李 明

(1.石家莊鐵道大學 經(jīng)濟管理學院，河北 石家莊 050043；2.北京航空航天大學 經(jīng)濟管理學院，北京 100191)

項目人力資源調(diào)度研究綜述

李 明1，2

(1.石家莊鐵道大學 經(jīng)濟管理學院，河北 石家莊 050043；2.北京航空航天大學 經(jīng)濟管理學院，北京 100191)

人力資源是項目管理的核心資源。近年來，隨著勞動力成本的不斷增加，項目人力資源調(diào)度問題逐漸成為國內(nèi)外業(yè)界和學界關注的熱點。本文對國內(nèi)外相關文獻進行回顧，從人力資源屬性、項目活動屬性和調(diào)度目標三個方面進行梳理分析，并在此基礎上指出未來值得進一步研究的方向，主要包括：人力資源柔性特征、項目對人力資源需求的不確定性和人力資源能力優(yōu)化等。

項目調(diào)度; 人力資源; 多項目; 多技能; 綜述

對于從事軟件開發(fā)、產(chǎn)品研發(fā)、咨詢服務等具有技術密集特征的項目導向型企業(yè)，人力資源是其最重要的核心資源同時也是稀缺資源。不當?shù)娜肆Y源分配會導致項目工作效率降低、成本增加、工期延長甚至項目失敗。在人力成本日益上漲的今天，合理的進行人力資源調(diào)度，對降低項目成本、保證項目產(chǎn)品質量、按時交付產(chǎn)品以及提高企業(yè)核心競爭力具有重要意義。一直以來，由于缺乏有效的人力資源調(diào)度工具，很多管理者常?；趥€人的經(jīng)驗、知識以及主觀的感知和直覺來做這項工作[1]，盡管能夠給出項目人力資源安排方案，但卻難以保證所制定的方案為最優(yōu)或近優(yōu)?，F(xiàn)在，越來越多的管理人員和學者認識到項目人力資源調(diào)度問題(project scheduling and human resource allocation, PSHRA)的復雜性和重要性并進行了相關的研究，該問題已經(jīng)成為近年來項目管理領域內(nèi)的研究熱點。

資源受限項目調(diào)度問題(resource constrained project scheduling problem, RCPSP)已經(jīng)被證明為是NP難問題[2]，并得到了廣泛深入的研究。PSHRA問題與RCPSP問題有很大的相似性，在不考慮人力資源的差異性時，PSHRA可視為RCPSP問題。但是，在考慮了人力資源的具體特性后，PSHRA問題的求解難度遠遠超出了RCPSP問題：除了項目活動調(diào)度和人力資源指派問題外，PSHRA問題往往還會涉及人力資源的技能差異和效率差異等諸多因素。目前，對PSHRA問題并無統(tǒng)一的研究框架，雖然已經(jīng)有學者建立了一些項目人力資源調(diào)度模型[3-6]，但這些研究在假設條件、約束條件以及優(yōu)化目標上都有很大差異。

一、人力資源相關特性

(一)人力資源技能和效率特性

在人力資源調(diào)度問題研究中，不同文獻對人力資源技能和效率的假設差異很大。Heimerl & Kolisch[4]把現(xiàn)有文獻中對人力資源技能的假設總結為三種情況：單技能人力資源、全技能人力資源和多技能人力資源。單技能人力資源僅掌握活動所需技能集合中的一種技能；全技能人員掌握項目活動所需的所有技能；多技能人力資源則掌握技能集合中的幾項但不是全部的技能。Yannibelli & Amandi[7]和柳春鋒[8]等進一步考慮了效率的問題，將人力資源的技能效率分為同質效率和異質效率。技能和效率的組合包括6種情況，如表1所示。

表1 人力資源技能與效率分類

六種假設中，全技能同質效率的情況過于極端，實際中很難做到，故沒有研究價值。其余的各種類型中最復雜的應當是多技能異質資源的情況，相對于單技能，多技能使得人力資源的安排更加靈活，但是，隨著問題規(guī)模的擴大，人力資源分配方案數(shù)量巨大，尋找最優(yōu)人力資源調(diào)度方案的難度急劇增加，因此，是當前此類問題中的研究重點。

