第三节 项目资源管理计划

项目资源是工程项目实施的基本要素。项目资源管理计划是对工程项目资源管理的规划或安排,一般涉及决定选用什么样的资源,将多少资源用于项目的每一项工作的执行过程中(即资源的分配)以及将项目实施所需资源按正确的时间、正确的数量供应到正确的地点,并尽可能地降低资源成本的消耗,如采购费用、仓库保管费用等。

资源管理计划主要包含两个方面的内容,即资源的使用计划和资源的供应计划。资源管理计划的结果还包括反映各种资源种类的需求及供应的分项计划,如人力资源计划、材料和设备供应计划等。

一、项目资源管理计划的基本要求

(1)资源管理计划应包括建立资源管理制度,编制资源使用计划、供应计划和处置计划,规定控制程序和责任体系。

(2)资源管理计划应依据资源供应条件、现场条件和项目管理实施规划编制。

(3)资源管理计划必须纳入到进度管理中。由于资源作为网络的限制条件,在安排逻辑关系和各工程活动时就要考虑到资源的限制和资源的供应过程对工期的影响。通常在工期计划前,人们已假设可用资源的投入量。因此,如果网络编制时不顾及资源供应条件的限制,则网络计划是不可执行的。

(4)资源管理计划必须纳入到项目成本管理中,以作为降低成本的重要措施。

(5)在制订实施方案以及技术管理和质量控制中必须包括资源管理的内容。

二、项目资源管理计划的内容

(1)资源管理制度,包括人力资源管理制度、材料管理制度、机械设备管理制度、技术管理制度、资金管理制度。

(2)资源使用计划,包括人力资源使用计划、材料使用计划、机械设备使用计划、技术计划、资金使用计划。

(3)资源供应计划,包括人力资源供应计划、材料供应计划、机械设备供应计划、资金供应计划。

(4)资源处置计划,包括人力资源处置计划、材料处置计划、机械设备处置计划、技术处置计划、资金处置计划。

三、项目资源管理计划编制的依据

项目资源管理计划的主要依据有如下几点:

(1)项目目标分析。通过对项目目标的分析,把项目的总体目标分解为各个具体的子目标,以便于了解项目所需资源的总体情况。

(2)工作分解结构。工作分解结构确定了完成项目目标所必须进行的各项具体活动,根据工作分解结构的结果可以估算出完成各项活动所需资源的数量、质量和具体要求等信息。

(3)项目进度计划。项目进度计划提供了项目的各项活动何时需要相应的资源以及占用这些资源的时间,据此,可以合理地配置项目所需的资源。

(4)制约因素。在进行资源计划时,应充分考虑各类制约因素,如项目的组织结构、资源供应条件等。

(5)历史资料。资源计划可以借鉴类似项目的成功经验,以便于项目资源计划的顺利完成,既可节约时间又可降低风险。

四、项目资源管理计划编制的过程

项目资源管理计划是施工组织设计的一项重要内容,应纳入工程项目的整体计划和组织系统中。通常,项目资源计划应包括如下过程:

(1)确定资源的种类、质量和用量。根据工程技术设计和施工方案,初步确定资源的种类、质量和需用量,然后再逐步汇总,最终得到整个项目各种资源的总用量表。

(2)调查市场上资源的供应情况。在确定资源的种类、质量和用量后,即可着手调查市场上这些资源的供应情况。其调查内容主要包括各种资源的单价,据此进而确定各种资源所需的费用;调查如何得到这些资源,从何处得到这些资源,这些资源供应商的供应能力怎样、供应的质量如何、供应的稳定性及其可能的变化;对各种资源供应状况进行对比分析等。

(3)资源的使用情况。主要是确定各种资源使用的约束条件,包括总量限制、单位时间用量限制、供应条件和过程的限制等。对于某些外国进口的材料或设备,在使用时还应考虑资源的安全性、可用性、对周围环境的影响、国家的法规和政策以及国际关系等因素。

