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基于 BANT网络计划理论的多级挣值管理
范鑫锋，赵利，顾洪滨*
（中国矿业大学力建学院，江苏 徐州 221008）
摘要：揭示了传统挣值理论的不足，利用基于支持工期控制和成本控制功能的工作分解结构
(WBS)的工作包模型(Work- Packaging Model)，并利用 BANT 网络计划的相关理论计算网络5
计划中的时间参数，构建了新的挣值管理模式。在工程实施过程中利用基于多级网络的挣值
原理进行进度和费用的集成控制管理，有很强的实用价值。
关键词：工程管理；BANT 网络计划；挣值；WBS；多级网络；工作包模型
中图分类号：F281
10
Multi- hierachical Earned Value management based on
BANT theory
FAN Xinfeng, Zhao Li, Gu Hongbin
(Architecture and Civil Engineering,China University of Mining and Technology,
JiangSu XuZhou 221008) 15
Abstract: The drawbacks of traditional EV (Earned Value) method was revealed, and it used the
Work- Packaging Model of WBS which approves the time and cost control, and used the theory of
BANT to calculate the time parameters in the work-planning net，then a new management mode of EV
is built up .This method it offered is very operative and valuable to integrate the time control and cost
control. 20
Keywords:Engineering Management; BANT; EV; WBS; hierachical network-planning; Work-
Packaging Model
0 引言
挣值（Earned Value, EV）是专门用来有效地度量和比较己完作业量和计划要完成作业25
量的一个变量，它是挣值管理分析方法的关键要素【1】。挣值管理的基本原理就是在偏差分
析的基础上，引进一个中间变量，即“挣值”来分析项目进度和成本，以便项目管理者能够
对项目进度和成本进行集成管理，并对它们各自未来的发展趋势做出科学的预测与判断。其
基本要素是用货币量代替工程量来测量工程的进度，以资金已经转化为工程成果的量来衡
量，是一种完整和有效的工程项目监控指标和方法。Turner在构建的项目管理框架中作为推30
论指出：挣值是成本管理的有用工具；其实，挣值在进度管理中也发挥了很大的作用。所以，
挣值可以看作是成本和进度的集成管理方法。
然而，在实际应用中挣值管理方法是把项目作为一个整体进行分析，不去考虑项目的
WBS 中的活动或工作包，也没有去关注 WBS 上的任务或者工作包之间的时间逻辑关系
【3】。当项目 WBS 中的二级(或以下各级)子项目中有些工作进度极不均衡根据传统挣值法35
理论的计算，就可以在表面上获得良好的项目绩效评价报告,而工作的实际进度执行情况却
没有得到如实反映。并且，关键路径和非关键路径在项目监控中处理是不一样的，关键路径
是项目进度管理的重点，控制不当会直接影响其后的工作，应当予以重点监控，而对于非关
键路径，浮动时间和资源足够完成该活动的情况下，挣值法仅仅给出整体工作完成情况，无
法显示项目的结构分解细节，因此也很难进行具体的管理。 40
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1 传统挣值管理的改进设想
针对以上缺点进行改进的研究成果也比较多，但在时间参数的计算上仍沿用传统的
CPM 计算方法，而这种算法是不科学的[9],并且对工作分解结构的层次性考虑不够。本文针
对以上传统挣值管理的缺点，提出了基于 BANT 网络计划技术的多级挣值管理方法，有效
解决了以上的问题，为工程实施过程中的进度和费用集成控制提供了新的方法，有很强的可45
操作性。具体步骤如下：
（1）通过项目工作分解结构（WBS）把工程项目分解成可交付成果的工作包【2】，形成
完整的工作包模型；
（2）确定各工作包的持续时间；
（3）利用 BANT网络计划的时间参数计算方法确定各工作包的时间参数； 50
（4）根据网络分层原理对施工网络计划进行分层，以便管理；
（5）在施工过程中搜集工程的进度和费用数据，由下而上用多级挣值方法进行汇总；
（6）对挣值数据进行分析，采取相应措施进行纠正。
2 改进步骤
项目工作分解结构（WBS） 55
美国项目管理协会（PMI）对工作分解结构（Work Break-down Structure，WBS）的定
义是：以可交付成果为导向，对项目团队为了实现项目目标并完成规定的可交付成果而执行
的工作所进行的层次分解【4】。
Fig1. the hierarchy of WBS 60
但是，项目分解存在技术上的难题，项目按估价体系来分解的成本结构（CBS）与按计
划体系分解的工序结构(WBS)，在两者之间存在着相当大的差异，前者主要考虑工程量计算
