羅 春 竹

(中建方程投資發(fā)展有限公司，北京 100037)

系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理中的應(yīng)用研究

羅 春 竹

(中建方程投資發(fā)展有限公司，北京 100037)

采用文獻分析的研究方法，選取國內(nèi)外與系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理中應(yīng)用的文獻共39篇。國外文獻主要來自系統(tǒng)動力學(xué)(System Dynamic Review,SDR)和項目管理(International Journal of Project Management,IJPM)的代表期刊中文章，國內(nèi)文獻的選取采用關(guān)鍵詞檢索的方法選取關(guān)鍵詞為“系統(tǒng)動力學(xué)”和“項目管理”的文章。研究目的有:分析國外系統(tǒng)動力學(xué)研究在項目管理應(yīng)用中的主要成果及貢獻;國內(nèi)對系統(tǒng)動力學(xué)研究在項目管理應(yīng)用研究的主要進展和不足。最后得出系統(tǒng)動力學(xué)方法在彌補傳統(tǒng)項目管理方法的弊端，培養(yǎng)項目管理者系統(tǒng)思考的能力和多項目的戰(zhàn)略管理方面均有其應(yīng)用價值的結(jié)論。

系統(tǒng)動力學(xué),項目管理,文獻綜述

1 概述

系統(tǒng)動力學(xué)(System Dynamics,SD)是由美國麻省理工學(xué)院(MIT)的福里斯特(Forrester)教授于1958年[1]為分析生產(chǎn)管理和庫存管理等企業(yè)問題而提出的，是系統(tǒng)科學(xué)的一個重要分支。1968年福里斯特出版的《系統(tǒng)原理》[2]全面論述了系統(tǒng)動力學(xué)的基本原理和方法，其系統(tǒng)原理在之后的系統(tǒng)分析、決策和預(yù)測中具有廣泛的適用性。20世紀(jì)60年代～70年代，福里斯特和他的學(xué)生梅多斯(Meadows)等人運用系統(tǒng)動力學(xué)原理，以五個重要因素建立了“世界模型Ⅱ”和“世界模型Ⅲ”。這些研究使系統(tǒng)動力學(xué)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的傳播與發(fā)展。

Roberts(1964)[3]建立了一個由30個方程組成的系統(tǒng)動力學(xué)模型研究R&D項目，首次將系統(tǒng)動力學(xué)方法應(yīng)用于項目管理，提出了“實際進度”和“感知進度”的概念，對項目管理并發(fā)性問題進行了基礎(chǔ)性研究。1980年Cooper[4]用系統(tǒng)動力學(xué)模型作為大型造船項目后評審的主要分析工具量化工程成本超額的原因，正式將系統(tǒng)動力學(xué)的應(yīng)用拓展到項目管理領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代，系統(tǒng)動力學(xué)方法已在大型公司和項目管理實踐中得到廣泛的應(yīng)用。

目前，系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理應(yīng)用領(lǐng)域的研究雖已有二十幾年的歷程，但在國內(nèi)的研究文獻中尚未有充分的回顧性或綜述性文獻。因此，本文試圖分析系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀以及其應(yīng)用價值，目的在于分析國外系統(tǒng)動力學(xué)研究在項目管理應(yīng)用中的主要成果及貢獻，總結(jié)國內(nèi)對系統(tǒng)動力學(xué)研究在項目管理應(yīng)用研究的主要進展和不足。

2 研究方法

2.1 期刊選擇

系統(tǒng)動力學(xué)和項目管理研究的理論貢獻及主要成果一般發(fā)表在國際的一流期刊上，如SDR,IJPM等。由于SDR和IJPM分別為系統(tǒng)動力學(xué)研究和項目管理的代表期刊，因此本文的英文文獻選取主要來自上述兩個期刊，其中也包括近幾年發(fā)表在其他國際一流期刊上的文章。

