摘要：工程建设的目标是在计划期限内，实现功能、成本及质量目标，而良好的进度管理是节约项目时间、实现良好效益、达成项目目标的重要一环。为此，提倡将末位计划者体系与德尔菲法整合应用的工期风险评价方法，并以此为依据构建简洁实用的计划制定模型。文章分析了改进进度制定技术的可能性，对优化工期的方法进行了蒙特卡洛仿真模拟，并以某海外石油工程为案例对该方法进行了实证分析。
关键词：精益建设；石油工程；进度管理
目前，我国石油工程行业还处在相对粗放的管理模式中，为了在激烈的国际竞争中提升核心竞争力，需引入精益建设的理念，对石油工程行业的项目管理提出方法改进。精益建设（LeanConstruction）理论旨在解决建设行业的绩效提升问题，是一种在建设项目实施过程中，以实现浪费最小化和客户价值最大化的精益目标为导向的重要方法论工具。其核心理念是“全局最优化”，提倡学习并遵从精益思想的一些技术，如全面质量管理、建设信息建模、工效学检验和可持续改善等，循序渐进，从局部到全局系统规划，并结合不同项目的自身特点，借鉴其他行业进行精益生产与制造的技术措施和经验，通过多种手段不断地减少浪费、提高效率，从而实现建设项目的最大增值。
1基于精益建设理念构建进度管理模型
结合我国石油工程建设领域的技术与管理水平，按照如下程序构建基于精益建设理念的进度管理方法。（1）利用LPS/德尔菲法对各工作任务进行PERT三点时间估计，并据此根据CPM/PERT方法求解关键路径，同时对各工作任务进行不确定性评级。（2）根据每个工作任务的不确定性或风险属性，提出预留的裕量工期比例。在评估每个工作任务所需的完工工作日时，考虑在工程项目执行阶段影响任务工期的各不确定因素。（3）根据各因素的不确定性评级，估计裕量工期。裕量工期的设定是为了避免学生症候群、墨菲定律对工期造成的浪费，按照式（1）、式（2）计算裕量工期。（4）根据剔除裕量工期的任务工期进行仿真，利用蒙特卡洛模拟技术取得该部分估计工期的均值，作为剔除项目缓冲的项目总工期[2]。蒙特卡洛（MonteCarlo，MC）技术，又称统计试验或随机抽样技术，是在20世纪40年代中期跟随核能产业的研究而产生的一种数学技术方法，在数学建模、项目管理、机械制造等领域都有着广泛的实际应用。蒙特卡洛主要的工作流程如图1所示。①构造一个适用的概率或随机模型，为每个变量确定概率分布。要求模型的的解立足于其随机变量的统计特征（如概率、均值和方差等），并与现实问题相一致。②根据各个随机变量的分布，利用计算机软件产生足够数量的随机数，将这些随机数赋值于模型中的变量后，利用其计算模型结果。③按照所构建的模型进行仿真数学实验，分析结果，产生预测结论。④对模型及变量的统计分布进行迭代，修正不合理的建模方案，直至仿真结果与实际情况相适应。蒙特卡洛模拟立足于概率科学和统计科学，其基础理念是在需要求解的问题本质上是某一事件的发生概率，或是一系列随机变量的期望值时，这个欲求结果可以经过某种“数学试验”来加以模拟，从而仿真出该事件发生的频率，或此随机变数的均值，然后将这个频率或均值作为此问题的数学解析解。（5）计算项目缓冲PB和汇入缓冲FB。根据根方差法计算关键链上所有工作任务的裕量工期求得PB；同样求出输送链（非关键链）的汇入缓冲。注意，从同一处汇入关键链的输送链取最大的汇入缓冲作为预警信号。（6）计算总工期均值，即蒙特卡洛模拟均值与项目缓冲之和，将该均值作为项目进度优化后的限定工期。（7）整理分析结果，制定应用精益建设理念的工程进度计划。
2案例应用分析
2.1工程项目背景
以某海外炼厂聚丙烯装置项目为例，该项目进口设备多、订货周期长，合金钢工艺管线所占比例大、焊接难度高，混凝土框架和大型网架厂房施工难度大，聚丙烯装置EPC建设工艺复杂，耗时较长，进度管理要求较高。根据各工作任务的紧前、紧后逻辑关系，绘制单代号网络图如图2所示，其中工序T为里程碑，即虚任务，工期耗时为0。
2.2利用CPM方法计算关键路径及总工期
在CPM/PERT方法整合使用时，计划人员会更多地考虑工作任务的不确定性因素，这里采用PERT三点估计中的保守工作日来制定项目计划。
2.3利用PERT方法计算总工期
根据PERT技术按式（3）、式（4）计算各工作任务的期望工作日T与工作日方差σ2。
2.4运用精益进度计划模型计算总工期
（1）利用LPS/德尔菲法汇整专家小组评估意见，对各个工作任务的不确定性等级进行定级，并列出各等级的裕量工期比例，为工期不确定进行评级。（2）根据专家小组的评估意见，计算剔除裕量工期的调整后工作日的PERT三点数值，计算出的调整后工作日信息。（3）利用OracleCrystalBall对剔除裕量工期后总工作日进行蒙特卡洛（MonteCarlo）模拟，这里取各任务工作日符合以乐观工作日a’为低限，保守工作日b’为上限，最可能工作日m’为众数的三角分布，启动模拟10000次可得工期最小值476.22d，最大值674.99d，均值为557.75d，方差为371.17。
2.5计算结果的比较与分析
根据以上对构建模型的仿真模拟，可以看到利用精益建设进度管理方法可以对传统的CPM/PERT方法的计划制定起到较大的提升作用，具体表现在以下方面。（1）总工期均值相对缩短，利用CPM关键路径法按照保守时间可得项目总工期为954d，PERT技术求的期望总工期为756d，而利用模型进行仿真并加上项目缓冲后，项目总工期均值缩短到642d（CrystalBall仿真结果）或640d，相比PERT技术分析减少了114d或116d，相较CPM的保守总工期更是减少了312d或314d。主要原因在于该模型有效地剔除了裕量工期，从而为规避学生症候群效应和墨菲定律的影响提供了更好的解决思路。（2）项目总工期的波动放缓。利用PERT技术分析得到总工期方差为686.7，而模型仿真后得到的方差放缓为371.17或341.94，对降低计划总工期的不确定性提供了更可靠的保证。（3）关键工作任务的敏感度分析为进度管控提供了依据。蒙特卡洛模拟技术的敏感度报告及关键度分析为后续项目执行过程中的进度控制提供了依据，对敏感度高的工作任务和关键度高的线路给予更多的关注，将会为保证项目总工期按时完成做出更大贡献。
3结束语
综上所述，基于精益建设理念构建进度管理模型将LPS/德尔菲整合，并改进了CCPM的方法，可以应用于石油工程建设领域的制定计划阶段、成本预算阶段、项目风险评估阶段等。其将项目操作人员经验和现场实际情况相结合，提升我国石油工程行业人员的责任感和积极性，也为制定更加切实可行的进度计划、准确可靠的成本控制以及周密全面的风险评价体系提供了较为新颖的思路。
作者:杨璐 单位:中国石油工程建设有限公司中东公司
