2011年第8期科技管理研究Science and Technology Management Research201 1 No 8文章編號(hào):1000-7695(2011)08-0183-04基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法的工程項(xiàng)目管理劉洋,盧梅(西安建筑科技大學(xué),陜西西安710055)摘要:隨著建設(shè)項(xiàng)目復(fù)雜性的不斷增加,工程項(xiàng)目管理的工作難度也越來(lái)越大。而傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理者局限于細(xì)節(jié)問(wèn)題,忽略了項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行中因素之間的相互作用對(duì)項(xiàng)目整體的影響。論文通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)提供一種自上而下的、從戰(zhàn)略層面來(lái)描逑項(xiàng)目復(fù)雜系統(tǒng)的管理方法,與前者相輔相成。在分析系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在工程項(xiàng)目管理中的優(yōu)勢(shì)之后,借助一個(gè)工程項(xiàng)目管理的實(shí)例來(lái)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。關(guān)鍵詞:系統(tǒng)動(dòng)力學(xué);復(fù)雜系統(tǒng);工程項(xiàng)目管理中圖分類(lèi)號(hào):C931.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AProject Management Based on System Dynamics(Xian University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China)Abstract: With the increasing complexity of the construction projects, the work of project management is more and moredifficult. The traditional method of project management is a bottom-up one which often makes project managers confine tothe details and neglect the influence of the interaction between the tasks on the whole project when running the actual project. Based on system dynamics, the paper provides a management method which is top-down and describing the complexsystem from the strategic point to complement the traditional method. After analyzing the advantage of system dynamics inproject management, we apply it through an actual project management.Key words: system dynamics; complex system; project management1引言系統(tǒng)仿真方法2。從動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)系統(tǒng)的研究管理問(wèn)題是對(duì)傳統(tǒng)管理科學(xué)的一個(gè)突破。目前,系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自從1987年開(kāi)始推廣魯布革經(jīng)驗(yàn)以來(lái),我國(guó)在廣泛運(yùn)用于研究城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理,宏項(xiàng)目管理實(shí)踐上和理論上跨上了一個(gè)新的臺(tái)階。以觀經(jīng)濟(jì)規(guī)劃,區(qū)域經(jīng)濟(jì),能源規(guī)劃,工程系統(tǒng)等許項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)(WBs)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)和贏得值多領(lǐng)域。法為主的傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法在關(guān)注于項(xiàng)目計(jì)劃和項(xiàng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是一門(mén)分析研究信息反饋系統(tǒng)的學(xué)目績(jī)效評(píng)價(jià)上對(duì)有效地控制項(xiàng)目起到了重要的作用?？?。所謂“反饋”就是指系統(tǒng)內(nèi)同一單元或同一子但這些傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法無(wú)法處理項(xiàng)目管理中的復(fù)塊,其輸出與輸入之間的關(guān)系。反饋系統(tǒng)要受系統(tǒng)雜性和動(dòng)態(tài)性問(wèn)題,對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)已凸顯不足。本身的歷史行為的影響,把歷史行為的后果回授給系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是處理信息反饋系統(tǒng)問(wèn)題的學(xué)科,可以系統(tǒng)本身,以影響未來(lái)的行為2)。按照反饋過(guò)程的幫助人們認(rèn)識(shí)和解決高階的、非線性的、時(shí)變的、特點(diǎn),反饋可分為正反饋和負(fù)反饋兩種。