在安排网络时,不仅要在网络分析和优化时加以考虑,在具体安排时更需注意,这些约束性条件多是由项目的环境条件,或企业的资源总量和资源的分配政策决定的。

(4)确定资源使用计划。通常是在进度计划的基础上确定资源的使用计划的,即确定资源投入量一时间关系直方图(表),确定各资源的使用时间和地点。在做此计划时,可假设它在活动时间上平均分配,从而得到单位时间的投入量(强度)。进度计划的制定和资源计划的制定,往往需要结合在一起共同考虑。

(5)确定具体资源供应方案。在编制的资源计划中,应明确各种资源的供应方案、供应环节及具体时间安排等,如人力资源的招雇、培训、调遣、解聘计划,材料的采购、运输、仓储、生产、加工计划等。如把这些供应活动组成供应网络,应与工期网络计划相互对应,协调一致。

(6)确定后勤保障体系。在资源计划中,应根据资源使用计划确定项目的后勤保障体系,如确定施工现场的水电管网的位置及其布置情况,确定材料仓储位置、项目办公室、职工宿舍、工棚、运输汽车的数量及平面布置等。这些虽不能直接作用于生产,但对项目的施工具有不可忽视的作用,在资源计划中必须予以考虑。

五、项目资源计划的优化

由于资源在工程价值中占主要部分,所以资源的合理组合、供应和使用,对工程项目的经济效益有很大的影响。但是,在工程施工过程中,资源的获得、供应、使用及安排的方案很多,因此,需要在多种方案中选择。在这些选择中进行优化组合,以实现收益(利润)的最大化或成本(或损失)的最小化。

资源的优化有的很简单,有的极为复杂(包括非常复杂的技术经济分析);有的从宏观的角度定性分析,有的从微观的角度定量分析;有的只需考虑单一因素即可,有的则需考虑多种因素。考虑的角度不同,资源的优化方案也可能不同。

(一)确定资源管理的优先级

工程项目施工,实际上就是对各种资源的综合利用。由于资源的种类较多,再加上环境、条件和资金等方面的限制,资源管理者对资源的管理应有所区别,有所侧重。根据资源重要程度的不同,确定不同的管理措施。在实际工作中,常采用确定资源优先级的办法。

资源的优先级,对于不同的工程项目具有不同的标准。资源的优先级往往不是由一个项目决定的,而是由企业高层对工程项目通盘考虑后确定的。在项目资源计划、供应、仓储及优化等过程中,应首先保证优先级高的资源,以便抓住主要矛盾,保证施工的顺利进行。

在确定资源优先级时,应考虑以下因素:

(1)资源的价值和需用量。由于资源成本占工程价款的绝大部分,故对那些价值量大、数量多的大宗材料必须予以高度重视。通常,在项目资源管理初期,即对所需材料进行ABC分类,把那些数量多、价值量大的少数大宗材料划归A类材料;重要程度稍小一些的材料划归为B类;对那些不甚重要、采购供应方便,且价值量小的资源归入C类,这样在计划中就抓住了主要矛盾;A类材料的优先级较高,C类材料的优先级较低。

(2)资源的可替代性。确定资源的优先级时,还应考虑资源的可替代性。通常,那些不可或缺的,使用面较窄需专门生产的且没有替代可能的材料的优先级较高;而那些可以用其他品种替代的,或可缺的材料,其优先级较低。

(3)资源获得的难易程度。资源获得的难易程度也是确定资源优先级的一项重要标准,通常,对那些资源要求较高、风险较大或获得较为困难的,其优先级也较高,如需要到国外去采购的材料;对那些易予获得,能在当地市场自行获得或采购的资源,其优先级较低。

(4)资源增减的可能性。即资源是否可以按项目需要适时增减,主要是针对材料采购而言。对那些需要专门加工定做的,或由专门采购供应的材料,其优先级较高;而对那些施工现场周围可以随时采购的材料,其优先级较低。

(5)资源供应问题对项目的影响。对那些如果供应出现问题将直接影响工程进展,甚至造成工程全部停工的不可缺少的资源,如主要的机械设备、主要的建筑材料、关键性的零部件等,其优先级较高;而对那些如果出现货源短缺或暂时供应不及时,对工程项目并无太大影响的资源,如非关键线路上所需的资源,其优先级相对较低。

