学 校 代 码:
10284
分 类 号:
C935
密
级:
U D C:
学
号:
005.8
532023150076
硕士学位论文
论文题目
制造企业多项目研发资源优化与调
度策略研究——以 B 公司为例
作者姓名
专业学位类别(领域)
研究方向
工程管理
项目管理
导师姓名
年
月
日
答辩委员会主席
评阅人
论文答辩日期
研究生签名:
导 师 签 名:
年
月
日
英文论文题目:(Research on R&D Resource Optimization
and Scheduling Strategies in Multi-Project Manufacturing
Enterprises: A Case Study of Company B)
A Dissertation Submitted to Nanjing University for the Professional
Degree of Master of Engineering Management
BY
SHIHANBI
Supervised by
ZHAOJIABAO
School of Management and Engineering
Nanjing University
Date
南京大学研究生学位论文原创性声明
本人郑重声明,所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进
行科学研究工作所取得的成果。除本论文中已经注明引用的内容外,
本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不
包含为获得南京大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在论文的致谢部分
明确标明
本人郑重声明愿承担本声明的法律责任。
研究生签名:
日期: 年 月 日
南京大学学位论文使用授权声明
本学位论文作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交
学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或扫描等复制
手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除
在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布(包
括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权南
京大学研究生院办理。
学位论文作者签名:
导师签名:
签字日期: 年 月 日
签字日期: 年 月 日
南京大学硕士学位论文
南京大学研究生毕业论文中文摘要首页用纸
毕业论文题目:
制造企业多项目研发资源优化与调度策略研
究——以 B 公司为例
工程管理
专业
23
级硕士生姓名:
指导教师(姓名、职称): 赵佳宝教授
I
石含璧
摘要
摘要
针对制造企业多项目并行研发过程中项目集中启动、共享资源阶段性拥挤、
项目优先级与资源配置联动不足以及重点项目保障压力等问题,本文以 B 公司
为案例,研究年度预算和资源能力约束下的多项目研发资源优化与调度方法。
研究基于 2024—2025 年历史项目数据以及 2026 年 B、C、D、E 四类共 140 项
正式研发项目,首先统一项目分类、开发周期、预算和资源口径,将项目计划
与研发人力、实验、认证和中试等资源需求映射至月度时间维度,识别年度资
源负载特征及资源冲突形成机制。在此基础上,引入项目组合管理、资源约束
多项目调度、关键链及多目标权衡思想,构建项目价值评价和 P1—P4 优先级治
理规则,并设计 S1 规则法错峰方案和 S2 峰值窗口驱动的约束启发式调度方案,
通过项目启动时间和阶段窗口调整改善年度资源分布,同时设置 S3—S6 扩展情
景检验项目规模、资源能力、项目结构和开发周期变化下的方案表现。研究结
果表明,B 公司研发资源矛盾主要表现为项目时序集中形成的结构性峰值。S0
原始方案 R&D 峰值为 69.01 FTE,P90 为 64.45 FTE,年度累计超容量需求
TotalGap 为 111.98 FTE·月。S1 通过项目优先级保护和规则化错峰将峰值降至
52.68 FTE;S2 进一步将峰值降至 51.16 FTE,较 S0 下降 25.87%,P90 降至
50.39 FTE,TotalGap 降至 25.46 FTE·月,下降 77.26%。S2 共调整 27 项项目,
其中 26 项为 P4、1 项为 P3,27 项 P1/P2 高重要度项目全部保持原计划,15 项
项目部分工作跨入下一年度。Lab、Cert 和 Pilot 等效资源峰值也同步下降。基
于上述结果,本文提出年度项目组合与资源承载联合评审、重点项目保护、项
目错峰、跨年度资源承接以及年度—季度—月度滚动调度机制,为制造企业在
预算受控和资源共享条件下提升多项目研发计划的可执行性和资源配置效率提
供案例参考。
关键词: 多项目管理;研发资源优化;项目组合管理;资源约束调度;滚动调
度
II
南京大学硕士学位论文
南京大学研究生毕业论文英文摘要首页用纸
THESIS:Research on R&D Resource Optimization and Scheduling
Strategies in Multi-Project Manufacturing Enterprises: A Case Study of
Company B
SPECIALIZATION:
Engineering Management
POSTGRADUATE: SHIHANBI
MENTOR:ZHAOJIABAO
III
ABSTRACT
ABSTRACT
To address the problems of concentrated project initiation, stage-specific
congestion of shared resources, insufficient linkage between project priorities and
resource allocation, and the difficulty of protecting key projects in multi-project R&D
environments, this thesis takes Company B as a case and investigates R&D resource
optimization and scheduling under annual budget and resource-capacity constraints.
The study is based on historical project data from 2024 to 2025 and 140 formally
approved B-, C-, D-, and E-type R&D projects for 2026. Project classification,
development cycles, budgets, and resource definitions are first standardized, and
project schedules are mapped to monthly demands for R&D manpower, laboratory,
certification, and pilot resources to identify annual workload patterns and the
mechanisms underlying resource conflicts. Based on this diagnosis, concepts from
project portfolio management, resource-constrained multi-project scheduling, critical
chain management, and multi-objective trade-off are adapted to Company B's
management context. A project value evaluation system and P1–P4 priority
governance rules are established, followed by an S1 rule-based staggering scheme and
an S2 peak-window-driven constrained heuristic scheduling scheme. Project start
times and stage windows are then adjusted to improve the annual resource profile,
while S3–S6 scenarios are used to examine the effects of changes in project volume,
resource capacity, project structure, and development cycles.
The results show that Company B's major R&D resource problem is a structural
peak caused by concentrated project timing rather than a substantial annual shortage
of total resources. Under the S0 baseline, the R&D peak reaches 69.01 FTE, the P90
load is 64.45 FTE, and the annual cumulative excess-capacity demand, measured by
TotalGap, is 111.98 FTE-months. The S1 rule-based scheme reduces the peak to
52.68 FTE through priority protection and standardized project staggering. The S2
scheme further reduces the peak to 51.16 FTE, representing a 25.87% reduction from
S0; P90 decreases to 50.39 FTE, and TotalGap falls to 25.46 FTE-months, a reduction
of 77.26%. A total of 27 projects are adjusted under S2, including 26 P4 projects and
one P3 project, while all 27 P1/P2 high-priority projects remain on their original
schedules. Fifteen adjusted projects carry part of their workload into the following
IV
南京大学硕士学位论文
year, and the equivalent peak loads of laboratory, certification, and pilot resources
also decrease. Based on these findings, the thesis proposes an integrated annual
portfolio and resource-capacity review mechanism, key-project protection rules,
project staggering, cross-year resource commitment management, and an annual–
quarterly–monthly rolling scheduling mechanism. The study provides a practical case
reference for improving the executability of R&D project plans and resource
allocation efficiency in manufacturing enterprises under constrained budgets and
shared-resource conditions.
Keywords: multi-project management; R&D resource optimization; project portfolio
management; resource-constrained scheduling; rolling scheduling
V
目录
目 录
摘要............................................................................................................................... II
ABSTRACT ................................................................................................................IV
插图清单......................................................................................................................XI
附表清单.................................................................................................................. XIII
第 1 章 绪论 ................................................................................................................... 1
1.1 研究背景与问题提出...................................................................................... 1
1.1.1 行业结构变化与制造企业研发管理压力........................................... 1
1.1.2 B 公司多项目并行研发管理背景 ....................................................... 4
1.1.3 资源约束下年度项目规划问题的提出............................................... 5
1.2 研究目的与研究意义...................................................................................... 8
1.2.1 研究目的............................................................................................... 8
1.2.2 研究意义............................................................................................... 8
1.3 研究内容与研究方法...................................................................................... 9
1.3.1 研究内容............................................................................................... 9
1.3.2 研究方法............................................................................................. 10
1.4 技术路线与论文结构.................................................................................... 11
1.5 本章小结........................................................................................................ 12
第 2 章 理论基础与方法借鉴 ..................................................................................... 14
2.1 多项目管理与项目组合管理理论................................................................ 14
2.1.1 多项目管理理论................................................................................. 14
2.1.2 项目组合选择与优先级管理............................................................. 15
2.2 资源约束调度与关键链理论........................................................................ 17
2.2.1 资源约束项目调度理论..................................................................... 17
2.2.2 关键链与缓冲管理理论..................................................................... 19
2.3 多目标优化与情景分析方法........................................................................ 20
2.3.1 多目标优化方法................................................................................. 20
2.3.2 情景分析与方案稳健性评价............................................................. 21
2.4 理论借鉴与 B 公司方法适配 ....................................................................... 22
VI
南京大学硕士学位论文
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析 ......................................... 27
3.1 B 公司研发项目管理场景 ............................................................................ 27
3.1.1 B 公司及其研发项目管理特点 ......................................................... 27
3.1.2 年度研发项目规划与资源配置机制................................................. 29
3.2 项目数据、预算与资源边界........................................................................ 31
3.2.1 数据来源与样本范围......................................................................... 31
3.2.2 B、C、D、E 类项目及周期特征 ..................................................... 33
3.2.3 预算结构、资源类别与容量边界..................................................... 34
3.3 项目周期与延期问题分析............................................................................ 36
3.3.1 2024—2025 年项目周期与延期基线 ................................................ 36
3.3.2 2026 年项目计划及交付压力 ............................................................ 37
3.4 研发资源负载与瓶颈分析............................................................................ 37
3.4.1 研发资源负载测算与容量比较......................................................... 37
3.4.2 资源峰值与异常窗口识别................................................................. 39
3.4.3 实验、认证及中试资源瓶颈分析..................................................... 39
3.5 多项目资源冲突成因与优化需求................................................................ 39
3.5.1 项目时序集中与阶段窗口重叠......................................................... 39
3.5.2 项目优先级与跨部门协调问题......................................................... 40
3.5.3 问题归纳与资源优化需求................................................................. 40
3.6 本章小结........................................................................................................ 40
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计 ............................................. 41
4.1 方案目标与总体设计思路............................................................................ 41
4.1.1 方案目标与设计原则......................................................................... 41
4.1.2 组合—调度一体化总体框架............................................................. 43
4.2 项目价值评价与优先级规则........................................................................ 45
4.2.1 项目价值评价指标与权重................................................................. 45
4.2.2 高重要度项目识别与保障规则......................................................... 46
4.3 资源优化与调度模型构建............................................................................ 47
4.3.1 集合、参数与决策变量..................................................................... 47
4.3.2 目标函数设计..................................................................................... 48
VII
目录
