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水利水電工程動態(tài)管理和控制方法分析

文檔作者：荊瓏王春柳鄒建鋒文檔來源：中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司		更新日期： 2026年06月02日	點擊數(shù)：
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上一篇：水利水電工程管理及施工質(zhì)量控制問題探究

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·186· | 工程管理 | Engineering Management 2020 年第17 期
作者簡介：荊瓏，男，工程師，研究方向：水利水電工程施
工組織設(shè)計及項目管理。
水利水電工程動態(tài)管理和控制方法分析
荊 瓏，王春柳，鄒建鋒
（中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司，貴州 貴陽 550081）
摘 要：工程進(jìn)度計劃的編制是水利水電工程項目管理的一項重要內(nèi)容，它能有效地組織和管理施工過程中各個階段的
工作，從而保證工程項目能夠順利完工。鑒于水利水電工程施工的過程是動態(tài)的，施工過程中可能受到多種風(fēng)險因素的
影響，導(dǎo)致工程進(jìn)度計劃并不是一成不變的，而是需要根據(jù)實際情況進(jìn)行實時調(diào)整，文章提出了一種結(jié)合掙值管理和進(jìn)
度計劃風(fēng)險分析的動態(tài)進(jìn)度計劃管理方法。
關(guān)鍵詞：水利水電工程；工程管理；動態(tài)進(jìn)度計劃；控制績效
中圖分類號：TV51 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-2789（2020）17-0186-03
19 世紀(jì)50 年代末，網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)開始應(yīng)用于工程項
目的工期計劃和進(jìn)度控制中。網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)經(jīng)過60 多年的
發(fā)展，形成了以關(guān)鍵路徑法（Critical Path Method,CPM）
和計劃評審技術(shù)（Program Evaluation and Review Technique,
PERT）這兩種方法為主的管理方法并一直沿用至今[1]。
然而，使用CPM 和PERT 制定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計劃一般都是
在項目建設(shè)初期，評價進(jìn)度計劃可行性的指標(biāo)是時間。
而在工程項目的實施階段，有可能會遇到各種風(fēng)險因素
的影響，如氣象、地質(zhì)、不可抗力及人為因素等，導(dǎo)致
工程在實際施工過程中不能完全按照計劃執(zhí)行，使進(jìn)度
計劃不斷在變化。目前，已經(jīng)有不少學(xué)者采用掙值管理
的方法對工程進(jìn)度進(jìn)行評價，也有學(xué)者對進(jìn)度計劃風(fēng)險
分析進(jìn)行了研究，但沒有研究者將這兩種方法結(jié)合起來。
文章提出了動態(tài)進(jìn)度計劃的概念，通過對其進(jìn)行動態(tài)實
時的風(fēng)險分析和工程績效評價，使工程管理人員能更早
地發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而采取更為有效的工程措施解決問題，
保證工程項目順利完工。
1 掙值管理
1.1 掙值管理
掙值管理（Earned Value Management,EVM）是項目管
理知識體系中重要的管理方法[2]。掙得值（Earned Value）
的概念源于美國，我國建筑業(yè)在20 世紀(jì)80 年代末接觸
到這一原理，并將其引入國內(nèi)項目管理體系中。從掙值
法的概念被提出，學(xué)者們圍繞掙值法做了大量的理論和
實際的研究。早期大多是關(guān)于成本預(yù)測的，例如Christenson
在成本預(yù)測方面做了大量的研究。近年來越來越
多的研究都集中在工期預(yù)測方面，使用掙值法來預(yù)測工
程項目的最終工期。
1.2 傳統(tǒng)掙值法的缺陷分析
雖然在掙值管理中的績效指標(biāo)SV 和SPI 被提出之
后，有很多人支持這一觀點，但是也有一些學(xué)者對這兩
個指標(biāo)的可靠性提出了質(zhì)疑。
（1）SV 即進(jìn)度偏差，表示的是工程實際進(jìn)度和計
劃進(jìn)度之間的關(guān)系，但這個進(jìn)度績效指標(biāo)沒有使用時間