因為國內(nèi)的管理學(xué)刊物并無公開評選，并且系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理方面研究尚淺，我們對國內(nèi)系統(tǒng)動力學(xué)文獻的樣本的選取主要通過關(guān)鍵詞檢索的方法。首先，我們選擇在國內(nèi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文比較權(quán)威的數(shù)據(jù)庫——萬方數(shù)據(jù)。其次，通過對關(guān)鍵詞“系統(tǒng)動力學(xué)”檢索，一共包括2 349篇。根據(jù)在期刊上發(fā)表的論文數(shù)量，《系統(tǒng)工程理論與實踐》《物流技術(shù)》《系統(tǒng)工程》和《系統(tǒng)仿真學(xué)報》近幾年發(fā)表的文章次數(shù)比較多。再次，將關(guān)鍵詞“系統(tǒng)動力學(xué)”與“項目管理”同時進行檢索，一共包括19篇，其中期刊文獻14篇，學(xué)位論文5篇。本文主要是對系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理領(lǐng)域中研究的文獻評述，因此文獻選擇同時包含關(guān)鍵詞“系統(tǒng)動力學(xué)”和“項目管理”的期刊論文。

2.2 時間跨度

系統(tǒng)動力學(xué)科的創(chuàng)立距今已有50年的歷史，國外的專家學(xué)者對其原理和實踐上應(yīng)用都有比較深入的研究，但本文文獻樣本主要選取1990年以后系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理領(lǐng)域應(yīng)用的研究。

國內(nèi)在這方面的研究開始于20世紀(jì)90年代，并且系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理中應(yīng)用的研究性文章的發(fā)表比較集中于近10年。綜合上述情況，本文主要選取了39篇文獻樣本，其中英文文獻20篇，中文文獻19篇。

3 研究發(fā)現(xiàn)

3.1 作者與時間

所選文獻樣本中，單一作者的英文文獻共11篇(28%)，中文文獻共1篇(3%)；2位作者的文獻16篇，英文占6篇(15%)，中文占10篇(26%)；3位作者的共8篇，英文僅2篇(5%)，中文共6篇(15%)；4位作者及以上的文章共3篇，中文2篇(5%)，英文1篇(3%)。將國內(nèi)與國外的作者數(shù)目相比得知，合作研究在國內(nèi)實屬主流。單一作者的英文文獻占總文獻數(shù)的1/4之多，并且2位作者或者2位以下作者的文獻占總數(shù)的近3/4，說明國外系統(tǒng)動力學(xué)科研究的合作研究形式較少。

將這39篇文獻發(fā)表的時間進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，國外對系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理方面的研究從1992年開始幾乎沒有間斷，并且1998年—2003年均有2篇或2篇以上的文章在一流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表。國內(nèi)在這方面的研究開始于2003年以后，雖然每年均有文章發(fā)表，特別是2007年共有6篇發(fā)表，表現(xiàn)出國內(nèi)學(xué)者將系統(tǒng)動力學(xué)研究應(yīng)用于項目管理的熱忱，但目前尚未有文章在國際一流期刊發(fā)表。

3.2 國外研究

在選取的兩個主要英文期刊中，SDR中的文章比較注重系統(tǒng)動力學(xué)方法的應(yīng)用研究，IJPM作為項目管理的代表期刊其研究更強調(diào)在項目管理中的實踐，如項目變更，成本控制及安全管理等。對系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理中的應(yīng)用研究更加傾向于行業(yè)或某一領(lǐng)域的研究。綜合上述兩種期刊的文獻，我們認(rèn)為SD研究在項目管理應(yīng)用中主要關(guān)注以下三個方面。

3.2.1SD思想在項目管理中的理解與應(yīng)用

系統(tǒng)動力學(xué)對問題的理解，是基于系統(tǒng)行為與內(nèi)在機制間的相互緊密的依賴關(guān)系，并且通過數(shù)學(xué)模型的建立與操作的過程逐步挖掘出產(chǎn)生變化形態(tài)的因果關(guān)系。Chapman(1998)[5]以建設(shè)項目為例，展示了項目的設(shè)計階段關(guān)鍵項目的人事物質(zhì)化與風(fēng)險變更的相互影響關(guān)系，反映影響生產(chǎn)能力的潛在壓力和關(guān)鍵性問題，說明了設(shè)計之后的人事變更引起生產(chǎn)力下降的原因。Williams(2000)[6]通過兩個運輸工具制造的中型項目的案例研究，指出了安全管理(safety-regulations)的變更風(fēng)險，說明項目是如何在動態(tài)過程中運行的。并且他建立了能夠在許多領(lǐng)域應(yīng)用的項目管理模型，對影響項目動態(tài)的因素進行量化。

