基于关键链的动态多项目资源配置方法研究

摘 要：近年来海上油田多项目齐头并进，成倍增长的工作量造成专业技术人员短缺、建造场地和大型船舶机具资源严重不足，在项目资源有限和工期固定的双重约束下，导致项目工期延误。针对海上油田区域开发项目工期延误中存在的资源约束问题，文章分析了海上油田多项目管理中资源分配现状，运用关键链方法对海上油田区域开发工程多项目资源配置进行优化，设计关键链动态多项目资源配置计划模型，缓解了项目间的资源冲突，缩短了多项目建设总工期。

关键词：海上油田 区域开发 动态多项目管理 关键链方法 资源配置

中图分类号：F205 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2017）01-293-02

一、引言

我国渤海海域油田开发已经走过30年的历程，在石油储量有限的情况下，大中型油田独立有效的开发越来越少，越来越难。为了使这些中小油气田开发获得收益，近年碇泻S椭鸩讲捎糜吞锶毫合开发，以及发展到目前的区域开发。经过实践证明，不仅提高了油田开发效益，而且还降低油田开发成本。但同时，区域开发也给中海油油气田开发工程带来了新的挑战。现有项目进度控制方法在资源受限的情况下的整体调控能力不强，尤其在并行开展的多项目管理中，资金、时间、资源的过载和冲突更加严重，导致在项目管理中存在延误工期、成本预算超支等普遍问题。

针对多项目资源冲突和进度拖延问题，利用关键链方法可以有效地弥补传统网络项目计划中的缺陷，通过采用项目优先级排序、设置缓冲机制和最晚的工序计划等措施来有效分配项目资源和缩短项目周期。在海上油田区域开发多项目管理中，由于在建项目间存在关联性和不确定性，如何在有限资源和工期进度的双重约束下，对多项目进行高效管理是一个亟待解决的问题。

二、动态多项目资源配置问题描述

在海上油田区域开发多项目管理中，各项目之间在人力、大型船舶和建造场地等资源方面常常是争夺最为激烈的，在多项目的并行建设期间，由于受限于资源有限性和部分资源的稀缺性影响，现有资源不能同时满足同期建设的多项目需求时有发生，多项目间对资源缺乏有效的调配和共享，导致项目进度延误。目前海上油田区域开发多项目资源配置上主要有以下两个方面的问题：

1.区域内项目间资源配置问题。衡量海上油田区域开发项目成功是以区域整体战略目标的实现为前提。在区域油田建设高峰期，项目间的竞争更为激烈，造成组织整体利益下滑，因此，个别项目的成功，并不能实现整体的最优目标，组织需要着力于整体目标的实现。

2.区域项目与职能部门间的协调问题。在项目组织机构管理中，职能部门是区域项目的上级部门，一个职能部门可能同时协调不同区域项目的资源分配，因此，处理好区域项目与职能部门之间的合作关系至关重要。

3.资源在区域开发多项目间的共享问题。现有的区域开发多项目管理中，资源在区域内多项目间的共享度不高，不能最大限度发挥资源的效用。特别在项目型组织形式，由于项目独占资源，部分资源在某个阶段出现长时间闲置，未能合理有效的利用资源。

4.区域多项目间资源短缺与浪费并存问题。为了获取关键资源，各个项目通过公关手段想方设法获取资源，同时，对已获得的资源宁可闲置一段时间也不肯与其他项目共享，不仅增加油田开发成本，还造成其他项目因资源短缺进度落后。

三、动态多项目资源配置模型

资源配置管理是海上油田多项目管理最核心问题之一。首先，项目资源配置直接影响着项目进度管理，合理的资源配置可以缩短项目工期，反之，则会导致项目延期。其次，项目资源配置是项目进度管理的重要组成部分，分配到各工序上资源的使用情况是项目进度控制的关键环节。

从海上油田行业特点和项目环境背景可知，由于海洋环境复杂多变，区域开发项目在动态环境下实施海上工程建设。在启动多个项目前要制定项目总体进度计划和资源配置计划。本模型运用关键链法，重点解决多项目环境下资源约束和优化配置问题，假设每个项目工序所需的项目资源为已知，利用关键链法对项目的资源分配进行优化，模型的具体步骤如下：

1.项目优先权排序。根据单个项目的工期和资源需求情况，找出各项目间冲突最多的关键瓶颈资源，再对各个项目按照进度权重系数进行优先权排序，根据优先权顺序合理分配这些有限的关键瓶颈资源，其他受限的非关键瓶颈资源按此方法进行分配。

