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摘要:文章结合VRGIS虚拟现实软件项目的实施过程,分析研究了VRGIS软件项目的实施特点,同时,将现代项目管理方法和技术应用到项目的进度管理过程中,建立了一套适用于虚拟现实软件项目进度管理流程。实际应用表明,该框架有效地控制了项目各阶段活动的实施,降低了因进度迟缓而造成的工期延误,保证了项目顺利地通过验收交付,可以为同类项目实施提供参考经验。
关键词:虚拟现实软件;进度管理;VRGIS;项目管理;进度评估
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)01-0059-03
虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术作为近年来发展起来的高级计算机技术,在社会各领域都得到了广泛应用,比较成熟的VR软件平台有VEGA、VRMAP、VRP、VR4MAX等。这些VR软件有的在VR展示方面表现出色,有的使用方便,但在城市仿真中,不能完全满足需求。VRGIS软件平台是一款VR与GIS紧密集成的虚拟地理信息系统:能够支持海量数据的实时绘制;能够自动生成城市仿真景观,实现自动漫游路径规划;支持GIS空间分析;支持快速二次开发等,为城市的建设和规划提供科学的依据和灵活的设计方法。
作为一门新兴的、处于不断更新、探索的研究型项目,VRGIS项目开发尚无很多成熟的进度管理经验可以借鉴,而随着项目规模的扩大、系统复杂度的增加,以传统方式为主的进度管理模式,存在出诸多问题,具体表现在:(1)缺乏层次清晰、目标明确的项目计划;(2)缺乏有效的进度监控管理机制;(3)用户需求不明确;(4)项目进度滞后,工期延误等。
针对以上存在的问题,本文融合项目管理领域成熟的进度管理方法,包括CPM(Critical Path Method,关键路径法)和关键链(Critical Chain)。同时,本文结合对虚拟现实项目特点的深入研究,通过制定进度计划,跟踪、协调计划的执行情况,控制整个项目的总进度,建立起一套适用于虚拟现实项目的进度管理流程,进而实现项目的按期完工。
一、VRGIS软件项目分析
在虚拟现实软件项目进度管理过程中,本文结合VRGIS 平台的研发特点来说明如何将现代项目管理的方法和工具应用到实际的研发活动中,为制定科学的进度计划及实施有效的进度控制提供一定的指导。
(一)VRGIS软件项目特点
作为一项多专业领域技术有机结合的系统工程,VRGIS项目所涉及的技术复杂,综合性强,协作面广,同时,由于用户对产品质量、艺术表现性和系统可靠性要求很高,因而较一般的软件项目,具有更高的实施风险和管理难度。其特点主要表现在:
1.技术探索性强。VRGIS项目在研发过程中,是通过采用当前虚拟现实领域的最新技术,实现具有新特性的发明、发现,并围绕这些创新性的成果展开创新性的活动。在系统的功能、性能等方面要求较高,开发难度系数较高,因而项目实施本身具有较高的技术风险。
2.不确定因素多样化。在VRGIS项目的研发与管理过程当中,存在着大量的不确定性因素或风险,主要体现在需求、技术代码编写不规范,系统设计可重用性差,软件的维护越来越困难等和进度管理等方面。以上这些不确定影响因素的存在,往往会引发项目进度拖延、无法如期完工等一系列问题。
3.业务流程复杂,合作主体趋于多维化。VRGIS项目的研发采用的是高校产学研一体化的合作模式,充分利用高校、研究院的教学科研实力和企业的市场运作优势,形成了多研究主体的协作网络。在项目实施中,由于各参与单位所承担的任务不同,形成了一种既相互关联又相互制约的紧前紧后关系。如果不能对整个项目各阶段活动所需资源、任务及目标给出明晰的定义,则会造成各单位成员仅关注于本部门内任务,无法形成对项目的宏观认识,从而影响到项目进度的管理。
基于以上特点,为了促进项目实施过程中创新成果的发现及市场推广,需要探索一种有利于促进目标实现的、创新性的管理流程。