4.3.3 约束条件设计..................................................................................... 49
4.4 S0—S2 方案设计与求解流程 ...................................................................... 51
4.4.1 S0 基线方案与瓶颈识别.................................................................... 51
4.4.2 S1 规则法方案设计............................................................................ 51
4.4.3 S2 主优化方案与可行化修复............................................................ 53
4.5 S3—S6 扩展情景与评价标准 ...................................................................... 57
4.5.1 扩展情景参数与边界设置................................................................. 57
4.5.2 输出指标与方案评价标准................................................................. 58
4.6 本章小结........................................................................................................ 60
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价 ................................................. 62
5.1 S0 基线复现与瓶颈确认............................................................................... 62
5.1.1 项目组合、预算与绩效结果............................................................. 62
5.1.2 资源负载与瓶颈窗口结果................................................................. 63
5.2 S1 规则法方案结果....................................................................................... 64
5.2.1 S1 方案输出结果................................................................................ 64
5.2.2 S1 方案改善效果与局限.................................................................... 65
5.3 S2 主优化方案结果与推荐解判定............................................................... 66
5.3.1 资源削峰与预算约束结果................................................................. 66
5.3.2 高重要度项目保障与延期控制结果................................................. 68
5.4 S3—S6 扩展情景验证 .................................................................................. 70
5.4.1 项目承载上界与资源收紧检验......................................................... 70
5.4.2 结构偏移与周期敏感性检验............................................................. 71
5.5 优化方案综合评价........................................................................................ 72
5.6 本章小结........................................................................................................ 74
第 6 章 结论与展望 ..................................................................................................... 76
6.1 研究结论........................................................................................................ 76
6.2 B 公司研发项目管理改进建议 .................................................................... 78
6.2.1 完善年度研发项目组合决策机制..................................................... 78
6.2.2 建立重点项目保护与资源协调机制................................................. 80
6.2.3 建立预算—资源联动与滚动复盘机制............................................. 81
VIII
南京大学硕士学位论文
6.3 研究不足与未来展望.................................................................................... 86
参考文献...................................................................................................................... 91
致谢.............................................................................................................................. 94
附 录............................................................................................................................. 95
附录 A 论文引用资料与研究数据来源补充说明 ............................................. 95
A.1 引用资料类型与用途 ........................................................................... 95
A.2 数据脱敏与资料使用说明 ................................................................... 95
附录 B 数据处理口径、核心字段与参数说明 ................................................. 97
B.1 数据处理总体流程 ............................................................................... 97
B.2 核心字段与研究口径 ........................................................................... 98
B.3 样本与资源口径 ................................................................................... 98
B.4 年度经营、预算与资源参数 ............................................................... 99
B.5 项目价值、周期与优先级规则 ......................................................... 100
附录 C 调度算法求解流程与可复现性说明 ................................................... 101
C.1 S1 规则法求解流程 ............................................................................ 101
C.2 S2 峰值窗口驱动的约束启发式调度 ................................................ 101
C.3 可复现性条件 ..................................................................................... 103
C.4 求解流程伪代码 ................................................................................. 103
附录 D 核心算法实现与情景复核程序(Python) ....................................... 105
D.1 项目级输入约定与评价函数 ............................................................. 105
D.2 S1 规则法核心实现 ............................................................................ 105
D.3 S2 约束启发式调度核心实现 ............................................................ 106
D.4 S0—S6 情景复核程序 ....................................................................... 107
D.5 程序输出与论文结果对应 ................................................................. 107
附录 E 方案结果与核心指标复核 ................................................................... 108
E.1 S0 与 S2 月度 R&D 负载.................................................................... 108
E.2 S0、S1 与 S2 核心结果 ...................................................................... 109
E.3 S2 项目调整与跨年度承接 ................................................................ 109
E.4 支撑资源等效压力 ............................................................................. 110
E.5 S3—S6 扩展情景结果 ........................................................................ 110
IX
目录
E.6 结果复核说明 ..................................................................................... 111
X
南京大学硕士学位论文
插图清单
图 1.1 全球动力园林设备市场规模变化(2014—2034 年) ........................... 2
图 1.2 全球动力园林设备动力来源结构变化(2014—2034 年) ................... 3
图 1.3 北美动力园林设备渠道结构变化(2016—2025 年) ........................... 4
图 1.4 研究技术路线图...................................................................................... 11
图 2.1 理论基础与研究方法路径...................................................................... 25
图 3.1 企业项目场景分层示意图..................................................................... 29
图 3.2 2026 年月度研发资源负载基线 ............................................................ 38
图 4.1 组合—调度一体化总体方案框架.......................................................... 44
图 4.2 项目价值评价与优先级治理逻辑.......................................................... 47
图 4.3 S1 规则法错峰执行流程......................................................................... 53
图 4.4 S2 峰值窗口驱动的调度流程................................................................. 56
图 4.5 S0—S6 方案与情景评价体系 ................................................................ 60
图 5.1 S0 月度 R&D 资源负载分布 .................................................................. 64
图 5.2 S0、S1 与 S2 R&D 资源峰值对比......................................................... 66
图 5.3 S0 与 S2 月度 R&D 资源负载对比 ........................................................ 68
图 5.4 S2 项目调整优先级结构......................................................................... 69
图 5.5 S2 及 S3—S6 扩展情景 R&D 峰值对比 ................................................ 72
图 5.6 方案综合评价流程.................................................................................. 74
图 6.1 年度项目组合与资源承载联合评审机制.............................................. 80
图 6.2 未来 R&D 高压窗口识别与协调流程 ................................................... 81
图 6.3 三级滚动资源治理流程.......................................................................... 83
图 6.4 跨年度项目资源承接机制...................................................................... 84
图 6.5 多项目研发资源数字化决策支持流程.................................................. 90
图 B.1 研究数据处理总体流程 ......................................................................... 97
图 B.2 历史项目类型年度分布 ......................................................................... 98
图 C.1 S1 规则法求解流程 .............................................................................. 101
图 C.2 S2 峰值窗口驱动的约束启发式调度流程 .......................................... 102
XI
插图清单
图 E.1 S0 与 S2 月度 R&D 负载对比.............................................................. 108
图 E.2 S0、S1 与 S2 核心结果对比 ................................................................ 109
图 E.3 S2 及 S3—S6 扩展情景 R&D 峰值对比 ............................................. 111
XII
南京大学硕士学位论文
附表清单
表 2.1 多项目管理与项目组合管理比较及本文应用...................................... 17
表 2.2 资源约束调度与关键链理论在 B 公司中的应用 ................................. 19
表 2.3 多目标优化与情景分析方法应用.......................................................... 22
表 2.4 研究问题与理论方法对应关系.............................................................. 22
表 2.5 既有方法在 B 公司场景中的适配关系 ................................................. 23
表 2.6 研究阶段、理论方法与研究输出对应关系.......................................... 25
表 3.1 研究对象界定表..................................................................................... 28
表 3.2 企业项目场景特征归纳表..................................................................... 29
表 3.3 本文研究范围与边界表......................................................................... 30
表 3.4 企业经营与研发投入基线表................................................................. 31
表 3.5 数据集清单与用途表............................................................................. 31
表 3.6 数据预处理规则表................................................................................. 32
表 3.7 2024—2026 年 B/C/D/E 项目源记录结构表 ........................................ 32
表 3.8 研究数据组织与核心表结构................................................................. 33
表 3.9 时间计划与阶段输入表......................................................................... 34
表 3.10 研发预算结构与预算模板参数化表................................................... 35
表 3.11 费用科目映射与资源类别表 ............................................................... 35
表 3.12 2023—2025 年 Close 项目周期与延期结果汇总表 ........................... 36
表 3.13 标准覆盖率对比表............................................................................... 36
表 3.14 标准化研发费用结构结果表............................................................... 37
表 3.15 2026 年月度研发负载基线表 .............................................................. 38
表 4.1 方案设计边界与参数口径...................................................................... 42
表 4.2 模型主要符号及定义.............................................................................. 44
表 4.3 项目价值评价指标及含义...................................................................... 45
表 4.4 项目优先级与顺延规则.......................................................................... 46
表 4.5 多项目调度约束体系.............................................................................. 51
表 4.6 S1 规则法执行步骤................................................................................. 52
XIII
附表清单
表 4.7 S2 约束启发式调度步骤......................................................................... 55
表 4.8 调度方案约束校验内容.......................................................................... 57
表 4.9 S0—S6 方案与情景设置 ........................................................................ 57
表 4.10 方案评价维度与指标............................................................................ 59
表 4.11 方案综合判定层级 ................................................................................ 59
表 5.1 S0 基线方案核心指标............................................................................. 63