單位，而是使用貨幣單位對工程總進(jìn)度進(jìn)行衡量，這樣
就會使工程成本的預(yù)測和工期的預(yù)測混為一談，容易引
起歧義。
（2）SV=0（或者SPI=1）或許能夠表示一個工程
已經(jīng)完工，但是卻不能夠準(zhǔn)確反映工程是按時完工，或
是延期完工的準(zhǔn)確的進(jìn)度信息。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在某個
時間點之后，進(jìn)度績效指標(biāo)SPI 可信度降低，不能提供
真實可靠的工程進(jìn)度信息，這個區(qū)域叫作“灰色區(qū)域”，
常常出現(xiàn)在項目最后的1/3 階段，在這個階段內(nèi)，進(jìn)度
績效指標(biāo)SP 和SPI 都將失效[3]。
（3）掙值管理并未考慮“關(guān)鍵工序”問題。由于
EV 值是指項目實施過程中某階段實際完成工作量并按
照計劃單價計算出來的費(fèi)用，是一個累計值，是某個監(jiān)
控時間點的所有工序（包括關(guān)鍵工序和非關(guān)鍵工序）EV
值的代數(shù)和。非關(guān)鍵路徑上工序進(jìn)度提前，可能會掩蓋
整個工程項目真實的進(jìn)度情況。因此，當(dāng)SV ＞ 0 或者
SPI ＞ 1 時，并不能說明工程進(jìn)度提前；當(dāng)SV ＜ 0 或者
SPI ＜ 1 時也同樣不能說明工程的進(jìn)度延誤。
1.3 進(jìn)度績效評價指標(biāo)
由于傳統(tǒng)的掙值法存在缺陷，因此不能直接在動態(tài)
進(jìn)度計劃中使用評價指標(biāo)SPI，要對其進(jìn)行修正。
國內(nèi)外學(xué)者針對這一問題做了很多研究，其中由
Lipke 提出的進(jìn)度掙值（earned schedule,ES）獲得了大
多數(shù)人的認(rèn)可。這種方法將原來基于貨幣尺度的傳統(tǒng)掙
值法轉(zhuǎn)化為基于時間尺度的掙值法，以此來衡量工程的
實際進(jìn)度[4]。評價指標(biāo)SPI（t）的定義：
SPI（t）=ES/AT （1）
式中：進(jìn)度掙值ES 為掙值EV 在曲線PV（指項目
實施過程中某階段計劃要求完成的工作量所需的預(yù)算費(fèi)
用）上的投影值；AT 為進(jìn)度績效評價時間點。
文章選用SPI（t）作為掙值管理系統(tǒng)的評價指標(biāo)。
SPI（t）避免了工程進(jìn)度績效評價過程中“灰色區(qū)域”
的出現(xiàn)，因此能夠更好地評價工程進(jìn)度績效，也是文章
所使用的第一個核心評價指標(biāo)。但由于這個指標(biāo)并不能
完全克服掙值法所存在的缺陷，因此還需要其它評價指
標(biāo)輔助分析。
2 進(jìn)度計劃風(fēng)險分析
2.1 進(jìn)度計劃風(fēng)險分析（schedule risk analyses,SRA）
早期的網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)主要基于關(guān)鍵路徑法（CPM）
和計劃評審技術(shù)（PERT），但這兩種方法都有不同程度
的缺陷。關(guān)鍵路徑法適用于各個工序的持續(xù)時間和工序
間的邏輯關(guān)系均確定的情況，但在實際工程中，往往包
含很多不確定性因素，如果仍按照原先制定的進(jìn)度計劃
進(jìn)行施工，將會使工程進(jìn)度存在一定風(fēng)險。計劃評審技
術(shù)使用了“三時估計”以克服工序持續(xù)時間的不確定帶
2020 年第 17 期 Engineering Management | 工程管理 | ·187·
來的風(fēng)險，但這種方法的建立是基于一些簡化的假定，
例如假定工序的持續(xù)時間均服從β 分布，而事實上無法
證明β 分布是工序持續(xù)時間的最適合的分布形式[5]。由
于以上問題的存在，研究人員提出了進(jìn)度計劃風(fēng)險分析
法，SRA 作為一種簡單的發(fā)掘工程中敏感工序的工具，
已經(jīng)被廣泛研究。
2.2 進(jìn)度計劃風(fēng)險分析（SRA）的基本參數(shù)分析
Vanhoucke 詳細(xì)闡述了傳統(tǒng)進(jìn)度計劃風(fēng)險分析中
CI、SI、CRI 指標(biāo)的缺陷，并通過研究大量的工程實例，
發(fā)現(xiàn)指標(biāo)SSI 能夠提供比其他三個指標(biāo)更加可靠的評價
結(jié)果[6]。因此文章選用SSI 作為風(fēng)險分析的評價指標(biāo)，
這也是文章使用的第二個核心指標(biāo)—進(jìn)度計劃工序敏
感度指標(biāo)（Schedule sensitivity index,SSI）。綜合多方
面的因素，綜合衡量工序的影響程度計算公式如下：
2
2
( )
( )
i SSI d CI
PD
σ
σ
? ?