(二)进度评估基本依据
1.关于项目范围划分。在虚拟现实软件开发过程中,本项目采用原型法与面向对象开发方法相结合、注重软件知识成果保护的研发管理思路。(1)在需求分析阶段,利用快速原型法确认用户需求。借助于快速原型生成工具,以具有可执行性的、简洁的软件原型与用户进行更深入、直接的交流,以求在软件开发初期明确系统需求。(2)另一方面,在系统设计实现阶段,采用统一建模语言(UML)来建立系统的业务模型。利用面向对象开发方法,实现系统结构和对象设计,使所开发的软件具有更好的可维护性和可重用性。(3)重视知识成果管理。针对本项目不同阶段的创新性研究成果,进行论文、专利、软件著作权等的成果认定,形成对核心技术的知识产权保护。
2.关于进度时间估算。以下为进度时间估算中的考量要素:(1)里程碑。里程碑标志着项目某个重要阶段的完成。本项目中,识别出实施过程中所涉及的重要阶段,同时定义各阶段可交付产物,主要包含系统原型、知识产权认定申请、测试文档以及验收报告等,将其作为进度估算及监控的重要标识。(2)专家判断和项目团队知识。在制定VRGIS项目计划时,专家依据自身经验及对项目实现所需技能的熟悉程度进行初步估算。同时,综合项目组成员所拥有的技能、知识种类及其程度,评估所设定的任务目标实现的可能性,保证目标计划的合理性,避免因过于紧张的计划时间给成员造成的压力,降低项目实施风险。(3)缓冲时间。在VRGIS中,缓冲区是依照总时间的80%的可能完成时间估算获得。实施中,通过监控项目缓冲区的占用情况,可以及时发现项目计划偏差,并制定补救、调整措施。
二、VRGIS进度管理流程的建立
(一)创建项目WBS,确定项目范围
工作分解结构(Work Breakdown Structure,WBS)是以可交付成果为导向对项目进行层次划分的方法,是进度计划、资源配置及费用估算的基础。其基本步骤是:
1.明确项目目标,识别和界定项目范围。
2.识别项目实施过程中各阶段可交付成果或最终产品。
3.综合项目实施过程和各阶段目标,对工作结构进行逻辑细分为在计划和控制上可管理的工作包。由此所创建的VRGIS平台的WBS如图1所示:
(二)获取活动排序,建立计划基准
网络计划技术是以网络图为基础的计划模型,可以直观地反映工作项目之间的相互关系,使一项计划构成一个系统的整体,为实现计划的定量分析奠定了基础。其基本步骤:
1.对所定义的活动进行排序,建立项目节点网络图如图2所示:
其中,红色代表关键路径。
2.依据专家判断和项目经验,分析各阶段任务时间分布情况,其中,各阶段时间分布比例为1∶3∶2∶4∶3∶2∶3∶1∶2(时间单位:周)。
3.确定关键路径,添加项目缓冲,建立项目进度计划比较基准如图3所示:
其中,可根据项目需要编制多级网络计划系统,随项目进展的深入而不断细化。
在VRGIS平台的整个研发过程中,所涉及的主要阶段性任务包含:(1)项目启动;(2)系统需求分析;(3)系统总体架构设计;(4)系统模块设计实现(依次为交互模块、绘制模块、特效模块、动画模块及GIS查询模块);(5)系统集成测试;(6)知识产权申请;(7)用户测试;(8)用户培训;(9)项目收尾。
(三)项目进度控制管理
项目进度控制管理是在项目实际进度的动态监控实现的,而进度计划是进度控制的基础。通过监控项目计划的执行情况,对比分析偏差原因,并及时采取措施调整计划,可以保证项目在调整后仍可按预期目标继续进行。其基本步骤是:
1.编制多级网络计划系统,分层实施、分层监控。
2.设立监控点,检查并掌握项目实际进度情况。
3.监控项目缓冲区占用状态,及时采取调整或补救措施。
其中,项目计划可随项目进展的深入而不断细化,并注重过程数据、资料积累,结合项目进度计划比较基准,总结分析出现偏差原因,以提高今后计划编制和进度控制水平。图4为项目实际进度与计划基准的对比情况:
三、结语