(二)资源的平衡和限制

由于工程项目的建设过程是一个不均衡的生产过程,它对资源种类、资源用量的需求常常会有大的变化。在实际工程中,常常会遇到以下两种情况:

一种情况是能否通过合理的安排,在保证预定工期的前提下,使资源的使用比较连续、均衡,不大起大落,在特殊情况下能充分使用;

另一种情况是在限定资源用量的情况下,按预定的工期完成项目建设,即某种资源的使用量不超过规定的条件(资源限制),并尽可能地缩短工期。

这两个问题实质上又可以统一成一个问题,即如何在预定工期条件下削减资源使用的峰值,使资源曲线趋于平缓。

项目施工中,对资源的平衡和限制,一般仅针对几个重要的资源进行,其方法很多而且影响范围也各不相同。下面是施工中常用的几种资源平衡方法:

(1)当项目的工期计划确定时,最方便、影响范围最小的资源平衡方法,就是合理调整非关键线路上的开始和结束时间。但是,时间的调整必须在非关键线路开始与结束之间的时差范围内。

例如:某项工程的劳动力可用量为45人,F活动可在第5周至第26周之间实施。但是,根据施工计划安排,F活动应在第5周至第8周之间施工,但是,如依此计划实施,则需要劳动力52人,很显然劳动力严重不足。为保证工程施工的顺利进行,根据劳动力计划曲线,若将F活动安排在第16周至第19周,则只需要43人,符合劳动力限制要求,且又在线路时差范围(第5周至第26周)之内,故可将F活动安排在第16周到第19周内动工。

(2)如果经过非关键线路的调整,仍未能达到目标,或希望将资源配置得更为均衡,则可以考虑在该项目施工的时差范围内,适当减少非关键线路活动的资源投入强度。这样做虽然延长了项目的持续时间,但是这个延长如能保持在该项目的时差范围之内,也不会影响到工程的总工期。

此外,还应注意,如果改变非关键线路活动的资源投入强度,可能会造成新的问题,如技术规范不容许,不能有效利用设备,由于人员减少造成工程小组工作不协调等。资源调整后,还可能会出现多个关键线路。

(3)如果非关键活动的调整仍不能满足要求,则可以通过修改工程活动之间的逻辑关系,重新安排施工顺序,将资源投入强度高的活动错开来施工;也可通过改变施工方案,采取高劳动效率的措施,以减少资源的投入,如将现场搅拌混凝土改为商品混凝土以节约人工。如果压缩关键线路的资源投入,必然会影响总工期,对此要进行技术经济分析和目标的优化。

(三)资源的调整

资源调整包括人力、机械和材料等的调整,其目的在于使计划的资源消耗符合供应的可能性。资源调整就是在计划的某个时候资源消耗量大于供应的可能时,适当地调整发生资源冲突的工序作业时间或开始时间,使资源消耗达到可能供应的程度。

在初始计划编出并经过计算和工期调整后,可以把它画成时标网络计划。根据时标网络计划就可以分别按时间单位将主要与重要资源进行叠加,求出每个时间单位这些资源的消耗量,然后将它们与可能供应的资源量进行比较,就可以发现哪些资源供应不足。

解决资源不足的方法有两种:一是设法增加资源的供应量,以满足工程的需要;另一种就是设法调整工序的时间,以减少单位时间内的资源耗量。究竟该采取何种办法,要从实际出发,统筹安排,使经济效益能尽可能高一些。

当采用调整工序时间来解决资源不足时,有两种情况:一种情况是,某种资源仅属于一个工序使用时,这时只能采取延长这个工序的作业时间来解决。至于这个工序将延长多少时间,可依下式进行计算:

另一种情况是,某种资源为多个工序所需要时,如果在某段时间内在使用上发生了冲突,即当时供应的资源不能同时满足各工序的需要。解决的办法只能有一个,即将在同一时间施工的某一个或几个工序错开时间,以避免资源使用发生冲突。这时,由于工序调整了开工时间,很可能会使总工期延长,要使延长的时间尽可能短些,而解决这种问题较好的方法就是资源调配法(RSM),即按照资源供应情况安排施工计划。

