工程项目管理与应用 基于系统动力学的工程项目管理应用

基于系统动力学的工程项目管理应用

1系统动力学与项目管理的结合应用 系统动力学(SystemDynamics)是一门研究分析信息反馈系统的学科， 其作为一种系统的建模理论,能够定性与定量地分析研究系统，从系统的微观结 构处人手来构建系统的基本结构，进而模拟与分析系统的动态行为。现在国内外 的学者，将系统动力学广泛的应用在各个领域,如用于分析价格和产品战略，在 资本品行业的实用性;新药品的市场动态和困难，选择一个合适的市场进入战略 研究;学习曲线理论创新实施检验时,组织政策等,其中，项目管理也是系统动力学 的一个主要应用领域。

为什么要使用建模的方式来研究项目管理一些专业人员包括项目管 理者，都不擅长处理一个复杂系统内的动态反馈关系，毕竟对项目的关注度、了 解程度及信息的充分性都有一定的约束，所以，人们面对这样复杂系统做出的解 读和判断经常会产生错误。电脑建模的方式，能够很好地克服这些制约，因为模 型可以由多人参与建立，模型能够同时处理多个内外部存在联系的因素，可以在 一定的假设下运行，以帮助分析人员或管理人员更好的模拟不同真实情景下的系 统。不过即使模型有这么多好处,也不是说其结果一定比项目管理人员的判断准 确。任何一种作为工具的方法都有可能被错误的使用，总会有一些成功的案例和 失败的案例。但是如果正确的使用系统图动力学建模的方法,其可以作为一个帮 助项目管理者做决策的工具。

2系统动力学应用于工程项目管理的优势 2.1工程项目非常复杂,包含多个相互影响的关系 在系统中，一个因素的变化可能引起其他意想不到的影响。这一点和普遍的认识不同，无论是从时间的角度还是空间的角度，因果关系在一个复杂的 系统内并不是密切相关。例如，改变工程图设计图纸里的一个管道 接头的位置， 可能会导致其它子系统，如流体图纸、其他接口等系统变化，因此,需要的变更 远远超出了原来的变化。这些变化可能导致设计人员从一个任务上被重新安排到 另一个任务，加速完成变更任务的同时，也推迟了原来负责的任务。这样的决定 很有可能又影响到另外一个依赖于被调离人员的任务的项目延迟。在系统工程中， 这样的系统被称为“紧耦合”,而且其反直觉的性质也经常产生很大的影响。系统 动力学模型非常适合于表示这种多相互依赖性,其主要用途之一也是捕获这样相 互依赖以便了解跟踪在整个系统中一处变更的因果关系和其影响。

2.2工程项目是高度动态的,项目管理在本质上是动态的 招聘和培训新员工有可能导致项目超期，除此之外，还有多种因素均 会延长一个项目的周期，如发现和纠正错误，并应对项目范围或技术规格意想不 到的变化。这样的动态意味着一个系统对扰动的短期反应,可能不同于长期的反 应。例如,从长远来看，雇用更多的工人增加了公司的能力，但在短期内，有经 验的工人必须投入部分的时间培训新进公司的员工,而这就降低了这些有经验员 工的工作效率，并且新员工在学习过程中也会有更多的返工产生。系统动力学的 开发,正是为了应对这样的动态，具有分析解释复杂的技术和管理系统的动态的 能力。

2.3工程项目涉及多重反馈过程 大型工程项目是一个复杂的系统，其包含多个交互的反馈过程。例如， 当一个项目落后于时间表，管理层最直接的反应就是增加加班’从而使项目恢复 进度。但是，如果持续的高强度加班会导致员工疲劳，降低工作效率，增加错误， 并有可能导致员工的流动,从而进一步延缓了项目，并导致更多的加班，这就是 一个恶性循环或自我强化的反馈过程。像工程项目这样包含大量的重要的反馈关 系的紧耦合系统,只要有显著反馈过程的系统动力学,是首选的建模方法。

2.4工程项目中存在的非线性关系 工程项目中的非线性关系其实是非常常见的，非线性表示原因和结果 不具有简单比例关系。例如，让工程师的工作时间从40h增加到44h,每周可能会 增加出图数量10%。但是，额外的加班可能导致收益的逐渐减少，甚至会产生副 作用，员工的疲劳，更多的错误，或是在之前并不重要的其他影响。系统动力学模型能够全面地描绘发生在现实生活中的非线性关系。在强调非线性模型制定的 重要性方面，系统动力学超过其他任何正式的建模技术。

2.5工程项目涉及"硬”和“软”数据 一个大型的工程项目，不仅是工程的问题，其包括了项目基本设计、 钢结构、流体系统及电气系统。它本质上是复杂的系统，仅在技术上的认知并不 能实现真正的了解，其实了解一些系统内的动态“软”信息也非常有利于管理层做 出决定。绝大多数的数据是描述性和定性的，而在一个工程项目中，大部分数据 从来没有被记录下来。然而,这些数据对于理解和建立系统模型都起到关键的作 用。试想仅凭现有的数字信息为基础去运营学校或工厂，如果没有运作步骤、组 织结构等方面的经验性的知识,其结果必然会是混乱。系统动力学可以使用多个 信息源，包括数字信息、与相关人的访谈、直接观察和其他方法去发现规律、组 织的结构，目标和系统内其他重要的管理准则。

3系统动力学模型的验证及改进 系统动力学模型的建立,需要广泛的知识和经验来作为支撑，经验可 以更好的模拟系统内部各个元素的变化及行为。但是除了历史数据外,还需要大 量的检测来验证一个模型是否有效，这些检验应该更关注系统的结构和系统内部 各个元素之间的联系。模型建立过程中，也应该让项目管理人员参与，如模型的 假设、元素之间的关系等。除此之外，最好还能引人客户参与，避免闭门造车。

4结语 本文对系统动力学的发展、国内外应用研究进行了综述；
讨论了系统 动力学和工程项目管理的有机结合和应用在工程项目上的优势，可以为项目管理 者带来新的思路,并利用系统动力学建模的方法来协助项目顺利的进行。

张超 (上海交通大学安泰经济与管理学院，上海200030;上海交通大学电子 信息与电气工程学院，上海200052)