表 5.2 S0 月度 R&D 资源负载 .......................................................................... 63
表 5.3 S0、S1 与 S2 核心结果比较 .................................................................. 65
表 5.4 S2 月度 R&D 资源负载 .......................................................................... 66
表 5.5 S2 资源负载改善指标............................................................................. 67
表 5.6 S2 项目调整结构与跨年度承接结果..................................................... 68
表 5.7 S2 方案四层综合评价............................................................................. 70
表 5.8 S3—S6 扩展情景结果 ............................................................................ 71
表 5.9 S0、S1 与 S2 方案综合比较 .................................................................. 73
表 5.10 支撑资源压力改善结果........................................................................ 73
表 6.1 主要研究结论与管理含义...................................................................... 78
表 6.2 项目分层保护与调整规则...................................................................... 80
表 6.3 年度—季度—月度滚动资源治理机制.................................................. 82
表 6.4 支撑资源台账建设要求.......................................................................... 84
表 6.5 多项目资源治理主体及职责.................................................................. 85
表 6.6 多项目资源治理核心数据模块.............................................................. 86
表 A.1 论文资料来源与用途 ............................................................................. 95
表 B.1 数据处理环节及输出 ............................................................................. 97
表 B.2 核心字段与研究口径 ............................................................................. 98
表 B.3 历史项目样本与资源口径 ..................................................................... 98
表 B.4 历史项目年度分布 ................................................................................. 99
表 B.5 数据清洗与样本筛选结果 ..................................................................... 99
表 B.6 2026 年正式项目样本构成 .................................................................... 99
表 B.7 年度经营、预算与资源参数 ................................................................. 99
表 B.8 年度经营规划与研发预算参数 ............................................................. 99
XIV
南京大学硕士学位论文
表 B.9 项目价值、周期与优先级规则 ........................................................... 100
表 B.10 项目价值评价指标与管理校准 ......................................................... 100
表 C.1 复现要素与一致性要求 ....................................................................... 103
表 D.1 程序输出与论文结果对应关系 ........................................................... 107
表 E.1 S0 与 S2 月度 R&D 负载明细.............................................................. 108
表 E.2 S0、S1 与 S2 核心结果汇总 ................................................................ 109
表 E.3 S2 项目调整与跨年度承接结果 .......................................................... 109
表 E.4 支撑资源等效压力 ............................................................................... 110
表 E.5 S3—S6 扩展情景结果汇总 .................................................................. 110
XV
南京大学硕士学位论文
第 1 章 绪论
制造企业的研发活动正在由相对独立的单项目开发逐步转向多品类、多客
户和多平台并行推进的多项目运行模式。外部市场需求、产品技术路线和渠道
结构持续变化,使企业需要同时推进平台开发、客户定制、产品迭代、性能升
级及维护改善等不同类型项目。随着并行项目数量增加,不同项目在研发人力、
实验验证、认证和中试等环节共享有限资源,项目之间的资源竞争和跨部门协
调逐渐成为影响年度项目计划执行的重要因素。
本文以 B 公司为案例,定位为工程管理案例研究,围绕制造企业多项目并
行研发环境下的资源优化与调度问题展开。研究从 B 公司年度研发项目规划和
项目执行中的实际管理问题出发,通过项目数据分析识别资源冲突及其形成机
制,在既定经营和项目管理边界下设计资源优化与调度方案,并将研究结果进
一步转化为企业可执行的项目治理规则。
1.1 研究背景与问题提出
1.1.1 行业结构变化与制造企业研发管理压力
动力园林设备及相关电动工具行业具有产品种类多、区域差异明显、客户
需求变化较快和技术更新持续推进等特点。近年来,全球动力园林设备市场保
持较大的规模基础,同时动力技术、产品结构和销售渠道持续变化[2]。行业竞
争逐渐体现为产品性能、电池平台、产品系列、技术路线、渠道响应能力及产
品上市节奏等多方面的综合竞争。
从市场规模看,The Freedonia Group 资料显示,全球动力园林设备市场需
求由 2014 年的 223.40 亿美元增长至 2024 年的 279.00 亿美元,并预计 2034 年
达到 347.50 亿美元。市场规模的持续扩展意味着制造企业仍需要持续开展新产
品开发、平台升级和区域适配,以保持产品组合竞争力。[1]
1
第 1 章 绪论
34 750
35 000
31 450
市场需求(百万美元)
30 000
25 000
27 900
22 340
23 550
20 000
15 000
10 000
5 000
0
2014
2019
2024
2029
2034
图 1.1 全球动力园林设备市场规模变化(2014—2034 年)
数据来源:The Freedonia Group,《Global Power Lawn & Garden Equipment》,2025。[1]
从动力技术结构看,无绳电动化趋势持续发展。图 1.2 显示,电池式产品
占比由 2014 年的 13.3%提高至 2024 年的 30.4%,报告预测 2034 年将达到
50.5%;同期内燃机/燃油产品占比由 81.5%下降至 64.8%,并预计进一步下降至
45.2%。随着锂电池、电机控制及电子系统能力提升,企业产品开发逐渐由传统
单一机械系统向“机械结构+电池平台+电控系统”的综合开发模式转变。动力来
源结构变化进一步增加了平台共用、系统匹配、零部件复用和不同电压等级产
品之间的协同开发需求。[1]
2
南京大学硕士学位论文
全球动力园林设备动力来源结构变化(2014—2034年)
100%
5,1%
5,1%
13,3%
17,0%
4,9%
80%
4,6%
4,3%
30,4%
40,2%
占比(%)
50,5%
60%
40%
81,5%
77,9%
64,8%
55,2%
45,2%
20%
0%
2014
2019
内燃机/燃油
2024
电池式
2029
2034
有绳电动
图 1.2 全球动力园林设备动力来源结构变化(2014—2034 年)
数据来源:The Freedonia Group,《Global Power Lawn & Garden Equipment》,2025。[1]
从渠道结构看,北美动力园林设备销售仍以线下渠道为主,同时线上渠道
增长速度较快。Frost & Sullivan 资料所列序列显示,线上渠道市场规模由 2016
年的 9 亿美元增长至 2025 年的 23 亿美元,线下渠道同期由 99 亿美元增长至
161 亿美元。渠道结构变化使不同客户在产品定义、价格带、上市窗口、包装
认证和供应稳定性方面形成差异化要求。对于制造企业而言,同一种产品平台
往往需要针对不同客户、不同市场和不同上市时间形成多个衍生项目,由此进
一步提高年度研发项目的并行程度。[3][4]
3
第 1 章 绪论
16,1
16
14
市场规模(十亿美元)
12,4
12
9,9
10
8
6
4
2,3
2
1,4
0,9
0
2016
2017
2018
2019
2020
线下渠道
2021
2022
2023
2024
2025
线上渠道
图 1.3 北美动力园林设备渠道结构变化(2016—2025 年)
数据来源:Frost & Sullivan,《Outdoor Power Equipment Market Breakdown by Channel,
NA》,2022。[3]
综合来看,行业变化对制造企业研发管理产生的影响,主要体现为研发项
目类型和项目关系更加复杂。一方面,企业需要持续推进基础平台、新技术及
核心产品开发;另一方面,还需要快速响应不同客户、区域和渠道的衍生开发
需求。单个项目之间在平台、零部件、技术能力和上市窗口方面存在越来越多
的关联,同一年度内项目数量和项目类型同步增加。
制造企业研发管理的关注重点因此逐渐由单项目内部的进度、成本和质量
控制,扩展到多个项目之间的优先级协调、共享资源配置和整体推进节奏管理。
在有限的年度经营和资源条件下协调不同项目,成为多项目研发环境中的关键
管理问题。
1.1.2 B 公司多项目并行研发管理背景
B 公司是一家以电动工具及户外动力设备为主要业务的制造型研发企业,
产品开发具有多品类、多客户、多平台和多区域并行推进的特点。企业研发活
动既包括新平台和新产品开发,也包括客户定制、系列化延展、产品改型和持
续改善等项目。按照企业现行项目管理口径,年度研发项目主要划分为 B、C、
4
南京大学硕士学位论文
D、E 四类,不同项目在技术复杂度、开发周期、资源投入和业务重要度等方面
存在明显差异。
随着业务范围扩展和客户需求增加,B 公司需要在同一年度内并行推进较
多研发项目。2026 年经项目类型和状态规则确认的 B、C、D、E 类正式项目共
140 项,构成本文后续分析和优化的主要对象。这些项目虽然在客户、品类和
技术路径方面存在差异,但在企业内部共同使用研发人力、实验验证、认证和
中试等有限资源。
B 公司的年度研发活动同时受到经营预算约束。2024 年企业销售额约为
200 M USD,研发预算约为 7.6 M USD,研发投入强度约为 3.80%;2025 年销
售额约为 190 M USD,研发预算约为 6.6 M USD,研发投入强度约为 3.47%;
2026 年销售目标提高至约 210 M USD,而研发预算控制目标约为 6.3 M USD,
研发投入强度约为 3.00%。这一变化表明,在业务目标提升的同时,研发投入
强度进一步受到控制,企业需要通过项目结构、时序和共享资源治理提升资源
配置效率。
从现行管理方式看,B 公司的年度研发项目计划主要依据经营目标、客户
需求、产品规划和各业务部门项目申报形成,并通过年度项目和预算评审确定
初始项目安排。项目进入执行阶段后,再根据实际进度和不同职能部门的资源
情况进行协调。该方式能够满足企业日常项目推进需要,但随着年度项目数量
增加、项目类型差异扩大以及资源共享程度提高,项目之间的相互影响变得更
加明显。
因此,B 公司的年度研发项目管理逐渐表现为“多个项目如何在统一经营目
标和有限共享资源条件下协调推进”的问题。项目重要度、资源使用、项目启动
节奏和跨部门协调之间需要建立更加稳定的管理关系,形成年度项目规划与执
行联动的治理机制。
1.1.3 资源约束下年度项目规划问题的提出
结合 B 公司的项目管理实践,多项目并行研发首先表现为共享资源使用压
力增加。当多个项目同时进入设计、实验验证、认证或中试阶段时,不同项目
会对相同资源提出需求,容易形成项目排队、跨项目资源协调和计划调整等现
象。特别是在多个客户项目、平台项目和衍生开发项目同时推进时,资源部门
5
第 1 章 绪论
需要频繁在不同项目之间进行协调,增加了项目管理和跨部门沟通成本。
第一,多项目并行容易形成共享资源拥挤。B 公司不同项目虽然具有各自
的开发计划,但项目在研发人力、实验验证、认证和中试等环节共享企业内部
和外部资源。当多个项目在相近时期提出资源需求时,部分项目可能需要等待
资源释放,或者临时调整原有计划。资源冲突还可能向后续开发环节传导,增
加项目执行的不确定性。
第二,年度项目规划与执行阶段的资源协调仍存在一定脱节。企业年度项
目计划首先考虑市场机会、客户需求、产品战略和年度预算,项目是否立项以
及何时完成通常是年度评审的重要内容。项目正式进入执行以后,各项目在不
同阶段对共享资源的具体需求才逐步显现,部分资源问题因而需要在执行过程
中通过临时调整和跨部门协调解决。
年度项目规划与后续资源执行需要形成统一分析口径。项目在单独评审时
可能均具有必要性和合理性,但多个项目同时进入执行后,其资源需求会相互
叠加。企业需要在年度项目规划阶段同时考虑项目组合和资源执行条件,提高
计划形成与资源执行之间的匹配度。
第三,项目优先级需要进一步转化为资源冲突条件下的统一执行规则。B
公司在项目管理过程中已经能够根据客户重要度、业务机会和战略意义识别不
同项目的重要程度,但项目重要度更多用于业务层面的排序。当多个项目发生
资源竞争时,重点项目保障、一般项目调整以及调整幅度仍需要通过项目会议
和部门协商确定。
随着年度项目规模扩大,企业需要把项目重要度转化为更加明确的项目保
护、错峰和顺延规则,使资源冲突发生时具有统一的判断依据,并降低逐项协
调带来的管理成本。
第四,跨部门资源协调较多集中在执行阶段。研发人力、实验验证、认证
和中试分别由不同职能或专业团队承担,不同资源的能力和工作节奏也存在差
异。单个部门内部的资源安排可能具有合理性,但多个项目横向叠加以后,某
一环节的调整可能进一步影响后续环节。因此,多项目资源管理需要同时关注
不同资源及项目阶段之间的衔接关系。
上述现象说明,B 公司需要强化年度项目规划、项目优先级与共享资源协
调之间的联动机制。资源拥挤的具体程度、主要表现以及形成原因,将通过后
6
南京大学硕士学位论文
续项目数据和资源负载分析进一步识别。
基于以上背景,本文将 B 公司的研究问题界定为制造企业年度多项目研发
环境下的资源优化与调度问题。研究聚焦企业正式项目、经营预算和项目重要
度等管理边界,通过项目优先级治理和资源调度改善项目运行状态,并形成可
持续应用的年度项目治理规则。
本文拟回答的核心问题为:
在年度研发预算、正式项目组合和共享资源条件既定的背景下,如何识别
B 公司多项目并行研发中的资源冲突及其形成机制,并通过项目优先级治理和
资源调度优化改善现有项目运行状态,最终形成可执行的年度项目治理规则?
围绕这一核心问题,本文进一步形成三个相互衔接的研究问题。
RQ1:B 公司年度多项目并行研发中存在哪些主要资源冲突和项目管理问
题,其形成机制是什么?
该问题主要通过企业项目数据、历史项目周期、年度项目计划和资源负载
等信息进行分析。在第一章提出资源拥挤现象的基础上,第 3 章进一步通过数
据分析判断不同问题的具体表现及形成原因。
RQ2:在正式项目总体保留和重点项目需要保障的条件下,如何设计适合
B 公司的项目优先级治理与资源调度优化方案?
该问题关注如何把项目重要度、预算约束、资源约束和项目时序转化为统
一的方案设计规则,并在企业能够接受的调整边界内形成可执行的项目排程方
案。
RQ3:优化方案相对于现有计划和传统管理规则能够取得怎样的改善效果,
其适用边界和管理要求是什么?
该问题通过基线方案、规则方案和优化方案之间的比较,以及不同项目规
模、资源条件、项目结构和周期条件下的情景检验,分析优化方案的改善效果
和实施边界,并进一步转化为企业管理规则。
上述三个研究问题形成“问题诊断—方案设计—效果评价”的基本研究链条。
本文通过 B 公司案例形成能够服务年度项目规划和资源协调的管理方法。
7
第 1 章 绪论
1.2 研究目的与研究意义
1.2.1 研究目的
本文研究的总体目的,是针对 B 公司多项目并行研发环境下存在的资源拥
挤和项目协调问题,对现有年度项目规划及资源调度方式进行改善和优化,并
在此基础上形成企业可执行的项目治理规则。
具体而言,首先通过对 B 公司现有年度项目计划、历史项目运行情况以及
共享资源使用情况进行系统分析,识别多项目并行条件下的主要管理问题及资
源冲突,为优化方案设计提供事实依据。
其次,在企业实际经营边界和项目管理规则下,结合项目重要度、年度预
算、共享资源和项目时序等因素,对现有项目安排进行优化。研究通过项目优
先级保护、项目启动节奏调整和关键阶段协调,提高年度项目计划的可执行性,
改善资源拥挤状态。
最后,将方案比较和情景分析得到的结果进一步转化为项目组合评审、重
点项目保护、资源协调、项目错峰及滚动复盘等管理规则,使研究结果能够直
接服务于 B 公司后续年度研发项目规划和项目执行管理。
1.2.2 研究意义
本文研究意义主要体现在方法应用、企业管理实践和案例借鉴三个方面。
(1)方法应用意义。
多项目管理、项目组合管理和资源约束调度分别从项目整体协调、项目价
值和优先级管理以及资源受限条件下的项目安排等角度提供了不同的方法基础。
本文根据 B 公司的年度研发项目管理场景,将相关方法进行适配和组合,用于
解决企业实际存在的项目优先级、共享资源和项目时序协调问题。
这种处理建立了企业实际问题与管理方法之间的联系,使项目组合管理、
资源约束调度和情景评价共同服务于制造企业年度研发项目规划。
(2)企业管理实践意义。
B 公司当前多项目资源协调较多依赖执行阶段的跨部门沟通。本文通过项
目数据分析、资源负载测算和方案比较,将资源问题识别前移到年度项目规划
和项目组合评审阶段,使企业在项目正式进入高强度执行前即可观察可能出现
的资源压力和项目协调风险。
8
南京大学硕士学位论文
研究进一步明确不同重要度项目在资源冲突条件下的保护和调整边界,为
项目负责人和资源部门提供相对统一的判断依据,提高年度项目计划的透明度
和可执行性。
(3)案例借鉴意义。
B 公司具有多品类、多客户、多平台和共享研发资源等制造企业常见特征,
其多项目研发管理问题在一定程度上具有代表性。本文形成的“现状分析—问题
诊断—方案设计—结果评价—管理规则”研究路径,可为具有类似项目环境的制
造企业提供参考。
实际应用时,企业可根据自身项目分类、资源配置、业务优先级及项目流
程,对本文案例中的参数和管理规则进行重新校准。
1.3 研究内容与研究方法
1.3.1 研究内容
围绕上述研究问题和研究目的,本文的研究内容主要包括以下四个方面。
(1)B 公司多项目研发管理现状与问题诊断。
首先梳理 B 公司的年度研发项目规划方式、项目类型、历史项目运行和资
源配置机制,并对项目数据进行整理和统一。在此基础上,从项目周期、项目
计划和资源使用等维度分析企业多项目并行研发中的资源冲突,识别影响年度
项目计划执行的主要问题及其形成原因。
(2)项目优先级与资源优化方案设计。
结合 B 公司的项目重要度、预算约束、共享资源条件和项目调整规则,建
立适用于企业年度项目规划的项目优先级治理与资源调度框架。通过明确高重
要度项目保护边界和不同项目的调整空间,使资源优化在业务可接受范围内进
行。
(3)资源调度方案评价与情景验证。
以企业原始计划作为基线方案,设置基于企业管理规则的调整方案和资源
优化方案,通过统一指标比较不同方案在资源负载、项目调整、重点项目保护
和项目价值保持等方面的表现。同时设置项目规模、资源条件、项目结构和周
期变化等扩展情景,观察优化方案在不同条件下的适用性。
(4)企业项目治理机制提炼。
9
第 1 章 绪论
根据问题诊断和方案评价结果,将资源优化中的有效做法进一步转化为企
业管理规则,包括年度项目组合评审、重点项目保护、资源预警、项目错峰、
跨部门协调和滚动复盘等内容,使模型分析能够进一步转化为可执行的管理机
制。
1.3.2 研究方法
为完成上述研究内容,本文主要采用案例研究法、数据分析法、模型构建
与调度分析法、情景分析法和比较分析法。
(1)案例研究法。
本文以 B 公司年度研发项目管理实践为案例,通过企业项目规划流程、项
目分类方式、资源配置规则和实际管理问题,对制造企业多项目并行研发环境
进行分析。案例研究用于界定研究对象和管理边界,使后续模型和方案建立在
企业实际问题基础上。
(2)数据分析法。
对企业 2024—2025 年历史项目数据以及 2026 年正式项目数据进行整理和
分析,并结合必要的辅助历史数据识别不同项目类型的周期和资源特征。通过
项目结构、周期、计划和资源负载等指标,对现有年度项目运行状态进行量化
描述和问题诊断。
(3)模型构建与调度分析法。
将年度预算、项目重要度、共享资源、项目周期及调整边界等企业管理要
求转化为可计算的约束条件,通过项目优先级和项目时序调整形成资源调度方
案。该方法以企业方案生成、可行性检查和方案比较为主要用途。
(4)情景分析法。
在基线和主要优化方案基础上,通过调整项目规模、资源条件、项目类型
结构和项目周期等参数构建不同情景,观察方案在外部条件变化时的资源压力
和项目调整变化,以分析推荐方案的适用边界。
(5)比较分析法。
将企业原始计划、管理规则调整方案和优化方案置于统一项目和评价口径
下进行比较,分析不同方案在资源改善、项目调整和重点项目保障方面的差异,
以判断优化方案相对于现有管理方式的实际改善效果。
10
南京大学硕士学位论文
1.4 技术路线与论文结构
本文围绕“企业现实问题—问题诊断—方案设计—结果评价—管理改进”的
案例研究主线展开。整体技术路线遵循:
行业与企业背景分析 → B 公司现状与管理问题提出 → 理论与方法借鉴 →
数据整理与问题诊断 → 项目优先级治理与资源调度方案设计 → S0—S6 方案评
价与情景检验 → 管理规则与改进建议。
具体而言,首先从动力园林设备行业技术和渠道结构变化出发,说明制造
企业研发项目复杂度提高的外部背景,并结合 B 公司的多项目并行特点提出年
度项目规划中的资源协调问题;其次,通过理论与方法梳理,为项目优先级治
理、共享资源调度和方案评价提供方法基础;再次,通过企业项目数据分析进
一步识别资源冲突的实际表现和形成原因。
在问题诊断基础上,本文设计企业原始基线方案 S0、管理规则方案 S1 和
主优化方案 S2,并进一步通过 S3—S6 扩展情景观察项目规模、资源条件、项
目结构和周期变化时的方案表现。最后,根据方案比较结果总结 B 公司年度研
发项目规划和资源治理中的改进方向。
章节
研究内容
主要方法/
输出
第1章
绪论
第2章
第3章
第4章
第5章
理论基础与方 现状与资源冲 优化与调度方
方案结果评价
法借鉴
突分析
案设计
第6章
结论与展望
多项目/项目组 项目数据与样本 项目价值与优先 S0/S1/S2 方案对
行业与企业背景
研究结论
合管理
边界
级治理
比
研究问题、目的
组合评审与资源
资源约束调度与 周期、预算与资 S0 基线、S1 规 项目调整与重点
