| 摘要
對 專案管理知識體系 ( Project Management Body of Knowledge , PMBOK )內容的持續改善而言,關鍵鏈專案管理 ( Critical Chain Project Management , CCPM) ) 加入一套紮實的步驟。關鍵鏈 ( critical chain )與關鍵要徑( critical path )不同之處包含:
a) 資源依賴性( resource dependencies ),及
b)
絕不變化( Never changing )。
CCPM 改善專案計畫,藉由確保可實行性,及免於受到合理之共同原因變異( common cause variation )(不確定性,或統計上的波動)的影響。作法是將不確定性 ( uncertainty ) 聚集到,位於專案活動路徑 ( activity paths ) 末端的緩衝( buffers )。專案緩衝( Project Buffer )保護整體專案關鍵鏈路徑的完成效果,而匯流緩衝( Feeding Buffers )保護關鍵鏈免受其他匯入路徑的影響。緩衝管理( Buffer Management )加強專案控制上的衡量與決策機制。實行 CCPM 要求改變資源的操作方式,包含數據導向之活動績效預估與多工( multitasking ),最重要是改善專案經理與執行者的注意力。採用 CCPM 的專案,在時程、成本與內容範疇的表現,確實得到大幅改善。 CCPM 專案的完成時間,與之前的規劃及控制方法相較之下,一般少一半的時間。
介紹
專案管理知識體系指南 ( PMBOK Guide ) (1) 記載 以目前的 專案管理知識體系 ( Project Management Body of Knowledge , PMBOK) 來看, 關鍵鏈專案管理( Critical Chain Project Management , CCPM )加強專案規劃、執行與控制部分。 CCPM 強調專案的完成時間,也以改善排程的成效,來降低專案的變化與專案成本超支的主因。透過改變專案的規劃方式、專案衡量方式、控制系統及某些專案執行團隊與支援人員的行為模式, CCPM 得以達到上述結果。
專案執行問題
專案繼續呈現高失敗率,因而各界不斷投入專案執行績效的改善需求。在 澳大利亞 (2) 曾有人(可能是段時間以前)研究,發現建築專案八個合約中只有一個如期完成,平均超時百分之四十。 Chun and Kummaraswamy 最近的研究報告中 (3) ,提到香港建築專案有相似超時情況,『建築專案的延誤情況,在全世界大多數的地方還是很普遍,即使引進尖端的建築技術,與更有效能的管理技巧,還是如此。』以整體專案來看,相關績效統計的量化數據似乎 不足,報告中提到的失敗專案,未能達到承諾的成本或時程( cost and schedule )。新聞報導中有很多大型專案失敗的證據,尤其是大型政府的專案(很多國家都有)。個人經驗接觸到不少大公司所管理的許多專案,而未能達成專案目標的失敗比率也不低。
有文獻將專案失敗歸因於許多潛在的原因( 4 ),有些部分與其他報告相同,而通盤的一致性只有小部分。在研究失敗專案的文獻中,沒看到試圖區別是共同原因變異或是特殊原因變異( common cause and special cause variation )(見下文)。以國際上許多類型的專案經驗而論,多將執行專案的難度指向專案管理系統( project management system ),視其為頭號造成困難的 可疑因素。
Theory of Constraints (限制 / 制約 / 約束理論)
CCPM 來自將 Theory of Constraints 應用 於專案管理。 Theory of Constraints 的 精髓首先出現在 高德拉特博士( Dr. Eliyahu Goldratt ) 的暢銷書『目標』 (5) 。『目標』演示一套工廠管理的改善系統,對於許多企業已有,而且持續發生中,大幅的改善影響。
高德拉特博士稱他所創的系統改善方法為 Theory of Constraints (限制 / 制約 / 約束理論),或簡稱為 TOC 。 高德拉特博士以科學方法來創立 TOC ,他說『任何系統必定有一個限制,否則產出會沒有極限的增加,或是歸零 ( Any system must have a constraint. Otherwise, its output would increase without bound, or go to zero. ) 』。大多數人都能接收這個論點,是個 不證自明的事實。令人驚訝的事情是,從這個論點產生的效果, TOC 的影響程度已被與牛頓發現的運動定律( the laws of motion )相提並論。