復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)問(wèn)題。本文基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的2.1正反績(jī)項(xiàng)目管理方法,可以幫助項(xiàng)目管理者對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行宏指發(fā)生于其回路中任何一處的初始偏離與動(dòng)作觀上的隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)控制。循回路一周將獲得增大與加強(qiáng)。具有諸如非穩(wěn)定的,2系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的概述與內(nèi)容非平衡的,增長(zhǎng)的和自增長(zhǎng)的多種特性2。其關(guān)系系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)( System Dynamics)是由美國(guó)麻省圖如圖1(a),(b)所示理工學(xué)院(M.I.T)的福瑞斯特(Jayw. Forrest中國(guó)煤化工假設(shè)A發(fā)生變化,er)教授于20世紀(jì)50年代中期創(chuàng)造的,它在社會(huì)根據(jù)A1的正向因果鏈,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中第一個(gè)實(shí)踐領(lǐng)域是工業(yè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理,最終1CNMHG漸增強(qiáng)。即流圖中主要分析生產(chǎn)管理及庫(kù)存管理等企業(yè)問(wèn)題而提出的的速率不斷增大,使其狀態(tài)變化不斷地自增強(qiáng)。收稿日期:2010-10-08,修回日期:2010-11-06劉洋等:基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法的工程項(xiàng)目管理工程進(jìn)度剩余工作量進(jìn)度壓力圖1(a)正反饋回路圖I(b)正反饋回路估計(jì)所需勞動(dòng)時(shí)間2.2負(fù)反饋指發(fā)生于其回路中任何一處的初始偏離與動(dòng)作,資源浪費(fèi)系統(tǒng)能自動(dòng)尋求給定的目標(biāo),力圖縮小系統(tǒng)狀態(tài)相工程強(qiáng)度工程項(xiàng)目管理工作對(duì)于目標(biāo)狀態(tài)(或平衡狀態(tài))的偏離,具有穩(wěn)定,平衡或自校正的特性2)。其關(guān)系圖如圖2(a),(b)工程成本所示圖3項(xiàng)目質(zhì)量、成本、進(jìn)度的相互影響因果關(guān)系言分析正反饋回路其狀態(tài)隨時(shí)間變化的規(guī)律來(lái)進(jìn)行分析。圖3(a)的流圖如下比例常數(shù)圖2(a)負(fù)反饋回路圖2(b)負(fù)反饋回路在圖2(a)負(fù)反饋回路中,假設(shè)Bl發(fā)現(xiàn)偏離目標(biāo),根據(jù)B1到B2;B2到B3的正向因果鏈可以使B3與B的變化趨勢(shì)相同,但由于B3到B1的負(fù)向因果鏈,使得B3的變化趨勢(shì)來(lái)抑制B1的變化趨圖3(a)正反饋流圖勢(shì)的增強(qiáng),即流圖(b)中的速率逐漸減少,使其IEV—狀態(tài)變量;RT—速率;DT——計(jì)算縮小與其目標(biāo)的偏差。時(shí)間間隔3系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用此系統(tǒng)用 DYNAMO書(shū)寫(xiě)的差分方程式如下:LEV.K= LEV.J+(DT)(RT JK)工程項(xiàng)目管理涉及到的因素很多,我們可以把(LEV. K-LEV. J)/DT=RT JK它看作一個(gè)系統(tǒng),在工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)中任務(wù)規(guī)模脫去 DYNAMO的符號(hào),并令DT趨于0.則可得所需要的人力以及項(xiàng)目進(jìn)度等因素相互關(guān)系復(fù)雜,微分方程式各因素之間都存在各種各樣直接或間接地聯(lián)系。從dEV()/dt=RT(t)設(shè)計(jì),土建到安裝,調(diào)試包含了大量的相互依賴的假定RT(t)= CONST*LEV(t); CONST——比例工序。項(xiàng)目管理系統(tǒng)中包含了大量的非線性,不可常數(shù)。逆的聯(lián)系。因此,實(shí)際工作中往往難于做到對(duì)所有所以dLEV(t)/dt= CONST. LEV(t活動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化管理。項(xiàng)目管理系統(tǒng)中既包含可以定可解得LEV(t)=LEV(0)*esr量描述的物質(zhì)變量,如材料要求,安裝進(jìn)度等,同式中:LEV(t)—狀態(tài)在t時(shí)的值;LEV(0)時(shí)也包含大量的不容易定量描述的軟變量,如政策狀態(tài)的初始值;決策,組織機(jī)構(gòu)等寫(xiě)。下面針對(duì)工程項(xiàng)目管理中的CONST—比例常數(shù);e——自然對(duì)數(shù)基。進(jìn)度控制管理方面來(lái)分析系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在工程項(xiàng)目管此函數(shù)關(guān)系圖如下:理中的優(yōu)勢(shì):在圖3(a)中,如果實(shí)際工程進(jìn)度落后于計(jì)劃LE()·LEy()x進(jìn)度,必然引起進(jìn)度壓力,現(xiàn)實(shí)中一般是通過(guò)加大工人工作強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法雖然能夠順利達(dá)到中國(guó)煤化工加快工程進(jìn)度的目標(biāo),但工作強(qiáng)度過(guò)大會(huì)增加工人的疲勞度,從而影響工程質(zhì)量,造成返工,又會(huì)導(dǎo)CNMHG致工程進(jìn)度進(jìn)一步的落后。