例如,某项工程有xyz三个工序,它们最早与最迟的开始与完成时间如表1-1所示。

表1-1 某工程工序与时间表

(1)当x工序与y工序同时需要某种资源(如电焊工、挖土机或混凝土)时,但现有的资源只能满足一个工序需要时,该怎么办呢?这时,只能将两个工序的施工时间错开,把其中一个工序接在另一个工序之后进行。可是,把哪一个工序移到后面可以使原来的工期延长得最少呢?为了方便、直观地进行分析,可先把表1-1用横道图表示出来,见图1-1。

图1-1 横道图

现在,假设把y工序移接在x工序之后,那么,原来的工期将会延长多少呢?根据图1-1可以得出如下计算式:

由于

故公式(1-1)可改写为:

由公式(1-3)可知,如将y工序接在x工序之后,要使工期延长值最小,则必须使EFx-LSy的值最小,这就要求使EFx的值尽量小而LSy的值尽可能大,由此可得:当两工序由原来的平行施工改变为顺序衔接施工时,只有把最迟开始时间最迟(LS值最大)的工序接在完成时间最早(EF值最小)的工序之后,才能使工期比原来的延长最小。

xy工序由平行施工改为前后衔接施工时,按照上面的结论应把开始最迟的工序衔接在完成最早的工序后面,而在这两个工序中,完成最早的是x工序(10),开始最迟的是y工序(8),也就是说,把y接在x之后延长的工期最少:

工期延长xy=10-8=2(d)

如果把x接在y之后,工期将延长6d,即

工期延长yx=11-5=6(d)

(2)如发生资源冲突的不是x工序与y工序,而是y工序与z工序。这时,开始最迟的是z工序,完成最早的也是z工序,可先将z工序作为开始最迟的工序与y工序作为完成最早的工序配成一个方案,再将z工序作为完成最早的工序与y工序作为开始最迟的工序配成另一方案,分别计算出工期延长的时间后,选取其中工期延长最少的一个方案:

工期延长yz=11-9=2(d)

工期延长zy=10-8=2(d)

结果相同,可任意选用其中的一个方案。

此外,还有一种情况必须考虑,如果发生资源冲突的工序不是两个而是三个或更多,此时,上面解决两个工序资源冲突所得出的结论仍然适用。例如,当三个工序发生资源冲突时,可以按前述原则两两相配得出三个工期延长的方案,然后从中选取一个最佳方案。其实,这个最佳方案必然是把三个工序中开始最迟的工序接在完成最早的工序之后的方案,所以完全不必两两相配后再从中选最佳方案。

(四)资源的技术经济分析

在资源的计划过程中经常有许多种可供选择方案,可对其进行技术经济分析,在保证目标完全实现的前提下,选择最合理的或收益最大的方案。

(1)材料的技术经济分析。在材料采购时,应考虑采购地点、供应商选择;采购批量的材料时要考虑价格折减、付款期、现场仓储条件;在合同允许的条件下材料的代用。

(2)机械设备的技术经济分析。对机械设备方案进行技术经济分析时,应考虑如下因素:是采购还是租赁?是维修旧的设备还是购买新的设备?以及采购什么样的设备(国产的或进口的,一套大设备或几套小设备)?采购哪个供应商的?

(五)多项目的资源优化

如果某个工程有多个项目,那么人力和资源的配置和优化要复杂和困难得多。常用的优化方法有决策树、列举法、逼近法、线性规划、价值工程、边际分析法等。

(1)无限制资源的优化。当多个项目需要同一种资源,而各项目又有自己的目标时,如果资源有足够的数量且没有限制,可以将各项目的各种资源按时间取和。首先定义一个开始节点,再将几个项目网络合并成一个大网络,或用高层次的横道图分配资源,进行总体计划,综合安排采购、供应、运输和储存。

(2)有限制资源的优化。如果资源有限制,那么资源管理部门在进行资源优化时,首先要最大限度地满足每个项目的需求,同时,还必须使各部门之间的资源使用量特别是劳动力使用量保持相对平衡和稳定。其优化的过程,通常是先在各项目中进行个别优化,如果实在无法保证供应,则可以按项目的重要程度定义优先级,首先保证优先级高的项目,而将优先级低的项目推迟,或将优先级较低的项目活动作为资源调节的余地。