和财会原则，而后者主要考虑工序的时间顺序和工艺逻辑原则，不能相互吻合。针对这一问
题， NASA(美国国家航空和航天管理局)和 DOD(美国国防部)开发了基于支持工期控制功能65
的工作分解结构(WBS)的工作包模型。工作包模型(Work-- Packaging Model)是依靠WBS把
一个工程项目分解成可管理的工作包，这种工作包能被很好地定义其工作范围。工作包模型
把成本(费用)数据增加到 WBS 上，消除了 CBS，从而在一种分解结构上(WBS)完成工程项
目目标系统中对目标的集成控制，特别是工期和费用的集成控制。
常见的工程项目常用下列方法进行分解[11]：按实施过程进行分解、按平面或空间位置70
进行分解、按功能进行分解、按要素进行分解等。各种分解方式都站在不同的视角进行的，
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本文站在项目管理者的视角下按实施过程进行项目工作结构分解，由上而下体现了项目的层
次和各工序的资源、成本细节。
估计各工序的持续时间
WBS 的结果提供了较完整的工作包（施工工序），并且由于按施工顺序进行工作分解75
结构，所以可初步确立了工序的逻辑约束关系。接下来要对各工序的工期进行估计，为下一
步计算网络计划图中各工序的时间参数做准备。在估计工序持续时间时要综合考虑不确定因
素，使各工序在实施过程中具有灵活性，也增加了整个计划网络的灵活性和适应性。具体方
法可参阅模糊数学相关理论，本文不研究工序持续时间的估计问题。
基于工作分解结构的网络分层 80
工作分解结构得到具有树状层次结构的完整工作包，而网络计划正是依据这些工作包进
行组织生成，把工作分解结构中的同层次的水平关系转化为有序的逻辑约束关系，因此两者
具有如图 2的层次对应的关系。
85
Fig2. the transformation from WBS to hierarchical network planning
利用网络模型进行项目管理的目的主要有两个【7】:
1)寻找最优方案，包括工期最短，费用最省，质量最好等；
2)进度统筹安排与控制，即按计划对实施过程进行不断部署和调整。 90
对于第一个目标，只要能够暴露决策点或控制点，工作分解得越粗越好，这样在系统分
析时才能层次分明，把握住重点，便于从整体上对其把握；对于第二个目标，则希望工作的
分解尽可能的细，以便在实施中进行有针对性的管理，也即从细节上对其把握。为此进行网
络计划分层对于管理是必要的，这也与对工作分解结构所得到的树状层次结构相对应。
对网络的分层有多种方法，这里采用分级网络计划系统。该系统的上一级网络的某些工95
作对应着下一级的一个网络。分级网络计划系统的特点如下【10】：
1)构成分级网络计划系统的只能是工作节点网络和工作箭线网络；
2)分级网络计划系统只存在上下层网络计划之间的联系,且上下级两网络计划之间只存
在两个网络计划之间的联系,即上级网络某项工作的开始就是下级网络起始工作的开始,下级
网络结束工作的完成就是上级网络这项工作的完成。 100
计算网络计划图中工序的时间参数
BANT网络计划揭露了传统 CPM的理论缺陷，并提出了没有逆向算法的新算法,解决了
传统算法正向和逆向算法不相容的问题，并揭示了虚工序存在的客观性，使网络计划实现了
质的飞跃。在多级网络计划模型中，活动的时间参数要遵循以下原则【8】：
（1）非顶层活动的最早开始时间不得早于其在上层网络相对应活动的最早开始时间； 105
（2）非顶层活动的最迟结束时间不得迟于其在上层网络相对应活动的最迟结束时间。
根据 BANT网络计划的理论，具体算法描述如下【9】：
1）BANT最早可能时间参数
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与 CPM 最早可能时间参数算法一样，计算最早可能时间参数的关键数学表达式为
{ }max ,j j j j jES EF EF ES D= = + ……………………(1) 110
2）BANT自由时差
自由时差就 iFF 是 i＜j结构中紧前工作可以利用的机动时间，含义和计算公式同传统网
络计划技术中的自由时差或单时差一样。自由时差有两种利用方式:a）用于延迟工作完工，
用 iAFF 表示并称为完工时差；b)用于延迟工作开工，用 iBFF 表示并称为开工时差。显然
iAFF = iBFF = iFF ………(2) 115
3）BANT最迟时间参数
当引入完工时差和开工时差后，描述工作最迟运作形态的最迟时间参数的数学关系式可
以表达为， ,o oi i i i i iLS ES BFF LF EF AFF= + = + ………(3)
4）BANT的 DF值
DF值是 i k〉 结构中的机动时间，其计算公式为: 120
/ ( ) ok iDF i k ES LF i k= − 〉 ………………………………(4)
当 DF值为零时，其对应的虚矢为垂直逻辑矢，否则为水平逻辑矢。
5）BANT关联时差
关联时差也是机动时间的一种形式，它属于网络系统所有。关联时差是 { }i j→ 结构中
前导元素可以利用的机动时间，用 iSF 表示。由于 { }i j→ 结构包含了 i j〈 和 i k〉 两种结构，125
关联时差也包含了自由时差和水平 DF值，计算公式为：
{ } { }min / ( ) /i jSF DF i j AFF i j j P jxEnd= + → ∈∑ ∑ � …………(5)
由该公式可以看出，在计算关联时差时，需要寻找既可能含有逻辑矢又可能含有实矢的