与方法
治理建议
关键链
源负载
则法
项目保护
技术路线与论文
研究不足与未来
多目标与情景分 冲突窗口与成因
S2 主优化与
S3—S6 情景检
结构
展望
析
诊断
S3—S6 设计
验
问题识别
案例梳理
文献研究
理论与方法适配
数据分析
负载测算
问题诊断
约束建模
规则法/启发式
调度
可行化修复
比较分析
情景分析
方案评价
归纳总结
管理规则转化
图 1.4 研究技术路线图
资料来源:作者根据本文研究内容整理。
按照上述技术路线,全文共分为六章。
(1)第 1 章为绪论。
从行业结构变化和 B 公司多项目研发管理背景出发,提出年度项目规划中
11
第 1 章 绪论
的共享资源协调问题,明确研究目的、研究意义、研究内容、研究方法和技术
路线。
(2)第 2 章为理论基础与方法借鉴。
主要梳理多项目管理、项目组合管理、资源约束调度、关键链、多目标优
化和情景分析等相关理论和方法,并结合 B 公司的实际数据和管理边界说明相
关方法的适用方式。
(3)第 3 章为 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析。
对 B 公司的项目数据、项目周期、年度预算、项目计划和资源负载进行分
析,通过数据进一步识别企业多项目并行环境下的资源冲突及形成原因,为后
续优化方案设计提供依据。
(4)第 4 章为 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计。
根据第 3 章问题诊断结果,构建项目价值和重要度规则、资源和项目调整
约束,形成 S0 基线、S1 规则方案和 S2 主优化方案,并设计 S3—S6 扩展情景
及方案评价规则。
(5)第 5 章为 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价。
在统一项目和数据口径下比较 S0、S1 和 S2 的资源及项目调整结果,并通
过 S3—S6 扩展情景验证优化方案的适用边界,进一步确定 B 公司的相对优选
方案。
(6)第 6 章为结论与展望。
总结 B 公司多项目资源优化研究的主要结论,将研究结果进一步转化为年
度项目组合评审、重点项目保护、资源协调和滚动复盘等管理建议,并说明研
究不足及未来改进方向。
1.5 本章小结
本章从动力园林设备行业技术和渠道结构变化出发,分析了制造企业研发
项目复杂度提高的外部背景,并结合 B 公司多品类、多客户、多平台项目并行
推进的管理环境,提出了年度项目规划中共享资源协调和项目优先级管理所面
临的问题。
B 公司的研发项目在研发人力、实验验证、认证和中试等环节共享有限资
源。随着年度项目数量增加及经营约束加强,项目之间的资源竞争和跨部门协
12
南京大学硕士学位论文
调问题逐渐显现。现有管理方式能够支撑日常项目推进,但年度项目规划、项
目重要度和执行阶段资源协调之间仍存在进一步优化空间。
基于此,本文将研究重点确定为 B 公司多项目并行研发环境下的资源优化
与调度问题,通过后续数据分析识别资源冲突及其形成机制,在企业经营和项
目管理边界内设计优化方案,并将研究结果转化为可执行的项目治理规则。下
一章将围绕多项目管理、项目组合管理、资源约束调度及情景分析等相关理论
和方法展开梳理,为 B 公司问题诊断和优化方案设计提供方法基础。
13
第 2 章 理论基础与方法借鉴
第 2 章 理论基础与方法借鉴
第 1 章围绕 B 公司多项目并行研发管理背景,提出了共享资源拥挤、年度
项目规划与执行协调联动不足以及项目优先级治理需要进一步完善等管理问题。
上述问题同时涉及多个项目之间的协同运行、项目重要度差异、共享资源配置、
项目推进节奏以及方案调整后的综合评价,需要从多个相互关联的项目管理理
论和方法中获得支撑。
本章围绕 B 公司年度研发项目管理问题,梳理多项目管理、项目组合管理、
资源约束项目调度、关键链与缓冲管理、多目标优化及情景分析等理论和方法,
并明确其在本文中的具体作用。多项目管理用于分析共享资源条件下的跨项目
竞争与协调;项目组合管理用于支持项目价值评价、优先级治理和重点项目保
护;资源约束调度用于建立项目时序与资源需求之间的关系;关键链与缓冲管
理用于支持瓶颈识别、重点任务保护和执行稳定性管理;多目标优化用于协调
项目价值保持、资源压力改善和项目调整代价;情景分析用于评价方案在不同
项目规模、资源条件、项目结构和周期变化下的适用性。
通过上述理论和方法的结合,本文形成“问题诊断—优先级治理—资源调度
—方案评价—情景检验—管理转化”的分析路径,为第 3 章 B 公司资源冲突问题
诊断、第 4 章资源优化与调度方案设计、第 5 章结果评价及第 6 章管理机制提
炼提供理论和方法基础。
2.1 多项目管理与项目组合管理理论
2.1.1 多项目管理理论
多项目管理是指在统一组织目标和共享资源条件下,对多个项目的目标、
优先级、资源配置、推进节奏和风险进行统筹协调的管理活动。其核心关注多
个项目在相互影响和共享资源环境中的整体运行状态,以及组织层面的项目协
同和资源配置效率。
制造企业研发活动具有典型的多项目运行特征。企业通常在同一年度内同
时推进不同客户、不同品类和不同技术复杂度的研发项目,各项目具有相对独
立的目标和计划,同时又共同使用研发人员、专业技术能力以及实验验证、认
14
南京大学硕士学位论文
证和中试等支持资源。随着并行项目数量增加,各项目之间的资源使用关系和
执行相互影响程度随之提高,多项目管理由此成为企业年度研发项目治理的重
要基础。
Martinsuo 从组织情境角度指出,项目组合和多项目运行受到组织环境、利
益相关方以及实际执行机制的共同影响,项目管理需要结合企业具体管理场景
展开[6]。这一观点体现了多项目管理的组织属性,即项目运行效果同时受到计
划安排、资源供给、项目优先级和跨部门协调机制的影响。
在多项目环境中,共享资源构成项目之间最直接的联系。当多个项目同时
需要相同研发岗位、测试能力或专业支持时,资源配置会影响不同项目的推进
顺序和阶段衔接。资源使用由项目内部问题扩展为组织层面的跨项目配置问题,
也使企业需要从年度项目整体角度观察资源需求和项目运行状态。
多项目管理同时强调项目优先级对资源配置的影响。不同项目承担的客户
价值、战略任务和经营贡献存在差异,企业需要根据项目重要程度设置差异化
的资源保障和调整规则。优先级明确以后,可以进一步形成重点项目保护、一
般项目协调以及低重要度项目弹性调整等管理机制。
项目之间还存在执行传导关系。某一项目在设计、验证或其他关键阶段产
生资源等待,可能进一步影响后续阶段计划,并与其他项目原有资源安排形成
新的竞争。因此,多项目管理需要关注项目之间的时间关联和资源占用关系,
通过跨项目协调提高整体执行稳定性。
国内相关研究也逐步将多项目管理与企业资源配置和战略执行相结合。曾
玉成、王俊川从战略、资源与项目之间的耦合关系出发,提出企业项目管理需
要与组织战略和资源配置形成联动[9]。陈俊杰等针对资源受限多项目调度问题
开展研究,进一步表明资源能力差异和项目之间的竞争关系会影响多项目整体
运行效果[18]。
对 B 公司而言,多项目管理理论提供了分析多个正式研发项目共同运行的
整体视角。本文将年度项目组合作为统一研究对象,关注不同项目在共享资源
条件下的相互影响,并通过后续数据分析识别跨项目资源竞争和项目协调问题。
2.1.2 项目组合选择与优先级管理
项目组合管理是在组织战略目标和资源边界下,对项目进行识别、分类、
15
第 2 章 理论基础与方法借鉴
评价、优先级设定、平衡和动态调整的管理过程。GB/T 37490—2019 将项目组
合定位、潜在组件识别、项目组合计划、组件筛选、战略一致性确认、绩效评
价以及组合平衡与优化等内容纳入项目组合管理体系,为组织开展项目组合治
理提供了较为系统的管理框架[5]。
项 目 组 合 管 理最 早 广泛 应 用 于 研 发投 资 和新 产 品 开 发 决策 。Cooper、
Edgett 和 Kleinschmidt 在新产品组合管理研究中提出,项目组合管理需要综合
考虑组合价值、结构平衡和战略一致性,并总结了财务模型、评分模型、气泡
图和战略桶等常用工具[10][11]。这些研究为制造企业开展年度项目分类、价值评
价和资源投向决策提供了重要基础。
Archer 和 Ghasemzadeh 提出的集成式项目组合选择框架进一步将项目识别、
分类、评价、选择和调整纳入统一流程,强调项目组合管理具有连续的决策过
程[7]。Ghasemzadeh、Archer 和 Iyogun 进一步将资源限制、项目关系和时间安
排纳入组合研究,使项目价值评价与后续项目执行安排建立了更紧密的联系[8]。
随着企业项目环境复杂度提高,项目组合管理逐步形成由年度评价向动态
治理延伸的发展趋势。企业需要根据市场、客户、资源和项目状态变化持续调
整项目优先级和资源投向,使项目组合始终与经营目标和实际执行能力保持一
致[6]。
(1)项目价值评价。B 公司的正式研发项目在客户重要度、战略匹配、平
台复用、收入潜力、毛利潜力和项目风险等方面存在差异。项目组合管理为这
些不同维度的信息形成统一的项目价值评价提供理论基础。
(2)项目优先级治理。项目价值评价进一步服务于项目优先级分层。高重
要度项目获得更稳定的资源和计划保障,具有较高调整弹性的项目承担更多资
源错峰任务,使项目重要度能够真正进入年度项目调度过程。
(3)年度项目组合结构治理。年度项目规划需要同时考虑不同项目类型和
业务任务。项目组合管理中的结构平衡思想支持企业从整体项目池角度观察不
同项目类型和不同业务目标之间的关系,使资源调整与年度项目结构保持协调。
(4)滚动组合评审。年度项目组合会随着客户、市场、项目状态和资源情
况发生变化。项目组合管理中的动态调整思想为后续建立年度评审、季度调整
和月度资源协调机制提供管理基础。
本文将项目组合管理应用于项目价值评价、优先级分层、重点项目保护和
16
南京大学硕士学位论文
年度组合治理,并将项目优先级作为后续资源调度的重要业务输入。
多项目管理与项目组合管理共同构成本文项目治理层面的理论基础。多项
目管理强调多个项目进入执行阶段后的共享资源竞争和跨项目协调,项目组合
管理强调年度项目整体的价值评价、优先级设置和结构治理。二者结合,使项
目价值和项目重要度能够进一步影响资源配置与项目调整。
表 2.1 归纳了两类理论的主要区别及其在本文中的具体作用。
表 2.1 多项目管理与项目组合管理比较及本文应用
比较维度
主要管理层级
多项目管理
执行层、协调层
核心关注
多个项目如何协调推进
管理对象
同期运行的多个项目
资源竞争、进度耦合、跨项目
协调
资源协调、优先级规则、负载
分析
重点内容
常用方式
本文借鉴
共享资源分析和跨项目协调
后续应用
第 3—6 章
项目组合管理
组合层、配置层
项目如何分类、评价和确定优
先级
年度项目整体组合
项目价值、战略一致性、优先
级、组合平衡
项目评分、项目分层、组合评
审
项目价值评价、优先级治理和
重点项目保护
第 4—6 章
由表 2.1 可以形成本文项目治理的基本逻辑:项目组合管理确定项目在年
度整体中的相对价值和优先级,多项目管理将优先级进一步落实到跨项目资源
协调与执行管理中。通过两类理论衔接,项目业务价值与资源调度形成统一管
理链条。
2.2 资源约束调度与关键链理论
2.2.1 资源约束项目调度理论
资源约束项目调度问题(Resource-Constrained Project Scheduling Problem,
RCPSP)是项目管理与运筹优化领域研究项目时间安排和资源配置关系的重要
理论。其基本思想是在项目活动逻辑关系和资源能力边界下,通过调整活动开
始与完成时间,提高项目计划的整体运行效果。
随着项目环境复杂度提高,RCPSP 逐渐扩展形成多模式、时间窗、多资源、
多技能以及多项目等研究方向[14]。Ballestín 和 Leus 对 RCPSP 研究进行系统梳
理,指出资源约束项目调度已经形成覆盖活动关系、资源特征和多类目标函数
的丰富研究体系[12]。
17
第 2 章 理论基础与方法借鉴
在多个项目共同运行的情况下,资源约束项目调度进一步扩展为资源约束
多 项 目 调 度 问 题 (Resource-Constrained Multi-Project Scheduling Problem,
RCMPSP)。RCMPSP 同时关注各项目内部计划关系和多个项目之间的共享资
源竞争,使企业能够从整体项目群角度安排项目时间和资源。Sánchez 等对
RCMPSP 的综述显示,多项目调度研究已经涵盖项目优先级、资源转移、动态
计划和不确定环境等多个方向[13]。
制造企业研发项目具有明显的阶段性资源需求。项目在概念、设计、验证、
认证和试制等不同阶段需要不同类型和强度的资源。当多个项目在相近时间进
入相同阶段时,资源需求会同时集中,因此项目计划需要与资源需求在时间维
度上进行联动分析。
Torba 等针对真实多技能、多项目资源约束问题开展研究,将多项目并行、
人员技能和工业约束纳入统一调度框架[16]。Melchiors 等针对动态随机资源约束
多项目调度研究不同优先级规则的表现,进一步说明项目排序规则和动态调整
机制对多项目整体运行具有重要影响[17]。
国内资源约束多项目调度研究同样不断拓展。陈俊杰等研究资源受限多项
目调度中的项目时序和资源约束关系[18];何一丹等将共享资源与项目收益目标
结合,研究资源约束条件下多项目调度优化问题[19];何华等进一步研究双重资
源约束条件下的多项目调度,体现了资源类型和项目价值协同分析的发展方向
[20]
。何华等还研究了非共享资源约束下净现值最大化的多项目调度问题[28]。
上述研究为本文提供了三个重要方法基础。
第一,项目资源需求需要在时间维度展开。年度总量能够反映总体资源规
模,月度和阶段资源需求能够进一步反映项目同时运行时的资源使用状态。
第二,共享资源需要进入项目调度过程。项目计划调整会改变不同时间段
的资源需求,因此项目开始时间、项目阶段和资源占用之间需要形成对应关系。
第三,多项目调度需要同时考虑项目业务属性。项目优先级、允许调整幅
度和重点项目保护会影响资源调度的可行边界,使调度结果符合企业真实管理
要求。
本文据此建立项目、月份和资源之间的对应关系,将资源约束调度理论转
化为 B 公司年度项目负载分析和项目错峰方案设计的方法基础。
18
南京大学硕士学位论文
2.2.2 关键链与缓冲管理理论
关键链项目管理(Critical Chain Project Management,CCPM)是在约束理
论基础上形成的项目进度管理方法。关键链同时考虑活动之间的技术逻辑关系
和资源使用关系,通过识别限制项目运行的关键任务或资源,并设置相应缓冲,
提高项目计划的执行稳定性。
关键链管理关注关键链识别、项目缓冲、喂入缓冲和资源缓冲等内容。徐
哲、王黎黎对关键链项目管理研究进行综述,将其主要内容归纳为关键链识别、
缓冲设置和实际项目管理应用,并指出资源约束是关键链方法的重要基础[21]。
在多项目环境中,关键资源往往同时服务多个项目,资源竞争会进一步放
大项目之间的相互影响。张俊光、王美华围绕关键链项目组合中的动态缓冲开
展研究,表明项目间交互关系和资源冲突需要纳入项目组合层面的缓冲管理[22]。
关键链理论为 B 公司年度项目管理提供了三方面管理启示。
(1)关键资源和高压环节识别。项目资源管理需要关注资源使用最集中的
阶段和时间窗口,通过提前识别潜在高压环节,为项目错峰和资源协调提供依
据。
(2)重点项目保护机制。当多个项目共同竞争资源时,重点项目需要获得
更高的资源保障优先级。项目重要度可以转化为计划保护和资源配置规则,使
战略项目和高价值项目在资源冲突时保持相对稳定。
(3)合理调整空间。年度计划需要为项目变化、阶段偏差和临时资源需求
保留一定弹性。缓冲思想能够支持企业形成计划余量和滚动协调机制,提高实
际执行中的稳定性。
本文将关键链与缓冲管理思想应用于瓶颈资源识别、高重要度项目保护、
项目调整边界和滚动资源协调,并与资源约束调度共同构成资源治理层的方法
基础。
资源约束调度解决项目时间安排与共享资源之间的关系,关键链与缓冲管
理进一步强化关键资源识别、重点项目保护和执行稳定性。二者结合形成本文
资源调度和项目保护规则的基础。
表 2.2 资源约束调度与关键链理论在 B 公司中的应用
理论思想
B 公司对应管理问题
本文应用方式
19
对应章节
第 2 章 理论基础与方法借鉴
理论思想
资源容量与负载
多项目时序协调
项目优先级
瓶颈识别
缓冲管理
动态协调
B 公司对应管理问题
多个项目共同使用研发
和支撑资源
项目阶段集中带来资源
竞争
资源冲突时需要明确保
障顺序
部分资源和阶段出现高
压
项目运行需要保持调整
空间
项目状态和资源条件持
续变化
本文应用方式
将项目需求展开到月度
调整项目启动和阶段安排
建立项目分层和保护规则
对应章节
第 3、4
章
第 4、5
章
第4章
设置调整边界和滚动协调
机制
第 3、4
章
第 4—6
章
开展周期性资源复盘
第6章
识别关键资源窗口
B 公司的资源数据具有不同的管理颗粒度。R&D 人力具有完整的月度量化
基础,能够直接用于月度负载和容量比较;实验验证、认证和中试资源采用项
目类型、阶段资源结构和管理校准形成的等效参数,用于比较不同方案下支撑
资源压力的变化。该处理使资源约束理论能够与企业现有数据基础保持一致,
并为后续支撑资源台账进一步完善预留接口。
2.3 多目标优化与情景分析方法
2.3.1 多目标优化方法
企业年度项目规划同时受到项目价值、资源能力、项目进度、重点项目保
障和年度预算等多项要求影响。不同目标之间存在相互作用,因此年度项目方
案需要通过多个评价维度进行综合判断。
多目标优化用于处理多个目标共同存在的决策问题,其核心是分析不同目
标之间的权衡关系,并形成具有综合优势的可接受方案。Deb 等提出的 NSGAII 为复杂离散问题中的多目标权衡提供了代表性方法基础 [24]。在多项目调度研
究中,多目标方法进一步用于协调项目工期和资源投入等绩效指标。Peng 等围
绕项目群调度构建多目标模型,通过多目标方法分析不同管理目标之间的关系
[25]
;Rabet 等将多目标调度与复杂资源和实施约束相结合,进一步体现了多目
标方法在复杂项目场景中的应用价值[26]。
结合 B 公司的管理需求,本文采用多目标权衡思想协调以下三类核心目标。
(1)项目价值保持。年度项目调整需要保证重要项目和整体项目价值处于
稳定状态,使资源优化与年度业务目标保持一致。
(2)资源压力改善。项目调度需要降低高压时期的资源集中程度,提高年
20
南京大学硕士学位论文
度资源使用的均衡性和项目计划可执行性。
(3)项目调整代价控制。资源错峰会带来项目启动时间和完成时间变化,
因此需要同步控制调整项目数量、项目顺延幅度和跨年度承接影响。
通过三类目标共同评价,企业可以在项目价值、资源改善和调整代价之间
形成综合平衡,并从多个候选方案中选择符合年度经营和项目管理要求的方案。
本文将预算、高重要度项目保护和项目调整上限作为方案边界,将项目价
值、资源负载和调整结果作为主要评价指标,通过统一口径比较不同方案的综
合表现。
2.3.2 情景分析与方案稳健性评价
年度研发项目计划会受到项目数量、资源能力、项目结构和项目周期变化
的影响。情景分析通过改变关键条件,观察方案结果随外部和内部参数变化的
表现,从而识别方案适用范围和管理边界。
鲁棒调度研究为方案在不确定条件下的稳定性评价提供了理论基础。
Friedrich 等将资源变化和活动不确定性纳入项目调度研究,强调项目计划需要
同时关注确定条件下的绩效和条件变化后的稳定表现[29]。国内相关研究也从资
源流、时间缓冲和多技能资源等角度分析项目调度的稳健性[30][31]。
结合 B 公司的数据基础和年度项目管理特点,本文采用参数化情景分析评
价方案稳定性。情景设置围绕企业能够识别和管理的关键变量展开,使每一种
情景都具有明确的管理含义。
本文建立 S0—S6 情景体系:S0 反映企业原始年度项目计划;S1 反映基于
现有管理规则形成的项目调整方案;S2 形成主要资源优化与调度方案;S3 检验
项目规模增加时的资源承载压力;S4 检验 R&D 资源收紧时的方案表现;S5 检
验项目类型结构变化时的资源影响;S6 检验项目周期变化时的资源敏感程度。
S0—S2 用于比较不同项目调度方式产生的改善效果,S3—S6 用于观察主要
方案在不同环境条件下的表现。通过两层情景体系,本文同时获得主方案效果
和方案应用边界信息,为企业后续年度规划和滚动管理提供决策依据。
多目标优化与情景分析分别解决方案综合评价和方案边界评价问题。多目
标思想建立统一的方案评价指标,情景分析进一步检验方案在条件变化后的表
现。
21
第 2 章 理论基础与方法借鉴
表 2.3 多目标优化与情景分析方法应用
方法基础
核心作用
多目标优化
协调不同绩效目标
多目标权衡
情景分析
稳健性评价
敏感性分析
识别综合表现较优方
案
比较不同条件下方案
变化
判断方案对条件变化
的敏感程度
识别关键参数影响
本文应用
比较项目价值、资源压力
和调整代价
输出结果
综合方案评价
设置统一评价指标
推荐方案
S0—S6 情景设计
情景对比结果
项目、资源、结构和周期
扰动
比较不同压力条件
方案适用边界
管理风险提示
通过上述方法,本文形成“主方案评价+扩展情景评价”的结果验证结构。主
方案评价用于判断资源优化对 B 公司年度项目运行状态的改善,扩展情景评价
用于识别项目规模、资源能力和项目条件变化对方案的影响。
2.4 理论借鉴与 B 公司方法适配
(1)理论基础与 B 公司管理问题的对应关系
前述理论分别对应 B 公司年度多项目研发管理中的不同问题,共同形成本
文的理论支撑体系。
多项目管理用于分析多个研发项目共同运行时的资源竞争和跨项目协调;
项目组合管理用于形成项目价值评价和优先级治理;资源约束调度用于建立项
目时序和资源负载之间的关系;关键链与缓冲管理用于强化瓶颈识别和重点项
目保护;多目标优化用于综合评价项目价值、资源改善和项目调整;情景分析
用于检验方案在不同条件下的适用范围。
表 2.4 进一步将第一章提出的三个研究问题与相关理论和后续研究内容对
应。
表 2.4 研究问题与理论方法对应关系
研究问题
RQ1:B 公司存在什么资
源冲突,其形成机制是什
么
RQ2:如何形成适合 B 公
司的资源优化与调度方案
RQ3:方案改善效果和适
用边界如何
理论与方法基础
本文主要应用
对应章
节
多项目管理、资源约
束调度
项目结构、周期、资源负载
和冲突分析
第3章
项目组合管理、资源
约束调度、关键链
多目标优化、情景分
析
项目价值、优先级治理、项
目错峰和重点项目保护
S0—S6 方案评价与边界检
验
第4章
第 5、6
章
该对应关系使第二章的理论基础与后续研究内容形成连续逻辑:理论提供
22
南京大学硕士学位论文
分析工具,企业数据形成问题诊断,管理规则和资源条件进入方案设计,结果
指标和情景参数用于验证方案。
(2)既有方法在 B 公司场景下的适配要求
B 公司具有明确的年度项目边界、项目分类体系、经营预算、项目重要度
规则以及不同颗粒度的资源数据,因此相关理论需要按照企业实际场景进行应
用转换。
(1)项目组合管理转化为项目价值和优先级治理。B 公司 2026 年正式项
目构成年度主要研究对象。项目组合管理首先用于建立项目价值评价和重要度
分层,再根据不同项目重要度设置重点项目保护和差异化调整空间。项目组合
治理由此贯穿年度计划、资源分配和滚动评审全过程。
(2)资源约束调度形成分层资源管理体系。R&D 人力资源具有完整月度
数据,适合作为主要量化资源开展负载分析;实验验证、认证和中试通过等效
资源参数反映不同项目和阶段的支撑资源压力。两类资源共同进入方案比较,
并分别按照各自数据颗粒度解释结果。
(3)企业项目规则形成调度约束。项目重要度、重点项目保护、项目顺延
边界、年度预算以及项目类型结构共同构成方案设计的业务边界。资源调度在
这些规则下调整项目启动和阶段安排,使方案同时满足资源改善和业务可接受
性要求。
(4)方案生成强调可执行性和可解释性。B 公司的年度正式项目数量较多,
同时涉及优先级、资源、月份和项目阶段等多个条件。本文采用约束驱动的启
发式调度和可行化修复形成候选方案,并通过项目级调整结果解释方案形成过
程。企业可以据此明确调整项目、调整原因、调整幅度、资源改善结果和剩余
风险。
(5)年度计划采用滚动治理方式持续应用。项目执行过程中会产生状态、
需求和资源条件变化。本文通过情景分析识别方案边界,并在管理机制中建立
月度监控、季度复盘和年度参数校准,使年度项目计划具备持续更新能力。
表 2.5 归纳既有方法在 B 公司场景中的具体适配关系。
表 2.5 既有方法在 B 公司场景中的适配关系
理论/方法
核心思想
B 公司应用场景
23
本文处理方式
第 2 章 理论基础与方法借鉴
理论/方法
项目组合管理
多项目管理
RCMPSP
关键链与缓冲
多目标优化
情景分析
启发式调度
核心思想
价值评价、优先级
和组合治理
共享资源和跨项目
协调
项目时间和资源约
束联动
瓶颈识别和重点保
护
多指标综合权衡
条件变化下方案比
较
复杂约束下形成可
行方案
B 公司应用场景
正式项目价值和重要度
存在差异
多项目并行使用共同资
源
项目在不同月份产生资
源需求
本文处理方式
项目价值评价与优先级
保护
多项目整体负载和协调
分析
建立项目—时间—资源
关系
重点项目需要稳定推进
项目保护与调整边界
同时考虑资源、价值和
调整
项目规模和资源条件存
在变化
140 项正式项目同时排程
综合方案评价
S3—S6 情景检验
候选排程与可行化修复
(3)本文方法路径
基于前述理论基础及 B 公司的实际管理条件,本文形成七个连续研究步骤。
第一步,企业问题诊断。通过项目主数据、项目周期、年度预算和资源信
息,分析 B 公司多项目并行研发的运行状态,识别主要资源冲突及其形成机制。
第二步,项目价值与优先级治理。根据客户重要度、战略匹配、平台复用、
收入潜力、毛利潜力和风险等因素形成项目价值评价,并进一步建立项目优先
级和重点项目保护规则。
第三步,资源负载与时序关联。将项目计划、项目周期和项目阶段映射到
时间维度,形成月度资源负载,为后续项目调度提供基础。
