《International Journal of Production Economics》：Incorporating Human Reliability Analysis into Project Buffer Management: A Novel Approach for Enhancing Project Performance
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基于人为可靠性分析的项目缓冲管理模型研究。通过构建多维可靠性评估体系，量化团队行为特征对缓冲消耗的影响，并建立动态调整机制，实证表明该方法能有效缩短工期并降低成本。
Junguang Zhang|Xi Wang|Estrella Díaz
北京科技大学经济与管理学院，中国北京市海淀区学院路30号，邮编100083
摘要：
考虑到项目团队成员的知识资源、行为偏好和认知风格可能会对项目执行过程产生影响，本文提出了一种基于人类可靠性分析的新缓冲管理模型。首先，建立了一个多维度可靠性评估模型，该模型基于团队成员的内部和外部绩效影响因素来量化工作可靠性。其次，通过分析成员工作可靠性与项目安全时间之间的相关性来确定项目缓冲。最后，在项目监控过程中进行动态调整和持续改进，以确保根据团队成员的状态和项目缓冲消耗情况来进行跟踪和调整。仿真结果表明，项目持续时间和成本的综合性能得到了提升。这项研究可以为项目经理提供定量决策支持，以应对人类行为对系统可靠性影响下的团队成员主观偏好问题。
引言
尽管决策支持系统（DSS）和人工智能（AI）在项目管理中得到了广泛应用，但人类固有的认知偏见对决策质量和项目绩效的不利影响仍然是一个持续存在的挑战（Marzi等人，2025年）。来自《行业脉动报告》的实证证据显示，只有18%的项目人员具备较高的商业敏锐度。这一缺陷直接导致了任务完成率、进度合规性和预算控制等关键绩效指标的下降（PMI，2025年）。
具体而言，项目成员的人为因素特征（如技能结构和认知偏好）会显著扰乱团队协作效率和动态项目执行过程，同时直接削弱系统的稳健性（Bouaziz等人，2024年；Fan等人，2023年）。在工业园区建设等复杂场景中，这种情况尤为突出，大约80%的事故源于人为决策错误，造成的成本高达项目总支出的15%。
此外，由认知偏见引发的安全控制系统故障可能会引发乘法级的经济损失（Rafieyan，2022年）。在人机协作环境中，机器生成的预测可以显著提高决策的总体准确性，但在时间压力或多任务条件下也会增加人类的认知负担（Bojaci?等人，2023年）。因此，即使在先进的决策支持和数据分析生态系统中，人类决策者仍然是不可或缺的（Gartner，2023年）。量化他们的认知和行为特征对于提高项目绩效和系统可靠性至关重要。
作为解决项目不确定性的经典方法，关键链项目缓冲管理（CCPM）是由Goldratt在1997年提出的项目管理理论。该方法通过设置缓冲并实时监控缓冲来减轻项目不确定性，以确保项目执行的有效性（Goldratt，1997年）。项目缓冲来源于由于团队成员的“学生综合症”和帕金森定律而浪费的时间。项目结束时汇总的缓冲用于分担风险。现有文献在确定缓冲大小时主要考虑项目和资源属性，忽略了项目团队成员的角色定位和行为偏好的主观影响。然而，这些因素以及项目经理的认知风格对项目的应急时间和缓冲大小有显著影响（Fei等人，2023年）。
人类可靠性分析（HRA）通过采用定量和定性方法来评估和应对人为因素对工程系统故障的潜在影响（Levine等人，2024年）。人类因素可靠性研究领域的最新进展表明，诸如团队成员的能力、态度和动机等主观人为因素通过决策和感知变异性影响项目可靠性（Sampaio等人，2022年）。尽管项目经理经常依赖对成员行为特征的实证判断，但这种主观评估方法难以满足复杂项目管理的精确需求。通过标准化数据模型可以客观量化成员在项目执行过程中的决策模式、风险偏好和其他认知特征。基于这些结果的优化分析已被证明可以减少行为不确定性对项目目标的负面影响，并提高整体系统可靠性，从而提高项目决策的质量（Liu等人，2023年）。因此，这一研究方向为关键链管理中的缓冲决策提供了新的视角。
