（管理科学与工程专业论文）中国软件开发类企业多项目人力资源调度研究.pdf

原创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下 独立进 行研究所取得的成果 除文中已经注明引用的内容外 本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果 对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体 均己在文中以明确方式标明 本声明的法律责任由本人 承担 论文作者签名 蛰重地 e t 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留 使用学位论文的规定 同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅 和借阅 本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索 可以采用影印 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本 学位论文 保密论文在解密后应遵守此规定 论文作者签名 蛰墨弛师签名 日期 山东大学硕士学位论文 摘要 随着全球网络化经济的发展 多项目管理日益成为企业合理配置各类资源 追求更大经济利润的有效方式 在软件开发类企业中 由于企业对软件人才有着 特别强烈的依赖 企业的发展与财富增长完全依赖于员工的智力劳动 所以软件 开发类企业的多项目管理更多的表现在人力资源配置方面 即多项目的人力资源 调度 本文针对软件开发类企业多项日管理现状不佳的现实 通过分析造成这一 现状的原因 结合动态规划法和项目相对重要度 提出了新的多项目人力资源调 度方法 本文分为六个部分 第一部分 即本文的第一章 该部分说明了软件开发类企业多项目管理现状 不佳的现实 在此基础上 分析了造成这一不佳现状的原因 着重强调了人的方 面的因素 缺乏合理的多项目人力资源调度 并给出了类似问题的研究现状 第二部分 即本文的第二章 为了找到适合软件开发类企业的多项目人力资 源调度的方法 该部分对人力资源 调度和软件产品开发过程等概念及相关内容 进行了阐述 并介绍了动态规划方法 多属性决策方法 为建立模型做好了理论 准备 第三部分 即本文的第三章 这一部分建立了多项目人力资源调度模型 是 本文的重点 在建立模型之前 该部分首先对多项目的相对重要度排序 项目阶 段划分 各阶段所需人力资源数量的确定和人力资源调度方法等进行了研究 旨 在提供建立多项目人力资源调度模型的基础 模型的建立运用了动态规划方法 但又不是纯粹意义上的动态规划方法 而是包含了项目相对重要度排序 以动态 规划方法形式实现的变体动态规划方法 建立模型后 该部分又给出了基于模型 的多项目人力资源调度的评价指标体系和评价方法 第四部分 即本文的第四章 该部分比较了变体动态规划方法与其他资源调 度方法的异同 从理论上得出变体动态规划方法更适合软件开发类企业多项日人 力资源调度的结论 第五部分 即本文的第五章 该部分采用实际例子 用山东某软件开发企业 从2 0 0 5 年1 月到2 0 0 5 年8 月问开展的共享人力资源的1 2 个项目为研究对象 演 示了第三部分所建立模型运作的全过程 并对调度结果进行了评价 第六部分 即本文的第六章 该部分对全文进行了总结 指出本文的创新点 并对该课题的进一步研究进行了展望 关键词 多项目 人力资源 调度 评价 4 i 尘垒望兰些兰 a b s t r a c t v w i t ht h e d e v e l o p m e n t o ft h eg l o b a ln e t w o r k e d e c o n o m i c m u l t i p r o j e c t m a n a g e m e n th a sb e c o m e a ne f f e c t i v em e t h o do fa l l o c a t i n gr e s o u r c e sm o r er a t i o n a l l yi n b u s i n e s s e s d t ht h ep u r p o s eo fp u r s u i n gg r e a t e re c o n o m i cp r o f i t b e c a u s es o f t w a r e d e v e l o p m e n tb u s i n e s s e sh a v eap a r t i c u l a r l ys t r o n gd e p e n d e n c eo np e o p l eo fs o f t w a r e a n dt h e i rd e v e l o p m e n ta n dg r o w t ho fp r o f i ta r ct o t a l l yd e p e n d e n to nt h es t a 卵sm e n t a l l a b o r i nt h es o f t w a r ed e v e l o p m e n tb u s i n e s s e s m u l t i p r o j e c tm