(二)人力資源的動態(tài)性

人力資源的能力常常是動態(tài)變化的，因此，考慮動態(tài)的人力資源技能和效率的改變會更接近于項目人力資源管理的實際。在這方面，已有部分文獻進行了初步的研究。

Ozdamar & Alanya[18]在對軟件開發(fā)項目建模時，考慮員工的學習效應對任務執(zhí)行時間的影響，不同的人學習效率不同，執(zhí)行相同任務的時間也會有差異，因此不同的人力資源組合會導致項目任務的持續(xù)時間不同，從而會進一步影響項目的計劃工期。Wu & Sun[12]提出了考慮學習效應的多項目環(huán)境下的員工調(diào)度模型，目標函數(shù)為外包成本最低。但美中不足的是，雖然該論文在概念模型中考慮了學習效應，卻未能在遺傳算法中體現(xiàn)出學習效應的存在。

Gutjahr[19-20]等在對能力導向的多項目決策問題分析時，同時考慮人力資源的學習效應和折舊效應，使用學習率和折舊率參數(shù)對人員技能水平變化的情況進行建模，并根據(jù)能力水平對工作的效率值進行計算。Heimerl & Kolisch[21]在對企業(yè)中多技能人力資源分配的研究中，同樣考慮了多技能人力資源學習的效應和折舊效應。但是與Gutjahr等[20]的多目標優(yōu)化問題不同，該模型采用的是單目標函數(shù)——最小化成本。此外，該模型還考慮了公司的技能水平目標，從企業(yè)戰(zhàn)略層面決定人員技能的使用，可使公司能夠快速達到較高的技術水平目標。但是，該模型僅考慮了員工指派和外包決策對優(yōu)化目標的影響，沒有考慮項目選擇和調(diào)度等因素對目標的影響。

(三)人力資源的柔性

人力資源具有很大的柔性，其產(chǎn)出不僅和技能水平有關，還和工作時間有關，如通過加班的方式可以縮短項目工期。應瑛等[22]針對軟件工程項目調(diào)度問題，考慮允許加班，提出柔性工時約束下的項目調(diào)度模型并設計了相應的蟻群算法，并通過算例證實，在允許加班的情況下，合理調(diào)配人力資源可以有效縮短項目工期。

Jun & El-Rayes[5]對建筑施工項目中的加班問題進行了研究，認為夜班和晚班的使用會使勞動力的功效降低，同時也會對施工的質量和安全目標產(chǎn)生負面影響。為最小化晚班和夜班施工的消極影響，該文建立一個多目標優(yōu)化模型對勞動力排班進行優(yōu)化，采用多目標遺傳算法模塊搜索最優(yōu)解，使最終的排班方案能夠在最短項目工期，最低成本和最少勞動力使用三個目標之間達到均衡。

Attia等人[23]認為項目人力資源的靈活性來自兩個方面：一方面是員工的多技能特性，即每個人員至少具有一個第二技能；另一方面是工作時間的可調(diào)性，即員工可以有靈活的時間安排。通過對人員技能使用的合理分配和對工人工作時間的調(diào)整可以達到項目總成本最低的調(diào)度目標。

(四)人力資源的其它特性

二、項目活動特征

(一)項目活動關系表達

對項目活動關系的描述是進行項目人力資源調(diào)度的基礎，Tsai等[25]將其分為四類：(1)傳統(tǒng)的項目計劃工具，例如甘特圖、CPM和PERT；(2)網(wǎng)絡工程調(diào)度圖工具，例如Petri網(wǎng)和設計網(wǎng)絡；(3)系統(tǒng)動力學模型；(4)關鍵資源圖(critical resource diagram，CRD)。其中，第一類方法使用最為普遍，表現(xiàn)活動之間的關系非常清楚，但其缺陷是不能很好地表達資源在活動之間流動和功能變化的情況；第二類方法在功能上不僅可以處理離散的各個活動事件，還可以對資源進行詳細定義，并可對整個項目活動過程進行仿真，因而在處理項目資源調(diào)度問題上具有很好的實用性。例如，Chang等[26]使用Petri網(wǎng)技術對軟件開發(fā)過程建立了PM-Net模型，該模型能夠清楚的表達軟件開發(fā)過程中的并行、進化和迭代等過程，但不足的是該模型中對資源的分配仍采用的是人工分配方法；第三類方法在建模上不具有通用性，因此并不是一個很好的解決項目人力資源調(diào)度的工具；第四類方法關鍵資源圖技術(CRD)不僅僅可以表達活動之間的關系，還可以從不同的角度關注資源的變化，是解決項目人力資源調(diào)度問題的一個較好工具。

