上海交大工业工程项目管理.ppt

上海交通大学工业工程系,项目管理,本章主要内容,1项目和项目管理的概念2项目生命周期3项目组织结构4项目计划的制定5计划的网络图示例6关键路线（CPM）7网络计划的修改和优化,1项目和项目管理的概念,一.项目定义不可能重复的一次性系列相关工作:如：建造一座大桥、开发一种新产品、组织一次大型演出等,二.项目管理定义计划、组织和控制相关资源（人员、设备和材料），使其满足项目的技术、成本和时间等方面的要求,1项目和项目管理的概念,三.项目特点（1）项目有一个明确界定的目标；（2）项目包含的活动相互联系且要运用一定资源；（3）项目具有明确的期限；（4）项目具有顾客，且其结果由顾客作出评价；（5）项目具有独特性及一定的不确定性。,1项目和项目管理的概念,四.制约项目成功的因素（1）由项目的期望结果决定的目标是否明确；（2）为完成项目制定的计划是否切实可行；（3）成本是否能让顾客接受；最终顾客是否满意。,2项目生命周期,计划阶段计划预算进度招标任命,启动阶段承包责任分派任务小组组织结构启动,实施阶段管理考核控制修订计划解决问题,完成阶段竣工文件整理验收移交解散组织,规划阶段目标范围轮廓要求可行性预期效果,3项目组织结构,职能型组织项目型组织矩阵型组织,职能组织结构,总经理,研发部,工程部,生产部,项目A,项目B,项目C,项目A,项目B,项目C,项目A,项目B,项目C,优点（1）可以共享资源（2）能够发挥整个职能部门的作用（3）工作人员无后顾之忧缺点（1）难以控制计划进度及调配各职能资源(2）工作人员多头领导，精力不易集中（3）信息沟通不畅，决策迟缓,项目型组织结构,总经理,生产,财务,人事,营销,项目大经理,A项目经理,B项目经理,C项目经理,研究与开发,生产,营销,财务,人事,优点（1）项目经理容易掌握进度计划（2）扁平化的组织（3）整个团队只有一个目标缺点（1）资源不能跨部门共享（2）项目与项目之间缺少交流,矩阵型组织结构,总经理,研发部,工程部,生产部,项目经理项目A,计划部,项目经理项目A,项目经理项目A,矩阵型的优缺点,优点（1）集中项目型组织和职能型组织优点（2）易发挥各职能部门业务精通优势（3）实现公司资源的最优配置,缺点（1）员工多重领导（2）对项目经理要求高,上海交通大学工业工程系,案例（2）,上海交通大学工业工程系,案例（3）,具有专业知识懂项目管理具有较强组织能力具有丰富的经验公司内较高的地位较强的协调能力,项目经理的素质？象雾象雨又象风！,项目经理的素质,项目经理,项目经理,职责：计划、组织、控制技能：领导：通过别人完成工作；人员开发：让别人学会工作；沟通：了解别人怎么想怎么做；处理压力；解决问题；管理能力而不是技术能力。授权：选择合适的队员完成任务。障碍：亲自做；不相信别人能力；害怕失去控制。授权程度：从向我报告到：我告诉您怎么做您怎么做不必报告应变能力：引起原因：客户、团队、无法预测的事件。重要在于：勇于承担责任，不责怪别人。,团队,团队是今后生产组织的基本单位。团队形成的4个阶段：（1）形成：大家都有各种积极的愿望，但还没有真正形成结果。（2）震荡：成员间还没有磨合，对项目经理的指导还不习惯。这是考验经理的时候。（3）正规：经过震荡和磨合，团队进入正常的发展轨道。队员之间及队员与经理之间的良好合作关系已经建立。工作绩效快速增长。（4）表现：团队已建立荣誉感和成就感，大家都急完成项目任务。,形成,震荡,正规,表现,愿望,结果,项目组织建设,任务目标原则系统原则统一指挥原则有效的管理幅度合理的管理层次精干高效原则,权能匹配原则责权对等原则,项目组织设计原则,4项目计划的制定,一.项目目标的描述,工作范围进度计划成本预算,例：从合同签字日起，在3月内根据所提供的图纸和说明书将人民路84号501室住房室内装修好，装修总费用为10万元人民币。,4项目计划的制定,二.工作分解,项目1,项目2,任务1.1,任务1.2,子任务1.1.1,子任务1.1.2,工作包1.1.1.1,工作包1.1.1.2,计划,1,2,3,4,设计大型光学扫描仪的工作分解图,层次,项目分解的例子,层次,项目分解的例子,设计大型光学扫描仪的工作分解图,4项目计划的制定,三.计划制定,网络计划项目计划评估技术（PERT,programevaluationandreviewtechnique)关键路线法（CPM,criticalpathmethod）,2.