a n a g e m e n ti sp e r f o r m e d i nt h ea 嘲o ft h ea l l o c a t i o no fh u m a nr e s o u r c e s i ti sc a l l e dt h ed i s p a t c ho fh u m a n h 瘩o u n 瑚a m o n gm u l t ip r o j e c t s a c c o r d i n g t ot h e p o o rs t a t u so fm u l t i p r o j e c t m a n a g e m e n ti nt h es o f t w a r ed e v e l o p m e n tb u s i n e s s e s b ya n a l y z i n gi t sc a u s c s a n d c o n n e c t i n gw i t hd y n a m i cp r o g r a m m i n ga n dr e l a t i v ei m p o r t a n tc l a s s i f i c a t i o nf o r p r o j e c t s t h i sp a p e rh a sp u tf o r w a r dan e ww a yo fd i s p a t c h i n gh u m a nr e s o u r c e sa m o n g m u l t ip r o j e c t s i xp a r t s 眦t h e r ei nt h i sp a p e r p a r to n eh a sa n a l y z e dt h ep o o r r e a l i t ya n di t s c a u s eo fm u l t i p r o j e c t m a n a g e m e n ti nt h es o f t w a r ed e v e l o p m e n tb u s i n e s s e s t of i n dt h a tt h ec a l l 辩i sl a c k i n g r a t i o n a ld i s p a t c ho f h u m a nr e s o 嘲 a n di th a sg i v e nt h es t a t u so f r e s e a r c ho ns i m i l a r i s s u e s i no r d e rt of i n ds u i t a b l em e t h o do fd i s p a t c ho fh u m a nr e s e u l 嘲i nm u l t ip r o j e c t s i ns o f t w a r ed e v e l o p m e n tb u s i n e s s e s p a r tt w oh a se x p l a i n e dt h ec o n c e p to fh u m a n r e s o u r c e d i s p a t c h a n dt h ep r o g r e s so fs o f t w a r ed e v e l o p m e n t t h e n i th a si n t r o d u c e d t h ed y n a f f l i cp r o g r a m f l i n ga p p r o a c ha n dt h em u l t i a t t r i b u t ed e c i s i o n m a k i n gm e t h o d p a r tt h r e eh a sf o c u s e do nt h ee s t a b l i s h m e n to fad i s p a t c h i n gm o d e lo f m u l t i p r o j e c th u m a nl 他s o u r c e s b e f o r ee s t a b l i s h i n gt h em o d e l t h i sp a r th a ss t u d i e dt h e r e l a t i v ei m p o r t a n tc l a s s i f i c a t i o no fp r o j e c t p r o j e c tp h a s i n g d e t e r m i n a t i o no ft h e n u m b e ro f h u m a nr e s o u r c e sf o re a c hp h a s e a n dm e t h o do f h u m a n r e s o u r c 沱d i s p a t c h i n g f o rt h ep u r p o s eo fp r o v i d i n gt h eb a s i co ft h em o d e l t h ee s t a b l i s h m e n to ft h em o d e l i n v o l v e sd y n a m i cp r o g r a m