= ? ? ?
?? ??
（2）
式中：di 為第i 個工序的持續(xù)時間；PD 為工程的總
工期。
通過進(jìn)度計劃風(fēng)險分析，能使管理人員將主要精力
集中在那些SSI 較高的工序上，不僅能使管理人員有的
放矢，減輕工作負(fù)擔(dān)，而且當(dāng)工程進(jìn)度出現(xiàn)問題時，管
理人員能夠迅速采取有效的補(bǔ)救措施，從而保證工程能
夠順利完工。
3 工程進(jìn)度追蹤和控制管理
在對一個工程項目進(jìn)行實時跟蹤和管理時，是從宏
觀的角度對工程進(jìn)度進(jìn)行整體把握，還是從微觀的角度
對工程進(jìn)度進(jìn)行局部控制是一個值得考慮的問題。選擇
從較高的WBS 層，即項目層開始分析。或是從較低的
WBS 層，即工序?qū)娱_始分析。這兩種不同的思路引出
了兩種不同的分析方法—自上而下的分析方法和自下
而上的分析方法。自上而下分析法是基于EVM 的評價
參數(shù)SPI（t）進(jìn)行分析的，自下而上分析法是基于SRA
的評價參數(shù)SSI 進(jìn)行分析的。
3.1 自上而下的工程管理方法
自上而下工程跟蹤方法是一種基于項目層的跟蹤控
制方法，它使用評價指標(biāo)SPI（t）對整個工程進(jìn)行績效
評價。當(dāng)SPI（t）低于預(yù)先設(shè)定的閥值時，說明該工
程此時整體進(jìn)度延誤，需要及時采取有效的工程措施以
保證工程進(jìn)度。當(dāng)工程進(jìn)度出現(xiàn)延誤時就需要從最高的
WBS 層（項目層）向最低的WBS 層（工序?qū)樱┻M(jìn)行自
上而下的信息挖掘，來具體分析究竟是哪個工序出現(xiàn)了
問題導(dǎo)致整個工程出現(xiàn)了延誤，進(jìn)而找到這些“問題工
序”。但當(dāng)工程中含有較多并行施工的工序時，自上而
下分析法就不能提供準(zhǔn)確的工程進(jìn)度信息，因此需要另
一種方法進(jìn)行輔助分析，即自下而上的分析法。
3.2 自下而上的工程管理方法
自下而上的項目跟蹤方法是一種基于工序?qū)拥母?