第四步,资源优化与调度。根据项目重要度、资源压力和项目调整空间,
对项目启动月份和阶段安排进行协调,形成多个可比较的资源调度方案。
第五步,可行化校验与修复。对候选方案持续检查预算、项目保护、项目
顺延边界及支撑资源压力,并根据校验结果进一步调整项目安排。
第六步,方案与情景评价。通过 S0、S1 和 S2 比较主要方案改善效果,并
通过 S3—S6 情景分析项目规模、资源条件、项目结构和项目周期变化下的方案
表现。
第七步,管理规则转化。将项目优先级、资源预警、项目错峰和方案评价
结果进一步转化为年度项目组合评审、资源协调和滚动复盘机制。
上述理论基础和方法路径如图 2.1 所示。
24
南京大学硕士学位论文
B 公司年度多项目研发管理问题
共享资源拥挤·项目优先级治理·年度计划与执行协调
↓
项目治理层
资源调度层
方案评价层
多项目管理
RCMPSP 思想
多目标优化
项目组合管理
关键链与缓冲管理
情景分析
→ 共享资源协调
→ 项目—时间—资源关联
→ 价值/资源/调整权衡
→ 项目价值与优先级
→ 瓶颈识别与缓冲保护
→ S0—S6 边界评价
↓
↓
↓
B 公司方法适配
项目价值与优先级规则·企业资源数据·年度预算·调度约束
R&D 月度量化·支撑资源等效压力·约束显式化调度·可行化修复
↓
研究输出
问题诊断 → 优先级治理 → 资源调度 → 方案评价
→ 情景检验 → 管理治理规则
↓
章节衔接
第 3 章问题诊断 → 第 4 章方案设计 → 第 5 章结果评价 → 第 6 章管理机制
图 2.1 理论基础与研究方法路径
图 2.1 体现了理论方法从项目治理、资源调度到方案评价的逐层衔接。项
目组合管理和多项目管理提供项目层面的治理逻辑,资源约束调度和关键链提
供资源执行层的方法基础,多目标优化和情景分析提供方案评价和边界检验工
具,最终结合 B 公司的项目、预算、资源和管理规则形成企业年度研发项目优
化方法。
为了进一步说明本文各阶段研究任务与理论方法之间的关系,表 2.6 对全
文研究链条进行归纳。
表 2.6 研究阶段、理论方法与研究输出对应关系
研究阶段
问题提出
核心任务
明确多项目资源协调
问题
主要理论和方法
研究输出
多项目管理
研究问题
25
第 2 章 理论基础与方法借鉴
研究阶段
问题诊断
项目治理
方案设计
方案评价
情景检验
管理转化
核心任务
分析项目和资源运行
状态
建立项目分层和保护
规则
调整项目时间与资源
安排
比较资源、价值和调
整结果
分析条件变化后的方
案表现
建立持续治理机制
主要理论和方法
多项目管理、资源约束调
度
研究输出
资源冲突及形成机
制
项目组合管理
项目价值与优先级
RCMPSP 思想、关键链与
缓冲
S1、S2 方案
多目标优化
综合评价结果
情景分析
S3—S6 结果
项目组合治理、滚动管理
年度、季度和月度
管理规则
通过上述理论与方法的衔接,本文建立了从 B 公司实际管理问题出发,经
数据诊断、资源调度和方案评价,再转化为企业治理规则的完整研究路径。
本章围绕 B 公司年度多项目研发资源优化与调度问题,梳理了多项目管理、
项目组合管理、资源约束项目调度、关键链与缓冲管理、多目标优化和情景分
析等理论与方法,并明确了各类理论在本文中的具体作用。
多项目管理为共享资源条件下的跨项目协调提供整体分析视角,项目组合
管理为项目价值评价、优先级治理和重点项目保护提供管理基础。资源约束项
目调度建立项目计划与资源需求之间的时间关系,关键链与缓冲管理进一步支
持瓶颈识别、重点项目保护和执行稳定性。多目标优化用于综合评价项目价值、
资源改善和项目调整代价,情景分析用于评价方案在项目规模、资源能力、项
目结构和项目周期变化条件下的表现。
结合 B 公司的年度项目边界、资源数据和管理规则,本文进一步形成项目
价值和优先级治理、月度资源负载分析、约束驱动调度、可行化修复及 S0—S6
方案评价等方法步骤,并建立“问题诊断—优先级治理—资源调度—方案评价—
情景检验—管理转化”的研究路径。
下一章将进入 B 公司的实际项目管理场景和项目数据,通过项目结构、项
目周期、年度预算和资源负载分析,对第一章提出的资源拥挤和项目协调问题
进行系统诊断,并进一步识别影响年度项目运行的主要因素,为第 4 章资源优
化与调度方案设计提供事实基础。
26
南京大学硕士学位论文
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析
本章以 B 公司真实研发项目数据为基础,围绕年度项目规划、项目周期、
预算边界和共享资源负载开展问题诊断。通过统一 2024—2025 年历史数据与
2026 年正式项目样本口径,识别项目延期、资源峰值和关键阶段窗口重叠等问
题,并归纳其形成原因,为第 4 章优化与调度方案设计提供依据。
3.1 B 公司研发项目管理场景
3.1.1 B 公司及其研发项目管理特点
本文研究对象并非单个研发项目的局部计划控制问题,而是制造型企业在
年度经营周期内形成的研发项目组合,以及该组合在共享资源约束条件下的资
源配置与跨项目调度问题。企业项目开发活动具有显著的多项目并行特征,不
同客户、平台和品类的项目在概念、方案、详细设计、产品验证、工艺开发与
验证、生产验证与发布等阶段并行推进,并共同占用有限的研发人力、实验能
力、认证能力和中试/样机资源。
从项目构成看,研究统一以年度项目组合中的 B、C、D、E 类项目作为主
研究对象。B 类项目复杂度较高、周期较长、资源消耗强度较大;C 类项目主
要承担平台延展及中高复杂度开发任务;D 类项目数量较多,是年度组合的重
要主体;E 类项目周期较短、单项资源需求较低,但因数量多,仍可能在关键
阶段与其他项目形成资源竞争。Sourcing 和 F 类项目不作为主建模对象,仅在
支撑性预算和资源边界中反映。
从管理层级看,本文研究对象处于年度组合层与执行调度层的交叉位置。
一方面,企业需要在年度预算与资源边界下确定项目组合结构、项目优先级和
资源投向;另一方面,还需要在执行层面对项目启动节奏、关键阶段窗口、高
重要度项目保障和延期风险进行协调控制。表 3.1 对研究对象边界进行归纳。
27
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析
表 3.1 研究对象界定表
维度
研究对象
内容
年度项目组合及跨项目资源
优化与调度问题
项目类型
B、C、D、E 类项目
时间范围
2024—2026 年
资源范围
资金、人时、实验/认证/中
试能力
分析粒度
年度、月度、阶段
管理层级
组合层与执行层交叉
本文界定方式
以制造型企业年度研发与开发项目组
合作为核心研究对象
统一作为主建模对象,Sourcing 和 F 类
通过支撑口径反映
2024—2025 年为基线,2026 年为优化
对象
以统一口径纳入数据体系与模型边界
年度组合层、月度负载层、六阶段推
进层
既关注项目组合治理,也关注跨项目
节奏与资源协调
论文所研究的企业项目场景,是制造型企业在年度经营约束下由多类研发
与开发项目并行推进所形成的组合运行场景。企业在同一年度内需要同时承担
客户导向、平台导向和产品导向的项目任务,这些项目在详细设计、产品验证、
认证准备和量产导入等关键阶段高度依赖同一研发与验证体系,从而形成典型
的共享资源竞争关系。
从结构上看,企业项目场景可划分为经营目标层、项目组合层、共享资源
层和运行结果层四个层面。经营目标层体现销售目标、研发预算和投入强度约
束;项目组合层体现 B/C/D/E 项目结构、优先级和组合价值;共享资源层体现
研发人力、实验、认证和中试能力边界;运行结果层则表现为资源峰值、延期
风险、预算偏差和组合价值实现。企业项目场景分层结构如图 3.1 所示。
28
南京大学硕士学位论文
经营目标层
销售目标增长 | 研发预算受控 | 高重要度项目保障
↓
项目组合层
B 类项目 | C 类项目 | D 类项目 | E 类项目
↓
共享资源层
R&D | Lab | Cert | Pilot
↓
运行结果层
资源峰值 | 窗口拥堵 | 延期风险 | 预算偏差 | 组合价值差异
图 3.1 企业项目场景分层示意图
进一步归纳,企业项目场景具有五个典型特征:一是项目数量较多且类型
差异显著;二是研发、实验、认证和中试/样机资源具有共享性和刚性;三是项
目推进节奏在时间维度上容易失衡;四是高重要度项目与一般项目共同竞争同
一资源池;五是最终运行结果集中体现为资源峰值、延期和预算偏差等复合性
问题。表 3.2 对企业项目场景特征进行归纳。
表 3.2 企业项目场景特征归纳表
场景特征
具体表现
对管理的影响
对本文研究的启示
项目数量多
年度内并行推进多个研
发项目
项目之间相互挤占资
源
需从组合层面统筹项
目配置
项目类型差异
大
B/C/D/E 类项目周期与
投入差异明显
单一规则难以覆盖全
部项目
需引入类型参数体系
资源共享性强
R&D、Lab、Cert、
Pilot 资源共用
容易形成关键窗口拥
堵
需开展跨项目调度分
析
预算约束增强
2026 年研发投入占比
控制在约 3.0%
难以依赖资源扩张解
决问题
需提高资源配置效率
重点项目需保
障
高重要度项目与一般项
目并行推进
普通排序难以保障关
键项目
需嵌入优先级与保障
约束
3.1.2 年度研发项目规划与资源配置机制
B 公司的年度研发项目计划通常由经营目标、客户需求、产品规划和各部
门项目申报共同形成,并在年度预算评审后确定初始项目清单。资源配置以职
能部门资源池为基础,研发、实验、认证和中试/样机等资源根据项目阶段需求
29
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析
进行分配;当多个项目在同一月份争用资源时,再通过项目会议和跨部门协调
调整顺序。
该机制能够维持日常项目推进,但存在两个明显不足:一是项目立项与月
度资源排程分阶段进行,年度评审更关注项目必要性和预算总额,对阶段窗口
重叠和月度峰值关注不足;二是资源冲突后的调整较多依赖临时协商,项目优
先级尚未完全转化为统一的保护、错峰和顺延规则。因此,原始计划在年度总
量层面看似可安排,在月度执行层面仍可能出现连续高压。
上述规划与配置机制构成本文问题诊断的业务背景。为保证后续分析口径
清晰,本文进一步从时间、项目、资源、分析粒度和外部变量五个方面界定研
究边界:以 2024—2025 年为历史管理基线,以 2026 年为优化目标年度;以 B、
C、D、E 类项目为正式研究对象;以预算、研发人力、实验、认证和中试/样机
资源为核心约束;采用年度—月度—阶段三层分析粒度。
表 3.3 本文研究范围与边界表
边界类别
纳入范围
不纳入范围
说明
时间范围
2024、2025、2026
2023 年及更早年度不
作为主要分析期
2024—2025 年为基
线,2026 年为优化对
象
项目范围
B/C/D/E 类项目
Sourcing、F 类项目不
作为主建模对象
Sourcing、F 类通过预
算与支撑资源口径反映
资源范围
资金、人时、实验/认
证/中试能力
渠道费用、终端营销
费用
聚焦研发与开发直接控
制的资源边界
分析粒度
年度、月度、六阶段
作业级超细颗粒调度
兼顾管理解释力与模型
可计算性
市场变量
项目重要度、需求结
构变化(情景层)
终端价格弹性、复杂
竞争策略
仅保留可进入规划与验
证的变量
外部因素
资源容量扰动、需求
结构扰动
宏观政策和不可量化
外部冲击
在讨论与展望中作定性
说明
为保证研究的真实性与可验证性,本文以企业近三年的经营计划、预算数
据及项目执行数据作为研究基础。2024—2026 年间企业面临较典型的“销售目
标提升与研发投入约束并存”的经营环境。2024 年销售额约为 200 M USD,研
发预算为 7.6 M USD,研发投入强度约为 3.80%;2025 年销售额约为 190 M
USD,研发预算为 6.6 M USD,投入强度约为 3.47%;2026 年销售目标提升至
210 M USD,而研发预算需控制在 6.3 M USD 左右,投入强度目标约为 3.00%。
30
南京大学硕士学位论文
这一变化表明,企业在 2026 年面对的是预算进一步收敛条件下的项目组合
治理与资源调度优化问题,不能依赖资源简单扩张缓解压力,而必须在既定预
算空间内提升项目组合和资源配置效率。表 3.4 列示企业经营与研发投入基线。
表 3.4 企业经营与研发投入基线表
年度
销售额(M USD)
研发预算(M USD)
2024
2025
2026
200
190
210
7.6
6.6
6.3
研发投入强度(%
)
3.80
3.47
3.00
3.2 项目数据、预算与资源边界
3.2.1 数据来源与样本范围
论文所使用的数据主要来源于企业真实业务记录及其配套管理资料,涵盖
项目清单、项目实际费用明细、年度预算与经营数据、单项目预算模板、时间
计划与阶段输入以及假设输入规则等核心数据对象。项目清单用于识别项目数
量、类型结构和年度项目集合边界;费用明细用于构建单项目投入结构和项目
类型平均投入;年度预算与经营数据用于设定预算边界和经营约束;预算模板、
时间计划表与假设输入用于预算拆分、资源占用和阶段分布校准。
表 3.5 数据集清单与用途表
数据集名称
项目清单
时间范围
2024—2026
关键字段
在本研究中的作用
项目类型、平台/品类、客户 识别项目数量、结构
类型、计划节点等
和类型边界
2024—2025
项目实际费用明
IT 编码/型号、费用科目、金 构建单项目投入结构
(2023 年 辅
细
额、期间等
和类型平均投入
助校准)
年度预算与经营
数据
2024—2026
销售额、研发预算、预算强
度等
设定年度预算边界和
投入强度目标
单项目预算模板
当前版口径
阶段预算、费用构成、资源
投入等
形成预算拆分和参数
校准依据
时间计划与阶段
输入
当前版口径
项目起止时间、阶段节点、
阶段 share 等
形成时序分配与阶段
输入
假设输入规则
当前版口径
容量边界、Lab 因子、顺延
规则等
形成模型输入和分析
前提
为将分散于不同业务表单中的原始数据转化为可用于后续建模的数据,本
文对数据进行了主键匹配、金额统一、重复记录处理、缺失值处理和费用科目
标准化。处理后的研究样本能够在项目类型、时间口径和资源口径上保持一致。
31
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析
表 3.6 列示主要预处理规则。
表 3.6 数据预处理规则表
处理环节
处理规则
目的
主键匹配
以项目 IT 编码为主,型号/名称为辅
保证项目—费用映射可
追溯
时间口径
费用按发生期间归集;年度分析按发生年度
统计
保证跨年度可比
金额口径
统一折算到同一币种与量纲
消除金额单位差异
重复记录处理
去除重复项目或重复费用归集
避免重复统计
缺失值处理
关键字段缺失剔除,非关键字段按统一规则
修正
保证数据完整性
费用科目标准化
映射到统一研发费用结构
支撑后续成本池构建
按项目主清单源记录口径,2024—2026 年 B、C、D、E 类项目共计 1020
项,其中 B 类 14 项、C 类 205 项、D 类 442 项、E 类 359 项。其中,2024 年和
2025 年源记录分别为 473 项和 407 项,经状态、关键字段完整性和研究边界筛
选后,形成 360 项和 329 项历史预处理研究样本,用于项目周期、费用和资源
参数统计;2026 年 140 项正式项目全部进入基线复现和方案优化。表 3.7 展示
2024—2026 年项目源记录结构。
表 3.7 2024—2026 年 B/C/D/E 项目源记录结构表
年份
B 类项目数 C 类项目数 D 类项目数
E 类项目数
合计
2024
5
96
219
153
473
2025
6
51
156
194
407
2026
3
58
67
12
140
合计
14
205
442
359
1020
在完成数据预处理后,研究数据进一步组织为可直接进入模型表达与指标
计算的结构化体系。结合年度项目组合优化与跨项目资源调度的需要,核心数
据被组织为年度预算表、项目主数据表、项目费用/预算拆分表、资源容量表、
资源负载表、情景表和 KPI 表等对象。
32
南京大学硕士学位论文
表 3.8 研究数据组织与核心表结构
数据表
Budget_y
Project_p
核心字段
含义
单位
y, Sales_y,
B_total(y),
B_var(y),
B_fix(y)
p_id, Type_p,
Platform_p,
Customer_p,
Factory_p,
Status_p,
Value_p
年度预算边界
与项目预算约
束
万美元
项目主数据与
项目价值代理
来源/生成方式
经营计划、年
度研发预算及
项目预算口径
统一
—/分
项目清单、品
牌映射、派生
评分
万美元 / %
费用明细标准
化、预算模板
统计
Cost_{p,k}
b_p, b_p,k,
share_Type,k
项目总预算、
项目分类预
算、类型预算
占比
ResourceCap_{k
,t}
Cap_{k,t},
NetCap_{k,t}
月度资源容量
上限
FTE / 等效值
Load_{p,k,t}
r_{p,k,t},
load_{p,k,t}
项目在时间维
度下的资源占
用
FTE / 等效值
Scenario_s
S0–S6, rule_s,
threshold_s
不同情景的约
束边界与调度
规则
—
情景设计与管
理假设
KPI_m
Peak, P90,
TotalGap,
ShiftedProjects,
AvgDelay,
ProtectRate,
CrossYear,
SupportRisk
方案评价与结
果复核指标
FTE / 月 / % /
项
基线测算与优
化结果生成
管理校准、模
板反推、月均
常数
项目起止时
间、阶段
share、资源曲
线展开
3.2.2 B、C、D、E 类项目及周期特征
多项目环境下的资源优化依赖统一的时间计划与阶段输入。本文将项目推
进过程划分为概念、方案、详细设计、产品验证、工艺开发与验证、生产验证
与发布六个阶段,并基于标准预算模板和管理校准结果设置阶段 share。不同项
目类型在阶段投入上的差异,通过阶段 share、Lab 因子和排程模型计划周期参
数共同进入后续模型。
项目分类在本文中不仅用于统计,也用于确定排程模型计划周期参数、阶
段投入和顺延边界。B 类项目复杂度较高,通常需要更长的设计与验证周期;
C 类项目兼具平台延展和常规开发特征;D 类项目数量多,是月度资源峰值的
33
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析
重要来源;E 类项目单项资源强度相对较低,但集中推进时仍会占用实验和样
机窗口。
基于上述差异,本文按项目类型设置阶段 share、排程模型计划周期参数和
Lab 因子,使资源负载测算能够反映不同项目在六个阶段中的投入变化。该处
理避免仅以项目数量平均分配资源,也为后续识别阶段窗口重叠和设定差异化
顺延规则提供了依据。
表 3.9 时间计划与阶段输入表
输入类别
项目时间计
划
阶段分布输
入
六阶段总预
算 share(B
类)
六阶段总预
算 share(C
类)
六阶段总预
算 share(D
类)
六阶段总预
算 share(E
类)
Lab 因子
排程模型计
划周期参数
主要字段/参数
开始时间、结束时
间、阶段节点、关键
里程碑
六阶段 share:概念、
方案、详细设计、产
品验证、工艺开发与
验证、生产验证与发
布
来源
用途
时间计划表 / 项
目清单
支撑时序分配与调度
变量
标准预算模板 +
时间计划表 + 管
理校准
支撑阶段资源分配
6.9% / 2.1% / 29.2% /
55.2% / 4.6% / 2.0%
B2 标准预算模
板
形成 B 类阶段投入模
板
0.9% / 1.5% / 10.3% /
75.3% / 9.9% / 2.0%
C 类标准预算模
板
形成 C 类阶段投入模
板
0.0% / 0.0% / 32.1% /
42.4% / 19.5% / 6.0%
D 类标准预算模
板
形成 D 类阶段投入模
板
0.0% / 4.9% / 18.0% /
37.7% / 20.9% / 18.6%
E 类标准预算模
板
形成 E 类阶段投入模
板
B=1.2, C=1.0, D=0.8,
E=0.5
B=12 个月,C=8 个
月,D=6 个月,E=4
个月
管理校准
项目模板 + 历史
辅助校准
项目需求换算为 Lab
占用项目数/等效占用
支撑缺失排期校准、
阶段展开与周期敏感
性分析
3.2.3 预算结构、资源类别与容量边界
年度研发预算并非全部可由项目组合决策直接调整,而是由固定/不可归集
预算与项目组合变动预算共同构成。前者主要包括基础人力、共性技术和平台
维护等费用;后者对应能够归集到正式项目并用于方案边界校验的项目组合费
用,是本文开展预算一致性比较的主要对象。年度预算关系如式(3-1)所示。
𝐵𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝑦) = 𝐵𝑓𝑖𝑥 (𝑦) + 𝐵𝑣𝑎𝑟 (𝑦)
34
(3-1)
南京大学硕士学位论文
表 3.10 研发预算结构与预算模板参数化表
年度
销售额(万
美元)
研发预算总
额 B_total(
万美元)
2024
2025
2026
20000
19000
21000
760.0
660.0
630.0
项目组合变
动预算
B_var(万
美元)
140.4414
140.3341
72.4518
固定/不可归
集预算 B_fix
(万美元)
B_var 占比
619.5586
519.6659
557.5482
18.5%
21.3%
11.5%
为使财务费用数据能够进入资源优化与调度模型,本文将原始费用科目归
并为可用于建模的资源/成本池,并与 R&D、Lab、Cert、Pilot 等资源类别衔接。
该处理使项目总预算不再只是事后财务记录,而是转化为能够参与多资源约束
表达的项目—资源类别向量。
资源容量以企业现有配置和管理校准结果为基础。其中,研发人力以 FTE/
月表示,常规月度容量约为 45.3 FTE;实验、认证和中试/样机资源按照阶段需
求和等效能力进行换算。该容量既是识别月度高压窗口的比较基准,也是第 4
章方案评价中衡量残余资源缺口的重要依据。
需要说明的是,年度资源总量可用并不代表每个月均可无条件调配。实验
室工位、认证窗口和样机试制能力具有明显的时间刚性,短期冲突往往只能通
过项目错峰、阶段调整或跨部门协调缓解。因此,本文同时保留年度预算边界
和月度资源边界,以反映 B 公司真实的计划约束。
表 3.11 费用科目映射与资源类别表
标准化费用
科目
典型原始科目(示例)
参数符号
人力
研发人员工资、奖金分摊、外包开发人
力、加班等
bₚ,HR
材料/样品
样品采购、试制材料、耗材、试验件等
bₚ,SMP
模具/工装
模具、夹治具、工装、模具修理等
bₚ,TL
认证/测试
第三方认证、实验室测试、可靠性验证
等
bₚ,CER
材料/外协
外协试制、外部制造及采购相关费用
bₚ,EXT
其他
专利、差旅、顾问及其他研发相关支出
bₚ,OTH
35
在研究中的作用
作为研发主资源
投入基础
反映试制与验证
投入强度
反映工程资产投
入
反映质量阈值与
认证资源占用
反映外部制造和
试制支持
作为兜底项,保
证结构完整性
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析
3.3 项目周期与延期问题分析
3.3.1 2024—2025 年项目周期与延期基线
本文以 2024—2025 年作为历史管理基线。考虑到 B 类项目数量较少,为提
高周期参数识别的稳定性,表 3.12 同时保留 2023—2025 年 Close 项目作为辅助
校准样本,但问题诊断和年度比较仍聚焦 2024—2025 年。辅助样本结果显示,
B2、C、D、E 类项目在实际开发周期和延期时长上存在明显差异,其中 C 类、
D 类和 E 类项目平均延期分别为 180.2 天、110.1 天和 81.9 天,说明不同项目类
型不能采用同一周期标准。
表 3.12 2023—2025 年 Close 项目周期与延期结果汇总表
项目类型
Close 项
目数
实际周期
均值(天)
实际周期
中位数(天
)
平均
Delay(天)
Delay 中
位数(天)
现行标准
周期(天)
B2
6
562.0
615
34.0
46.0
439
C
170
405.8
338
180.2
132.5
313
D
296
272.2
246
110.1
91.5
269
E
300
225.0
211
81.9
43.5
105
进一步对现行标准与 P50、P75、P75+10%经验标准进行覆盖率比较可见,
现行标准对 B2 和 E 类项目的覆盖率偏低,分别仅为 33.3%和 12.0%;C 类项目
现行标准覆盖率为 44.1%,D 类项目为 57.8%。相比之下,P75+10%口径下 C、
D、E 类项目覆盖率分别提升至 79.4%、82.8%和 82.0%。该结果说明,后续标
准周期和延期约束设置应结合历史分布特征,而不能简单沿用经验标准。
表 3.13 标准覆盖率对比表
现行标准覆盖率
P50 覆盖率% P75 覆盖率%
%
P75+10%覆
盖率%
项目类型
样本数
B2
6
33.3
83.3
83.3
83.3
C
170
44.1
50.6
74.7
79.4
D
296
57.8
51.7
76.0
82.8
E
300
12.0
51.0
75.3
82.0
需要说明的是,表 3.12 和表 3.13 用于反映历史项目实际完工周期及现行周
期标准的覆盖情况;表 3.9 及后续模型采用的 12/8/6/4 个月参数属于 2026 年度
排程模型计划周期参数,主要用于缺失排期校准、项目阶段展开和周期敏感性
分析,不作为历史实际完工周期的预测值。
36
南京大学硕士学位论文
3.3.2 2026 年项目计划及交付压力
2026 年正式研究样本由 B、C、D、E 四类共 140 项项目构成。原始计划在
