关键链技术在信息系统开发项目进度管理中的应_信息系统工程杂志社投稿

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关键链技术在信息系统开发项目进度管理中的应

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0 引言随着企业现代化管理水平要求的不断提升，各类信息化技术逐渐覆盖到企业管理的各个层面，尤其是管理信息系统的应用更是日益广泛，而与此同时信息系统工程的开发规模日趋庞大，研发难度日益复杂。关键链进度管理理论的核心是指出制约项目工期的是关键链而并非关键路径，具体在应用过程中通过设定项目缓冲、汇入缓冲和资源缓冲来降低项目中不确定因素对进度执行计划的影响，确保了在确定环境下编制的进度计划能够在实际生产环境下具有一定的弹性。本文以此展开，主要研究内容即从理论模型、实例分析和量化验证三个方面出发，深入探讨适用于信息系统项目的进度管理方法，并使该方法模型具有良好的理论指导和实践指导意义。 1 进度管理研究现状 1.1 关键链进度管理研究现状在关键链进度管理理论提出之后，引起了国内外学者的广泛关注和研究。国外学者Wei CC（2002）[1]将经典的项目进度管理理论方法与约束理论结合，对资源受限情况下项目任务调度提出了管理和实施思路。学者Hoel（1999）[2]提出了一种项目缓冲区和汇入缓冲区的大小新设定算法。国内学者唐建波（2004）[3]在详细阐述关键链进度管理技术基础上，提出一种启发式算法用以解决多资源约束条件下的进度编排问题。马国丰（2007）[4]从定量分析角度出发，对关键链进度计划问题建立基于遗传算法的数学模型，通过该模型有效实现了满意程度下项目任务排序，并为关键路径演变成关键链提供了定量支撑。褚春超（2008）[5]提出了关键链项目管理中缓冲区设定新方法，该方法综合考虑了项目资源紧张度、网络结构图复杂度和管理者风险偏好等因素的影响，使关键链上工序汇入缓冲和项目缓冲大小设定适当。刘士新（2006）[6]针对RCPSP问题建立了多目标优化调度模型，设计了基于关键链的项目调度算法，保证了项目计划在非确定环境下的稳定执行。 1.2 信息系统项目进度管理研究现状近年来由于企事业单位在信息系统方面的应用不断拓展，针对信息系统开发项目的进度管理研究同样成为学术界重点关注的一个问题。张雪娇（2011）[7]构建了基于关键链技术和敏捷迭代方法的软件项目进度管理模型，其主要特点是在敏捷迭代框架内，采用基于启发式算法的抢夺式排程方法完成开发项目中的任务调度，以保证项目能够顺利交付。程睿（2011）[8]提出了多项目环境下关键链进度管理模型，核心是利用二级模糊综合评价法来确定项目的优先级，从而建立了信息系统开发项目的优先级评价体系。吴文鸣（2011）[9]从软件协同开发视角出发提出了一种综合考虑协同工作带来的不确定性影响的缓冲区计算方法，并针对该方法在设置汇入缓冲区时存在的问题，提出了解决方案。 2 基于关键链技术的信息系统项目进度管理模型 2.1 模型假设在构建具体的进度管理模型之前，本文作如下前提与假设：（1）进度计划中任务有且仅有四种状态：等待调度、挂起、执行和完成。（2）进度计划中各个任务的工时、所需资源均为预测和估算值。（3）进度计划中各个任务均无前期准备时间。（4）进度计划中所有资源可重复循环使用。（5）两个任务间在同一时刻至多存在一种资源冲突。（6）项目内任何一种资源数量至少必须满足某个单一任务的需求量。（7）每个交付任务都已达到计划要求的质量标准且无质量问题。 2.2 模型构造本文结合约束理论和PERT三点时间估计法，采用优化的间接估计法来完成工期估算，核心是去除过多安全时间，以50%的完成概率来估计每个任务工期。根据PERT理论，对每项任务预先估算出最乐观时间To、最可能时间Tm和最悲观时间Tp。这三个时间服从三角分布，概率密度函数和累计分布函数分别如式（1）和式（2）。其中a为下限即最乐观时间，c为众数即最可能时间，b为上限即最悲观时间。根据CPM关键路径法的介绍，在完成任务工时估算并确定各项工序前后逻辑约束的基础上，我们利用正推法和逆推法来确定各个任务四个重要时间参数：最早开始时间ESi、最早结束时间EFi、最晚开始时间LSi、最晚完成时间LFi，进而计算得出各条路径的浮动时间TFi，选择浮动时间为0的路径即为关键路径。以关键路径为基础，对有资源冲突的工序优化采用最多策略的是资源有限网络计划的启发式方法。考虑到信息系统项目在推进过程中主要约束来源与各类开发人员，因此在利用平行启发式算法进行任务排序过程中，选用“最大资源需要量（MaxR）”优先准则。缓冲区大小的设定是关键链结束的核心所在，它在对不确定因素的有效对冲方面发挥着重要作用。本文在两种经典方法Goldratt的剪切/粘贴法和根方差法的基础上，通过引入影响因子Δμi来改进根方差法，具体计算时影响因子αi根据当前任务的复杂度和资源约束情况而变动。改进后的缓冲区计算公式如下：其中任务复杂度用下式来