针对上述研究动机，我们提出了一种基于人类因素可靠性分析的缓冲管理框架，以弥补这一关键差距。通过结合认知行为建模与动态缓冲管理，我们构建了一种方法，不仅量化了人为因素对项目安全时间的影响，还实现了项目的持续运行和改进。通过案例仿真分析，结果表明，该方法获得的缓冲大小可以缩短项目持续时间并降低成本。本文在项目缓冲管理方面的研究贡献如下：
- (1)
将人类可靠性纳入缓冲决策框架。传统模型通常在缓冲耗尽后或基于项目风险进行调整。然而，本文量化了认知行为，并揭示了人为因素对缓冲消耗的动态影响机制。
- (2)
建立了一个以人为驱动的缓冲量化模型。通过人类可靠性分析，分解了内部和外部绩效影响因素，并量化了安全时间和项目缓冲。与仅关注技术风险的传统方法相比，该模型将认知偏见和协作效率等行为变量转化为可量化参数。
- (3)
提出了差异化的动态监控策略。基于工作可靠性，建立了一种活动敏感性分类机制，以实现缓冲消耗的预测性干预。该策略使缓冲管理从被动响应转变为通过实时评估人为因素对关键链的影响来进行主动调节。
本文的其余部分组织如下：第2节回顾了以往关于人类可靠性和缓冲管理方法的研究。第3节分为三个部分，详细阐述了基于人类可靠性分析的缓冲管理模型。第4节使用实际项目示例通过优化和仿真方法演示了该模型。最后一部分包括结论部分，指出了该研究对实践和研究的启示、研究的局限性以及未来研究的方向。
文献综述
文献综述
本研究整合了人类可靠性分析、缓冲大小确定和缓冲监控，构建了一个缓冲管理模型。以下三级理论分解揭示了现有研究系统的不足，并为本研究提供了创新的切入点。
考虑团队成员行为的缓冲管理模型
在本节中，作者讨论了如何通过考虑团队成员行为来改进缓冲管理模型。首先，基于人类可靠性方法建立了团队成员的认知行为模型。其次，根据定量结果改进了缓冲大小模型。最后，根据团队成员认知行为的敏感性设置了差异化的缓冲监控策略。
仿真
本文以一个系统开发项目作为仿真案例。该系统集成了多个模块，包括实时监控、智能信号控制和应急响应，以提高效率。该项目的成功实施将对未来的智能管理产生重大影响，因此对项目进度和成本控制提出了较高要求。已知该项目的关键链包括12个活动，项目相关信息已提供
结论
本文强调了人类可靠性在项目缓冲管理中的关键作用，提出了一种将行为和认知维度整合到缓冲管理模型中的新分析框架。量化项目团队成员的人类工作可靠性提高了项目调度和控制机制的准确性和适应性。蒙特卡洛仿真研究的结果表明，与传统方法相比，这种方法可以降低项目成本
CRediT作者贡献声明
Xi Wang：撰写——初稿、方法论、形式分析。Junguang Zhang：撰写——审阅与编辑、监督、项目管理、资金获取、概念化。Estrella Díaz：撰写——审阅与编辑、监督
未引用的参考文献
Boyac?等人，2023年；Chen等人，2024年；Hongbo等人，2022年；K?ki等人，2019年；Lleo等人，2021年；Qiao等人，2024年；Rafieyan等人，2022年；Sonika，2023年；Stephanie Fernandez等人，2022年；Tukel等人，2004年；Van Donselaar和Broekmeulen，2025年；Yu等人，2023年。
数据可用性声明
支持本研究发现的数据可在文章中向相应作者提出合理请求后获得。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（编号：72372008）的支持。