年度前段集中启动,设计、验证、认证和中试等阶段随项目周期向相近月份传
导,形成连续的共享资源竞争。原计划能够体现业务部门的项目承载意图,但
缺少对月度容量和阶段窗口的系统校验,因此交付压力首先表现为资源高压,
而非立即表现为全部项目延期。
3.4 研发资源负载与瓶颈分析
3.4.1 研发资源负载测算与容量比较
基于 B2、C、D、E 四类标准预算模板聚合结果,标准化研发费用结构显示,
人力、模具/工装和认证/测试构成研发投入的主要部分。其中,模具/工装费用
占比为 41.92%,人力费用占比为 37.90%,认证/测试费用占比为 10.35%。这一
结构说明,企业研发投入并非单一人力投入,而是“人力+工程资产+验证活动”
的复合结构。
表 3.14 标准化研发费用结构结果表
标准化科目
费用金额(万元
)
占研发费用比重
(%)
说明
人力
130.44
37.90
研发人员、外部开发等投入
材料/样品
28.12
8.17
样品、试制材料、模型制作等
模具/工装
144.28
41.92
模具、专用工装、专用设备等
认证/测试
35.61
10.35
认证、实验室测试、可靠性验证
等
差旅
1.74
0.51
驻厂、现场支持等
顾问
0.00
0.00
技术顾问、外部咨询等
其他
4.01
1.17
业务招待、培训、团队建设及其
他
合计
344.20
100.00
—
2026 年月度研发负载基线进一步揭示了多项目环境下的资源时序失衡。按
照项目起止时间、项目类型和月度资源需求统一展开后,2026 年 1—8 月 R&D
负载连续高于 45.3 FTE 月度常规容量,5 月达到峰值 69.01 FTE,超载 23.71
FTE;9 月以后负载明显回落,呈现“前紧后松”的年度资源分布特征。表 3.15 和
图 3.2 展示月度负载结果。
37
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析
表 3.15 2026 年月度研发负载基线表
月份
项目月均占用人
数(FTE)
当月活跃项目
数
R&D 月度上限
(FTE)
超载/剩余(FTE)
1月
48.08
88
45.3
+2.78
2月
58.56
88
45.3
+13.26
3月
60.56
80
45.3
+15.26
4月
64.45
92
45.3
+19.15
5月
69.01
80
45.3
+23.71
6月
64.41
56
45.3
+19.11
7月
59.97
53
45.3
+14.67
8月
49.34
49
45.3
+4.04
9月
34.00
41
45.3
-11.30
10 月
27.38
42
45.3
-17.92
11 月
18.80
37
45.3
-26.50
12 月
8.68
15
45.3
-36.62
69,01
70
64,45
58,56
R&D负载(FTE)
60
50
64,41
60,56
59,97
49,34
48,08
40
34,00
27,38
30
18,80
20
8,68
10
0
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
常规容量45.3 FTE
S0月度R&D负载
图 3.2 2026 年月度研发资源负载基线
38
10月 11月 12月
南京大学硕士学位论文
3.4.2 资源峰值与异常窗口识别
基线测算表明,B 公司研发资源的主要压力集中在上半年,月度负载峰值
明显高于约 45.3 FTE 的容量边界,而下半年存在相对闲置。该现象说明企业面
临的主要矛盾是项目时序集中和阶段窗口重叠形成的结构性峰值,而不是全年
资源总量绝对不足。
从异常窗口看,1—8 月负载连续高于常规容量,2—7 月构成年度主要高压
区间,5 月达到 69.01 FTE。连续超载比单月峰值更值得关注,因为它会压缩项
目之间的调整空间,并使前序设计任务的延误继续向验证、认证和中试阶段传
导。
与此同时,9 月以后资源负载明显回落,表明年度内仍存在可用于错峰的
时间空间。由此,B 公司的优化重点应放在调整项目启动顺序和阶段窗口,通
过利用后期相对低负载月份承接部分工作量改善全年资源曲线。
3.4.3 实验、认证及中试资源瓶颈分析
除研发人力外,实验、认证和中试/样机资源也具有阶段性和窗口性约束。
不同项目进入验证、认证和试制阶段的时间高度重叠时,即使年度总量尚可满
足,也会因短期容量刚性形成排队和等待,并进一步传导为项目延期风险。
实验与认证资源主要在产品验证和认证准备阶段被集中占用,窗口一旦错
过,重新预约和重复测试会延长后续节点;中试/样机资源则同时受样机数量、
试制场地和工程支持能力影响,其拥堵容易直接延迟生产验证与发布。三类资
源与研发人力并非相互独立,而是沿六阶段流程形成前后传导关系。
因此,方案设计在量化削减 R&D 主资源峰值的同时,还需要检查错峰后是
否把压力转移到实验、认证或中试窗口。由于三类支撑资源分别采用项目数、
小时和窗口等异构口径,本文将其作为阶段窗口和可行化修复条件,不与 FTE
直接合并,也不对其宣称独立削峰率。
3.5 多项目资源冲突成因与优化需求
3.5.1 项目时序集中与阶段窗口重叠
B 公司资源冲突首先来源于项目启动节奏集中。多个项目在年度初期同步
启动后,其设计、验证和试制阶段沿相似周期推进,导致关键资源需求在少数
39
第 3 章 B 公司研发项目管理现状与资源冲突问题分析
月份叠加,形成连续高压窗口和前紧后松的负载结构。
形成这一现象的直接原因,是年度计划以项目清单和目标节点为主要输出,
尚未把项目类型、计划周期参数和阶段资源需求同步展开到月度容量曲线。项
目在立项时分别看似合理,但在组合层面叠加后,便形成相同阶段集中到达的
放大效应。
3.5.2 项目优先级与跨部门协调问题
现行优先级更多用于项目排序,尚未完全转化为资源冲突条件下的保护和
调整规则。当高重要度项目与一般项目共同竞争研发、实验、认证和中试资源
时,跨部门协调往往依赖临时协商,增加了计划波动和重点项目受影响的风险。
同时,预算评审、项目立项和资源协调分布在不同管理环节,缺少统一的
方案评价标准。发生冲突后,各部门容易从本部门任务出发争取资源,难以快
速判断应保护哪些项目、调整哪些项目以及调整幅度是否可接受,导致计划修
订成本增加。
3.5.3 问题归纳与资源优化需求
综合上述分析,B 公司需要建立贯通年度项目组合与月度资源排程的优化
机制:在预算边界内统一评价项目价值,设置高重要度项目保护和差异化顺延
规则,依据月度负载识别关键窗口,并通过项目错峰和阶段协调降低峰值。方
案输出不仅要给出数值结果,还应说明项目调整对象、调整原因、资源改善幅
度和剩余风险,以支持企业执行。
3.6 本章小结
本章基于 B 公司历史数据和 2026 年正式项目样本,对项目周期、预算结构
和资源负载进行了诊断。分析表明,资源矛盾主要由项目启动集中、阶段窗口
重叠和优先级协调机制不足共同造成。上述问题及优化需求构成第 4 章方案设
计、模型构建和求解流程的现实依据。
40
南京大学硕士学位论文
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
第 3 章基于 B 公司 2026 年正式研发项目数据,对年度项目结构、项目周期、
研发预算和月度资源负载进行了分析。分析结果表明,B 公司年度研发资源压
力与项目启动节奏、开发阶段重叠以及项目优先级和资源协调机制密切相关。
基于上述问题诊断,本章进一步构建适用于 B 公司的多项目研发资源优化与调
度方案。
方案以 2026 年 140 项正式项目为统一研究对象,在年度研发预算、项目优
先级和共享资源边界下,通过项目价值评价形成差异化保护规则,将项目计划
和资源需求展开到月度时间维度,并通过项目启动月份和阶段窗口调整改善资
源分布。
在方案设计中,S0 用于复现企业原始年度项目计划;S1 将企业现有的项目
优先级和资源协调经验转化为明确的错峰规则;S2 在同一项目和管理边界下,
通过峰值窗口识别、候选项目枚举、资源效果比较和可行化修复进一步形成优
化排程。S3—S6 分别从项目规模、R&D 资源能力、项目类型结构和项目周期
变化四个方面评价方案适用边界。
4.1 方案目标与总体设计思路
4.1.1 方案目标与设计原则
本文以 B 公司 2026 年正式年度研发项目作为优化对象。经项目类型和状态
统一后,共形成 B、C、D 和 E 类正式项目 140 项,其中 B 类 3 项、C 类 58 项、
D 类 67 项、E 类 12 项。
设正式项目集合为:
P = {1, 2, … , 140}
(4-1)
G = {B, C, D, E}
(4-2)
项目类型集合定义为:
本文采用月度作为主要调度时间粒度:
T = {1, 2, … , 12}
资源集合包括 R&D、实验验证、认证和中试四类:
41
(4-3)
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
(4-4)
K = {R&D, Lab, Cert, Pilot}
结合 B 公司的年度经营和项目管理要求,方案设置项目、预算、资源和项
目保护四类管理边界。
(1)年度项目边界。S0、S1 和 S2 采用相同的 140 项正式项目集合。方案调
整通过项目启动时间、阶段窗口和有限顺延完成,使不同方案保持相同的
年度业务基础。
(2)年度预算边界。2026 年研发预算上限为 630.0 万美元。其中项目组合变
动预算为 72.4518 万美元,固定及不可归集预算为 557.5482 万美元。各方
案在统一预算口径下开展比较。
(3)资源边界。R&D 采用企业确认的 45.3 FTE/月作为常规资源容量。实验
验证、认证和中试采用等效资源参数进行阶段性压力分析,Lab、Cert 和
Pilot 的基准参数分别为 5.2、4.5 和 33.6 等效单位/月。
(4)项目保护边界。项目按照 P1、P2、P3 和 P4 进行分层。P1 顺延量固定为
0 个月;P2 最大调整空间为 1 个月;P3 最大调整空间为 3 个月;P4 最大调
整空间为 5 个月。高重要度项目获得更严格的计划保护,低优先级项目承
担主要资源错峰任务。
表 4.1 方案设计边界与参数口径
边界类别
具体口径
方案作用
项目范围
2026 年正式项目 140 项
S0—S2 保持统一项目集合
年度销售目标
210 M USD
年度经营背景
研发预算上限
6.3 M USD
年度预算边界
项目组合变动预算
72.4518 万美元
项目预算评价
R&D 常规容量
45.3 FTE/月
主资源负载与缺口评价
Lab 基准参数
5.2 等效单位/月
实验验证压力评价
Cert 基准参数
4.5 等效单位/月
认证压力评价
Pilot 基准参数
33.6 等效单位/月
中试压力评价
项目优先级
P1/P2/P3/P4
项目保护及错峰顺序
调度方式
启动时间、阶段窗口、有限顺
延
调整资源时间分布
数据来源:B 公司 2026 年项目数据、年度预算和资源管理规则整理。
42
南京大学硕士学位论文
4.1.2 组合—调度一体化总体框架
根据第 3 章问题诊断,方案从项目治理和资源调度两个层面同时展开。项
目治理层首先识别不同项目的业务价值和优先级,形成项目保护和调整边界;
资源调度层将项目资源需求映射到月度时间轴,通过调整具有时间弹性的项目
改善年度资源分布。
具体过程包括六个连续环节。第一,建立统一方案输入,包括 140 项正式
项目、项目周期、项目资源需求、项目优先级、年度研发预算和支撑资源参数。
第二,根据项目价值评价和管理规则完成 P1—P4 优先级治理。第三,将项目周
期和开发阶段转换为 R&D 及支撑资源的月度负载。第四,通过项目启动月份和
阶段窗口调整形成候选排程。第五,对预算、优先级、项目顺延、开发阶段和
四类资源负载进行校验。第六,形成 S0、S1 和 S2 三个主要方案,并通过 S3—
S6 扩展情景评价方案边界。
项目组合管理关于项目价值、战略一致性和项目优先级的研究为项目治理
提供理论依据[5][10][11];资源约束多项目调度关于项目时序和共享资源联动的研
究为资源调度提供方法基础[12][13][16-20]。
总体方案如图 4.1 所示。
第 3 章问题诊断:月度资源高压 / 阶段需求重叠 / 优先级联动不足 /
年度资源校验不足
↓
方案输入:140 项正式项目 + 项目周期 + 项目优先级 + R&D 需求 +
年度预算 + Lab/Cert/Pilot 参数
↓
项目治理:Value 评价 → P1/P2/P3/P4 分层 → 重点项目保护 → 差异
化顺延边界
↓
资源调度:启动时间调整 → 阶段窗口协调 → R&D 与支撑资源月度
负载重算
↓
43
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
方案校验:预算 + 优先级 + 顺延 + 阶段 + R&D + Lab/Cert/Pilot
↓
方案生成:S0 原始计划 → S1 规则法 → S2 主优化方案
↓
扩展验证:S3 项目压力 → S4 资源收紧 → S5 结构变化 → S6 周期变
化
图 4.1 组合—调度一体化总体方案框架
资料来源:作者根据第 3 章问题诊断及第 2 章理论借鉴框架整理。
(1)符号与基本变量
为便于后续模型和算法表达,本章对主要集合、参数、决策变量和评价指
标进行统一定义,见表 4.2。
表 4.2 模型主要符号及定义
符号
类型
含义
P
集合
2026 年 140 项正式项目集合
G
集合
B、C、D、E 项目类型集合
T
集合
1—12 月时间集合
K
集合
R&D、Lab、Cert、Pilot 资源集合
p
索引
项目
t
索引
月份
k
索引
资源类型
Vₚ
参数
项目 p 价值代理量
bₚ
参数
项目 p 变动预算
dₚₖₜ
参数
项目 p 在月份 t 对资源 k 的需求
Capₖₜ
参数
资源 k 在月份 t 的容量或基准参数
Priorityₚ
参数
项目 p 优先级
Δ̄ₚ
参数
项目最大允许顺延月份
Δₚ
变量
项目相对原计划的顺延月份
Loadₖₜ
指标
月份 t 资源 k 总负载
Gapₜ
指标
R&D 月度容量缺口
Peak
指标
年度 R&D 最高月度负载
44
南京大学硕士学位论文
符号
类型
含义
TotalGap
指标
年度 R&D 超容量总量
DelayCost
指标
项目调整代价
SupportRisk
指标
支撑资源压力指标
资料来源:作者根据本文模型定义整理。
4.2 项目价值评价与优先级规则
4.2.1 项目价值评价指标与权重
不同研发项目承担的客户价值、战略任务和经营贡献存在差异。项目组合
管理强调从战略一致性、项目价值和组合平衡等维度开展项目治理 [5][10][11]。结
合 B 公司的年度项目评审逻辑,本文采用客户重要度、战略匹配度、平台复用
价值、收入潜力、毛利潜力和项目风险六项指标形成项目价值代理量。
各指标采用 0—5 分量表。权重依据 B 公司年度项目评审逻辑和管理校准形
成,用于统一项目价值和相对重要度评价。
项目价值定义为:
Vₚ = 0.35Cₚ + 0.20Sₚ + 0.15Pₚ + 0.15Rₚ
(4-5)
+ 0.05Mₚ − 0.10Kₚ
其中,Cₚ表示客户重要度,Sₚ表示战略匹配度,Pₚ表示平台复用价值,Rₚ
表示收入潜力,Mₚ表示毛利潜力,Kₚ表示项目风险惩罚。
表 4.3 项目价值评价指标及含义
指标
权重
评分范围
管理含义
CustomerImportance
0.35
0—5
客户重要度
StrategicFit
0.20
0—5
战略匹配度
PlatformReuse
0.15
0—5
平台及系列化价值
RevenuePotential
0.15
0—5
收入潜力
MarginPotential
0.05
0—5
毛利潜力
RiskPenalty
-0.10
0—5
项目风险惩罚
数据来源:B 公司年度项目评审规则及管理校准结果。
为了评价不同方案对年度项目价值的保持情况,定义价值保持率:
VRΩ = (Σₚ ∈ P VₚΩ / Σₚ ∈ P VₚS0) × 100%
其中,Ω 表示待评价方案。
45
(4-6)
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
4.2.2 高重要度项目识别与保障规则
项目价值评价进一步与 B 公司实际业务规则结合,将项目划分为 P1、P2、
P3 和 P4 四个优先级。
P1 为年度刚性保护项目,主要承担战略客户、核心平台和重要经营任务;
P2 为高重要度项目,在资源协调中获得较高保护等级;P3 具有一定业务重要度,
同时具备有限调整空间;P4 具有较强时间弹性,是年度项目错峰的主要调节对
象。
项目优先级的作用体现在两个方面:一是确定资源发生冲突时的项目保障
顺序;二是确定不同项目可以承担的最大时间调整范围。
(1)项目保护与顺延规则
根据 B 公司的项目管理要求,本文将项目优先级进一步转化为明确的顺延
规则。
表 4.4 项目优先级与顺延规则
优先级
管理属性
最大顺延
调度含义
P1
刚性保障
0 个月
保持原计划
P2
重点保护
≤1 个月
保留极小调整空间
P3
中等重要度
≤3 个月
承担有限错峰
P4
高弹性项目
≤5 个月
主要错峰对象
数据来源:B 公司项目优先级及资源协调规则整理。
项目 p 的调整边界表示为:
0 ≤ Δₚ ≤ Δ̄ ₚ
(4-7)
其中:
(4-8)
Δ̄ ₚ = {0, p ∈ P1; 1, p ∈ P2; 3, p ∈ P3; 5, p ∈ P4}
在自动调度过程中,P1 保持原排程;P2 作为重点保护层,其 1 个月调整空
间主要作为企业人工协调的备用边界;P3 和 P4 构成 S1 和 S2 的主要自动调整
项目池。
项目价值与优先级治理逻辑如图 4.2 所示。
价值评价输入:客户重要度 / 战略匹配 / 平台复用 / 收入潜力 /
毛利潜力 / 风险
↓
46
南京大学硕士学位论文
形成项目价值代理量 Valueₚ
↓
项目优先级分层:P1 / P2 / P3 / P4
↓
最大顺延边界:0 / ≤1 / ≤3 / ≤5 个月
↓
资源冲突处理:重点项目保护 + 低优先级项目错峰
图 4.2 项目价值评价与优先级治理逻辑
资料来源:作者根据 B 公司项目评审与优先级管理规则整理。
4.3 资源优化与调度模型构建
4.3.1 集合、参数与决策变量
项目资源需求具有明显的时间和阶段属性。资源约束项目调度研究强调项
目时间关系与资源容量之间的联动[12][13],实际多项目场景还需要结合项目优先
级、技能和动态调整等企业条件[16-20]。结合 B 公司的数据颗粒度,本文以月度
作为主要时间粒度,将每个项目的计划周期、阶段分布和资源需求映射到相应
月份。
设项目 p 在月份 t 对资源 k 的原始需求为 dₚₖₜ,项目顺延 Δₚ个月以后,相应
资源需求沿时间轴移动。
方案 Ω 下资源负载定义为:
(4-9)
LoadₚₚΩ = Σₚ ∈ P dₚ, ₚ, t − Δₚ
项目开发过程按照概念、方案、详细设计、产品验证、工艺开发与验证以
及生产验证与发布等阶段展开。设项目类型 g 在阶段 s 对资源 k 的分配比例为
Shareg,s,k,项目 p 在月份 t 处于阶段 s 的状态变量为 Iₚ,s,t,则:
(4-10)
dₚₚₚₚ = Dₚₚ × Shareg, s, k × Iₚ, s, t
其中,Dₚₖ表示项目 p 对资源 k 的总体需求。上述映射使项目时间调整能够
直接转换为月度资源曲线变化,为后续错峰和候选方案评价提供计算基础。
(1)R&D 及支撑资源负载
47
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
R&D 作为本文主要量化资源,其月份 t 的总负载为:
LoadₚR&D = Σₚ ∈ P dₚₚR&D
(4-11)
CapₚR&D = 45.3,
t∈T
(4-12)
Peak = maxₚ ∈ T LoadₚR&D
月份 t 的容量缺口为:
(4-13)
R&D 常规容量为:
年度 R&D 峰值为:
Gapₚ = max(0, LoadₚR&D − 45.3)
(4-14)
年度累计超容量需求为:
TotalGap = Σₚ₌₁¹² Gapₚ
为反映年度高负载月份的整体水平,引入 P90 指标:
P90 = Q₀. ₉(Load₁R&D, … , Load₁₂R&D)
(4-15)
(4-16)
实验验证、认证和中试采用等效负载表达:
Loadₚₚeq = Σₚ ∈ P qₚₚₚ,
k ∈ {Lab, Cert, Pilot}
(4-17)
三类支撑资源基准参数分别为:
CapLab = 5.2
(4-18)
CapCert = 4.5
(4-19)
(4-20)
CapPilot = 33.6
Lab 和 Cert 按照企业现有资源管理规则设置 11%的管理预留,Pilot 采用基
准等效口径。关键链与缓冲管理关于瓶颈资源和缓冲保护的思想为支撑资源压
力分析提供方法借鉴[21-23]。支撑资源结果用于比较阶段性相对压力,企业实施
时继续依据设备、工位、工时和预约台账完成物理资源复核。
4.3.2 目标函数设计
B 公司的年度项目优化同时关注资源峰值、年度超容量程度、项目调整代
价和支撑资源压力。多目标优化研究为多个绩效指标之间的综合权衡提供方法
基础[24][25]。结合企业管理要求,本文采用分层判优方式确定候选方案选择顺序。
首先,以降低 R&D 峰值作为第一评价指标:
(4-21)
min Peak
其次,在峰值相同或相近情况下,进一步降低年度累计资源缺口:
min TotalGap
项目延期代价定义为:
48
(4-22)
南京大学硕士学位论文
DelayCost = Σₚ ∈ P wₚΔₚ
(4-23)
wₚ = {5, p ∈ P1; 4, p ∈ P2; 3, p ∈ P3; 1, p ∈ P4}
(4-24)
其中:
为比较不同候选方案对支撑资源的影响,定义标准化支撑资源压力:
SupportRisk = Σₚ
∈ Kₚ Σₚ₌₁¹² max(0, Loadₚₚeq
(4-25)
/ Capₚeq − 1)
其中,Kₛ={Lab, Cert, Pilot}。候选方案按照以下分层顺序进行比较:
Peak → TotalGap → Priority → Delay
→ SupportRisk
(1)优先选择 R&D 峰值更低的方案。
(4-26)
(2)峰值相同时,选择年度 TotalGap 更低的方案。
(3)资源改善相近时,优先调整 P4 项目,再调整 P3 项目。
(4)项目优先级相同时,选择顺延月份较少的方案。
(5)上述条件相同时,选择 Lab、Cert 和 Pilot 压力较低的方案。
该判优方式将企业业务优先级直接嵌入资源优化过程,所有候选动作均能
够根据统一规则进行解释和复核。
4.3.3 约束条件设计
(1)年度项目与预算约束
S0、S1 和 S2 保持项目集合一致:
Pˢ⁰ = Pˢ¹ = Pˢ² = P
(4-27)
|P| = 140
(4-28)
且:
年度项目组合变动预算满足:
Σₚ ∈ P bₚ ≤ 72.4518
式(4-29)单位为万美元。年度研发总预算满足:
(4-29)
Bfix + Σₚ ∈ P bₚ ≤ 630.0
(4-30)
其中:
Bfix = 557.5482
(2)R&D 及支撑资源约束
(4-31)
R&D 负载采用“常规容量+显式 Gap”的方式表示:
LoadₚR&D ≤ 45.3 + Gapₚ
49
(4-32)
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
(4-33)
Gapₚ ≥ 0
该表达使每个方案的剩余资源协调需求保持显式可见。支撑资源采用:
Loadₚₚeq ≤ Capₚeq + Gapₚₚeq
(4-34)
(4-35)
Gapₚₚeq ≥ 0,
k ∈ {Lab, Cert, Pilot}
支撑资源的主要评价指标为等效峰值、超基准月份和不同方案之间的压力
变化。
(3)优先级与顺延约束
P1 项目满足:
Δₚ = 0,
p ∈ P1
(4-36)
P2 项目满足:
0 ≤ Δₚ ≤ 1,
p ∈ P2
(4-37)
0 ≤ Δₚ ≤ 3,
p ∈ P3
(4-38)
0 ≤ Δₚ ≤ 5,
企业明确的 Must-Do 项目满足:
p ∈ P4
(4-39)
MustDoₚ = 1
(4-40)
P3 项目满足:
P4 项目满足:
Δₚ = 0,
S1 和 S2 自动调整项目池以 P4 和 P3 为主,P2 的 1 个月空间保留为企业管
理层人工协调边界。
(4)项目阶段与跨年度约束
项目整体调整后,各开发阶段保持原有前后关系。设项目 p 阶段 s 的开始
和完成时间分别为 Startₚₛ和 Finishₚₛ,则:
Startₚ, ₚ₊₁ ≥ Finishₚₚ
阶段之间需要保持最小衔接时间时:
(4-41)
Startₚ, ₚ₊₁ − Finishₚₚ ≥ Lₚₚ
项目优化后完成时间超过 2026 年 12 月时定义为跨年度项目:
(4-42)
CrossYearₚ = {1, Finishₚnew
> 2026 年 12 月; 0, 其他}
跨年度项目数量为:
(4-43)
(4-44)
NCrossYear = Σₚ ∈ P CrossYearₚ
跨年度工作进入下一年度滚动项目计划,并作为方案调整成本单独评价。
50
南京大学硕士学位论文
表 4.5 多项目调度约束体系
约束类别
管理规则
项目集合
S0—S2 均保持 140 项
年度预算
≤630.0 万美元
R&D 资源
45.3 FTE/月+显式 Gap
支撑资源
等效压力及 Gap 评价
P1
0 个月
P2
≤1 个月
P3
≤3 个月
P4
≤5 个月
项目阶段
保持开发阶段逻辑
跨年度
单独标识并进入下一年度计划
资料来源:作者根据 B 公司管理规则和本文约束设计整理。
4.4 S0—S2 方案设计与求解流程
4.4.1 S0 基线方案与瓶颈识别
S0 采用 B 公司 2026 年度 140 项正式项目原始排程,保持所有项目的原始
启动时间和阶段安排。