這些研究歸根結(jié)底是要求項目的管理者能夠從全局的層面即整體上觀察項目，引發(fā)人們的系統(tǒng)思考。彼得·圣吉在《第五項修煉》中指出，系統(tǒng)思考是“看見整體”的一項修煉，它是一個架構(gòu)，能讓我們看見相互關(guān)聯(lián)而非單一的事件，看見漸漸變化的形態(tài)而非瞬間即逝的一幕。這也是系統(tǒng)動力學(xué)最有吸引力的特點之一。

3.2.2SD方法與傳統(tǒng)項目管理工具的比較分析

傳統(tǒng)項目管理方法認(rèn)為盡管項目的執(zhí)行是不確定的，但在工具的使用上卻假設(shè)項目實施過程是有序進行的，因此，被視作“封閉的”或“靜態(tài)的”方法。而系統(tǒng)動力學(xué)方法從整體的視角，提供了一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒▽?fù)雜項目系統(tǒng)進行描述、開發(fā)和分析。

1996年，Alexandre Rodrigues和John Bowers在SDR發(fā)表的文章[7]將傳統(tǒng)方法與系統(tǒng)方法進行對比分析，試圖尋找一個能夠揭示二者之間相似性和差異性的新的項目管理方法。同年，他們發(fā)表在IJPM類似綜述的文章[8]，更詳細地闡述了傳統(tǒng)的項目管理方法和系統(tǒng)動力學(xué)方法，并且統(tǒng)計了系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理中的應(yīng)用狀況。他們通過對比分析和模型仿真的方法說明系統(tǒng)動力學(xué)應(yīng)用于項目管理的優(yōu)勢及必要性(見表1)，不僅為國內(nèi)外學(xué)者提供了一個新的研究方向，更使項目管理的實踐者了解了一個能夠更好地控制項目的行之有效的管理方法。Love & Holt等(2002)[9]通過描述變更如何影響項目管理系統(tǒng)等問題，論述隱藏在項目管理績效背后的特殊動態(tài)要素是引起項目變更的主要原因。Colin Eden,Terry Williams和Fran Ackermann等人(2005)[10]用系統(tǒng)動力學(xué)方法并通過模擬數(shù)據(jù)分析項目變更導(dǎo)致工期拖延、成本超支等問題，將系統(tǒng)動力學(xué)方法與傳統(tǒng)的“里程碑”方法對比，表明一旦出現(xiàn)項目變更，“里程碑”方法由于它的靜態(tài)描述項目的特征將失去可信度。系統(tǒng)動力學(xué)方法在工程訴訟請求，索賠，建筑物廢棄料以及工程再造等應(yīng)用方面在國外都有深入的研究，為系統(tǒng)動力學(xué)在工程項目管理中的應(yīng)用以及項目管理的發(fā)展產(chǎn)生了很大的推動作用。

表1 系統(tǒng)動力學(xué)方法與傳統(tǒng)項目管理方法的對比

3.2.3SD方法在復(fù)雜(多)項目管理的應(yīng)用

Nelson(2000)[11]認(rèn)識到系統(tǒng)的方法已經(jīng)廣泛被經(jīng)理人和學(xué)者們所接受并應(yīng)用于實踐，但是之前的研究是基于單一項目假設(shè)基礎(chǔ)上的，而實際項目中往往是多個項目同時進行。因此，Nelson認(rèn)為，由于多項目均衡的存在，建立一個在系統(tǒng)中占主導(dǎo)作用的正反饋回路從而脫離多項目管理導(dǎo)致績效下滑的困境是有可能的。Nelson的這項研究開始了對復(fù)雜項目的關(guān)注，使系統(tǒng)動力學(xué)方法應(yīng)用于項目管理研究領(lǐng)域又前進了一大步。James和Kenneth等人(2001)[12]基于戰(zhàn)略項目管理視角下對系統(tǒng)動力學(xué)應(yīng)用于項目管理案例的研究。通過研究發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)動力學(xué)模型能為項目的戰(zhàn)略管理提供便利，諸如項目計劃，薪酬系統(tǒng)，風(fēng)險評估等。從上述的研究成果可發(fā)現(xiàn)，國外學(xué)者對系統(tǒng)動力學(xué)方法的研究已經(jīng)慢慢開始由整體闡述深入到對局部細節(jié)的分析，運用多項目戰(zhàn)略層面的案例研究等方法使其在實踐領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