本文结合VRGIS平台的研发实施过程,探讨了一套适用于虚拟现实软件项目进度管理流程。首先,结合原型法和面向对象的开发方法,以及各阶段目标,创建WBS(工作分解结构),明确了用户需求和项目目标;其次,采用网络计划技术,并结合进度时间估算策略,建立了以项目成果为目标导向的项目进度计划;最后,设立监控点,监控项目缓冲区,实现了对项目进度的控制管理,降低了因进度迟缓而造成的工期延误。
通过该项目进度管理流程的实施,不但提高工作效率和增强项目风险的可预测性,还缩短项目周期及降低项目成本,最终保证项目的顺利交付验收(实现的VRGIS平台系统界面如图5所示),同时,为研发团队今后从事同类研发工作,或进一步开展研发成果的市场推广及应用,积累了先进的研发技术和丰富的管理经验。
但是,在虚拟现实软件项目中应用现代项目管理技术尚处于探索阶段,仍有需进一步研究的问题。例如,在资源冲突或成本约束条件下,如何有效地实施进度管理策略;如何对缓冲区进行有效地管理和监控;如何实施多项目进度管理等,这将成为今后的主要方向。
参考文献
[1]陈戈,齐永阳,陈勇,马纯永.面向城市仿真的VRGIS平台设计与实现[J].系统仿真学报,2009,(2).
[2]美国项目管理协会著,北京现代卓越译.PMBOK 2000[M].北京:北京现代卓越,2001.
[3]GOLDRATT EM.Critical Chain[M].North River Press,Great Barrington,MA,1997.
[4]齐永阳.VRGIS城域仿真平台的架构设计与开发管理[C].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(2).
[5]王明明,徐磊,贺雅丽.科技研发项目关键链管理应用研究[J].科学学研究,2008,(26).
[6]王敏.基于UML的快速原型方法的研究和实现[C].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2006,(2).
[7]蒋国萍,陈英武.基于关键链的软件项目进度风险管理[J].计算机应用,2005,(1).
基金项目:上海市科学技术委员会科技攻关计划(项目信号:065115007);安徽省科技型中小企业技术创新基金(项目编号:09C26213401458)。
作者简介:祝莎莎(1984-),女,山东烟台人,中国海洋大学信息科学与工程学院海洋遥感所硕士研究生,研究方向:软件工程与软件项目管理。
关键词:虚拟现实软件;进度管理;VRGIS;项目管理;进度评估
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)01-0059-03
虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术作为近年来发展起来的高级计算机技术,在社会各领域都得到了广泛应用,比较成熟的VR软件平台有VEGA、VRMAP、VRP、VR4MAX等。这些VR软件有的在VR展示方面表现出色,有的使用方便,但在城市仿真中,不能完全满足需求。VRGIS软件平台是一款VR与GIS紧密集成的虚拟地理信息系统:能够支持海量数据的实时绘制;能够自动生成城市仿真景观,实现自动漫游路径规划;支持GIS空间分析;支持快速二次开发等,为城市的建设和规划提供科学的依据和灵活的设计方法。
作为一门新兴的、处于不断更新、探索的研究型项目,VRGIS项目开发尚无很多成熟的进度管理经验可以借鉴,而随着项目规模的扩大、系统复杂度的增加,以传统方式为主的进度管理模式,存在出诸多问题,具体表现在:(1)缺乏层次清晰、目标明确的项目计划;(2)缺乏有效的进度监控管理机制;(3)用户需求不明确;(4)项目进度滞后,工期延误等。
针对以上存在的问题,本文融合项目管理领域成熟的进度管理方法,包括CPM(Critical Path Method,关键路径法)和关键链(Critical Chain)。同时,本文结合对虚拟现实项目特点的深入研究,通过制定进度计划,跟踪、协调计划的执行情况,控制整个项目的总进度,建立起一套适用于虚拟现实项目的进度管理流程,进而实现项目的按期完工。
一、VRGIS软件项目分析