S0 方案生成包括以下过程:读取 140 项正式项目及原始计划;依据项目周
期和阶段资源结构形成月度资源需求;汇总 12 个月 R&D、Lab、Cert 和 Pilot
资源负载;计算 Peak、P90、TotalGap 及超容量月份;形成 S0 资源曲线和项目
级排程基线。
S0 作为 S1 和 S2 的统一起点,使规则法和主优化方案均能够与企业实际年
度计划直接比较。
4.4.2 S1 规则法方案设计
S1 用于将 B 公司现有资源协调经验转化为明确、可重复执行的项目错峰规
则。优先级规则在动态多项目环境中会显著影响资源配置结果[17]。结合 B 公司
的项目分层,S1 采用“峰值月识别—低优先级项目调整—资源重算—接受或回
退”的循环过程。
首先锁定 P1、P2 及 Must-Do 项目,自动调整项目池定义为:
51
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
Cˢ¹ = {p | p ∈ P3 ∪ P4}
(4-45)
在第 k 轮调整中计算当前峰值月份:
tₚ ∗ = arg maxₚ ∈ T Loadₚ(k)
(4-46)
从峰值月份正在占用 R&D 资源的项目中筛选具有剩余顺延空间的项目:
Cₚ = {p ∈ P3 ∪ P4 | dₚ, tₚ ∗ R&D > 0,
(4-47)
Δₚ < Δ̄ ₚ}
候选顺序按照 P4 优先、P3 其次执行。S1 采用固定 1 个月的调整步长:
(4-48)
Δₚnew = Δₚold + 1
每完成一次项目后移,重新计算完整 12 个月 R&D 负载及 Lab、Cert 和
Pilot 支撑资源负载。定义调整前后的资源评价向量:
F = (Peak, TotalGap, SupportRisk)
(4-49)
当本次调整能够降低 Peak;或在 Peak 保持不变的情况下进一步降低
TotalGap,并且项目仍满足预算、优先级、顺延和阶段约束,且支撑资源整体
压力保持可管理时,接受该动作。其余动作回退并尝试同层级下一个项目。
一次调整完成后重新识别峰值月份:
tₚ₊₁ ∗ = arg maxₚ Loadₚ(k + 1)
(4-50)
S1 在以下任一条件出现时停止:当前峰值窗口无可调整 P4/P3 项目;候选
项目达到最大顺延边界;所有 1 个月移动均无法继续改善 Peak 或 TotalGap;项
目后移形成更高的新资源峰值;或支撑资源压力明显恶化。
表 4.6 S1 规则法执行步骤
步骤
Step 1
具体操作
读取 S0 项目排程并计算 12 个月 R&D、Lab、Cert、Pilot 负载
Step 2
锁定 P1、P2 和 Must-Do 项目
Step 3
识别当前 R&D 峰值月份
Step 4
在峰值月筛选具有调整空间的 P4 项目
Step 5
P4 无有效动作时,扩展至 P3 项目
Step 6
对候选项目顺延 1 个月
Step 7
重算完整 12 个月 R&D 及支撑资源负载
Step 8
依据 Peak、TotalGap 和 SupportRisk 判断接受或回退
Step 9
重新识别新的峰值月份
Step 10
达到停止条件后输出 S1 排程
资料来源:作者根据 B 公司资源协调规则整理。
52
南京大学硕士学位论文
S1 的错峰执行流程如图 4.3 所示。
S0 原始排程
↓
锁定 P1 / P2 / Must-Do
↓
计算 12 个月资源负载并识别当前峰值月
↓
筛选峰值月 P4 候选项目;P4 无有效动作时扩展至 P3
↓
候选项目顺延 1 个月
↓
重算 R&D / Lab / Cert / Pilot 全年负载
↓
判断:Peak 下降,或 Peak 不变且 TotalGap 下降,同时满足业务与资源约束
↓
接受动作并更新排程;不满足则回退并尝试下一候选
↓
重新识别峰值月
↓
是否仍存在有效 1 个月错峰动作? 是:继续循环;否:输出 S1
图 4.3 S1 规则法错峰执行流程
资料来源:作者根据 S1 规则法执行逻辑整理。
4.4.3 S2 主优化方案与可行化修复
S2 沿用 S1 建立的项目保护和业务约束,以 S0 原始排程作为统一计算初始
解,通过峰值窗口识别、候选动作枚举、资源效果比较和逐轮更新形成主优化
方案。混合启发式和多项目调度研究表明,在复杂资源约束和多项目环境下,
候选方案搜索能够在可计算性与方案质量之间取得较好的平衡[15][27]。
S2 与 S1 的主要区别在于:S1 每次仅采用 1 个月固定步长处理当前低优先
级项目;S2 对每一个可调整项目的全部可行顺延月份进行模拟,并根据整个年
度资源曲线的改善效果选择当前最佳动作。
初始化排程:
53
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
Schedule(0) = ScheduleS0
(4-51)
计算初始 12 个月 R&D 负载:
t = 1, … ,12
(4-52)
Peak(0) = maxₚ Loadₚ(0)
在第 k 轮迭代中识别当前峰值月份:
(4-53)
tₚ ∗ = arg maxₚ Loadₚ(k)
(4-54)
Loadₚ(0),
并计算初始峰值:
当多个连续月份处于接近峰值的高压状态时,同时纳入当前高压窗口进行
候选项目识别。默认自动搜索项目池为 P4 和 P3:
Cₚ = {p ∈ P4 ∪ P3 | dₚ, tₚ ∗ R&D > 0,
(4-55)
Δₚ < Δ̄ ₚ}
搜索按 P4、P3 两个层级进行。只要 P4 层存在有效改善动作,本轮优先从
P4 项目中选择;P4 层无进一步有效动作后,搜索扩展至 P3。P1 保持原计划,
P2 维持重点保护状态。
对于项目 p,其剩余可调整月份为:
Rₚ = Δ̄ ₚ − Δₚ
(4-56)
δ = 1, 2, … , Rₚ
(4-57)
Move(p, δ)
(4-58)
枚举:
形成候选动作:
因此,每一轮 S2 比较的是“项目—顺延月份”的候选动作。对任一候选动作
Move(p,δ),计算峰值改善量:
ΔPeakₚ, δ = Peak(k) − Peakₚ, δnew
年度超容量总量改善为:
ΔTotalGapₚ, δ = TotalGap(k) − TotalGapₚ, δnew
(4-59)
(4-60)
项目调整代价为:
DelayCostₚ, δ = wₚδ
同时计算该候选动作的支撑资源压力:
(4-61)
SupportRiskₚ, δ
每个候选动作形成如下评价向量:
(4-62)
(4-63)
Eₚ, δ = (ΔPeak, ΔTotalGap, Priority, δ, SupportRisk)
S2 按照分层判优规则选择本轮候选动作:先选择 ΔPeak 最大的动作;峰值
54
南京大学硕士学位论文
改善相同时选择 ΔTotalGap 最大的动作;资源改善效果相近时 P4 优先于 P3;同
一优先级中选择顺延月份 δ 较小的动作;上述条件相同时选择 SupportRisk 较低
的动作。
本轮最佳候选动作表示为:
(p ∗, δ ∗) = LexBest(Eₚ, δ)
执行最佳动作后更新项目调整量:
Δₚ ∗ (k + 1) = Δₚ ∗ (k) + δ ∗
(4-64)
(4-65)
形成新的项目排程:
(4-66)
Schedule(k + 1)
更新后重新计算 R&D、Lab、Cert 和 Pilot 的 12 个月资源负载,并返回峰
值识别步骤。
S2 在以下任一条件出现时停止:当前 P4 和 P3 项目中无满足调整边界的候
选动作;所有候选动作的 ΔPeak≤0 且无法继续改善 TotalGap;继续调整仅造成
峰值月份转移而年度 Peak 和 TotalGap 均无改善;进一步后移显著增加跨年度工
作量而资源改善有限;或进一步调整造成 Lab、Cert、Pilot 压力明显上升。
表 4.7 S2 约束启发式调度步骤
步骤
输入/判断
具体操作
输出
Step 1
S0 排程
计算 12 个月 R&D 及支撑资源负载
初始资源曲
线
Step 2
当前 R&D 资源曲
线
识别 Peak 及峰值窗口
高压窗口 t*
Step 3
峰值窗口活跃项
目
筛选具有剩余顺延空间的 P4/P3
候选项目池
Step 4
项目最大顺延边
界
枚举 δ=1…Rₚ的 Move(p,δ)
候选动作集
Step 5
每个候选动作
重算全年 Peak 和 TotalGap
ΔPeak、
ΔTotalGap
Step 6
项目优先级与 δ
计算 DelayCost 并识别 P4/P3 层级
项目调整代
价
Step 7
Lab/Cert/Pilot
重算支撑资源等效负载
SupportRisk
Step 8
分层判优规则
按
ΔPeak→ΔTotalGap→Priority→δ→SupportRisk
排序
当前最佳动
作
Step 9
最佳动作
执行 Move(p*,δ*)并更新排程
新资源曲线
55
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
步骤
输入/判断
具体操作
输出
Step 10
预算/优先级/阶段
/跨年
开展可行性校验和必要修复
可行候选方
案
Step 11
停止条件
判断是否继续下一轮
继续迭代或
输出 S2
资料来源:作者根据本文 S2 约束启发式调度逻辑整理。
S2 完整调度流程如图 4.4 所示。
S0 原始 140 项排程
↓
计算 12 个月 R&D / Lab / Cert / Pilot 资源曲线
↓
识别当前 R&D 峰值月份及连续高压窗口
↓
筛选峰值窗口中具有剩余顺延空间的 P4 / P3 项目
↓
对每个候选项目枚举全部可行 Move(p,δ):δ=1…Rₚ
↓
逐一模拟候选动作后的完整 12 个月资源曲线
↓
计算 ΔPeak + ΔTotalGap + DelayCost + SupportRisk
↓
按分层判优:峰值改善最大 → TotalGap 改善最大 → 低优先级优先 → 少延期 → 低支撑
风险
↓
执行当前最佳 Move(p*,δ*) 并更新项目排程
↓
重新计算四类资源并开展预算 / 优先级 / 阶段 / 跨年度校验
↓
必要时进行可行化修复
↓
是否仍存在有效改善动作? 是:返回峰值窗口识别;否:输出 S2 最终排程
图 4.4 S2 峰值窗口驱动的调度流程
资料来源:作者根据 S2 算法步骤整理。
(1)可行化校验与修复
56
南京大学硕士学位论文
S1 和 S2 生成候选排程后,统一进入可行化校验。
预算一致性校验定义为:
(4-67)
ExcessB = max(0, Σₚ ∈ P bₚ − Bvar)
R&D 残余缺口定义为:
(4-68)
ExcessₚR&D = max(0, LoadₚR&D − 45.3)
项目优先级校验检查:
(4-69)
Δₚ ≤ Δ̄ ₚ
同时确认 P1、Must-Do 项目保持原计划。项目阶段校验检查设计、验证、
认证、中试及生产验证等阶段的先后顺序和最小间隔;跨年度校验对所有进入
2027 年的项目形成 CrossYear 标记;支撑资源校验分别重算 Lab、Cert 和 Pilot
月度等效压力,出现局部压力转移时通过调整项目月份或阶段窗口完成修复。
表 4.8 调度方案约束校验内容
校验内容
触发条件
处理方式
年度预算
超过统一预算边界
校验输入和情景参数,恢复统一预
算口径
R&D 缺口
Gap 仍较高
继续筛选低优先级候选动作
优先级
超过最大顺延边界
回退项目动作并重新选择
项目阶段
阶段逻辑异常
调整阶段时间窗口
跨年度
项目进入下一年度
建立跨年度承接标记并统计后续工
作量
Lab/Cert/Pilot
支撑资源压力增加
调整项目或阶段窗口,并保留实施
复核
资料来源:作者根据本文可行化修复规则整理。
4.5 S3—S6 扩展情景与评价标准
4.5.1 扩展情景参数与边界设置
S0—S2 用于分析不同调度方式的改善效果。S3—S6 通过改变项目规模、
R&D 资源能力、项目结构和排程模型计划周期参数进一步检验方案边界。项目
调度中的稳健性和敏感性研究为参数变化评价提供方法基础[29-31]。
表 4.9 S0—S6 方案与情景设置
情景
统一定义
主要变化
研究用途
S0
2026 原始计划
原始项目排程
形成基线
57
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
情景
统一定义
主要变化
研究用途
S1
规则法方案
优先级保护+1 个月逐步错峰
评价规则治理效果
S2
主优化方案
候选动作枚举+分层判优+可
行化修复
形成相对优选方案
S3
项目压力情景
项目压力+10%
检验项目承载边界
S4
资源收紧情景
R&D 容量-10%
检验资源缓冲
S5
项目结构情景
B/C/D/E=4/64/62/10
检验结构变化
S6
周期敏感情景
排程模型计划周期参数+10%
检验周期影响
资料来源:作者根据 S0—S6 情景设计整理。
S4 的 R&D 容量为:
CapR&DS4 = 45.3 × (1 − 10%) = 40.77 FTE/月
S6 的排程模型计划周期参数为:
CyclegS6 = 1.1 × Cycleg
(4-70)
(4-71)
4.5.2 输出指标与方案评价标准
S0—S6 采用统一指标体系进行评价。R&D 峰值为:
PeakΩ = maxₚ LoadΩ, ₚR&D
相对 S0 的峰值改善率为:
(4-72)
ImpΩPeak = (PeakS0 − PeakΩ) / PeakS0 × 100%
(4-73)
P90Ω = Q₀. ₉(LoadΩ, 1, … , LoadΩ, 12)
(4-74)
P90 为:
超容量月份数为:
NΩOver = Σₚ₌₁¹² I(LoadΩ, ₚR&D > 45.3)
(4-75)
调整项目数量为:
NΩShift = Σₚ ∈ P I(Δₚ > 0)
(4-76)
平均顺延月份为:
AvgShiftΩ = Σₚ ∈ P Δₚ / NΩShift
高重要度项目保护率为:
(4-77)
ProtectRateΩ = NΩProtected / NHighPriority
(4-78)
× 100%
价值保持率采用式(4-6),跨年度项目使用式(4-44),支撑资源则比较
Lab、Cert 和 Pilot 的等效峰值、高压月份及 SupportRisk。
58
南京大学硕士学位论文
表 4.10 方案评价维度与指标
维度
指标
管理含义
R&D 资源
Peak
极端资源压力
R&D 资源
P90
年度高负载水平
R&D 资源
TotalGap
年度剩余资源缺口
R&D 资源
超容量月份
高压持续时间
项目调整
调整项目数
方案影响范围
项目调整
平均/中位顺延
调整幅度
项目调整
跨年度项目数
下一年度承接成本
重点项目
ProtectRate
重点项目保障程度
项目价值
Value Retention
年度业务价值保持
支撑资源
Lab/Cert/Pilot 压力
瓶颈转移风险
资料来源:作者根据本文方案评价逻辑整理。
(1)推荐方案判定规则
结合 B 公司年度项目管理要求,本文采用四层推荐方案判定逻辑。
第一层为管理边界满足。方案保持 140 项正式项目、年度预算以及重点项
目保护要求。
第二层为资源结果改善。Peak、P90 或 TotalGap 相对于 S0 形成明确改善。
第三层为项目调整可控。项目调整集中在 P4 和有限 P3 范围内,顺延月份
符合管理边界,跨年度项目数量明确可追溯。
第四层为实施风险可管理。Residual Gap、Lab、Cert 和 Pilot 压力均能够形
成明确的后续资源协调对象。
表 4.11 方案综合判定层级
判定层级
主要条件
判定含义
可行方案
项目、预算、优先级、阶段约束
满足
进入方案比较
改善方案
Peak/TotalGap 较 S0 改善
资源效果优于原计划
可执行方案
调整项目及顺延幅度处于管理边
界
可以进入企业执行
相对优选方案
资源、项目、价值和支撑风险综
合表现较优
形成年度推荐排程
资料来源:作者根据 B 公司年度项目管理要求及本文评价逻辑整理。
59
第 4 章 B 公司多项目研发资源优化与调度方案设计
S0—S6 方案与情景评价体系如图 4.5 所示。
S0 原始基线
↓
S1 规则法:优先级保护 + 1 个月逐步错峰
↓
S2 主优化:候选动作枚举 + 分层判优 + 可行化修复
↓
扩展情景:S3 项目压力 / S4 资源收紧 / S5 结构变化 / S6 周期变化
↓
统一指标:Peak / P90 / TotalGap / Delay / ProtectRate / Value / SupportRisk
↓
输出:推荐方案 + 适用边界 + 后续滚动管理要求
图 4.5 S0—S6 方案与情景评价体系
资料来源:作者根据 S0—S6 方案体系和评价指标整理。
4.6 本章小结
本章在第 3 章 B 公司资源冲突诊断基础上,构建了面向 2026 年度 140 项正
式研发项目的资源优化与调度方案。
首先,明确了项目、预算、资源和项目保护四类管理边界。S0—S2 采用统
一的 140 项正式项目,以 630.0 万美元年度研发预算和 45.3 FTE/月 R&D 常规容
量作为主要经营与资源边界,并采用 Lab、Cert 和 Pilot 等效参数评价支撑资源
阶段性压力。
其次,根据客户重要度、战略匹配、平台复用、收入潜力、毛利潜力和项
目风险形成项目价值代理量,并进一步建立 P1—P4 项目分层和差异化顺延规则。
P1 和 P2 构成重点项目保护层,P3 承担有限调整,P4 构成主要年度资源调节空
间。
再次,本文建立项目—时间—资源映射,将项目计划调整转换为月度 R&D
及支撑资源负载变化,并采用 Peak、TotalGap、项目优先级、DelayCost 和
60
南京大学硕士学位论文
SupportRisk 构成分层方案评价体系。
在方案生成方面,S1 将企业管理经验转化为可重复执行的规则法,通过
“识别峰值月份—筛选 P4/P3 项目—顺延 1 个月—重算年度资源—接受或回退”
的循环方式形成项目错峰方案。S2 进一步建立峰值窗口驱动的约束启发式调度
方法,对峰值窗口内各可调整项目及其全部允许顺延月份进行逐项模拟,并按
照“峰值改善—TotalGap 改善—低优先级优先—少延期优先—支撑资源风险较
低”的顺序选择当前最佳动作,通过逐轮迭代和可行化修复形成主优化排程。
最后,本章设置 S3 项目压力、S4 资源收紧、S5 项目结构变化和 S6 周期变
化四类扩展情景,并建立统一方案评价和推荐方案判定规则。由此形成从项目
优先级治理、规则法错峰到约束启发式优化,再到情景验证的完整方案设计过
程。第 5 章将在统一项目和资源口径下评价 S0、S1、S2 及 S3—S6 的实际运行
结果。
61
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价
第 4 章围绕 B 公司 2026 年度 140 项正式研发项目,建立了项目价值评价、
优先级治理、资源需求映射、S1 规则法错峰以及 S2 峰值窗口驱动的约束启发
式调度方法。本章在统一项目集合、年度预算和资源口径下,对 S0、S1 和 S2
方案的运行结果进行比较,并通过 S3—S6 扩展情景分析项目规模、资源能力、
项目结构和项目周期变化对优化结果的影响。
本章重点回答三个问题:第一,B 公司原始年度项目排程的资源压力能否
通过统一数据口径稳定复现;第二,S1 规则法和 S2 主优化方案分别能够带来
多大程度的资源改善;第三,在资源改善、重点项目保护、项目顺延和跨年度
承接等因素共同作用下,哪一方案更适合作为 B 公司年度研发资源调度方案。
评价指标与第 4 章保持一致。R&D 资源重点考察 Peak、P90、TotalGap 和
超容量月份;项目调整重点考察调整项目数量、项目优先级、平均顺延时间和
跨年度项目数量;支撑资源分别考察 Lab、Cert 和 Pilot 的等效峰值及高压月份。
S0 和 S2 保留完整 12 个月资源向量,可直接复算 Peak、P90、TotalGap 和超容
量月份;S1 及 S3—S6 根据当前留存的方案运行结果进行相应指标比较。
5.1 S0 基线复现与瓶颈确认
5.1.1 项目组合、预算与绩效结果
S0 采用 B 公司 2026 年度正式项目原始排程,共包含 140 项项目,其中 B
类 3 项、C 类 58 项、D 类 67 项、E 类 12 项。年度研发预算上限为 630.0 万美元,
R&D 常规资源容量为 45.3 FTE/月。S0 保持各项目原始启动时间和阶段计划,
并按照第 4 章统一的项目—时间—资源映射方法形成 12 个月资源负载。
S0 全年 R&D 负载为 563.23 FTE·月。按照 45.3 FTE/月计算,全年名义资源
容量为 543.60 FTE·月,年度负载高于名义容量 19.63 FTE·月,年度总量差约为
3.61%。从年度总量看,资源需求与资源能力总体接近;从月度分布看,资源压
力具有明显的时间集中性。
S0 的 R&D 峰值达到 69.01 FTE,P90 为 64.45 FTE,1—8 月连续高于 45.3
FTE 常规容量。其中 5 月达到全年最高负载,较常规容量高 23.71 FTE。
62
南京大学硕士学位论文
为了进一步评价全年高压持续程度,按照第 4 章定义计算 S0 的年度累计超
容量需求:
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝐺𝑎𝑝_𝑆0 = 𝛴_(𝑡
= 1)^12 𝑚𝑎𝑥(0, 𝐿𝑜𝑎𝑑_𝑡^𝑆0 − 45.3)
代入 S0 月度资源负载后得到:
(5-1)
(5-2)
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝐺𝑎𝑝_𝑆0 = 111.98 𝐹𝑇𝐸 · 月
因此,S0 同时表现出较高的单月资源峰值和较大的全年累计资源缺口。
表 5.1 S0 基线方案核心指标
指标
S0 结果
基准值
正式项目数
140 项
140 项
年度 R&D 负载
563.23 FTE·月
543.60 FTE·月
69.01 FTE
45.30 FTE
R&D 峰值
R&D P90
64.45 FTE
45.30 FTE
TotalGap
—
111.98 FTE·月
—
超容量月份
8 个月
23.71 FTE
—
最大容量差
数据来源:B 公司 2026 年正式项目计划及 R&D 资源数据整理。
评价
项目集合完整
年度总量差 3.61%
高压明显
高负载月份压力较大
累计超容量需求较高
1—8 月连续高压
5 月压力最高
S0 结果表明,B 公司的核心矛盾集中在项目工作量的年度内分布。年度总
量压力相对有限,而多个项目在上半年同时进入资源密集阶段,使 4—7 月形成
连续高压窗口。因此,后续优化重点是利用项目时间弹性重新配置工作量。
5.1.2 资源负载与瓶颈窗口结果
表 5.2 S0 月度 R&D 资源负载
月份
S0 负载/FTE
常规容量/FTE
48.08
45.30
1月
58.56
45.30
2月
60.56
45.30
3月
64.45
45.30
4月
69.01
45.30
5月
64.41
45.30
6月
59.97
45.30
7月
49.34
45.30
8月
34.00
45.30
9月
27.38
45.30
10 月
18.80
45.30
11 月
8.68
45.30
12 月
数据来源:B 公司 2026 年度原始项目排程及 R&D 资源数据整理。
容量差/FTE
+2.78
+13.26
+15.26
+19.15
+23.71
+19.11
+14.67
+4.04
-11.30
-17.92
-26.50
-36.62
由表 5.2 可见,2—7 月构成年度主要高压区间,5 月达到 69.01 FTE。9 月
以后 R&D 负载快速下降,10—12 月形成较大的相对资源空间。该资源曲线说
明年度计划存在明显时间错配,上半年项目阶段集中叠加,而下半年仍存在可
63
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价
利用资源空间。
69,01
70
64,45
58,56
R&D负载(FTE)
60
50
64,41
60,56
59,97
49,34
48,08
40
34,00
27,38
30
18,80
20
8,68
10
0
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月
常规容量45.3 FTE
S0月度R&D负载
图 5.1 S0 月度 R&D 资源负载分布
数据来源:根据 B 公司 S0 月度 R&D 负载绘制。
5.2 S1 规则法方案结果
5.2.1 S1 方案输出结果
按照第 4.5.2 节建立的规则法,S1 以 S0 原始排程作为起点,首先锁定 P1、
P2 及 Must-Do 项目,然后从当前 R&D 峰值月份开始识别具备调整空间的 P4 项
目。当 P4 项目不存在有效调整动作时,再扩展至 P3 项目。候选项目采用 1 个
月固定步长向后移动,每完成一次调整均重新计算完整 12 个月 R&D 以及 Lab、
Cert 和 Pilot 负载,并根据 Peak、TotalGap 以及支撑资源变化决定接受或回退。
该过程形成“峰值月份识别—P4/P3 候选项目筛选—顺延 1 个月—资源重算
—接受或回退—重新识别峰值”的逐轮错峰机制。优先级规则在多项目动态调度
中的作用已经得到相关研究验证[17],本文进一步将其转化为适用于 B 公司年度
项目管理的具体执行规则。
S1 运行后,年度 R&D 峰值由 S0 的 69.01 FTE 下降至 52.68 FTE。
𝛥𝑃𝑒𝑎𝑘_𝑆1 = 69.01 − 52.68 = 16.33 𝐹𝑇𝐸
𝐼𝑚𝑝_𝑆1^𝑃𝑒𝑎𝑘 = (69.01 − 52.68) / 69.01 × 100%
= 23.66%
64
(5-3)
(5-4)
南京大学硕士学位论文
表 5.3 S0、S1 与 S2 核心结果比较
方案
R&D 峰值/FTE
相对 S0 削峰量/FTE
69.01
—
S0 原始计划