3.3 國內(nèi)研究

由于國內(nèi)對于系統(tǒng)動力學(xué)的研究起步比較晚，并且本文研究目的是對系統(tǒng)動力學(xué)方法在項目管理應(yīng)用研究的文獻分析，但相關(guān)文獻比較少，從而沒有進行期刊的篩選，而是將檢索的文章全部列入閱讀范圍。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)項目管理的系統(tǒng)動力學(xué)研究主要集中在建設(shè)項目、軟件開發(fā)和航天航空項目中，對企業(yè)中的項目管理也略有研究，但數(shù)量不多?？偟膩碚f，國內(nèi)在系統(tǒng)動力學(xué)應(yīng)用方面的研究尚不能與西方的相關(guān)領(lǐng)域研究相提并論，但從以下三個方面來看，國內(nèi)在這個領(lǐng)域的研究有待進一步的深入和提高。

3.3.1注重系統(tǒng)模型的建立與模擬

何滿輝等人[13]采用系統(tǒng)動力學(xué)的方法模擬了兩階段軟件項目的實施過程，該模型可以對項目的完成時間進行有效的預(yù)測，同時還討論了人員分配對項目進度的影響。翟麗等人[14]建立了大量的模型并進行應(yīng)用模擬，說明隨著項目規(guī)模的擴大項目組織內(nèi)部各種因素形成復(fù)雜的、非線性的、動態(tài)的系統(tǒng)行為，應(yīng)將經(jīng)典的系統(tǒng)動力學(xué)方法和傳統(tǒng)項目管理中以網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)為基礎(chǔ)的項目估計技術(shù)相結(jié)合來保證項目的績效。趙金樓和齊英[15]針對建設(shè)項目的人力資源和物資管理，建立系統(tǒng)動力學(xué)模型，強調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和變量之間的因果關(guān)系。

系統(tǒng)動力學(xué)的核心是引發(fā)管理者的系統(tǒng)思考，而國內(nèi)一些研究過于強調(diào)模型的模擬與建立，迫切地強調(diào)項目管理系統(tǒng)是一個動態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)。采用系統(tǒng)動力學(xué)方法有助于分析系統(tǒng)變化的行為，但是國內(nèi)的研究成功未能使管理者理解運用系統(tǒng)動力學(xué)方法對協(xié)調(diào)和控制整個項目的核心思想或真諦。

3.3.2部分文章的理論基礎(chǔ)顯得薄弱

在建設(shè)項目管理方面，雷榮軍等人[16]雖結(jié)合項目動態(tài)系統(tǒng)的特征，建立系統(tǒng)動力學(xué)模型，用反饋關(guān)系來進行量化，適應(yīng)項目管理動態(tài)系統(tǒng)的要求，解決了網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)不能全面反映和控制所有變量的問題，但是文章只是簡單陳述，并未提出有力的數(shù)據(jù)加以檢驗。王孟鈞等人[17]同樣運用系統(tǒng)動力學(xué)理論，對建筑市場信用系統(tǒng)的構(gòu)成、內(nèi)在機理及相互之間的關(guān)系進行深入分析。通過此模型可以分析建筑市場的運行狀況。

上述文章論述系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理領(lǐng)域的動態(tài)研究的貢獻，但在其應(yīng)用的有效性論述及模型的建立方面不夠充分，理論基礎(chǔ)研究顯得頗為薄弱。

