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【秦宇伟】利用Excel 数学模型进行多项目组合管理“优化”

2016-4-5 13:56| 发布者: ZTCHINA| 查看: 1904| 评论: 0|原作者: 秦宇伟|来自: 创新与研发

摘要: 多项目组合管理一般包含以下几个步骤:分类Categorize、风险分析Risk Analysis、评估Evaluate、优化Optimize、优先级排序Prioritize、管理Manage。

       多项目组合管理一般包含以下几个步骤:分类Categorize、风险分析Risk Analysis、评估Evaluate、优化Optimize、优先级排序Prioritize、管理Manage。

图1    项目组合管理

       本文通过实例,介绍如何利用Excel建立数学模型进行“优化Optimize”阶段的工作。
1. “优化”阶段面临的问题
       进入“优化”阶段,企业决策层需根据自身的资源(人员、资金、设备、空间)瓶颈,综合考虑其他决策要素,对项目进行取舍决策,即:选择最优项目组合,取得最大收益。
       案例:

表1

       如上表1所示,决策者面对10个项目(商业计划BP),10个计划累计需要:
       ·68个测试员;
       ·60个开发人员;
       ·资金2555 M(1M = 1百万)。
       但企业实际拥有:
       ·45个测试员;
       ·40个开发员;
       ·资金1500M。
       企业短期内无法扩充这些资源,因此,决策者需对这10个项目作出取舍,即:选择最优项目组合。 
 
2. 案例分析
2.1目标
       选择最优组合、取得最大ENPV(预计净现值Estimated Net Present Value)。 

2.2受限资源 
       ·测试员人数(45)
       ·开发员人数(40)
       ·投入资金总数(1500 M)

2.3 传统做法
       按项目ENPV 从大到小进行排序,优先选择ENPV较大项目,结果如表2所示:选择项目组合5、4、10、1,项目组合总计ENPV 为3195 M,使用资金1475M、测试员32人、开发员28人。

表2   传统ENPV排序做法

3. 数学建模实现项目组合管理“优化”
       利用Excel 数学建模进行优化。Excel安装准备:使用Excel  规划求解Solver工具,请在“加载宏”内安装规划求解Solver组件。

3.1问题目标 
       资源受限情况下,实现项目组合总ENPV最大。

3.2 限制条件同2.2 

3.3 操作步骤 
       步骤1:表格预处理
       (1)引入“决策因子”。决策因子: 
        1:该项目被选中;
        0:该项目未被选中。
      (2)IF语句处理表格
       使用IF 语句,处理表格1中“测试员”、“开发员”、“投入资金”、“ENPV”所有数据:
       IF语句举例:
       IF语句:IF(B2;项目优化!C2;0)
       B2: 项目对应决策因子
       C2:测试员数目

       步骤2:打开Excel 规划求解工具
       “数据”->“规划求解”

       步骤3:设置目标:F12最大值
       F12:SUM(F2:F11),所选项目组合的ENPV之和,如下图2所示。

图2    设置目标

       步骤4:设置“可变参数”

图3   设置可变参数

       B2:B11 10个“决策因子”设置为可变参数,图3所示。

       步骤5:添加约束条件
       (1)项目组合所需测试员总数 <= 45

 图4   添加“测试员人数”约束
        C12 <= C13

       (2)项目组合所需开发员总数 <=40

图5   添加“开发员人数”约束
       D12 <= D13

       (3)项目组合投入资金总数 <= 1500 M

 图6   添加“项目投入资金”约束
       E12 <= E13

       (4)决策因子“2进制”设置(决策因子只有0,1两个值)
 
图7   “决策因子”格式设置
       B2:B11 格式设置为“二进制”;
       选择“求解方法”为“演化”。
       设置完毕后的“规划求解”操作界面:

图8   设置完成后的“规划求解”界面
       步骤6:运行求解
       运行“求解”后的界面如表3所示:

表 3

3.4结果分析
       ·优化后的项目组合:项目1、2、4、6、7、8、9;
       ·总ENPV:3995 M
       对比利用传统ENPV排序法(总ENPV: 3195 M);
       优化后,相同资源受限情况下,新的项目组合可为企业多创造800 M的收益。

后续思考:
       1. 考虑企业长远利益,项目10必须入选最后项目组合,优化后的项目组合应该是?
       2. 因项目关联性,项目2和项目3需同时入选,或同时落选,优化后的项目组合应该是?
       3. 考虑项目相近性,项目1和项目2只能有且必须只有一个入选,优化后的项目组合应该是?


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