這是一個(gè)正反饋結(jié)構(gòu)環(huán)此圖為正反饋回路的狀態(tài)隨時(shí)間的變化圖。由下面根據(jù)王其藩2利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的 DYNAMO語(yǔ)圖可以看出,正反饋回路中狀態(tài)值的變化是隨時(shí)間劉洋等:基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法的工程項(xiàng)目管理呈現(xiàn)指數(shù)的變化趨勢(shì)。要想控制好項(xiàng)目的進(jìn)度,必須使項(xiàng)目管理者結(jié)合橫道圖或網(wǎng)絡(luò)圖不斷地對(duì)項(xiàng)目過(guò)渡區(qū)進(jìn)行觀察,盡量控制好項(xiàng)目的進(jìn)度或在項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)LEvLEY()[GL-LEY(O)*e度落后計(jì)劃進(jìn)度的萌芽階段進(jìn)行調(diào)整控制,以免對(duì)項(xiàng)目造成重大的損失。在圖3(b)中,根據(jù)項(xiàng)目未完成的剩余工作量的多少;項(xiàng)目管理人員進(jìn)行勞動(dòng)力雇傭決策;當(dāng)剩余工作量較多時(shí),管理人員將較多地雇傭勞動(dòng)力時(shí)間(t)大量雇傭勞動(dòng)力的投人必定引起工程進(jìn)度的加快,在項(xiàng)目規(guī)模一定下,工程進(jìn)度的加快將導(dǎo)致項(xiàng)目未案例分析完成的剩余工作量的減少,剩余工作量的減少又會(huì)已知某工程項(xiàng)目時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖如圖4所示。該計(jì)引起管理人員較少地雇傭勞動(dòng)力。這是一個(gè)負(fù)反饋劃執(zhí)行到第6周末檢查實(shí)際進(jìn)度時(shí)發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵線路上結(jié)構(gòu)環(huán),在負(fù)反饋?zhàn)饔孟?系統(tǒng)的行為得到削弱趨的E工作落后計(jì)劃進(jìn)度a周(a=1,2,3,4中的于穩(wěn)定。下面根據(jù)王其藩2利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的任一值)。試對(duì)該項(xiàng)目由于關(guān)鍵線路上的進(jìn)度落后對(duì)DYNAMO語(yǔ)言分析負(fù)反饋回路其狀態(tài)隨時(shí)間變化的項(xiàng)目的實(shí)際狀態(tài)的影響進(jìn)行分析。時(shí)間單位為規(guī)律來(lái)進(jìn)行分析。圖3(b)的負(fù)反饋的流圖為(周)。比例常數(shù)目標(biāo)值圖3(b】負(fù)反饋流圖LEV—比例常數(shù);RT——速率;CONT—比例常數(shù);DSC——偏差;91p12134GL——目標(biāo)值。圖4某工程項(xiàng)目時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖其方程式用 DYNAMO語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)如下:LEV. K=LEV. J+DT(rT JK)假設(shè)項(xiàng)目管理者對(duì)進(jìn)度落后所做的決策是加大RT KL= CONST* DISC. K工人的工作強(qiáng)度來(lái)追趕進(jìn)度,借助圖3(a),依據(jù)DISC. K=GL-LEV K系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)工期落后a周(a=1,2,3,4有上述方程可得:(LEV.K-LEV.J)/DT=中的任一值)對(duì)項(xiàng)目實(shí)際狀態(tài)的影響分析如下CONST*(GL-LEV. K)利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的 DYNAMO語(yǔ)言,時(shí)間常數(shù)脫去 DYNAMO的符號(hào),并令DT趨于0則可得微定義為 CONST的倒數(shù),即T=1/ CONST具有時(shí)間的分方程式量綱。當(dāng)t=nT時(shí),根據(jù)公式dev (t/dt=CONST*(GL-LEV(t))LEV(T)=LEV()* eoNST.=LEV(O)*e(/.at分離變量得:dIEV(t)/(GL-LEV(t))= CONST2.73°*LEV(0)dt解得:LEV(t)=GL-[GL-LEV(0)]eor規(guī)定 CONST=1,時(shí)間量綱為周,即T=1當(dāng)t=1T時(shí),LEv(1)=2.73LEⅤ(0);即其式中:LEV(t)—狀態(tài)在t時(shí)的值;LEv(0)狀態(tài)初始值;狀態(tài)值是初始狀態(tài)值的2.73倍;(即關(guān)鍵線路上的E工作的工程進(jìn)度落后一周時(shí),由于其內(nèi)部因素構(gòu)CL—-目標(biāo)值; CoNST-一比例常數(shù);一自然成了復(fù)雜的正反饋結(jié)構(gòu)環(huán),根據(jù)正反饋結(jié)構(gòu)環(huán)的作對(duì)數(shù)基。此函數(shù)關(guān)系如下:用,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度落后的實(shí)際狀態(tài)影響擴(kuò)大了2.73倍)中國(guó)煤化工此圖為負(fù)反饋回路的狀態(tài)隨時(shí)間的變化圖,由CNMH圖可以看出,當(dāng)回路中某一個(gè)元素發(fā)生偏離目標(biāo)時(shí),LL(∠丿-cLEV(0)=745LEⅤ系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行調(diào)節(jié),逐漸縮小與目標(biāo)的偏差,最后在(0);即其狀態(tài)值是初始狀態(tài)值的7.45倍;穩(wěn)態(tài)區(qū)接近或近似的達(dá)到目標(biāo)值。