控制方法，它使用評價指標(biāo)SSI 對各個工序的敏感程度
進(jìn)行評價。通過進(jìn)度計劃風(fēng)險分析可以篩選出敏感度
較高的，對工程進(jìn)度有重大影響的工序。在工程施工
的過程中，當(dāng)所監(jiān)控的工序的SSI 值高于閥值時，就
表明該工序具有較高的敏感性，一旦發(fā)生延誤，就極
有可能會對工程的總工期產(chǎn)生重大影響，故應(yīng)將此類
工序作為工程風(fēng)險防范以及管理的重點；如果求得工序
的SSI 值低于預(yù)先設(shè)定的閥值，就表明此類工序的風(fēng)險
度較低，不必作為工程管理人員關(guān)注的重點，提高了工
程控制績效。
3.3 動態(tài)管理和控制方法
由于自上而下和自下而上的工程進(jìn)度控制方法都存
在各自的適用對象，因此文章將這兩種方法結(jié)合起來進(jìn)
行分析，以達(dá)到較高的工程控制績效。當(dāng)管理人員獲得
了工序的敏感性信息和進(jìn)度績效評價信息之后，就可以
在施工的過程中有的放矢，并且能夠更加恰當(dāng)?shù)貞?yīng)對工
程中出現(xiàn)的各種狀況，提高工程的整體控制水平。進(jìn)度
計劃動態(tài)控制系統(tǒng)流程圖如圖1 所示。
在該控制系統(tǒng)中，首先對初始制定的進(jìn)度計劃進(jìn)行
風(fēng)險分析，求得各個活動的敏感性指標(biāo)。在項目開工之
后，每當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)先設(shè)定的監(jiān)控時間點時就對工程進(jìn)度績
效進(jìn)行分析，減少了管理人員的工作量。并且自上而下
的分析法和自下而上的分析方法是同時進(jìn)行分析，以確
保對任意工程項目都能獲得較高的工程控制績效。在工
程監(jiān)控的過程中，假設(shè)方法1（自上而下的管理方法）
不適用時，即誤以為工程進(jìn)度并未出現(xiàn)延誤時，系統(tǒng)左
邊分支就會自動返回到監(jiān)控時間點，等待下一個監(jiān)控時
間點到來時再啟用方法1 進(jìn)行評價，雖然在當(dāng)前時刻方
法1 失效，但方法2（自下而上的管理方法）依舊能有
效地進(jìn)行工程進(jìn)度的追蹤控制；反之當(dāng)方法2 不適用時，
方法1 依然能對工程進(jìn)行實時的動態(tài)管理，這樣就能形
成優(yōu)勢互補(bǔ)，提高了工程控制的效率。最后就可以診斷
出是哪些工序延誤了工程進(jìn)度，進(jìn)而對這些工序采取控
制措施，保證工程能夠順利完工。
4 結(jié)語
掙值法和進(jìn)度計劃風(fēng)險分析法是工程領(lǐng)域常用的兩
種管理方法。文章提出的動態(tài)管理和控制方法可對水利
水電工程進(jìn)度進(jìn)行有效、實時地管理，確保工程項目順
利完工。通過使用自下而上分析法獲得工序的敏感度信
息，通過使用自上而下分析法獲得工程的總體進(jìn)度評價
信息，然后將這兩方面的信息進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，使管理
者能夠更加準(zhǔn)確地、實時地掌控工程進(jìn)度情況，并且在
工程出現(xiàn)問題時及時采取有效的措施，也因此獲得了較
高的工程進(jìn)度控制績效。
參考文獻(xiàn)：
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·188· | 工程管理 | Engineering Management 2020 年第17 期
圖1 進(jìn)度計劃動態(tài)控制系統(tǒng)流程圖
Method for Dynamic Project Management and Control of Hydraulic and Hydropower
Engineering
Abstract：The hydraulic and hydropower construction of a project schedule is an important content of project management,
which can effectively organize and manage working content of each stage in construction in order to ensure projects completed
successfully. As the construction process is dynamic and may be affected by a variety of risk factors, the schedule plan is not
unchangeable but should make the real-time adjustment according to the current situation. In this paper we provide a dynamic
scheduling integrated of earned value management and schedule risk analyses.
Key Words：hydraulic and hydropower engineering, project management, dynamic scheduling, controlling performance
Jing Long, Wang Chunliu, Zou Jianfeng
(Power China Guiyang Engineering Corporation Limited, Guiyang, G uizhou 550081)
[6]VanhouckeM.Using activity sensitivity and network topology
information to monitor project time performance[J].Omega,
2010,38(5):359-370.

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