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基于时间EVT的项目进度预测方法

作者:论文发表网 文章来源:http://www.dolunwen.cn 更新时间:2010-4-13 9:38:45
基于时间EVT的项目进度预测方法

  作者简介
  高 朋1,冯俊文1,王华亭2
  1.南京理工大学经济管理学院,江苏南京  210094;
  2.清华大学智能技术与系统国家重点实验室,北京  100084
  1 引言
  挣值技术(Earned Value Technology,EVT)的基本原理是通过引进中间变量——挣值(EV)以帮助项目管理人员对项目进度和成本进行统筹管理,并对它们各自未来的发展趋势作出科学的预测与判断[1]。在理论上, EVT主要使用三个关键值(BCWS、BCWP和ACWP)、二个差异分析指标(CV和SV)和二个指数变量指标(SPI和CPI)[2]。
  由于挣值技术依据一定的计算规则将时间尺度转换成货币尺度,用同一套货币指标系统来同时衡量项目进度与成本的执行绩效,所以传统的EVT可以认为是基于成本的挣值技术(Cost-based EVT)。尽管这种方法在完工估算(成本预测)方面非常合理和精确,但在进度预测方面却不尽如人意,预测的结果可能会出现较大的偏差[3]。
  Fleming指出能从挣值进度数据获知的唯一进度信息是:项目“现在”落后于或超前于进度计划表,而仅仅依靠挣值进度数据是不能用来独立预测项目的完工时间[4]。因此,为获得实际有效的项目进度预测值,需要转换进度衡量标准。本文对传统EVT的缺陷进行研究与改进,提出基于时间EVT的方法以解决项目进度预测问题。
  2 传统EVT进度预测的缺陷分析
  传统EVT进度预测主要依据两个指标:进度偏差(SV)和进度继续指数(SPI),但SV与SPI在进度预测方面都存在明显的缺陷[5]:
  ①SV并不是以时间为度量单位,而是以成本单位度量了已完成工作价值与计划价值的差值,所以在进行进度预测时很不直观,不容易操作。
  ②由于EVT没有充分考虑项目的关键路径,所以容易出现:当SV>0或SPI>1时,并不能说明项目整体进度超前,因为已完成的工作可能主要处在非关键路径上(具有总时差),但这些任务的执行并不影响项目的整体进度(非关键路径);当SV<0或SPI<1时,也自然不能说明项目整体进度延误。
  ③基于定义,SV=EV-PV,SPI=EV/PV,因而如果项目在最迟完工(LF)时间或者更迟结束,则EV一定等于PV.这样,尽管SV在项目开始阶段和中间阶段可能如实反映项目的进度趋势,但在项目临近收尾时(即使项目在最迟完工时间结束),SV将不可避免地向“0”靠近(图1),同时SPI向“1”靠近(图2),似乎说明项目进度效率逐渐改善,并达到“完美”状态,然而事实有可能正好相反。如果据此预测项目将会按计划完成,则会产生很大的进度风险,错失项目调整良机。SV和SPI这一本质特征导致在项目接近收尾阶段进行的进度预测结果非常不可信,因此这一时段又被称为进度预测的“灰色区域”。
  3 项目进度预测问题描述
  进度预测,又被称为“完工时间估算”(EstimatedDuration at Completion,EDAC),即对项目完工时间进行预测。一般来说,EDAC由两部分构成——已完成的工作花费的时间和未完成工作将要花费的时间,由下式表示:EDAC(t) =AT+EDWR(1)式中,EDAC(t)表示t时刻对完工时间的估算;AT为实际花费的时间;EDWR为剩余工作的估计完成时间。根据项目监控数据,易获取AT和EV值,因此进行完工时间的估算重点在于对EDWR的估计。Anbrai[5]指出,EDWR主要依赖于项目的状态(项目环境是否改变、计划是否需要重新安排等),并分析了6种状态下EDWR的预测方法(见表1)。
  显然,如果项目处于第1或3种状态,进度预测没有任何意义,因为进度需要重新安排;如果项目处于第2种状况,则不需要进行进度预测,因为项目将按计划执行,此时EDAC(t)=SAC。目前的研究主要针对项目的后三种状态。
  4 基于时间EVT的项目进度预测方法
  针对传统EVT(基于成本的)在进度预测方面的缺陷,本文提出基于时间的挣值技术(Time-based EVT),该方法尝试用时间单位去度量项目的进度绩效而不是成本单位。如同挣值是传统EVT的核心思想,基于时间EVT的核心概念是挣得进度(Earned Schedule,ES),其根本特征在于认为:价值是附加在计划工期上而非预算成本上。
  4.1基于时间EVT的参数定义
  ①ES传统EVT认为价值附加于预算,将已完成工作的预算成本作为挣值。而基于时间EVT认为价值附加于计划工期上,将已完成工作对应的计划工期作为挣得进度。
  由图3可知,ES实为EV在PV上的投影所对应的计划工期,也可理解为用时间单位度量的EV。在具体构成上,ES=N+I.下面解释N和I的含义:设i=1,2,…,N,N+1,…为测量时间点(周期:日、周、月),i对应的计划值为PV(i),已获取的挣值记为EV(AT),则N=max{i PV(i)≤EV(AT)}。
  如图3,I为测量周期的一部分。PV曲线函数未知,但为了方便计算,I通常简化为线性表达式:I=EV(AT) -PV(N)PV(N+ 1) -PV(N)(2)图3 挣得进度ES概念示图显然,如果PV(N)=EV(AT),则I=0。虽然线性拟合会产生误差,但随着项目的推进,N的值不断增大,因而I在ES中的比重会越来越小,因此这种误差效应将逐渐弱化。这样,基于上述解释就得到ES的计算公式:ES=N+EV(AT) -PV(N)PV(N+ 1) -PV(N)(3)其中,N=max{i PV(i)≤EV(AT)}。