『目標』的主要訊息是聚焦( Focus ),聚焦在企業的目標。聚焦在妨礙達成企業目標的限制。『目標』總結出五項聚焦步驟( the Five Focusing Steps ),適用於任何實體系統( physical system ),包含之步驟有:
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指出系统限制 ( IDENTIFY the system constraint. )
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决定如何充分利用系统限制 ( EXPLOIT the system constraint. ) [ 加註: Decide how to EXPLOIT the system's constraint ]
- 所有非限制資源要全力配合步骤二所作的决策 ( SUBORDINATE everything else to the system constraint.) [ 加註: SUBORDINATE everything else to the above decision ]
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系统限制升级 ( ELEVATE the system constraint
- 如果在前面步驟中發現新的限制,重複這個程序, 回到步骤一,不要讓惰性 ( 典範 ) 成為系統限制 ( If, in the previous step, a new constraint has been uncovered, repeat the process. Do not let INERTIA become the system constraint. )
一部份是因為 高德拉特博士著作目標是以工廠的生產線為背景,從事專案管理的群眾無法理解其中論述,亦適用於專案管理的重要意義,出版關鍵鏈則導正了這個情況。書中描述應用 TOC 系統理論,從應用於改善生產管理到改善專案管理。我形容關鍵鏈( Critical Chain )即為關鍵鏈專案管理( Critical Chain Project Management , CCPM) 。
自從在 1990 年代早期起,高德拉特博士與他的同僚開發並 仔細定義 CCPM 的應用。 Dee Jacob 是 the Avraham Y. Goldratt Institute 的執行董事,她是主要的開發人,首先於某 Fortune 500 公司成功實踐 CCPM ,之後便有許多公司採用,並得到良好的成效。 CCPM 現在已有許多豐富經驗及成功案例的記錄,將 CCPM 與 PMBOK 搭配,成為一套普遍適用的改善方法,以利專案執行者提升專案的多元績效。
接下來的討論,依照上述之聚焦步驟。
指出專案的限制( Identify the Project Constraint )
TOC 指出的專案限制,稱為關鍵鏈( Critical Chain ),或是『一系列依賴的事件妨止專案在較短期間內完成。決定關鍵鏈時資源依賴性與任務依賴性一樣重要。 ( The sequence of dependent events that prevents the project from completing in a shorter interval. Resource dependencies determine the critical l chain as much as do task dependencies )』
從時程( schedule )來看定義專案的限制,推論時程對專案成本與專案內容的影響。這三個條件具有依賴性,當時程拉長而內容不變,成本通常增加。當內容增加而成本(或資源)不變,時程傾向拉長。當內容增加而時程不變,成本傾向增加。
關鍵要徑規劃( Critical Path project planning )經常有隱藏的假設,這便說明專案具有潛在的資源限制。一種被採用的方式是,首先找出關鍵要徑,接著執行資源平準( resource leveling )。網路圖專家知道,沒有 最理想的 平準 演算法( leveling algorithms )。在有些網路架構,某些資源 平準 演算法得到很差的結果。對於大多數的網路圖,使用資源 平準 演算法拉長整個專案時程。因而,很少數專案使用資源 平準工具。
圖一演示一個典型的 決定性的專案時程( deterministic project schedule )。顏色代表特定的資源。專案計畫指出最後的活動( activity )是一個關鍵要徑的活動。資源平準已消除其他的關鍵要徑。這是使用資源平準方法,經常可見的結果。