(二)搶占調(diào)度

在很多研究中，活動是不允許搶占的，即活動一旦開始就不能中斷，Alfares & Bailey[27]和Liu[28]等在對項目人力資源問題求解時均要求在活動尚未結束的時候，已分配的人力資源不能被別的活動所搶占。這種約束條件在一定程度上限制了可行人力資源的分配方案組合的數(shù)量，從而能夠縮小解的空間，但是，這種限制同樣也降低了人力資源使用的靈活性。

在多項目環(huán)境下進行產(chǎn)品開發(fā)時，產(chǎn)品開發(fā)項目的時間競爭性很強，搶占的情況經(jīng)常發(fā)生，以便關鍵的項目和活動能夠立即得到處理。Robert & Dwight[29]研究了在允許搶占的情況下，學習、遺忘和再學習對項目完成時間的影響，提出了在多項目開發(fā)環(huán)境下的LFR(Learning, Forgetting, and Relearning)模型，并對單一技能人員在多項目間的分配問題進行了不同優(yōu)先調(diào)度準則下的仿真測試。結果表明，不同的調(diào)度準則對項目完成時間以及人力資源的利用率影響差異非常明顯。

(三)活動時間不確定性

大多數(shù)假設人員效率差異同質的項目人力資源調(diào)度研究同時也假設項目活動時間固定[13，30]。這種假設往往與實際并不符合，人員效率差異客觀存在，在活動任務量一定的情況下，采用不同效率的人員所需的活動時間是不同的。此外，活動本身任務量也常常具有不確定性，這也會導致活動時間的不確定。

Ozdamar & Alanya[18]指出，在軟件開發(fā)項目中，編碼錯誤需要調(diào)試和驗證，因此活動持續(xù)時間具有不確定性。此外，承擔活動任務的人的技能和學習率不同，所用的時間也不同。此外，對緊前活動內(nèi)容估計不準確以及數(shù)據(jù)庫設計問題或平行活動間共享模塊會造成網(wǎng)絡拓撲結構的不確定性，因此，活動之間采用不確定的“開始—開始”關系較為合理。

Tsai等[25]認為由于軟件程序可采用不同的系統(tǒng)結構、語言和軟件工具進行開發(fā)，因此，任務的復雜度很難準確估計，任務完成時間也具有很強的不確定性，因此，采用PERT技術對活動的工作量分別估計出最樂觀、最悲觀和最可能三種情況，進而考慮相應的活動時間和成本。

(四)活動依賴關系

大多數(shù)項目人力資源調(diào)度研究[13，31-32]中，對活動關系的定義采用的都是FTS關系。Ozdamar & Alanya[18]、Li & Womer[9]等則采用了STS來定義活動之間的關系，與FTS相比，STS可以很好地表示活動之間可能存在的平行搭接關系。事實上，僅有FTS和STS這兩種活動依賴關系的定義并不足以充分描述豐富多變的活動關系情況，例如，在軟件開發(fā)項目中，由于代碼編寫錯誤，常常會引起多次的返工和重復測試；在建筑施工項目中，一些活動結束后，其后續(xù)工作還需要一定的技術間歇時間之后才能開始。因此，在未來的研究中有必要考慮更加靈活多變的活動依賴關系，以便更好地反映和解決項目人力資源調(diào)度中的實際問題。