m i n g b u tn o tp u r ed y n a m i cp r o g r a m m i n g t h i sd y n a m i c p r o g r a m m i n gi n v o l v e sr e l a t i v ei m p o r t a n tc l a s s i f i c a t i o no f m u l t i p r o j e c t a n de x h i b i t si n f o r m so fd y n a m i cp r o g r a m m i n g a f t e re s t a b l i s h i n gt h em o d e l t h i sp a r ta l s oh a s 5 山东大学硕士学位论文 p r o v i d e d 8m o d e l b a s e de v a l u a t i n gi n d e xs y s t e ma n de v a l u a t i n gm e t h o do f m u l t i p r o j e c th u m a n 他s o u r c ed i s p a t c h p a r tf o u rh a sc o m p a r e dd i s t o r t e dd y n a m i cp r o g r a m m i n gw i t ho t h e rd i s p a t c h i n g m e t h o d s a n dc o n c l u d e dt h a td i s t o r t e dd y n a m i cp r o g r a m m i n gi sm o r es u i t a b l et o s o f t w a r ed e v e l o p m e n tb u s i n e s s e st h a no t h e rd i s p a t c h i n gm e t h o d s p a r tf i v eh a sd i s c u s s e da l le x a m p l eu s i n g1 2p r o j e c t sw h i c hs h a r i n gh u m a ni s o u r c e sf r o m j a n u a r y2 0 0 5t oa u g u s t2 0 0 5o fas o f t w a r ed e v e l o p m e n tb u s i n e s si ns h a n d o n g t h i se x a m p l eh a s d e m o n s t r a t e dt h ep r o g r e s so f t h em o d e la n de v a l u a t e dt h er e s u l to f t h ed i s p a t c h p a r ts i xh a ss u b l m a r i z e dt h et o t a lp a p e ra n dh a sp o i n t e do u tt h ei n n o v a t i o na n dt h e w e a kp o i n to f t h i sp a p e r 6 k e yw o r d s m u l t i p r o j e c t h u m a n 陀s o u r c e d i s p a t c h e v a l u a t i o n 山东大学硕士学位论文 第1 章引言 随着全球网络化经济的发展 世界市场的竞争变得越来越激烈 企业项目的 规模和数量也越来越大 对项目管理的要求也越来越高 在某些大型企业 如建筑 业 船舶制造业和航空工业 经常会遇到多个项目需要并行执行的情况 为了一 些经济方面的原因和更有效的配置和使用企业的各类资源 这些大型企业通常会 采用一种全新的项目管理方法一多项e l 管理 软件开发类企业是指二十世纪五十年代以来出现的 以开发 设计 调试和 维护计算机软件 进行系统集成和提供相关的软件服务为主要经营项目的高科技 公司 这种类型的公司或者接受委托为客户开发软件 或者自行开发软件并向公 众消费者销售软件获取营业收入 作为公司不断发展壮大的经济来源 我国软件业起步于2 0 世纪五 六十年代 七 八十年代开始普及 经历了 9 0 年代初飞跃式增长之后 以每年平均2 8 5 左右的速度高速增长 远高于1 0 的世界软件市场年平均增长率 见表1 1 表i 1 中国软件市场规模及增长情况1 1 年份 1 9 9 11 9 9 21 9 9 31 9 9 41 9 9 5 1 9 9 61 9 9 7 增长额 亿元 4 6 1 9 84 04 96 89 21 1 2 增长率 1 0 9 13 3 0 41 0 2 o2 2 53 8 83 5 32 1 7 年份 1 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 l2 0 0 2 2 0 0 32 0 0 4 增长额 亿元 1 3 81 7 62 3 02 9 03 6 93 9 9 62 3 0 0 增长率 2 3 22 7 53 0 72 5 32 