甘特图（GanttChart）,4项目计划的制定（甘特图）,消费者市场调查项目甘特图,识别消费者,设计初步问卷调查表,试验性测试问卷调查表,确立最终调查表,打印问卷调查表,邮寄问卷调查表并反馈,开发数据分析软件,测试软件,输入反馈数据并分析结果,准备报告,负责人,10,20,40,60,80,100,网络计划方法源于美国，20世纪50年代后期开发，1956年起，美国一些数学家和工程师开始探讨此问题网络计划法有时也称关键路线技术，是一套用于计划和控制项目实施的图形技术网络计划方法要考虑的三个要素是工期、成本和资源可用性,CPM和PERT方法的发展,CPM和PERT是独立发展起来的计划方法，在具体方法方面虽有不同，如CPM是假定每一活动的时间是确定的，而PERT则基于概率估计，其活动时间是不确定的；CPM不仅考虑活动时间，也考虑活动费用及费用和时间的均衡问题，而PERT则较少考虑费用问题，但两者所依据的基本原理和表现形式基本相同，都是通过网络形式表达某项计划中各项具体活动的逻辑关系（前后顺序及相互关系），人们就讲其合称为网络计划技术。,CPM和PERT方法的比较,1957年，美国杜邦化学公司首次采用一种新的计划管理方法，即关键路线法（CriticalPathMethod，简称CPM），第一年就节约了100多万美圆，相当于用于研究CPM所花费用的五倍以上。1958年，美国海军武器局特别规划室在研制北极星导弹潜艇时，应用了称为计划评审的计划方法（ProgramEvaluationandReviewTechnique，简称PERT），使北极星导弹比预期提前两年完成。据统计，在不增加人力，物力和财力的条件下，采用PERT就可以使进度提前15%20，节约成本10%15%。,CPM和PERT方法的发展,工作或任务可以明确定义。它们的完成标志着项目的结束工作或任务互相独立，即可分别开始、结束和实施工作或任务有一定的顺序，它们必须按顺序依次完成,CPM分析要求项目具备的特点,5计划的网络图的实例,例,先后顺序,（1）A、B、C三个活动同时开始（2）在A活动结束后，D、E两活动开始（3）B活动结束后，F活动开始（4）F、E结束后，I开始（5）C结束，G开始（6）D结束，H开始（7）H、I、G结束，整个项目结束,简单的网络图,节点，开始和结束事件,工作或任务,5计划的网络图示实例,8,20,33,18,20,9,10,8,4,A,6关键路线法（CPM）,关键路线法图法的有关约定,i,j,ES,EF,k,t,正向线路:可以发生的最早的时间,j,i,LF,LS,k,t,反向线路：允许发生的最迟的时间,k活动名称t活动事件过程长短ES活动最早开始时间EF活动最早结束时间LS活动最迟开始时间LF活动最迟结束时间,ES(i,j)=maxES(h,i)+t(h,i)ES(h,i)：紧前工作的最早开始时间；t（h，i）：紧前工作的作业时间；h：紧前工作的前编号，h1。EF（i，j）=ES（i，j）+t（i，j）LF（i，j）=minLF（j，k）-t（j，k）LF（j，k）：工作（i，j）紧后工作的最迟结束时间；t（j，k）：该紧后工作的作业时间；k：紧后工作的后编号，kj。LS（i，j）=LF（i，j）-t（i，j）,6关键路线法（CPM）,正向线路图：允许发生的最早时间,1,0,3,6,7,43,2,5,4,0,0,0,20,B,A,C,D,F,I,H,G,8,8,8,26,26,34,33,43,10,33,33,33,28,29,9,29,4,8,20,18,20,8,20,6关键路线法（CPM）,完整的网络图（其中反向图允许最迟发生的时间）,1,0,3,6,7,2,5,4,0,0,10,20,B,A,C,D,F,I,H,G,8,8,8,26,26,34,33,43,10,33,33,33,28,29,9,29,4,8,20,33,33,43,43,43,35,35,19,17,9,0,0,30,20,30,39,39,39,43,17,20,18,8,关键路线的确定,工作总时差：在不影响整个计划完工期限的条件下，该项工作可以推迟开始或推迟结束的最大机动时间。TF(i,j)=LF(i,j)-ES(i,j)-t(i,j)关键工作：工作总时差为零的工作关键路线：由工作总时差为零的工作组成的路线上例：1-4-7,CPM例：某产品设计与样机试制网络计划,建立网络图的步骤：1）画出网络图活动识别、活动排序及网络的构建2）确定关键路线最早开始时间（ES）最早结束时间（EF）最迟开始时间（LF）最迟结束时间（LS）,分析步骤,画出网络图,1,2,4,6,7,10,11,12,13,14,A60,C30,3,B25,0,D20,G10,H15,I10,O10,P10,Q10,8,J25,K10,9,L20,M20,E60,5,F50,N5,0,工作的表示：A（1,2）。