关联计算线路段，即从该工作至终点节点的全部线路段。需要说明的是：a)计算关联时差之
前，先确定自由时差和 DF值均为零的关健线路，计算线路段中含有关键线路的工作没有关130
联时差；b)逆向水平逻辑矢绝对不可构成计算线路段，但逆向垂直逻辑矢可以构成计算线路
段。
6）BANT总时差
总时差是元素可以利用的全部机动时间，用 iTF表示，其值为元素完工时差与其关联时
差之和。与自由时差一样，总时差亦有两种利用方式用于延迟工作完工的时间，用 iATF表135
示并称为完工总时差，且 i i i iATF TF AFF SF= = + 用于延迟工作开工的时间，用 jBTF 表示
并称为开工总时差。
根据 BANT网络计划的理论，WBS初步建立了工序间的逻辑关系表，是定性分析的结
果；通过对各工序时间参数的计算确定了界定工序逻辑关系表，是定量分析的结果。定性和
定量分析相结合确定了网络计划的内部结构，这也符合系统分析的要求。 140
挣值参数的计算
基于工作包模型的工作分解结构提供了工作包的费用信息，而根据 BANT 网络计划时
间参数的计算方法确定了各工作包的时间参数，这为挣值参数的计算提供了基础。再者，网
络计划分层模型为多级挣值分析提供了基础。
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现假设网络计划分为 N层，通过对挣值参数的计算[3]，然后进行挣值分析。 145
(1) N 级(底层)任一工作包挣值分析
项目 N 级(底层)的中间变量及评价指标计算方法与传统挣值法计算相同，其中 t：当前
检测时点，0 ≤ t ≤ T，T ：总项目结束时间；PQ：计划工作量；SC ：预算单价成本； AQ：
实际工作量； AC ：实际单价成本；则
∑ ×= tN SCPQtBCWS
0
)( ……………………………….. (6) 150
∑ ×= tN ACAQtACWP
0
)( ………………………………. (7)
∑ ×= tN SCAQtBCWP
0
)( ………………………………… (8)
NNN tACWPtBCWPCV )()( −= …………………………. (9)
NNN tBCWStBCWPSV )()( −= ………………………… (10)
N
N
N tACWP
tBCWPCPI
)(
)(= ………………………………………. (11) 155
N
N
N tBCWS
tBCWPSCI
)(
)(= ………………………………………（12）
(2) N - 1级（子任务、任务、子项目）挣值分析
项目 N - 1级的中间变量及评价指标的计算是将其下级( N 级)子项目的数据汇总，其中
t：当前检测时点，0 ≤ t ≤ T，T ：总项目结束时间， Nm 为 N 级次包含子项目数。
∑∑∑
==
− ×==
NN m
i
tm
i
NiN SCPQtBCWStBCWS
1 01
1 )()( ……………….. (13) 160
∑∑∑
==
− ×==
NN m
i
tm
i
NiN ACAQtACWPtACWP
1 01
1 )()( ……………….. (14)
∑∑∑
==
− ×==
NN m
i
tm
i
NiN SCAQtBCWPtBCWP
1 01
1 )()( ………………… (15)
∑
=
− −=
Nm
i
NNN tACWPtBCWPCV
1
1 ))()(( …………………………….. (16)
∑
=
− −=
Nm
i
NNN tBCWStBCWPSV
1
1 ))()(( ……………………………… (17)
∑
∑
=
=
− = N
N
m
i
N
m
i
N
N
tACWS
tBCWP
CPI
1
1
1
)(
)(
…………………………………………….. (18) 165
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∑
∑
=
=
− = N
N
m
i
N
m
i
N
N
tBCWS
tBCWP
SCI
1
1
1
)(
)(
……………………………………………… (19)
(3) 总项目层(0 层)挣值分析
汇总计算总项目层(0 层)下含子项目数据，并根据网络图关键路线预测项目成本-进度数
据。
对实施的实际情况与计划的偏差进行控制 170
多级挣值管理基于自上而下分层网络结构来进行工作的计划，而控制时要自下而上来对
实施的数据进行汇总，以反映各层次网络计划的实施情况。
在实际操作中应该绘制工作包层的时标网络图，设置控制时间点，加强与技术层的沟通
使收集到的数据真实可靠。对收集到得数据进行处理，得到各层次的挣值，对挣值结果进行
分析，逐层采取措施保证按计划完成工作。 175
3 结束语
本文的主要目的是对工期和成本的集成管理，运用了比较新的研究成果，包括工作包模
型、网络分层技术、BANT网络计划理论等，力图给传统的挣值分析方法注入新的活力。
工程项目是个开放的复杂系统，因此受环境影响比较大，需要考虑的情况也比较多，如
果能对各种因素进行集成控制和管理不失为一种好的策略。本文的重点是实现工期和成本的180
集成管理；不足之处是没有涉及对工序持续时间的估算；并且在实际项目管理中的数据采集
和分析也没做深入的分析；没有应用挣值的参数对工期或费用进行预测，这些也是下阶段研
究的重点。
总之，本文通过一系列的方法构建了挣值管理新的框架，并且由于其重视项目管理中的
层次关系，因而有很强的实用价值。 185
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