81 5 8 4 3 7 软件业是以项目为利润中心的行业 企业的一切利润来源于项目 软件市场 的增长与软件企业的发展是相辅相成的 从中国软件市场的增长情况来看 中国 软件企业无可避免要面对多项目管理的问题 1 1 问题的提出 1 1 1 中国软件开发类企业多项目管理的现状及存在的问题 在软件开发类企业中应用多项目管理有多种方式 综合来看有下列三类 软件复用与管理组织变革 m o c 软件复用与管理组织变革能够缓解多项目 管理对资源的争夺 解决多项目在时间 资源方面的过载问题 同时能解决多项 目沟通的效率 软件复用的一个常用方法就是软件的模块化和标准化 不过对于 7 山东大学硕士学位论文 没有技术积累的软件公司来说 很难做到这一点 2 利用关键资源 在进行多项目管理时 尽量错开多个项目在同一时间对关 键资源 多项目资源集合的交集 例如 软件开发人员 的争夺 2 1 为了使关键资源 保持在非过载状态 通常使用以下方法 一种是增加关键资源的数量 但是这样通 常会增加项目成本 另一种就是引入项目优先级 其中项目优先级高的项目优先 占用关键资源 但是为了避免出现关键资源死锁 所以项目优先级高的项目不能 无限期的占用关键资源 一旦占用时间过长 需要将关键资源的占用权转交给优 先级较低的项目 这一种方法虽然能保证项目成本不增加 但是不可避免地影响 到项目的工期 实际场合中应在成本和时问中进行权衡 应用项目成组管理 在对项目进行分组时应遵循 相似性 原则 以优化 资源配置 这体现在 同组的项目所需的软件技术相似 技术相似有利于减少同组 开发人员的培训成本 提高相关技术复用率 对多项目管理的效率有很大的提高 为了充分了解中国软件开发类企业多项目管理的现状 作者对部分软件开发 类企业进行了问卷调查 调查结果显示中国多数软件开发类企业在实际的多项目 管理活动中 更多的情况是项目经理或部门经理根据项目的实际情况进行相应的 项目资源占用取舍 这往往需要项目经理或部门经理综合各种因素 确定这些因 素的重要度来做出相应的决断 个人主观性极强 如果一个重大项目突然来临 则会采用加班加点的措施来应对 造成人力资源疲劳 如果仍然不能按期进行 则会暂时搁置正在进行的个别项目 当项目比较少 企业的许多人力资源处于闲 置状态的时候 他们的工作就相对比较轻松 有时被派到相关部门帮忙 众多项 目中的某些项目出现进度提前或者延后 就会暂缓进度提前的项目 加紧进行进 度拖后的项目 并在合同允许的时间范围 对进度做一些修改 他们多数认为目 前采取的多项目管理方法不很理想 主观性太强 人为因素居多 造成多个项日 不能按时完成 从而影响企业整体利益 由调查结果可以看出 中国多数软件开发类企业的多项目管理中存在的主要 问题有 缺乏科学合理的人力资源调度标准 缺乏例外事件应对意识和准则 虽然 多数软件开发类企业的多项目管理是不乐观的 但也存在可供借鉴的 多项目管理的例子 譬如北电网络公司 n o r t e l n e t w o r k s 的n e e d s a s s e s s m e n t t o o l n a t 3 l 就是对项目重要度进行评价的有用工具 只要客观的回答有关 8 山东大学硕士学位论文 c u s t o m e r d o l l a r s l i m e p r o d u c t s e r v i c e 和o t h e r 的一些问题 就可以得到每 一个项目的总评价 对多个存在资源冲突的项目都进行这样的评价后 就可以得 到它们的重要度顺序 这样就避免了项目经理或职能经理的主观判断 1 1 2 问题的原因分析 在分析中国软件开发类企业多项目管理所存在问题的原因之前 需要首先明 确项目管理的目标 根据s t a n d i s h g r o u p 对成功项目的定义 项目管理的目标可 以用项目管理 铁三角 表示 时间 费用和质量是项目管理目标的 铁三角 如图1 1 所示 质量 图1 1 项目管理的 铁三角 州 但随着竞争的加剧 环境变化速度的加快 项目不仅要在规定的质量 时间 和费用内完成 而且需要对时间和费用进行最大限度地压缩 压缩 再压缩 同 时更重要的是要符合质量要求 这里的质量要求是指使得各个项目利益相关者满 意 所以说现代项目目标具有四个要素 时间 费用 质量和利益相关者满意 如图1 2 所示 质量 图1 2 现代项目目标的四要素1 4 i 多项目管理不同于单项目管理 多项目管理在管理的难度和复杂性上要高于 单项目管理 多项目管理和单项目管理的一个重要区别是 单项目管理是在假定 项目的资源得到保障的i i 提下进行的项目管理 思考角度采取由因索果的综合方 式 多项目管理则是在假定存在多个项目的前提下 如何协调和配置现有项目资 源 获取最佳项目实施组合的管理过程 其思考角度一般采取由果索因的分析方 9 山东大学硕士学位论文 式i 们 多项目管理的核心就是如何在多个项目之间合理分配各种资源 多项目管理的目标总体来说就是保证每一个项目项目目标的实现 而由于多 项目之间存在资金 时间和其他资源等方面的争夺问题 因而多项目管理的目标 具体来说就是通过调配企业资源 优化企业资源配置 解决多个项目之间在资金 时间 其他资源方面的争夺问题 从而降低项目成本 使每个项目严格按照质量 标准如期完成 提高企业的利润率 因此 成功的多项目管理一是能够在资源有 限的条件下 合理调度资源 从而保证各个项目保质保量如期完成 