工作的唯一性。,一、计算ES,工作时间参数的计算,（1）从始点开始的工作的最早开始时间为0即ES（1,j）=0（2）网络中任一项工作的最早开始时间，等于它的紧前工作的最早开始时间，加上紧前工作的作业时间之和，若紧前工作有多个，取时间之和中最大的一个，即ES（i,j）=maxES（h,i）+t（h,i）（i,j）=2,3,nES（h,i）为紧前工作的最早开始时间t（h,i）紧前工作的作业时间，h为紧前工作的前编号,计算EF,例如工作I,O,P的最早开始时间计算如下：ES（10,11）=maxES(7,10)+t(7,10)，ES(5,10)+t(5,10)=max120+15,140+0=140ES（11,12）=maxES(5,11)+t(5,11)，ES(10,11)+t(10,11),ES(8,11)+t(8,11)，ES(9,11)+t(9,11)=max140+5,140+10,135+10,130+20=150ES（12,13）=maxES(11,12)+t(11,12)，ES(4,12)+t(4,12)=max150+30,90+60=180,二、计算EF,工作时间参数的计算,一项工作的最早结束时间就是它的最早开始时间加上该工作的作业时间，即EF（i,j）=ES（i,j）+t（i,j）（i,j）=1,2,3,n,三、计算LF,工作时间参数的计算,（1）与终点相接的工作的最迟结束时间等于这些工作的最早结束时间中最大的一个，即LF（i,n）=maxEF（i,n）（2）网络中任一项工作的最迟结束时间，等于它的紧后工作的最迟结束时间减去该紧后工作的作业时间之差，若紧后工作有多个，则取时间之差中最小的一个，即LF（i,j）=minLF（j,k）-t（j,k）（i,j）=1,2,n-1LF（j,k）为紧后工作的最迟结束时间t（j,k）紧后工作的作业时间，k为紧后工作的后编号,计算EF,例如工作F,D,C的最早开始时间计算如下：LF（4,5）=minLF(5,11)-t(5,11)，LF(5,10)-t(5,10)=max150-5,140-0=140LF（4,6）=minLF(6,7)-t(6,7)，LF(6,8)-t(6,8),LF(6,9)-t(6,9)=min125-10,140-25,130-20=110LF（2,4）=minLF(4,5)-t(4,5),LF(4,6)-t(4,6),LF(4,12)-t(4,12)=max140-50,110-20,180-60=90,四、计算LS,工作时间参数的计算,为了不影响其紧后工作的按时开始，每项工作应有一个最迟开始时间，用LS（i,j）表示，它可以通过将工作的最迟结束时间减去该工作的作业时间求得，即LS（i,j）=LF（i,j）-t（i,j）（i,j）=1,2,3,n,五、计算工作总时差TF(i,j),工作总时差的含义是：在不影响整个计划的完工期限的条件下，该项工作可以推迟开始或推迟结束的最大机动时间。计算公式为：TF（i,j）=LF（i,j）-ES（i,j）-t（i,j）,所谓关键路线，就是工作总时差为零的工作，也就是其开始时间或结束时间没有任何机动余地的工作。,关键路线的确定,某个项目的关键路线可能不止一条，如在例中，就有两条关键路线124510111213141246911121314,与单点时间估计的关键路线技术相区别，三点时间估计不仅要对完成活动的时间进行考虑，还要对活动时间的估计要考虑完成的概率，具体步骤为：（1）识别项目要完成的每项活动（2）确定活动顺序，构建反映顺序关系的网络图（3）对完成每一活动所需的时间做三种时间估计,PERT,三点时间的估计乐观时间（optimistictime，a）活动完成的最小可能时间最可能时间（mostlikelytime，m）对所需时间最准确的估计悲观时间（pessimistictime，b）完成活动可能需要最大时间,PERT,（4）每项活动的期望时间（ET）,假定上述三种时间估计服从分布每一活动工时的期望值（平均值）为：ET=a+4m+b/6,PERT,（5）确定关键路线（6）计算活动时间的方差2。