2.确定项目关键链，进行项目资源配置。结合关键路径法，先找出单个项目的关键路径，预测关键路径上的各个工序资源需求量和所占用的时间，采用启发式算法识别多项目的关键链，运用关键链法按项目优先级排序进行资源配置。若发生资源冲突，具有优先权最高的项目关键链上资源优先配置。

3.设置关键链缓冲区及预警机制。关键链通过设置缓冲区来吸收不确定性对项目风险的影响，并对缓冲消耗过程进行动态跟踪管理，保证项目在动态环境下项目能够顺利实施。同时对在建区域项目各个工序资源使用状况进行实时动态更新，保持资源均衡

4.新项目的加入。当有新的项目加入时，是否纳入到区域多项目进度计划中需要进行评估，如果需要加入到项目进度总计划中，要与在建项目进行排序后按计划启动；如果评估后，超出区域整体资源负荷，不能纳入区域项目总体进度计划。

综上所述，完整模型表述如下：

在该模型中，式（1）识别关键链，运用区域单项目关键链识别步骤和ACTIM启发式算法，结合传统网络计划图识别各个项目在某一资源的约束下的最长链，以此类推，逐一找出其它约束资源下的最长链。以其中长度最短链作为起始关键链，以工序优先级顺序对识别出的资源冲突一一消除，直至所有任务工序上的资源达到均衡，最后找出相互具有依赖关系的最长链即是多项目关键链。式（2）根据行业特点设置安全时间，任务工序特殊性p，公式中0.5是假设在项目进度计划中各个任务工序存在50%完工概率的时间，利用风险积聚原理，将在工序赋予一个风险系数，取值的同时也要考虑工序定额和类似项目经验等主观因素，aj的取值0，0.1，0.2……n。式（3）表示不确定因素对任务工期影响下的安全时间与其所处的位置具有一定联系，位置权重系数a，通过a值来对各项任务所处位置的不确定性进行量化识别，进行分析判断，其中，l表示各任务工序的时间中点与项目开始时间的距离，L表示项目的时间长度，即关键链开始的时间到关键链结束的时间之间的距离。式（4）表示不确定性与项目执行中的风险事件相关，弹性系数β作为设置项目缓冲区另一个系数，其中，a最乐观时间值，b最悲观时间值，m最可能时间值。式（5），（6），（7）表示项目缓冲、汇入缓冲和资源缓冲的计算公式，其中，n表示关键链上的任务集合，m表示非关键链上任务集合，p表示资源缓冲所在任务链上任务集合，Di表示关键链上任务估算时间，Dj表示非关键链上任务估算时间；Dk表示资源缓冲所在任务链上任务时间估算；x，y表示专家的打分。

四、案例分析

案例项目为某油田群开发项目，该项目由五个独立的油田开发项目组成，第12月到第23月从设计人员到施工人员的资源分配发生撞车；第10月到第22月场地资源出现拥挤和排队现象；第11月到13月、16月、17月、22月到25月船舶资源明显短缺和不足。由此得知，在海上油田区域开发项目建设阶段，上述三种关键资源都不能满足四个项目的需求，可能造成不确定性和风险概率的增加，最终将导致项目延期，优化后缩短了整个项目工期。

五、结束语

海上油田区域开发多项目并行与项目的动态性增加了项目资源配置问题的复杂性，按照以往传统的资源配置方法在项目进度控制中对资源约束和共享重视不足，常常导致项目资源分配不均衡和项目工期延误现象。本文基于关键链法的动态多项目资源配置模型，从项目实际情况和行业特殊性角度考虑，在应用关键链管理中改进了缓冲设置方法，对引起工序不确定性的因素进行了分析，通过实际项目案例计算各个工序资源相对应的最优缓冲尺寸大小，从而缩短了项目工期，解决了资源受限下的工期延误问题。但在实际中，对于非关键资源可能闲置导致多个项目瓶颈资源的未能最大化利用问题，未对其进行深入研究，故在今后的工作中，将进一步对此问题进行详细的分析和探讨。

参考文献：

[1] 朱江，康晓东.近海油气田区域开发工程应对策略与应用[J].中国海洋平台，2014，29（5）：1-3

[2] 马国峰.关键链项目进度管理[M].北京：中国建筑工业出版社，2014

[3] Goldratt E M. Critical Chain[M].New York： The North River Press，1997

（作者单位：中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津 300452）

（作者简介：任秀芳（1974―），女，汉族，天津，高级主管，研究方向：项目管理）

（责编：玉山）