二是能够在 工期一定的前提下 有效配置资源 从而减少资源损耗 降低项目成本 提高企 业的利润率 反之 失败的多项目管理主要表现在 多项目之间存在资源争夺的 问题 即 同一时间 多个项目争夺同一种资源 如得不到资源 则会造成项目 延期和成本上升 探究中国软件开发类企业多项目管理所存在问题的原因 可以从两个方面考 虑 一是外部坏境 二是内部因素 如图1 3 所示 图1 3 中国软件开发类企业多项目管理现状不佳之原因 在软件开发行业里 虽然顾客也有个性化需求 但由于软件构件化的存在和 软件产品开发工艺的标准化 软件企业可以很容易的通过修改标准化程序和其他 来满足顾客的个性化需求 并且 很多顾客需求的软件是已经存在的类似产品 虽然存在某些要求的不同 但也是大同小异 全国现存的大型软件开发企业基本已初具规模 它们都有自己的客户 从波 特五种力量分析模型1 6 图1 4 来看 新进入者威胁 替代品的威胁 现有竞争 1 0 山东大学硕十学位论文 者的竞争能力对这些大公司影响不太大 而在该行业 供方 各类人力资源 的 讨价还价能力很弱 处于买方市场 多数软件开发企业考虑最多的是买方的讨价 还价能力 因此 软件开发行业的竞争不是很激烈 图1 4 波特五种力量分析模型1 6 自从1 9 8 4 年 世界银行贷款项目鲁布革水电站在国内第一次采用了国际招 标 中标的日本建筑企业由于运用了项目管理方法 从而缩短了工期 降低了造 价 并且工程质量优良 取得了明显的经济效益后 全国许多大中型工程相继推 广使用项目管理 2 0 0 0 年1 月1 日开始 我国正式实施由全国人大通过的 中华 人民共和国招标投标法 自此以后 项目管理在法律保障下 如火如荼的发展起 来 现在 项目管理已经应用于各行各业 发挥着巨大的作用 有关软件开发项 目管理的书籍和培训机构也举目可见 但在实际管理活动中 项目管理是否真正 贯彻执行了 这是一个有待考证的问题 软件产品的生产工艺是极标准化的 开发过程 程序代码 分析方法等都有 一定的标准 不难发现 软件产品的开发工艺杯准化程度极高 软件开发企业是知识经济中的一类企业 软件业的知识经济特征能够从软件 界的典范微软公司中得到有力证明 相比于汽车制造商福特公司 美国微软公司 的固定资产很少 但微软公司的创利能力和市场价值却很高 由于拥有着一批软 件界的精英 它的巨大创利能力获得了市场的认同 2 0 0 1 年1 1 月 它的帐面价 值只有每股9 美元 然而他的市场价值却达到了每股6 6 美元 他的p r i c e b o o k v a l u e 达到了7 3 而相比之下 福特公司的p r i c e b o o kv a l u e 却只达到1 1 8 两者的差额高达5 2 倍 这些差额体现了市场对微软公司的知识员工及其创利 能力的肯定 山东大学硕士学倚论文 软件开发企业的生产要素 主要包括 1 知识型员工 尤其是程序设计师 2 工作工具 主要需要人均一台电脑 3 相对人均面积很小的工作场所 4 一 定金额的企业运转资金 其中 主要用于支付员工工资 从生产要素的分析可以 看出 与生产制造型企业相比 软件开发企业对资本及原材料等生产要素的要求 是非常小的 因为它不需要昂贵的生产设备 大面积的生产场所 更不需要消耗 任何原材料 企业突出的表现为依靠知识劳动创造财富 与其它知识型企业相比 软件开发企业的生产特征又表现为 一段软件程序的完成往往需要技术人员大量 而重复的智力劳动 这使得软件开发企业的生产过程表现出了对技术人才的大量 需求 这是软件开发企业与其它知识型企业的不同之处 因而 软件开发类企业的高科技特征和产品无形化特征决定了 企业对软件 人才有着特别强烈的依赖 企业的发展与财富增长完全依赖于员工的智力劳动 鉴于此 图1 3 所示的诸因素中 本文仅对人的因素进行研究 结合多项目 管理的目标 多项目管理的目标具体来说就是通过调配企业资源 优化企业资源 配置 解决多个项目之间在资金 时间 其他资源方面的争夺问题 从而降低项 目成本 使每个项目严格按照质量标准如期完成 确保利益相关者满意 提高企 业的利润率 得出本文研究的问题 即软件开发类企业多项目管理的核心 如何 在多项目之问合理配置各类人力资源 1 2 相关研究现状 关于资源约束问题的研究 已存在以下几种求解方法 单一方案 资源水平 可更新资源 8 j 这一类项目受到可更新资源的约束 每个活动只有一种完成方法 活动丌始 后就不能中断 求解的目标是项目的完成时间最小 研究者已经提出应用0 1 规划 整数规划 启发式算法来解决 其中 在0 1 规划 整数规划中主要应用穷举法 隐枚举法 分枝一定价法等 但无论是线性规划 0 1 规划法 其计算量都相当大 它们对于求解大型复杂 的网络是不可行的 仅仅适用于小型网络的处理 5 0 个以下的网络 可得到满意的 处理 真j 下使用的是启发式优化算法 该方法最大的优点是使用容易 计算量小 但由于它们是在经验判断的基础上按一定的准则进行处理的 因此只能得到近似 的满意解答 而不能保证得到最优解 不同的启发式方法对同一问题的处理效果 不同 它们随资源约束网络计划问题的特征 网络结构 活动工期 资源限量与种 类 活动的资源需要量等 的不同会有很大差别 某一准则的应用对于某些特征问 山东大学硕士学位论文 题的解决 可能效果很好 但对另一些问题 效果就可能比较差 资源水平 可更新资源 多项目问题 