3.3.3SD研究在國內(nèi)得到廣泛的認(rèn)可

在研究的課題和對象上，國內(nèi)在項目管理領(lǐng)域的系統(tǒng)動力學(xué)研究已經(jīng)覆蓋了許多行業(yè)。王其藩和寧曉倩[18]通過建立系統(tǒng)動力學(xué)模型從戰(zhàn)略層面模擬研究了項目管理過程及相關(guān)變量，特別是返工對項目時間和成本的影響，并基于模擬結(jié)果總結(jié)了系統(tǒng)動力學(xué)方法相對傳統(tǒng)項目管理方法的優(yōu)勢，在幫助項目管理者確定目標(biāo)時間和成本方面有實踐意義。王家遠和袁紅平[19]構(gòu)建具有26個變量的建筑廢料現(xiàn)場分類分揀模型，并對深圳的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行實證分析，揭示了建筑廢料現(xiàn)場分類分揀市場過程中的諸多因素，在建筑廢棄料管理領(lǐng)域可謂是一項創(chuàng)新嘗試。與前面提及的文獻相比，其在研究的完整性上有了非常大的進展。盧寶周和程巖[20]利用系統(tǒng)動力學(xué)的方法，對數(shù)據(jù)倉庫項目管理過程進行分析，提出了用于數(shù)據(jù)倉庫項目規(guī)劃的總體概念模型DSCM。在這個概念模型體系下，對數(shù)據(jù)倉庫項目開發(fā)過程進行建模。該模擬為管理人員、規(guī)劃人員和開發(fā)人員提供一個溝通平臺，更好地輔助項目的管理與實施。羅昌等人[21]從Cooper,Zmud和Rajagopal等人的研究出發(fā)，將系統(tǒng)動力學(xué)中系統(tǒng)思考的方法與IT實施六階段模型結(jié)合起來，利用系統(tǒng)思考方法，將ERP實施劃分為初始化、上線和績效涌現(xiàn)過程，建立了新的ERP實施概念模型。根據(jù)模型的動態(tài)特征，整個文章體現(xiàn)了ERP的實施重點應(yīng)從技術(shù)過渡到管理的思想。徐學(xué)軍等人[22]與羅昌等人的研究相比，在因果關(guān)系反饋圖的描繪上更加直觀，并且包含了ERP項目的整個流程階段。羅昌等人的研究使管理者認(rèn)識到在項目管理過程中運用系統(tǒng)思考的便利性，而徐學(xué)軍等人是從實際操作方面闡述系統(tǒng)動力學(xué)方法為管理帶來的優(yōu)勢。

系統(tǒng)動力學(xué)在管理及項目管理的應(yīng)用研究和其覆蓋的行業(yè)范圍表明系統(tǒng)動力學(xué)的方法在項目管理應(yīng)用中的研究已經(jīng)得到國內(nèi)專家學(xué)者的認(rèn)可和重視。

4 結(jié)語

本文運用文獻分析的方法，對國內(nèi)外系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理應(yīng)用研究的文獻進行了歸納分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動力學(xué)方法在彌補傳統(tǒng)項目管理方法的弊端、培養(yǎng)項目管理者系統(tǒng)思考的能力和多項目的戰(zhàn)略管理等方面均具有實踐價值。對比國內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)：

1)國外對這方面的研究，在模型的建立和參數(shù)的選擇以及與現(xiàn)實項目的匹配方面要求比較嚴(yán)格。在項目管理領(lǐng)域，系統(tǒng)動力學(xué)在思想和方法等方面在項目管理中的應(yīng)用均有深入研究，并且已將研究目光轉(zhuǎn)向了多項目戰(zhàn)略層面的研究，即國外研究已從理論闡述轉(zhuǎn)向局部細節(jié)的應(yīng)用分析。

2)國內(nèi)更關(guān)注系統(tǒng)動力學(xué)方法在實際應(yīng)用中是如何產(chǎn)生作用的，大都圍繞項目管理的某個階段或某個行業(yè)進行研究，模型在實際操作中沒有經(jīng)過實踐的充分檢驗，方法的有效性有待證實。

綜上所述，系統(tǒng)動力學(xué)在項目管理中的應(yīng)用已得到了國內(nèi)管理者和學(xué)者們的認(rèn)可和廣泛關(guān)注，但系統(tǒng)動力學(xué)方法的應(yīng)用領(lǐng)域仍有待進一步的拓展，基于系統(tǒng)動力學(xué)的項目管理方法與模型仍需要完善，特別是其方法與模型的有效性需要實證的檢驗。

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Theprojectmanagementreviewbasedonsystemdynamics

LuoChunzhu

(ChinaConstructionInvestment&DevelopmentCo.,Ltd,Beijing100037,China)

Using the literature analysis methods, this article selected 39 academic theses which study the application of system dynamics in project management from domestic and international. The international literatures were extracted from the representative journal of system dynamics and project management (System Dynamic Review and International Journal of Project Management) respectively. The author selected the domestic literatures by searching key words. On the one hand, this paper aims to analysis the achievements and contributions in the international research, on the other hand, it describes the progress and shortage in the field of system dynamics research in project management. The results reveal that system dynamic model can make up the disadvantage of traditional methods in project management and foster the ability of system thinking.

system dynamics, project management, literature review

2017-10-09

羅春竹(1983- )，女,碩士

1009-6825(2017)35-0244-04

C931

A