  ②SV和SPI基于ES的概念,分别给出进度偏差(SV)和进度绩效指标(SPI)的表达式为:SV(T) =ES-AT,SPI(T) =ESAT(4)式中,SV(T)表示基于时间的进度偏差,以区别于基于成本的进度偏差SV(C)。当SV(T)>0时,表示进度超前;当SV(T)<0时,表示进度延误。同理,当SPI(T)>1时,表示进度超前;当SPI(T)<1时,表示进度延误。
  4.2 运用基于时间EVT进行项目进度预测
  运用ES对剩余工作的完工估计公式进行修正:EDAC(t) =AT+SAC-ESPF(5)式中,SAC为计划工期,PF为剩余工作的进度绩效指数。针对表1的后三种项目状态,基于时间EVT的EDAC预测方法分别为:
  ①状态S4:消除进度影响因素,项目的剩余工作将会按照原定进度计划执行,此时PF=1,则完工时间估算可表示为:EDACes1(t) =AT+ (SAC-ES) (6)
  ②状态S5:进度绩效指标反映项目进度趋势,此时PF=SPI(T),则完工时间估算可表示为:EDACes2(t) =AT+SAC-ESSPI(T)(7)
  ③状态S6:成本和进度联合考虑,此时PF=SPI(T)×CPI(C),则完工时间估算可表示为:EDACes3(t) =AT+SAC-ESSPI(T)×CPI(C)(8)式中,CPI(C)为成本绩效指数。
  另外,在挣值技术中还有一个非常重要的进度绩效指标——待完成进度绩效指数(TCSPI)。如果说累积SPI反映的是已完成的工作,那么TCSPI则是关注未完成的项目工作。
  TCSPI的意义在于说明:为了在截至日完成项目,项目应该执行一个怎样的进度效率。对于待完成进度绩效指数,如果期望在计划工期内完成项目时, TCSPI为:TCSPI1=SAC-ESSAC-AT(9)
  如果发现计划工期肯定无法实现,则需要对剩余工作进行重新进度、预算安排,再考虑实际花费的时间,从而得到重新估算的EDAC。则TCSPI为:TCSPI2=SAC-ESLRS-AT(10
  )5 项目进度预测方法的比较
  分析现以表2所示项目实例对进度预测方法进行对比分析:验证传统EVT进度预测的缺陷,以及基于时间EVT在整个项目周期内进行进度预测的准确性。
  5.1 两种基于成本EVT的项目进度预测方法目前,基于成本EVT的项目进度预测方法主要有二种:计划价值率方法和挣得工期法(表3)。
  计划价值率方法是由Anbari在2003年提出的[5],计划价值率(PVRate)为每个时间单位的计划价值。
  5.2 运算结果比较分别运用计划价值率方法、挣得工期法与基于时间EVT,针对表3后三肿项目状态对上述案例进行进度预测,计算结果列于表4。
  对于挣得工期法,由于项目在第9周后就已经超过了计划工期(9周),所以此时需要对挣得工期公式(EDACed1,EDACed2,EDACed3)进行重新调整。上述方法的计算结果如表4所示,结果显示:三种方法在项目执行的早期、中期(2/3阶段,1~7周)都具有较好的预测效果,并且三种方法预测的结果差异不大,而当项目接近收尾阶段(后1/3阶段),计划价值率方法变得不再可信,挣得工期法预测结果偏小,而只有基于时间EVT较之其它两种方法更能准确地反映项目未来的进度状态。
  6 结论
  传统EVT的本质是将时间尺度转换成货币尺度,用同一套货币指标系统来同时衡量项目进度与成本的执行绩效,因此传统EVT的最大优势在于项目成本预测。在分析指标SV(C)和SPI(C)进度预测缺陷的基础上,本文提出基于时间的挣值方法。该方法尝试用时间单位去度量项目的进度绩效而非成本单位,并且认为价值是附加在计划工期上而非预算成本上。基于时间EVT克服了进度预测的“灰色区域”问题,并在整个项目生命周期内都能真实反映项目进度绩效,因此取得良好的进度预测效果。
  参考文献:
  [1] 戚安邦.多要素项目集成管理方法研究[J].南开管理评论,2002,(6):70~75.
  [2]  Project Management Institute. A guide to theproject management body of knowledge ( 4thedition ) [ Z ]. Newtown Square, PA: ProjectManagement Institute,2008.
  [3]  Lipke W, et al. Prediction of project outcome theapplication of statistical methods to earned valuemanagement and earned schedule performanceindexes [ J ]. International Journal of ProjectManagement,2009,27:400~407.
  [4]  Fleming Q W, Koppelman J M. Earned value

  摘 要:针对传统挣值技术在进度预测方面存在根本的缺陷,运用时间单位而非成本单位对项目的进度绩效进行度量,提出一种基于时间的挣值技术,并根据项目的不同状态,分别给出完工时间的估算算式。比较分析的结果表明:在整个项目生命周期内,尤其在项目接近收尾阶段(后1/3阶段),较之计划价值率与挣得工期法方法,基于时间EVT更能准确反映项目未来的进度状态,取得良好的进度预测效果。
  关键词:挣值技术;进度预测;成本;时间

 

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