方差2与每一个ET相关2=(b-a/6)2,（7）确定项目在给定日期的完工概率计算关键路线的各项活动的方差值cp2将该值与规定的项目到期日和期望的项目完工时间代入Z变换公式式中：D：项目的规定完工日期,Te：项目期望完工日期ET；关键路线的总标准差Z项目规定完工日期与项目期望完工日期偏离标准差的值计算项目完工日期的概率，查正态分布表Z对应的概率,PERT,活动描述代码时间估计（TE）期望时间活动方差amb（ET图中时间）,设计样机样机试制设备调查与评估样机检测编写设备调查报告编写试制报告编写总结报告,ABCDEFG,10441172,22462582,2810143992,21572582,9125/91/916/91/90,PERT,必须使用关键路线来计算符合项目完成时间的概率，如网络中有两条关键路径，通常选具有最大方差和的路线（最可能产生显著偏差的活动）。本例中用A,C,F,G的方差来计算完工概率。总的标准差为11.89，如果要计算项目在35周内的完工概率，则D为35，期望完工时间为38。计算Z值：Z对应的概率值为0.19，也就意味着项目在35周内按期完成的概率为19%。,PERT,网络计划的优化，就是在满足既定条件下，按一定的衡量指标寻求最优的网络计划过程。理想的衡量指标应综合工程周期、资源、费用等因素，但目前尚没有一个这样的能反映所有因素的综合模型。对于具体问题，只能确定优先规则，按某一衡量指标优化。从管理的角度看，网络计划的优化可以分为两个主要内容：（1）寻求总费用最低的最佳工期，即时间-费用优化（2）工期基本不变，但资源利用最合理，即时间-资源优化,网络计划的修改和优化,7网络计划的修改和优化时间费用分析,缩短工期会导致费用增加，时间费用分析是当工期缩短时，设法找出费用增加最小的方案，步骤如下：(1)找出关键路线中费用率(缩短单位时间需要增加的直接费用)最低的关键工作赶工费-正常时间费费用率=正常工作时间-工作的最短时间限制(2)将找出的关键工作的作业时间均缩短一个单位时间，计算增加的费用（每个缩短的工作的费用率之和）(3)重新计算网络时间参数并重新确定关键路径(4)重复这一过程，直到满意为止。,下面是一个紧急需求的项目，完成该项目各活动的正常时间和赶工时间以及正常费用和赶工费用见下表：,（1）关键路线是什么？估计完工时间是多少？（2）如果项目工期要缩短3周，应该缩短哪项任务的完工时间？最终的项目总费用是多少,项目管理的一个重要特征，是在限定的资源条件下，尽可能保证项目按期完工。通常称项目在一个单位时间段上的资源需要量为负荷。考虑工期和负荷平衡的一般原则是：（1）优先保证关键工作对资源的需求；（2）充分利用时差，错开各工作的开始时间；（3）尽量使项目实施各阶段的负荷均衡。,时间资源优化,时间资源优化,某项目的网络图如图所示。图中箭线上带括号的数字为某种资源的日需要量。已知该项目的资源日供应量的最大限度为20个单位，在此限制条件下，可按以下步骤寻求工期最短的方案。,1,3,（8）6,5,（8）8,6,（6）10,2,（12）5,（12）3,（10）2,4,（9）7,（10）6,时间资源优化,一、计算各工作的时间参数,时间资源优化,二、按照工作最早开始时间将网络图用时间坐标法绘出，此时，工作箭线的长度代表工作持续的时间，同时绘出相应的负荷曲线三、从资源负荷曲线中，自左向右，检查每日负荷是否超过资源的最大供应量Rmax，如果超过，则对工作的开始时间予以调整。以tA表示该区段上的开始点，以tB表示区段上的结束点，以RAB表示该区段上的负荷，则当RABRmax时，tA，tB表示超负荷区间，应将该区段内某些工作的开始时间后移，移到tB时刻以后开始，使该区段内的RABRmax。如该区间有多个工作，移哪个，根据下列公式Kij=(tB-ESij)-Tfij，移动Kij小的工作此式说明，某一工作的总时差越大，越有条件移到tB时刻以后开始，这也符合有限保证关键工作和充分利用时差的原则。,时间资源优化,例如，在第一个超负荷区段上，tA=2，tB=5，R2,5=3220,故需要调整，该区段上包括三项工作，（1，3）（2，3）（2，5），它们的Kij分别为：工作（1,3）K1,3=5-0-0=5工作（2,3）K2,3=5-2-1=2工作（2,5）K2,5=5-2-7=-4其中K2,5最小，应将K2,5=移到5日以后再开始，该工作移动后仍由4日的时差，负荷降为20单位，并符合规定限量。,时间资源优化,时间资源优化,四、调整完一个时间区段后，要重新计算和绘制新的负荷曲线，然后在新负荷曲线上按步骤3的方法进行调整，直到所有工作日的负荷都不超过资源限制为止。最终调整后的负荷曲线为：,（1）过程跟踪要等到项目活动步入正规后才能进行。项目的实际进展可能与初期计划的情况有所不同。（2）跟踪甘特图将实际计划与基准计划并排绘于图上，这样可以很容易地