(五)多項目人力資源調(diào)度

很多組織往往同時面對多個項目，這些項目開始時間不同、規(guī)模各異、進展程度差異往往很大，對人力資源調(diào)度的難度遠大于單項目的情況。

Deng & Wang[33]對多項目人力資源調(diào)度問題進行了研究，假設不同項目的活動之間不存在邏輯關系，但是同一項目中的活動之間存在緊前緊后關系，每個活動只需要一種技能，活動一旦開始就不能中止，每個項目都規(guī)定了開始時間和結束時間。盧鵬宇等[34]對多IT項目的人力資源調(diào)度問題進行了研究，根據(jù)其在時間和人員方面的特殊要求，提出將項目的演進時間劃分為相等的時間片段，根據(jù)特定時間片段內(nèi)的活動與可選人員之間的關系，建立相應的人員調(diào)度方案搜索樹，然后，根據(jù)不同方案下得到的平均提前完工率和提前完工率方差，找出最優(yōu)解。

Chen等[35]提出了一種基于EXCEL仿真計算的多維模型(MD model)。該模型首先評估各項目的優(yōu)先權，然后進行仿真計算，當多項目的正效應達到最大并且個人的能力能滿足任務需求時，即得到最佳的人力資源分配方案。MD模型是一種簡單有效的人力資源調(diào)度工具，但是，該模型僅考慮了任務對能力的要求，并未考慮活動時間關系，同時，僅考慮一個任務由一人承擔的情況，與項目實際之間尚有一定差距。

三、優(yōu)化目標

不同的學者在對項目人力資源調(diào)度問題進行研究時出發(fā)點不同，考慮的因素不同，優(yōu)化目標也各不相同。表2為相關文獻中可見的優(yōu)化目標。

表2 項目人力資源調(diào)度優(yōu)化目標

(一)項目級目標和企業(yè)級目標

從研究角度來看，項目人力資源調(diào)度問題的優(yōu)化目標可分為項目級目標和企業(yè)級目標。項目級目標主要從項目自身角度出發(fā)，考慮對項目目標的影響，主要包括項目成本最低[27]、工期最短[13]等；而企業(yè)級目標則往往從企業(yè)發(fā)展的角度出發(fā)，考慮多個項目的整體優(yōu)化目標，如多個項目實際工期與期望工期的偏差最小[31]、提高公司人力資源技能水平[21]等。

(二)單目標和多目標

從優(yōu)化目標的數(shù)量來看，可分單目標和多目標兩類，其中單目標又可分為單一優(yōu)化目標和復合優(yōu)化目標?，F(xiàn)有文獻的研究多集中于單目標優(yōu)化，尤其是成本和工期優(yōu)化目標，少數(shù)的文獻采用了項目收益以及公司人員技能水平的提高作為優(yōu)化目標。還有文獻采用了復合單目標的形式，即將多個目標進行加權匯總形成新的優(yōu)化目標。對多目標優(yōu)化問題的研究目前來看還比較少，應當是未來研究的重點，因為僅憑某一個優(yōu)化目標很難進行最終決策，管理者通常需要考慮多種影響因素并進行多目標權衡之后才能做出最后的決策。

(三)優(yōu)化目標內(nèi)容

從優(yōu)化目標的內(nèi)容來看，項目人力資源調(diào)度優(yōu)化的目標主要集中于成本、工期這兩個方面，少量的文獻涉及到了項目質量目標。其中成本目標的含義又可分為項目成本[27]、勞動力成本[43-44]和外包成本[12]等多種情況，工期目標又包括最小化項目工期[13，16]、項目最大延遲時間最小[10]、與期望完成時間偏差最小[31]等多種情況；質量目標在項目人力資源調(diào)度研究中比較難以描述，僅有少數(shù)的研究者[11，42]考慮了這一目標，主要采用缺陷數(shù)來進行衡量。

四、研究展望

(一)對人力資源柔性特征和社會屬性有待進一步研究

就人力資源特性而言，目前大多數(shù)研究集中在對人力資源技能屬性、效率屬性以及可進行量化處理的動態(tài)性等方面，而對人力資源的柔性和其社會屬性方面的研究尚不夠充分。實際上，人力資源的柔性對項目組織進行人力資源能力評估和項目決策具有重要的影響作用，而定量的技能效率假設限制了人力資源柔性特征的使用，因此，如何合理使用人力資源柔性特征是項目人力資源調(diào)度中非常值得進一步深入研究的問題。此外，人力資源資源具有明顯的社會屬性，同一個人在不同的項目團隊中與不同的人合作，所表現(xiàn)出來的生產(chǎn)效率往往會有很大的差異，現(xiàn)有研究大都基于人力資源個體屬性的定義，忽視了人力資源的社會屬性，在未來研究中，采用定量分析的工具和方法描述人力資源的社會屬性，例如考慮項目團隊特性的調(diào)度，也應當是非常有意義的一個研究問題。