3 j 多项目与单一项目的计划安排在原则上并无区别 多项目可以通过人为加入 少量虚拟活动转变为一个项目求解 但也有少量文章提出了多项目的计划方法 如启发式方法 0 1 规划方法等 有代表性的是s p e r a n z a m g 和v e r c e l l i s c 于1 9 9 3 年提出的多项目计划和 进度层次模型 其核心是用分枝一定价法来解决多资源约束下的基于多方案的多项 目进度安排问题 模型提出后一段时间内 被认为已较好地解决了多资源约束下 的项目进度安排问题 但是1 9 9 6 年s o n k eh a r t m a n n 和h r n os p r e c h e r 提出了三个反 面例子 证明了该模型有着重大缺陷 一是当不可更新资源稀少时 可能找不到可 行解 二是当不止一个可更新资源均需要考虑时 算法失效 资源均衡 双重约束 时间一资源问题隅l 对于时间一资源组合问题 1 9 8 2 年 t a l b o t 提出了一个整数规划方法 该方法 可以给出不同时间一资源组合下的计划情况 t a l b o t 还讨论了使用不同目标函数时 的情况 如以项目最早完成时间为目标 原问题就变为资源均衡问题 若以项目成 本最小为目标 原问题就变为c p m 时间 费用问题 讨论双重资源约束条件下的资源均衡问题的研究也不断出现 如 由b m w o o d w o r t h 提出的以每一时间区段所需资源的平方和最小为目标 由l e a c h m a n 提出 的在保证项目按计划完成的情况下 以成本最小为目标 实际上 通过调整资源水平 好的资源水平软件也可用来求解资源均衡问题 另外 有的研究者如r s l o w e n s k i 对优先原则的网络问题进行了研究 并提出 了一个非常复杂的线性规划模型 这种模型目前尚未实际应用 本文研究的问题是在人力资源受限的情况下 合理调度各类人力资源 以使 每一时期企业多项目的完成状况对企业最有利 可以简化为多资源约束下的多项 目进度安排问题 1 3 本文研究的目的及内容框架 1 3 1 本文研究的目的 本文研究的目的是针对中国软件开发类企业多项目管理现状不佳的现实 通 过分析造成这种现状的原因 提出针对人的因素的解决方法 即对软件开发类企 业的多项目进行人力资源优化配置 通过对资源约束问题研究现状的研究 结合 动态规划理论 项目相对重要度等 找出软件开发类企业多项目人力资源调度的 1 3 山东大学硕士学位论文 新方法 以解决造成软件开发类企业多项目管理不佳现状的人的因素的问题 从 而改善软件开发类企业多项目管理现状 达到多项目时间 费用和质量的目标 实现企业利益最大化 企业利益最大化是指企业在现在和未来一段时间里 数月 数年或数十年 获益最大 这种利益有益于企业长远发展和整体提升 1 3 2 本文研究的内容及框架 本文运用动态规划理论和方法 结合多项目的相对重要度 以企业整体利益 最大为目标 研究软件开发类企业多项目的人力资源调度 具体的 包括以下几 方面的内容 本文的第二章介绍了软件开发类企业多项目人力资源调度模型建立的理论基 础 首先对相关概念进行了分析 人力资源 调度 软件产品开发过程 其次对 动态规划理论 多属性决策方法进行了介绍 最后 对模型成立的前提和假设做 了说明 本文的第三章建立了软件开发类企业多项目人力资源调度模型 是本文的重 点 在建立模型之前 本章首先为模型的建立做了相应准备 主要包括多项目相 对重要度排序 项目阶段划分 各阶段所需人力资源数量的确定和多项目人力资 源调度的方法 该章首先采用t o p s i s 多属性决策方法对多项目进行了相对重要 度排序 包括软件开发项目评价属性的选择和权重的确定及简化运算的小软件 其次在第二章基础上把项目划分为使用不同类型人力资源的六个阶段 给出了以 人力资源为节点的项目流程图 再次结合活动时问估算和项目阶段划分确定各阶 段所需人力资源的数量 最后 给出了多项目人力资源调度方法 即把各类人力 资源看作静止变量 各项目作为流动变量 参照多项目发生时间的不同和多项目 相对重要度顺序 让各个项目游走于静止的人力资源变量之间 完成人力资源调 度 准备工作完成后 以企业利益最大化为目标 参照动态规划理论 建立了模 型 另外 本章在模型的基础上 建立了多项目人力资源调度的评价体系 简要 介绍了评价方法 本文的第四章进行了软件开发类企业多项目人力资源调度方法 本文定义为 变体动态规划方法与其他资源调度方法的比较研究 比较了这两者的异同之处 并说明了变体动态规划方法较其他资源调度方法更适合软件开发多项目的人力资 源调度 本文的第五章选取山东省某软件开发企业在2 0 0 5 年1 月到2 0 0 5 年8 月间开 展的共享人力资源的1 2 个项目为研究对象 运用第三章的多项目人力资源调度模 山东大学硕士学位论文 型进行了案例研究 演示了该模型的调度过程 并运用第三章的评价方法对该调 度结果进行了评价 本文的第六章对全文进行了总结 指出本文的创新点 并对该课题的进一步 研究进行了展望 本文的研究框架如图1 5 所示 图1 5 本文的研究框架 山东大学硕士学位论文 第2 章软件开发类企业多项目人力资源调度 模型建立的理论基础 2 1 相关概念 2 1 1 人力资源 广义的说 智力正常的人都是人力资源 狭义的人力资源又称劳动力资源或 劳动力 是指能够推动整个经济和社会发展 具有劳动能力的人e