當(dāng)t=3T時(shí),LEV(3)=eLEV(0)=20.35LEV劉洋等:基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法的工程項(xiàng)日管理(0);即其狀態(tài)值是初始狀態(tài)值的20.35倍;善項(xiàng)目行為的管理策略。從而使項(xiàng)目管理者能夠從當(dāng)t=4T時(shí),LEV(4)=eLEV(0)=55.55LEV宏觀上對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)的管理(0);即其狀態(tài)值是初始狀態(tài)值的55.55倍;由此可以看出:當(dāng)關(guān)鍵線路上的工作的工程進(jìn)參考文獻(xiàn)度落后a周時(shí),由于其內(nèi)部因素構(gòu)成復(fù)雜的正反饋[]雷榮軍,畢星.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào),2004,9(6):72-75結(jié)構(gòu)環(huán),對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度落后的實(shí)際影響擴(kuò)大了ea倍,[2]王其潘.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[M],北京:清華大學(xué)出版社,19因此,當(dāng)關(guān)鍵線路上的工作的工程進(jìn)度落后計(jì)劃進(jìn)(3嚴(yán)洋,路正南.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)制的工程項(xiàng)目管理研究([]度時(shí),必須采取有效的管理策略,以免使其內(nèi)部產(chǎn)商場(chǎng)現(xiàn)代化,2005(18):75-76生復(fù)雜的正反饋結(jié)構(gòu)環(huán),對(duì)工程項(xiàng)目造成重大損失。[4]閆文周,袁清泉。工程項(xiàng)目管理學(xué)[M].陜西:陜西科學(xué)技術(shù)而且項(xiàng)目管理者要對(duì)關(guān)鍵線路上的工程進(jìn)度時(shí)刻進(jìn)行檢查,即使發(fā)生實(shí)際進(jìn)度落后計(jì)劃進(jìn)度的情況,[5]王宇靜.一種基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的項(xiàng)目管理方法[冂].統(tǒng)計(jì)與決策,2010,(12):34-36也要把它控制在萌芽階段,以免對(duì)項(xiàng)目造成更重大[6]趙金樓,齊英.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建設(shè)項(xiàng)目的資源管理研的損失。究[冂].科技管理研究,2008,(7):502-504[7]WANG Qifan: NING Xiaoqian: YOU Jiong. Advantages of System5結(jié)論Dynamics Approach in Managing Project Risk Dynamics [J]. E學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,44(2):201-206本文通過(guò)分析系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法在工程項(xiàng)目管理中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),讓項(xiàng)目管理者以系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)考慮作者簡(jiǎn)介:劉洋(1985-),男,漢族,山東新泰人,研究生,主要各種影響項(xiàng)目行為的因素。并通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的從事工程項(xiàng)目管理研究;盧梅(1971-),女,新疆烏魯木齊人,副DYNAMO語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)中各因素相互作用所構(gòu)成的正數(shù)教授,主要從事工程項(xiàng)目管理,工程造價(jià)及招投標(biāo)研究。反饋結(jié)構(gòu)環(huán)和負(fù)反饋結(jié)構(gòu)環(huán)進(jìn)行進(jìn)一步分析,找出其相互作用的規(guī)律,最終找到滿意的控制項(xiàng)目和改(責(zé)任編輯:彭統(tǒng)序)(上接第190頁(yè))ances:A buyer perspective [J]. Intemational Joumal of Purchasing8]馬士華.論核心企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈戰(zhàn)略關(guān)系形成的影響[].工業(yè)m,1998,34(1):24-38.工程與管理,2000(1):24-279]oLEM, OLGA W L Integration between manufacturers and third作者簡(jiǎn)介:張紅(1958-),女,重慶人,教授,研究方向?yàn)楣I(yè)工程與管理;王穎(1985-),女,浙江杭州人,碩士研究生,研究方Production Management, 2008, 28(4): 331-359向?yàn)楣?yīng)鏈管理與物流運(yùn)作;藍(lán)海林(1959-),男,廣東大埔人[10] JOHN T M, SOONHONG M, ZACH G Z. The nature of interfirm教授,博土生導(dǎo)師,研究方向?yàn)槠髽I(yè)戰(zhàn)略管理partnering in supply chain management [J]. Joumal of Retailing200,76(4):549-568(責(zé)任編輯:熊俊)[11] MOORE K R. Trust and relationship commitment in logistics alli.中國(guó)煤化工CNMHG