在虚拟现实软件项目进度管理过程中,本文结合VRGIS 平台的研发特点来说明如何将现代项目管理的方法和工具应用到实际的研发活动中,为制定科学的进度计划及实施有效的进度控制提供一定的指导。
(一)VRGIS软件项目特点
作为一项多专业领域技术有机结合的系统工程,VRGIS项目所涉及的技术复杂,综合性强,协作面广,同时,由于用户对产品质量、艺术表现性和系统可靠性要求很高,因而较一般的软件项目,具有更高的实施风险和管理难度。其特点主要表现在:
1.技术探索性强。VRGIS项目在研发过程中,是通过采用当前虚拟现实领域的最新技术,实现具有新特性的发明、发现,并围绕这些创新性的成果展开创新性的活动。在系统的功能、性能等方面要求较高,开发难度系数较高,因而项目实施本身具有较高的技术风险。
2.不确定因素多样化。在VRGIS项目的研发与管理过程当中,存在着大量的不确定性因素或风险,主要体现在需求、技术代码编写不规范,系统设计可重用性差,软件的维护越来越困难等和进度管理等方面。以上这些不确定影响因素的存在,往往会引发项目进度拖延、无法如期完工等一系列问题。
3.业务流程复杂,合作主体趋于多维化。VRGIS项目的研发采用的是高校产学研一体化的合作模式,充分利用高校、研究院的教学科研实力和企业的市场运作优势,形成了多研究主体的协作网络。在项目实施中,由于各参与单位所承担的任务不同,形成了一种既相互关联又相互制约的紧前紧后关系。如果不能对整个项目各阶段活动所需资源、任务及目标给出明晰的定义,则会造成各单位成员仅关注于本部门内任务,无法形成对项目的宏观认识,从而影响到项目进度的管理。
基于以上特点,为了促进项目实施过程中创新成果的发现及市场推广,需要探索一种有利于促进目标实现的、创新性的管理流程。
(二)进度评估基本依据
1.关于项目范围划分。在虚拟现实软件开发过程中,本项目采用原型法与面向对象开发方法相结合、注重软件知识成果保护的研发管理思路。(1)在需求分析阶段,利用快速原型法确认用户需求。借助于快速原型生成工具,以具有可执行性的、简洁的软件原型与用户进行更深入、直接的交流,以求在软件开发初期明确系统需求。(2)另一方面,在系统设计实现阶段,采用统一建模语言(UML)来建立系统的业务模型。利用面向对象开发方法,实现系统结构和对象设计,使所开发的软件具有更好的可维护性和可重用性。(3)重视知识成果管理。针对本项目不同阶段的创新性研究成果,进行论文、专利、软件著作权等的成果认定,形成对核心技术的知识产权保护。
2.关于进度时间估算。以下为进度时间估算中的考量要素:(1)里程碑。里程碑标志着项目某个重要阶段的完成。本项目中,识别出实施过程中所涉及的重要阶段,同时定义各阶段可交付产物,主要包含系统原型、知识产权认定申请、测试文档以及验收报告等,将其作为进度估算及监控的重要标识。(2)专家判断和项目团队知识。在制定VRGIS项目计划时,专家依据自身经验及对项目实现所需技能的熟悉程度进行初步估算。同时,综合项目组成员所拥有的技能、知识种类及其程度,评估所设定的任务目标实现的可能性,保证目标计划的合理性,避免因过于紧张的计划时间给成员造成的压力,降低项目实施风险。(3)缓冲时间。在VRGIS中,缓冲区是依照总时间的80%的可能完成时间估算获得。实施中,通过监控项目缓冲区的占用情况,可以及时发现项目计划偏差,并制定补救、调整措施。
二、VRGIS进度管理流程的建立
(一)创建项目WBS,确定项目范围
工作分解结构(Work Breakdown Structure,WBS)是以可交付成果为导向对项目进行层次划分的方法,是进度计划、资源配置及费用估算的基础。其基本步骤是:
1.明确项目目标,识别和界定项目范围。
2.识别项目实施过程中各阶段可交付成果或最终产品。
3.综合项目实施过程和各阶段目标,对工作结构进行逻辑细分为在计划和控制上可管理的工作包。由此所创建的VRGIS平台的WBS如图1所示:
(二)获取活动排序,建立计划基准
网络计划技术是以网络图为基础的计划模型,可以直观地反映工作项目之间的相互关系,使一项计划构成一个系统的整体,为实现计划的定量分析奠定了基础。其基本步骤:
1.对所定义的活动进行排序,建立项目节点网络图如图2所示:
其中,红色代表关键路径。
2.依据专家判断和项目经验,分析各阶段任务时间分布情况,其中,各阶段时间分布比例为1∶3∶2∶4∶3∶2∶3∶1∶2(时间单位:周)。
3.确定关键路径,添加项目缓冲,建立项目进度计划比较基准如图3所示:
其中,可根据项目需要编制多级网络计划系统,随项目进展的深入而不断细化。
在VRGIS平台的整个研发过程中,所涉及的主要阶段性任务包含:(1)项目启动;(2)系统需求分析;(3)系统总体架构设计;(4)系统模块设计实现(依次为交互模块、绘制模块、特效模块、动画模块及GIS查询模块);(5)系统集成测试;(6)知识产权申请;(7)用户测试;(8)用户培训;(9)项目收尾。
(三)项目进度控制管理
项目进度控制管理是在项目实际进度的动态监控实现的,而进度计划是进度控制的基础。通过监控项目计划的执行情况,对比分析偏差原因,并及时采取措施调整计划,可以保证项目在调整后仍可按预期目标继续进行。其基本步骤是:
1.编制多级网络计划系统,分层实施、分层监控。
2.设立监控点,检查并掌握项目实际进度情况。
3.监控项目缓冲区占用状态,及时采取调整或补救措施。
其中,项目计划可随项目进展的深入而不断细化,并注重过程数据、资料积累,结合项目进度计划比较基准,总结分析出现偏差原因,以提高今后计划编制和进度控制水平。图4为项目实际进度与计划基准的对比情况:
三、结语
本文结合VRGIS平台的研发实施过程,探讨了一套适用于虚拟现实软件项目进度管理流程。首先,结合原型法和面向对象的开发方法,以及各阶段目标,创建WBS(工作分解结构),明确了用户需求和项目目标;其次,采用网络计划技术,并结合进度时间估算策略,建立了以项目成果为目标导向的项目进度计划;最后,设立监控点,监控项目缓冲区,实现了对项目进度的控制管理,降低了因进度迟缓而造成的工期延误。
通过该项目进度管理流程的实施,不但提高工作效率和增强项目风险的可预测性,还缩短项目周期及降低项目成本,最终保证项目的顺利交付验收(实现的VRGIS平台系统界面如图5所示),同时,为研发团队今后从事同类研发工作,或进一步开展研发成果的市场推广及应用,积累了先进的研发技术和丰富的管理经验。
但是,在虚拟现实软件项目中应用现代项目管理技术尚处于探索阶段,仍有需进一步研究的问题。例如,在资源冲突或成本约束条件下,如何有效地实施进度管理策略;如何对缓冲区进行有效地管理和监控;如何实施多项目进度管理等,这将成为今后的主要方向。
参考文献
[1]陈戈,齐永阳,陈勇,马纯永.面向城市仿真的VRGIS平台设计与实现[J].系统仿真学报,2009,(2).
[2]美国项目管理协会著,北京现代卓越译.PMBOK 2000[M].北京:北京现代卓越,2001.
[3]GOLDRATT EM.Critical Chain[M].North River Press,Great Barrington,MA,1997.
[4]齐永阳.VRGIS城域仿真平台的架构设计与开发管理[C].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(2).
[5]王明明,徐磊,贺雅丽.科技研发项目关键链管理应用研究[J].科学学研究,2008,(26).
[6]王敏.基于UML的快速原型方法的研究和实现[C].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2006,(2).
[7]蒋国萍,陈英武.基于关键链的软件项目进度风险管理[J].计算机应用,2005,(1).
基金项目:上海市科学技术委员会科技攻关计划(项目信号:065115007);安徽省科技型中小企业技术创新基金(项目编号:09C26213401458)。
作者简介:祝莎莎(1984-),女,山东烟台人,中国海洋大学信息科学与工程学院海洋遥感所硕士研究生,研究方向:软件工程与软件项目管理。