i 总和1 9 1 人力 资源最基本的方面 包括体力和智力 如果从现实的应用形态来看 则包括体质 智力 知识和技能四个方面 人力资源状况涉及人力资源的数量和质量 质量方面包括人员的年龄 学历 知识结构 能力等 对于掌握着某项知识并能够将知识运用于工作中的员工 管 理学称他们为知识型员工 步入新的世纪 我们正进入知识经济时代 社会经济 呈现出依赖科学 依靠知识创造财富的重要特征 企业拥有的高质量人力资源 知 识性员工 越多 则企业创造财富和生存发展的能力也就越强 人力资源是可更新资源 又称再生性资源 人力资源的再生性 主要基于人 口的再生产和劳动力的再生产 通过人口总体内个体的不断更替和 劳动力耗费 一劳动力生产一劳动力再次耗费一劳动力再次生产 的过程得以实现 当然 人 力资源的再生性不同于一般生物资源的再生性 除了遵守一般生物学规律外 它 还受人类意识的支配和人类活动的影响 本文所讨论的可更新资源 人力资源 是劳动力再生产意义上的 l 人的性格 人的性格是人力资源一个重要方面 人的性格一般可以通过占谈举止反映出 来 同时 既没有绝对好的性格 也没有绝对坏的性格 人的性格可以分为四大 类 见图2 1 豁达 6 柔 囔磁集知篡季翮 j 一 一 r 放松随意 古道煮 断 从谏如流 耐i l 肠 喜欢务虚 看重 蔓 删 1 人际关系 感情纠 l 漏 时 日j 观念淡薄一 上 以 7 r 认真刻板 循规啻 矩 喜欢务实 看 i 敢冒风险 擅作决l 重工作 感情隐藏 l 定 正视现实 善l 埘阳j 观念强 b 表达 缺乏耐一刻 图2 1 人的性格特征坐标分类法 性 山东大学硕士学位论文 直性 柔性 豁达 拘谨分别代表四种性格特征 各个性格特征都有好的方 面和不好的方面 直性 柔性维度是用以描述一个人影响别人和左右局面的程 度的 豁达 拘谨维度是用以描述人们的内心思想 感情和动机的 这两个维 度结合起来 就产生了图2 2 所示的四种人 豁达 柔性 合作型社会活动型 理智型指导型 直性 拘谨 图2 2 性格特征所属类型坐标分类法1 4 1 以直性和拘谨为主要性格特点的人称为指导型的人 这种人敢说敢干 善于 冒风险 做决定 但是这类人考虑更说的是工作而不太关心人的情感问题 他们 办事情比较认真 喜欢面向工作成果而不太专注工作过程 以豁达和直性为主要性格特点的人称为社会活动型的人 这种人性格开朗 对人热情 比较随和 但是过多的看重人的感情而不是工作原则 他们会有很多 新思想 善于表达 能说会道 但是缺乏耐心 难以持之以恒 以豁达和柔性为主要性格特点的人称为合作型的人 这种人对人随和 看重 人际关系 对人的感情比较敏感 但是他们不喜欢冒险 不善于表达而更愿意倾 听 以柔性和拘谨为主要性格特点的人称为理智型的人 这种人回避风险 优柔 寡断 但是这种人看重工作却不是看重人际关系 他们做事情很认真 时间观念 比较强 有时失去了灵活 在现实的生活中 很少有人能够完全符合上述性格分类的某一个类别 很多 人都具有 复合 的性格类型 2 软件开发项目人力资源类型 涉及到软件开发项目的人力资源 从技能的角度来分类 主要来说有以下几 种 我们可以用金字塔结构来描述 处于最高层的是项目经理 第二层的是系统 架构师 系统设计师 开发组长 测试组长 第三层的是高级系统架构工程师 1 7 山东大学硕士学位论文 高级系统设计工程师 高级软件工程师和高级测试工程师 最下层的是软件工程 师 见图2 3 项目经理负责整个项目 系统分析员对需求进行确认 系统架构师进行架构 设计 采用什么结构 用什么语言开发 分几个层次 系统设计师进行概要设计 开发组长负责详细设计 包括表结构等 r 高级系统架构工程师 高级系统设计工 程师 高级软件工程师 软件工程师等完成代码设计 测试组长 高级测试工程 师完成测试 p m 项目经理 b s l 系统架构师 a s l 系统设计师 p s l 开发组长 t s l 孺鼢长 b s e 高级系统架掏工程师 a s e 高级系统设计工程师 p s e 高级软件工程师 t s e 高级测茂工程师 p e 软件工程师 图2 3 软件开发项目人力资源金字塔结构图1 1 0 l 2 1 2 调度 1 调度的基本概念 1 1 调度是在计划已经制定好后 为计划中的各种动作分配合理的资源和时间 解 决现实世界中的各种约束关系 协调系统工作 以确保任务正确完成 调度可以 视为规划任务的延伸 从人工智能的角度看 调度问题是典型的约束满足问题 一个约束满足问题 记为c s p 可以形式地表示为二元组 c s p c x 议 x x3 l c 虹 g e j 其中 x 指示变量集 且每个变量x 值域为d c 指示约束集 每个约束 c j 是笛卡儿乘积d j d d 的子集 c j 常表示为关于变量的等式或不 等式或任何其他可加以适当解释的形式 以起到限制变量取值的作用 c s p 的 一个解答就是对所有变量的一个值分配 i x l 卜咒 x 2 卜而 x 溉j 山东大学硕士学位论文 2 常用的调度方法 调度的研究起源于工业生产的需要 工厂车间的作业调度就是典型的调度问 题 调度问题往往有许多不同的表示形式 尤其在任务规模 资源消费和排序约 束等方面差别很大 所以不可能设计出通用的调度算法 必须为每类调度问题研 制特别的解决方法 由于实际调度问题涉及众多的约束因素 解答空间很大 引 入启发式知识来缩小搜索的工作量是十分必要的 