基于关键链的复杂研发项目动态缓冲管理理论与实证研究

The innovation of research and development(R&D) management mechanism is an important guarantee for the realization of technology innovation. Due to the high uncertainty, complexity and the complicated coupling between activities in the process of product development, the effectiveness and efficiency of critical chain project buffer management become the key factors to reduce the project time, cost and risks. Hence, this research project proposes the outline of theory analysis which integrates critical chain optimization, buffer sizing,and dynamic buffer monitoring and control. These three aspects constitute an integrated framework from the view of making the plan optimizational, accurate and right. From theory aspect, we will study on the management model of the whole critical chain process. From tool aspect, we will set up the critical chain optimization model based on the design structure matrix (DSM), the buffer sizing model based on the entropy weight method and statistical correlation, and the dynamic integrated buffer monitoring model based on buffer management method, schedule risk analysis method and grey theory.From practice aspect,we will set up a complicated R&D project management model which adapts to Chinese conditions; a large communication R&D project will be provided to illustrate the above model, conclude the case, and popularize furtherly.This research project will not only has an important contribution for the theory of R&D project management, but also it is urgent for promoting R&D management mechanism innovation, technology innovation, and speeding up the construction of an innovative country.

研发管理机制创新是实现技术创新的重要保障，由于研发过程中的高度不确定性、复杂性和活动之间的高度耦合性，关键链项目缓冲管理的效率和效果就成为缩短研发项目时间、降低成本及风险的关键。本课题提出“关键链计划优化—缓冲区确定—动态缓冲监控”三者集成的理论分析框架，从计划做“优”、做“准”和做“对”三个方面组成复杂研发项目进度/成本风险管理的整体框架。从理论上：开展复杂研发项目关键链全过程管理模式及动态缓冲管理模式研究；从方法上：建立基于设计结构矩阵的关键链计划优化模型、基于熵值法和统计相关性的缓冲构建模型、基于缓冲管理法、进度风险分析法及灰色理论的动态缓冲混合监控模式；从实践上：构建适应中国国情的复杂研发项目管理模式，通过大型通信研发项目的实证研究，验证与修正动态管理模式并总结案例。该研究对研发管理理论与机制创新及通过机制创新促进技术创新，加快创新型国家的建设步伐，具有迫切、重要的现实意义。

研发项目是具有高度不确定性、复杂性和互动耦合的复杂系统，复杂研发系统内部包含各种扰动因素和复杂关系，合理控制系统风险和不确定性是管理研发项目的重要方面。关键链项目管理（CCPM）方法是量化分析复杂项目风险和系统不确定性的有效工具，本课题采用CCPM方法，从复杂研发项目关键链计划优化、基于不确定性和活动耦合性的缓冲区确定及基于缓冲管理和预测理论的缓冲监控等多个方面对复杂研发项目的风险集成分析和缓冲优化开展研究。. 在研发项目关键链计划优化方面，开展了基于资源约束和逻辑关系约束的关键链优化研究；在活动耦合性因素对活动工期相互独立的影响方面，分析了属性因素对活动工期相互独立的影响，开展了资源紧张度和网络复杂度等耦合性因素的量化研究；在基于不确定性和活动耦合性的缓冲区构建方面，开展了活动不确定性的相对贴近度及其受不确定性影响程度的研究，构建了基于活动安全时间度量模型以及计算缓冲尺寸的活动耦合性自适应模型；在基于缓冲区的复杂研发项目动态混合监控方面，开展了缓冲区的风险分解控制研究，构建了基于活动敏感性和灰色预测的缓冲集成监控模型。此外，还开展了动态风险环境下的资源缓冲管理等研究。. 总之，本课题在关键链计划优化、基于不确定性和活动耦合性的缓冲确定及基于缓冲管理和预测理论的缓冲监控等多个方面开展了交叉研究，建立了“关键链计划优化—缓冲区确定—动态缓冲监控”的理论框架。本课题以应对中国企业研发过程中的高度不确定性、复杂性和活动之间的高度耦合性为研究导向，以关键链项目管理理论为基础研究复杂研发项目管理模式，以计划优化基础上的缓冲管理为核心，达到缩短研发项目时间、减少成本及降低风险的目标。研究成果既可以为提升研发项目成功率提供科学依据，也可以为企业系统控制风险、优化研发项目缓冲管理模式提供更具体的指导和参考。