圖一:例子 – 資源平準的關鍵要徑時程表  由於 資源限制經常是重大的專案限制, TOC 方法在進行專案規劃時,總是會考慮資源限制。因此,關鍵鏈定義整體專案的最長路徑(限制),包含資源依賴性的因素,在決定專案關鍵鏈時,化解所有資源限制。專案關鍵鏈在活動與活動間,可能有間隙。 CCPM 的改善結果不是視專案中的重要資源限制,或資源衝突的處理情形而定。他們應用於任何專案之理由列舉如下。一個沒有資源限制的專案,關鍵鏈與關鍵要徑的最初活動路徑相同。下面描述大不相同的專案計畫。
專案管理知識體系指南之關鍵要徑定義,陳述關鍵要徑可能在執行專案的過程中改變。這是當其他路徑遭遇延遲時,而再次定義到完成專案的最長零浮時( zero float )路徑。關鍵鏈則在專案執行期間不改變。這一部份是定義的事情,但大多數是整體關鍵鏈計畫建構程序的結果。五項聚焦步驟的下一步是開發與使用 CCPM ,藉由聚焦於一段已知的時程,充分利用限制,以得到最大的效益。
充分利用( Exploit )
充分利用共同原因的變異( Exploit Common Cause Variation )
戴明 博士( W. Edwards Deming )的淵博知識( Profound Knowledge )論述中,包含『變異的理解( an understanding of variation )』。 (7) 他定義兩類變異:
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共同原因的變異:原因是 內含於系統,管理的責任。
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特殊原因的變異:特殊原因是由於某組的工作人員,或是某特別的生產人員,或是某特別的機器,或是某局部的情況。
戴明 博士注意到,管理人經常沒理解兩類變異的基本不同之處,而使的許多系統更糟。他也注意到,『在我的經驗中,我預估大多數麻煩與大多數改善的可能性,算起來大概是:
-
94% 歸屬於系統(管理的責任)
-
6% 歸屬特殊因素。』
在活動( activity )的執行期間,專案有共同原因的變異。雖然執行個別活動的時間,可能彼此獨立,專案活動網路定義出活動間的依賴性。透過專案邏輯的定義,在前面的活動沒完成前,後面的活動無法開始(大多數經常是完成到開始 [finish-to-start] 的活動連結。)
高德拉特博士的生產改善,善用統計上的波動現實及依賴事件。圖二演示典型的活動執行的時間分佈。實心曲線(左邊 縱座標)呈現在 橫座標上 一段時間的或然率( probability )。點線呈現活動及時完成的累計或然率,少於或是等於縱座標上的時間。注意到,分佈的左邊 偏斜,及右邊長尾,這是許多專案活動的典型共同原因的變異。

圖二,典型專案活動的執行時間之或然率分佈,呈現最小時間,左邊偏斜,及 右邊長尾。
Figure 2: Typical project activity performance time probability
distributions show a minimum time, left skew, and a long tail to the right.
對特定專案活動,實際執行過程中的波動( Fluctuations )可能比生產機器,或人工重複操作同樣零件的波動大多了。專案活動網路清楚地呈現專案中許多依賴關係。拿任何專案與生產線相比,會發現即使是中型大小的專案,有較多的依賴關係。由此觀察推論,改善生產線的邏輯應該也適用於改善專案管理。
在活動執行中的共同原因的變異,不是個例外的事件,例如各別的專案風險事件。 PERT (Program Evaluation and Review Technique, 計劃評核術 ) 試圖預估這個共同原因變異的影響,使用三個活動期間預估( activity duration estimates )方式,然而由於種種理由並不成功。 專案管理知識體系指南及文獻還是陳述這個方式,雖然現今使用的不多。『 PERT 圖』在許多專案的文獻中皆有記載,在許多專案軟體系統也是如此,僅是用於呈現專案網路的邏輯,與時間無關,沒應用到三種時間預估。有些專案使用模擬方法及 蒙地卡羅分析法( Monte Carlo analysis ) ,於評估活動時間與成本不確定性 的影響情況。這些方法提出預估不確定性的方式,但沒提出一套管理不確定性的有效系統化的方法。
CCPM 以共同原因的變異為改善專案管理系統的主要因素,而其程序消除可識別的特殊原因的變異,含資源不可得的情況與共同的資源行為模式,含學生症後狀( student-syndrome )及多工( multi-tasking )。 CCPM 專案經理使用資源旗( resource flags ),去指出與確保在關鍵鏈上資源的可得性。
圖三:例子 – 關鍵鏈時程指出計畫的主要 特徵
(待續) |