各种人工智能技术都可应用于 解决调度问题 下面列举了几种常用的调度方法 产生式系统 以条件一动作型规则表示启发式知识 以便在调度方案的生 成过程中支持系统做出各种约束满足决策 启发式搜索 设计启发式调度算法和搜索评价函数 使系统能较好的确定 搜索方向 选择下一个要被调度的活动 比较多个可选的局部调度方案的优劣等 算法和评价函数往往依赖于应用领域 不具有通用性 但效率比较商 机遇推理 使用黑板一知识源体系结构 将调度系统要执行的c s p 求解子 任务按优先级排序 总是激活相应的知识源去解决优先级最高的子任务 层次调度 对复杂的调度问题进行层次抽象 简化问题 并以逐步精化的 方式产生调度方案 层次调度的高层仅考虑关键的约束而忽略细节 以便快速产 生租略的调度方案 这些方案成为较低层次精化调度的指导和依据 约束放松技术 多目标的实现可能会相互冲突 当冲突发生时 某些约束 条件必须放松 以提高调度的效率 为了支持约束放松 应把约束区分为硬 软 两类 并给软约束指定放松的方式和限度 预言调度和反应调度相结合 前者可以为系统提供一个初步的调度方案 后者可以对意外事件的发生做出适当的应答 修改己提供的调度方案 实现动态 调度 两者相结合 可以提高调度的灵活性和可靠性 2 1 3 软件产品开发过程 软件产品开发过程是指把用户的要求转变成软件产品的过程 尽管不同软件 产品的特征各不相同 但就其设计开发的整个过程来说 却存在着相当的共同之 处 根据w i n s t o n r o y c e 在1 9 7 0 年提出的著名的 瀑布模型 我们习惯上将软件 产品的开发过程分为需求分析 计划 设计 编码和测试五个阶段 12 1 需求分析阶段 在这一阶段 分析人员需考察用户 或委托人 信息需求的 过程和特点 并采用专门的方法确定软件系统的设计目标和任务 同时 在考察 的过程中 分析人员还必须对待开发的软件进行相关的可行性分析 从技术和经 1 9 山东大学硕士学位论文 济能力等方面分析开发新软件是否可行 只有顺利完成上述分析论证 才能开展 后续的相关工作 计划阶段 在计划阶段 相关开发人员的任务是根据需求分析的结果和其 他相关信息 提出软件系统整体设计方案 应具备哪些功能 数据库的逻辑设计 等 解决软件开发过程应 做什么 的问题 设计阶段 这一阶段是指在计划的基础上进行的详细设计 是为设计一个 新软件而编制详细设计说明书的过程 它是整个软件开发过程中的一个重要环节 详细设计的任务包括两个方面 首先是把软件需实现的功能分解为若干个相对独 立的模块 这些模块之间相互联系 相互配合 有机地组织起来就构成整个软件 其次 根据每个模块在整个软件中的地位和作用 选取适当的技术手段和处理方 法予以实现 编码阶段 编码工作是软件开发过程中最基础也是最为繁重的工作 开发 人员按照相应的分工计划 有组织有计划地编写程序代码 最终实现软件各模块 乃至整个软件的各项功能 由于软件的规模日益增大 参与某一项软件设计的人 员越来越多 因此 各分部之间的协调与沟通关系着整个软件开发的进度乃至成 败 测试阶段 这一阶段不同于各模块设计过程中的测试 而是在原产品完成 之后对整个产品进行的测试 通过这一阶段找出软件程序中存在的缺陷并加以修 改完善 软件产品的测试也不同于一般工业产品的质量检测 一般产品的检测目 的是发现产品生产过程中出现的不合格产品 而软件产品测试的目的则是要找出 程序中的设计差错 这一错误与软件的复制生产过程无关 由于软件程序内部关 系复杂 运行的环境也千差万别 因此 无论是小型的应用软件开发商 还是像 微软这样规模庞大的系统软件开发商 都十分重视产品测试 实务当中 软件企 业不仅花费巨资雇佣专人进行测试 还向社会用户提供测试版以供用户测评 帮 助其进行软件的完善 上述对软件开发过程的划分是较为传统的划分方法 随着人们对软件开发过 程本身研究的深入 有的学者还提出了诸如 平行瀑布模型 演进式开发模 型 和 螺旋模型 等分类方式 这些模型的提出 均有其理论和实践上的意义 适应了现代软件开发工作的发展 同时 即使是在原有的 瀑稚模型 中 各阶 段之间也并不是完全单一的自上而下的直线过程 在各阶段之间 还必须对每一 阶段工作的成果进行评定 对于后一阶段中发生的问题还必须向前一阶段反馈 2 0 图2 4 软件开发过程图 刁r 2 i 山东大学硕士学位论文 2 2 相关基础理论及方法 本文所要建立的是软件开发类企业多项目人力资源调度模型 借鉴的基础理 论是动态规划理论 在模型建立过程中 还应用了多属性决策方法 2 2 1 动态规划理论 1 动态规划的基本概念 动态规划 d y n a m i cp r o g r a m i n g 是运筹学的一个分支 是求解决策过程 d e c i s i o np r o c e s s 最优化的数学方法 2 0 世纪5 0 年代初美国数学家 胄 e b e l l a n r 等人在研究多阶段决策过程 m u l t i s t e pd e c i s i o np r o c e s s 的优 化问题时 提出了著名的最优化原理 p r i n c i p l eo fo p t i m a l i t y 把多阶段过程 转化为一系列单阶段问题 逐个求解 创立了解决这类过程优化问题的新方法一 动态规划 1 9 5 7 年出版了他的名著d y n a m i cp r o g r a m m