(二)對項目活動關系和時間不確定性的研究有待深入

從項目活動特征來看，現(xiàn)有的研究以不允許活動搶占的情況為主，并且活動之間的依賴關系大多只考慮緊前—緊后(FS)的情況。這些假設與實際情況之間存在一定的偏差。盡管少量的研究采用了開始—開始(SS)約束關系，并考慮了時間窗的約束，但是相對于靈活多變的實際項目活動關系約束情況，這些約束的表達還不夠充分，因此，在未來的研究中，采用更加靈活的活動依賴關系，同時考慮搶占調(diào)度和時間窗的限制因素會更具有現(xiàn)實意義。

不確定性是項目的一個基本特征，但是現(xiàn)有的研究多以確定的項目計劃和活動為主。實際上，很多項目的活動時間往往具有很大的不確定，甚至活動關系之間也具有很大的不確定性，這時，確定性的人力資源調(diào)度方法很難滿足這類項目管理的需要，因此，在未來的研究中，基于項目活動關系和時間不確定的人力資源調(diào)度將是一個非常值得研究的方向。

(三)人力資源均衡優(yōu)化和能力優(yōu)化有待進一步研究

與傳統(tǒng)的資源優(yōu)化問題比較后，不難發(fā)現(xiàn)，目前為止還沒有人對人力資源均衡優(yōu)化的問題進行過系統(tǒng)的研究。項目人力資源的均衡優(yōu)化主要是指在項目工期一定的情況下，所需人力資源數(shù)量盡可能均衡，這種優(yōu)化對于合理確定人力資源數(shù)量、進行外包決策、保證人員效率發(fā)揮和組織公平，以及降低項目人力資源成本都有重要的現(xiàn)實意義。因此，在未來的研究中，關于人力資源均衡目標的確定以及優(yōu)化會是一個非常有前景的研究方向。

此外，與人力資源能力相關的優(yōu)化問題也非常值得進一步研究。傳統(tǒng)的項目人力資源調(diào)度的研究，大多都著眼于項目工作的完成，這種思路是典型的以項目活動為中心的方式。但是，當從企業(yè)的角度來考慮項目人力資源決策時，可能并不僅僅關注項目活動的完成，實現(xiàn)人力資源能力整體的提升會更有意義，畢竟，企業(yè)人力資源的能力才是企業(yè)的核心競爭力。因此，在未來，研究項目人力資源調(diào)度對企業(yè)核心競爭力的影響作用會是一項非常有意義的工作。

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Review on the Project Human Resource Scheduling

LI Ming1,2

(1.School of Economics and Management, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang 050043, China; 2.School of Economics and Management, Beihang University, Beijing 100191, China)

Human resource is one of the core resources of project management.In recent years, with the continuous increase of labor cost, project human resource scheduling has become gradually the hot spot in the industry and academic circle at home and abroad.In this paper, the relevant literature is reviewed from three aspects: attributes of human resource, attributes of project activity and scheduling goals, based on which some issues and directions that are worthy of exploring further in the future are proposed as following: the flexibility of human resources, the uncertainty of demand for human resources and competence optimization of human resources, etc.

project scheduling; human resources; multiple-project; multi-skill; review

2095-0365(2015)01-0054-07

2014-12-25

李 明(1975- )，男，博士研究生，副教授。研究方向：項目調(diào)度、關鍵鏈項目管理、項目質量管理。

河北省社會科學基金項目(項目編號：HB14GL023)，河北省教育廳青年基金項目(QN2014035)

A

10.13319/j.cnki.sjztddxxbskb.2015.01.11

本文信息:李 明.項目人力資源調(diào)度研究綜述 [J].石家莊鐵道大學學報：社會科學版，2015，9(1)：54-60.