52.68
16.33
S1 规则法
数据来源:B 公司 S0 和 S1 方案运行结果整理。
相对 S0 降幅
—
23.66%
结果表明,明确项目保护层级并利用低优先级项目的时间弹性,即可完成
较大幅度的资源削峰。S1 将最大资源压力降低 16.33 FTE,说明 B 公司原有资
源冲突中相当一部分能够通过项目治理规则和年度错峰机制得到改善。
5.2.2 S1 方案改善效果与局限
S1 的价值主要体现在将管理经验转化为标准化的错峰流程。在传统项目协
调中,资源冲突通常在执行阶段逐项处理;S1 则提前按照统一优先级、顺延边
界和资源判断规则进行年度排程调整,使低优先级项目承担主要时间弹性。
S1 采用固定 1 个月步长逐轮处理当前峰值窗口。S2 则进一步对峰值窗口内
每一个可调整项目的全部允许顺延月份进行候选动作枚举,并从完整年度资源
曲线出发比较 Peak、TotalGap、项目优先级、顺延月份以及 Lab、Cert 和 Pilot
压力。因此,S1 与 S2 形成两个不同层级:S1 强调规则明确和企业直接执行,
S2 强调在相同业务边界下进一步优化资源配置效果。
S1 峰值 52.68 FTE 仍高于 45.3 FTE 常规容量 7.38 FTE,说明规则法已经完
成主要削峰,但仍存在进一步利用跨月份资源空间的可能。
65
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价
70
69,01
R&D峰值(FTE)
60
52,68
51,16
S1规则法
S2主优化
50
40
30
20
10
0
S0原始计划
常规容量45.3 FTE
图 5.2 S0、S1 与 S2 R&D 资源峰值对比
数据来源:根据 S0、S1 和 S2 峰值结果绘制。
5.3 S2 主优化方案结果与推荐解判定
5.3.1 资源削峰与预算约束结果
S2 沿用 S1 确定的重点项目保护、优先级和最大顺延边界,并以 S0 原始排
程作为统一初始解。求解过程中首先识别当前峰值窗口,然后对峰值窗口内可
调整的 P4 和 P3 项目枚举全部允许的 Move(p,δ)动作,分别计算各候选方案的
Peak、TotalGap、项目调整代价和支撑资源压力,并按照第 4 章建立的分层判优
规则选择当前最佳动作。多项目调度研究表明,在复杂资源约束环境下,启发
式搜索能够有效处理项目数量、业务规则和资源约束共同作用下的排程问题
[13][27]
。
S2 优化后的月度 R&D 负载见表 5.4。
表 5.4 S2 月度 R&D 资源负载
月份
1月
2月
3月
4月
5月
S0/FTE
48.08
58.56
60.56
64.45
69.01
S2/FTE
39.25
44.73
47.70
48.35
50.43
66
S2 相对 S0 变化/FTE
-8.83
-13.83
-12.86
-16.10
-18.58
南京大学硕士学位论文
月份
S0/FTE
64.41
6月
59.97
7月
49.34
8月
34.00
9月
27.38
10 月
18.80
11 月
8.68
12 月
数据来源:B 公司 S0 和 S2 项目级排程结果整理。
S2/FTE
50.08
51.16
49.54
41.12
37.41
30.96
27.17
S2 相对 S0 变化/FTE
-14.33
-8.81
+0.20
+7.12
+10.03
+12.16
+18.49
由表 5.4 可见,S2 显著压缩了上半年资源负载,同时利用 9—12 月原有低
负载空间承接部分项目工作,使年度资源曲线由“前高后低”转向更加均衡的分
布。
(5-5)
𝛥𝑃𝑒𝑎𝑘_𝑆2 = 69.01 − 51.16 = 17.85 𝐹𝑇𝐸
𝐼𝑚𝑝_𝑆2^𝑃𝑒𝑎𝑘 = (69.01 − 51.16) / 69.01 × 100%
(5-6)
= 25.87%
S2 的 P90 由 64.45 FTE 下降至 50.39 FTE,超过 45.3 FTE 常规容量的月份
由 8 个月减少至 6 个月。最大残余容量缺口为:
(5-7)
𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙𝐺𝑎𝑝_𝑚𝑎𝑥 = 51.16 − 45.30 = 5.86 𝐹𝑇𝐸
按照第 4 章算法中使用的 TotalGap 指标对全年资源改善进行进一步验证,
S2 超过 45.3 FTE 的月份为 3—8 月,其累计超容量需求为:
(5-8)
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝐺𝑎𝑝_𝑆2 = 25.46 𝐹𝑇𝐸 · 月
(5-9)
𝛥𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝐺𝑎𝑝 = 111.98 − 25.46 = 86.52 𝐹𝑇𝐸 · 月
𝐼𝑚𝑝_𝑆2^𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝐺𝑎𝑝
= (111.98 − 25.46) / 111.98
(5-10)
× 100% = 77.26%
S2 的改善不只体现在最高月份由 69.01 FTE 降至 51.16 FTE,更体现在全年
高压资源需求累计规模的显著下降。TotalGap 由 111.98 FTE·月压缩至 25.46
FTE·月,说明原先持续多个高压月份的资源冲突得到明显缓解。
表 5.5 S2 资源负载改善指标
S0
S2
指标
Peak
69.01 FTE
51.16 FTE
P90
64.45 FTE
50.39 FTE
TotalGap
111.98 FTE·月
25.46 FTE·月
超容量月份
8 个月
6 个月
23.71 FTE
5.86 FTE
最大残余缺口
数据来源:根据 S0、S2 完整 12 个月 R&D 负载向量计算。
67
改善
下降 25.87%
明显下降
下降 77.26%
减少 2 个月
减少 17.85 FTE
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价
70
R&D负载(FTE)
60
50
40
30
20
10
0
1月
2月
3月
4月
S0
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月
常规容量45.3 FTE
S2
图 5.3 S0 与 S2 月度 R&D 资源负载对比
数据来源:根据 S0 和 S2 月度 R&D 负载绘制。
S2 在 2026 年度内记录的 R&D 负载为 517.88 FTE·月,相比 S0 的 563.23
FTE·月减少 45.35 FTE·月。该差异中包含部分项目工作跨入 2027 年形成的时间
迁移,因此该变化代表年度工作量在时间轴上的重新配置。跨年度工作需要在
2027 年度资源计划中继续承接。
5.3.2 高重要度项目保障与延期控制结果
资源改善效果需要与项目业务重要度和延期代价共同评价。S2 最终共有
27 项项目发生调整,其中 P4 项目 26 项、P3 项目 1 项;P1 和 P2 高重要度项目
共 27 项,全部保持原计划。
27 项调整项目累计顺延 90 项目·月,平均顺延 3.33 个月,中位顺延 4 个月。
其中 C 类项目 20 项,D 类项目 7 项,B 类和 E 类项目在当前方案中没有发生调
整。15 项项目由于顺延使部分工作进入 2027 年。
表 5.6 S2 项目调整结构与跨年度承接结果
指标
正式项目总数
调整项目数
P4 调整项目
P3 调整项目
S2 结果
140 项
27 项
26 项
1项
68
管理含义
项目集合保持
占项目总数 19.29%
主要承担错峰
少量有限调整
南京大学硕士学位论文
指标
S2 结果
P1/P2 调整项目
0项
高重要度保护项目
27 项
总顺延量
90 项目·月
平均顺延
3.33 个月
中位顺延
4 个月
C 类调整项目
20 项
D 类调整项目
7项
跨入 2027 年项目
15 项
数据来源:B 公司 S2 项目级排程结果整理。
管理含义
高重要度项目保持
100%保持原计划
明确计划调整成本
位于规则边界内
调整以 P4 为主
主要调整类型
辅助调整类型
形成跨年度承接任务
调整结构与第 4 章设定的分层判优逻辑保持一致。P4 承担 26 项调整,占
全部调整项目的 96.30%;P3 仅调整 1 项;P1 和 P2 没有进入最终自动调度结果。
由于 S0—S2 保留相同的 140 项正式项目,S2 的年度项目价值保持率为 100%。
30
26
调整项目数(项)
25
20
15
10
5
1
0
0
P1/P2
P3
P4
图 5.4 S2 项目调整优先级结构
数据来源:根据 S2 调整项目优先级结果绘制。
15 项项目跨入 2027 年体现了 S2 的跨年度实施成本。后续年度计划需要将
这些项目作为 2027 年已承诺工作量提前纳入资源基线,并在新项目立项前预留
相应资源空间。
(1)S2 推荐方案判定
按照第 4 章建立的“管理边界满足—资源结果改善—项目调整可控—实施风
险可管理”四层判定规则,对 S2 进行综合评价。
69
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价
表 5.7 S2 方案四层综合评价
S2 结果
140 项
保持统一预算边界
Value
项目价值
保持年度项目价值
Retention=100%
R&D Peak
69.01→51.16 FTE
相比 S0 明显下降
25.87%
Peak 降幅
形成可量化改善
R&D P90
64.45→50.39 FTE
降低高压水平
111.98→25.46
TotalGap
降低全年累计超载
FTE·月
超容量月份
减少持续高压
8→6 个月
P1/P2 保护
高重要度项目保持
27 项全部保持
调整项目结构
低优先级承担调整
26 项 P4+1 项 P3
5.86 FTE
最大残余缺口
形成可管理协调量
跨年度项目
明确后续承接
15 项
支撑资源
避免明显瓶颈转移
三类等效峰值均下降
数据来源:B 公司 S2 项目级排程及资源计算结果整理。
判定维度
正式项目
年度预算
判定要求
保持 140 项正式项目
≤6.3 M USD
判定
满足
满足
满足
明显改善
明显改善
明显改善
下降 77.26%
改善
满足
满足
需滚动协调
纳入 2027 计划
持续协调
S2 在保持全部正式项目、年度预算和重点项目计划稳定的条件下,实现
Peak、P90、TotalGap 和超容量月份的同步改善,同时将项目调整集中在具有较
高时间弹性的 P4 项目。依据本文评价体系,S2 可以确定为 B 公司 2026 年度研
发资源调度的相对优选方案。
5.4 S3—S6 扩展情景验证
5.4.1 项目承载上界与资源收紧检验
S3 和 S4 分别用于评价项目规模增长和 R&D 资源能力下降条件下的方案表
现。相关情景主要用于识别 S2 方案的应用边界。情景和稳健性分析可以帮助识
别项目调度方案对参数变化的敏感程度[29-31]。
(1)S3 项目压力情景
S3 在基准项目规模基础上增加约 10%的项目压力,项目数由 140 项增加至
154 项。情景运行后 R&D 峰值为 56.07 FTE,调整项目 34 项,平均顺延 3.33 个
月,高重要度项目保持率 100%。
(5-11)
56.07 − 51.16 = 4.91 𝐹𝑇𝐸
项目数量增加约 10%后,优化后的 R&D 峰值仍增加 4.91 FTE,说明项目
规模扩大直接压缩现有资源缓冲。S3 属于项目承载压力测试,其主要用途是评
价项目规模变化对资源结果的影响。
(2)S4 资源收紧情景
70
南京大学硕士学位论文
S4 保持 140 项项目规模和 S2 排程逻辑,将 R&D 常规容量降低 10%。容量
调整后:
(5-12)
𝐶𝑎𝑝_𝑆4 = 45.3 × 90% = 40.77 𝐹𝑇𝐸/月
S4 参考负载峰值仍为 51.16 FTE,相对于 40.77 FTE 资源容量形成 10.39
FTE 最大缺口。情景汇总结果显示,资源能力收紧后需要调整 32 项项目,平均
顺延增加至 3.54 个月,高重要度项目仍保持 100%。
5.4.2 结构偏移与周期敏感性检验
(1)S5 项目结构变化情景
S5 保持项目总数 140 项,将项目结构调整为 B 类 4 项、C 类 64 项、D 类
62 项和 E 类 10 项。情景运行后 R&D 峰值为 51.90 FTE,调整项目 29 项,平均
顺延 3.00 个月,高重要度项目保持率 100%。
(5-13)
51.90 − 51.16 = 0.93 𝐹𝑇𝐸
在当前结构变化幅度下,R&D 峰值仍处于与 S2 相近的水平。该结果说明
当前调度逻辑对一定范围内的项目类型结构变化具有适应能力,同时也说明年
度项目规划需要同时观察项目数量和项目结构。
(2)S6 项目周期敏感性情景
S6 将 B/C/D/E 标准项目周期统一增加 10%。情景运行后 R&D 峰值为 53.52
FTE,调整项目 31 项,平均顺延 3.19 个月,高重要度项目保持率 100%。
(5-14)
53.52 − 51.16 = 2.55 𝐹𝑇𝐸
项目周期增加后,多个项目在时间轴上的重叠时间延长,资源峰值随之增
加。因此,标准项目周期是年度资源规划中的重要基础参数,需要结合历史项
目实际完成数据持续更新。
表 5.8 S3—S6 扩展情景结果
情景
项目数
R&D 峰值
/FTE
调整项目
数
平均顺延/
月
高重要度
保障率
S2
140
51.16
27
3.33
100%
S3
154
56.07
34
3.33
100%
S4
140
51.16
32
3.54
100%
S5
140
51.90
29
3.00
100%
71
主要含义
相对优选
方案
项目承载
压力增加
资源缓冲
明显收窄
结构变化
影响有限
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价
情景
项目数
R&D 峰值
/FTE
调整项目
数
平均顺延/
月
高重要度
保障率
主要含义
S6
140
53.52
31
3.19
100%
周期延长
增加压力
数据来源:B 公司 S2—S6 情景运行汇总结果。
S3、S5 和 S6 当前主要保留情景汇总指标,因此本节主要比较项目数量、
R&D 峰值、调整项目数量、平均顺延和高重要度项目保护结果,用于识别不同
管理条件下的结果变化方向与方案适用边界。
60
56,07
R&D峰值(FTE)
55
53,52
51,16
51,90
51,16
50
45
40
35
S2
S3
S4
常规容量45.3 FTE
S5
S6
S4容量40.77
图 5.5 S2 及 S3—S6 扩展情景 R&D 峰值对比
数据来源:根据 S2—S6 情景峰值结果绘制。
5.5 优化方案综合评价
综合 S0—S6 结果,B 公司年度研发资源优化主要形成资源平衡、重点项目
保护、调整成本显性化和支撑资源协同四方面改善。
(1)项目时序治理显著改善资源峰值
S0、S1 和 S2 的 R&D 峰值依次为 69.01、52.68 和 51.16 FTE。S1 相对于
S0 降低 23.66%,说明通过明确项目优先级和错峰规则即可解决原始资源尖峰中
的大部分压力。S2 进一步将峰值降至 51.16 FTE,并将 P90 从 64.45 FTE 降低至
50.39 FTE,将 TotalGap 从 111.98 FTE·月降低至 25.46 FTE·月 ,降幅达到
77.26%。因此,资源优化效果同时体现在最高点降低和全年高压面积压缩两个
72
南京大学硕士学位论文
维度。
表 5.9 S0、S1 与 S2 方案综合比较
指标
S0
140
正式项目数
69.01
R&D 峰值/FTE
—
相对 S0 削峰量/FTE
—
相对 S0 峰值降幅
R&D P90/FTE
64.45
111.98
TotalGap/FTE·月
方案定位
基线
数据来源:B 公司 S0—S2 方案结果整理。
S1
140
52.68
16.33
23.66%
当前无完整月度向量
当前无完整月度向量
规则改善方案
S2
140
51.16
17.85
25.87%
50.39
25.46
相对优选方案
S1 当前留存数据能够确认峰值 52.68 FTE,但缺少完整的 12 个月最终负载
向量,因此本文不进一步推算其 P90 和 TotalGap。
(2)S2 的增量价值体现在综合资源平衡
(5-15)
52.68 − 51.16 = 1.52 𝐹𝑇𝐸
从单一 Peak 指标看,S1 已经完成主要削峰工作,S2 相对于 S1 进一步下降
1.52 FTE。S2 的增量价值主要体现在:对峰值窗口内各项目全部允许顺延动作
进行比较,从全年 12 个月资源曲线选择相对更优的调整方式;最终 27 项调整
集中在 26 项 P4 和 1 项 P3 项目,27 项 P1/P2 高重要度项目全部保持原计划;在
R&D 优化过程中同步检查 Lab、Cert 和 Pilot 压力;并明确识别 15 项跨年度项
目,使资源改善对应的实施成本进入下一年度滚动计划。因此,S2 的评价依据
覆盖资源削峰、全年高压压缩、业务优先级保护、支撑资源协同和实施成本显
性化。
(3)资源改善主要由低优先级项目承担
S2 最终调整 27 项项目,其中 26 项为 P4、1 项为 P3,P1 和 P2 均保持原排
程。这说明第 4 章项目优先级约束和分层判优机制在最终排程中得到实际体现。
(4)资源改善形成明确的跨年度承接成本
S2 的 27 项调整项目累计顺延 90 项目·月,其中 15 项部分工作进入 2027 年。
企业需要将 15 项跨年度项目作为 2027 年年度项目池的既定资源需求,在新项
目审批前提前扣除相应资源占用。
(5)支撑资源压力同步改善
表 5.10 支撑资源压力改善结果
资源
S0 峰值
S2 峰值
降幅
73
基准参数
S2 高压月份
第 5 章 B 公司多项目研发资源优化方案结果评价
资源
S0 峰值
S2 峰值
降幅
基准参数
Lab
10.94
8.67
20.79%
5.2 ERU/月
Cert
10.08
7.33
27.25%
4.5 ERU/月
Pilot
66.96
51.08
23.71%
33.6 ERU/月
数据来源:B 公司项目阶段资源结构和支撑资源等效模型结果。
S2 高压月份
8 个月
8 个月
7 个月
Lab、Cert 和 Pilot 的峰值均出现下降,说明 R&D 项目错峰同时改善了后续
阶段的相对资源压力。三类资源在 S2 条件下仍存在多个高压月份,因此企业实
施阶段需要结合真实设备数量、测试工时、认证预约和中试工位等原生台账进
一步完成项目级排程。
综合评价流程如图 5.6 所示。
S0 基线复现:140 项项目 → Peak / P90 / TotalGap / 高压月份
↓
S1 规则法验证:1 个月逐步错峰 → Peak 改善
↓
S2 主优化验证:Move(p,δ) 候选动作 → Peak / TotalGap / Priority / Delay / SupportRisk
↓
项目与业务校验:140 项保持 + 27 项高重要度保护 + 低优先级承担调整
↓
实施代价校验:27 项调整 + 90 项·月 + 15 项跨年度
↓
S3—S6 扩展情景:项目规模 / 资源能力 / 项目结构 / 项目周期
↓
综合判定:资源改善 + 项目保护 + 调整可控 + 支撑风险可管理
↓
输出:S2 作为 2026 年度相对优选方案
图 5.6 方案综合评价流程
资料来源:作者根据第 4 章评价规则及第 5 章方案结果整理。
5.6 本章小结
本章在第 4 章资源优化与调度方案基础上,对 B 公司 2026 年度 S0—S6 运
行结果进行了评价。
S0 原始计划包含 140 项正式项目,全年 R&D 负载为 563.23 FTE·月,峰值
达到 69.01 FTE,P90 为 64.45 FTE,1—8 月连续超过 45.3 FTE 常规容量,年度
TotalGap 达到 111.98 FTE·月。结果进一步确认 B 公司的核心资源问题表现为年
74
南京大学硕士学位论文
度项目工作量在月度时间轴上的集中。
S1 按照第 4 章建立的规则法,通过锁定重点项目、识别峰值月份、优先调
整 P4 项目、采用 1 个月步长逐轮错峰,将 R&D 峰值从 69.01 FTE 降低至 52.68
FTE,下降 23.66%。该结果说明项目优先级治理和标准错峰规则能够完成大部
分资源削峰。
S2 沿用相同业务约束,以 S0 原始排程作为统一初始解,对峰值窗口内 P4
和 P3 项目的全部可行顺延动作进行枚举,并按照 Peak、TotalGap、项目优先级、
顺延时间和支撑资源压力进行分层判优。最终 R&D 峰值降低至 51.16 FTE,较
S0 下降 25.87%;P90 降低至 50.39 FTE;TotalGap 由 111.98 FTE·月降至 25.46
FTE·月,下降 77.26%;最大残余资源缺口降至 5.86 FTE。
项目调整方面,S2 共调整 27 项项目,其中 26 项为 P4、1 项为 P3,27 项
P1/P2 高重要度项目全部保持原计划。调整项目累计顺延 90 项目·月,平均顺延
3.33 个月,15 项项目部分工作跨入 2027 年。
支撑资源方面,Lab、Cert 和 Pilot 等效峰值分别由 10.94、10.08 和 66.96 下
降至 8.67、7.33 和 51.08,表明项目错峰同时降低了验证、认证和中试阶段的相
对资源压力。剩余高压窗口将在实施阶段通过企业原生资源台账继续细化。
S3—S6 扩展情景进一步表明,项目规模增加和项目周期延长会提高 R&D
资源峰值,R&D 能力下降会明显压缩资源缓冲,而一定范围内的项目类型结构
变化对优化结果影响相对有限。企业后续年度项目管理需要同步管理项目数量、
项目结构、计划周期参数和资源能力。
综合资源改善、项目保护、调整范围、跨年度成本和支撑资源压力,S2 被
确定为 B 公司 2026 年度研发资源调度的相对优选方案。第 6 章将在上述结果基
础上进一步总结研究结论,并将重点项目保护、年度资源错峰、跨年度承接和
滚动资源评审转化为 B 公司的管理改进机制。
75
第 6 章 结论与展望
第 6 章 结论与展望
第 3 章从项目结构、项目周期、预算投入和资源负载等方面识别了 B 公司
多项目研发管理中的资源冲突问题;第 4 章在 140 项正式项目、年度研发预算
和资源边界下,构建了项目优先级治理、S1 规则法错峰和 S2 峰值窗口驱动的
约束启发式调度方案;第 5 章进一步对 S0—S6 方案及扩展情景进行了评价。结
果表明,通过项目优先级保护和项目时序调整,可以显著降低年度研发资源峰
值和累计超容量需求,同时保持重点项目计划稳定。
优化方案的管理价值需要通过企业日常项目治理机制持续实现。B 公司的
年度项目池、项目优先级、项目进展和资源能力均具有动态变化特征,单次年
度排程难以覆盖全年实际执行过程。因此,本章在前述研究结果基础上,将项
目价值评价、重点项目保护、资源错峰和情景分析进一步转化为年度项目组合
与资源承载联合评审、年度—季度—月度滚动调度、跨年度项目承接以及支撑
资源台账管理等实施机制,并在此基础上总结全文主要研究结论,说明当前研
究边界和后续研究与应用方向。
6.1 研究结论
(1)年度资源压力具有明显的时间集中特征
本文以 B 公司制造业研发多项目环境为案例,对 2026 年度 140 项正式项目
的项目结构、项目周期、预算和资源负载进行了系统分析。研究结果表明,B
公司的研发资源问题首先表现为明显的时间结构性失衡。S0 方案全年 R&D 负
载为 563.23 FTE·月,相对于 543.60 FTE·月的年度名义容量,总量差仅为 19.63
FTE·月,约 3.61%;但月度峰值达到 69.01 FTE,相对于 45.3 FTE/月常规容量
高 出 23.71 FTE。1—8 月 连 续 超 过 常 规 容 量 ,P90 达 到 64.45 FTE, 年 度
TotalGap 达到 111.98 FTE·月。
因此,B 公司的核心资源矛盾主要体现为项目启动节奏和开发阶段在年度
内集中叠加造成的月度资源高压。年度项目规划需要进一步向月度时间维度展
开,并将项目组合、项目节奏和资源承载能力进行联合管理。
(2)项目优先级治理能够显著改善资源配置
76
南京大学硕士学位论文
本文将项目价值评价与 B 公司实际业务规则结合,形成 P1—P4 项目分层
和差异化顺延规则,并通过 S1 验证规则化项目治理对资源配置的改善作用。
S1 锁定 P1、P2 及 Must-Do 项目,从资源峰值窗口开始优先调整 P4 项目,并在
必要时使用 P3 项目的有限时间弹性。通过 1 个月固定步长逐轮错峰,R&D 峰
值由 69.01 FTE 下降至 52.68 FTE,减少 16.33 FTE,降幅达到 23.66%。
该结果说明,项目优先级进一步转化为重点项目保护、低优先级错峰和最
大顺延边界后,可以直接进入资源配置决策。项目组合管理在 B 公司场景中的
作用由项目排序进一步延伸到项目资源保障顺序和年度项目节奏治理。
(3)S2 实现资源平衡与重点项目保护的综合优化
在 S1 治理规则基础上,本文进一步构建峰值窗口驱动的约束启发式调度方
法。S2 以 S0 为统一初始排程,对峰值窗口内 P4 和 P3 项目的全部允许顺延动
作进行枚举,并按照 Peak、TotalGap、项目优先级、顺延时间和支撑资源压力
进行分层判优。
S2 最终将 R&D 峰值由 69.01 FTE 下降至 51.16 FTE,减少 17.85 FTE,降
幅 25.87%;P90 由 64.45 FTE 下降至 50.39 FTE;超过 45.3 FTE 常规容量的月份
由 8 个月减少至 6 个月;TotalGap 由 111.98 FTE·月下降至 25.46 FTE·月,减少
86.52 FTE·月,降幅达到 77.26%。
项目层面,S2 共调整 27 项项目,其中 26 项为 P4、1 项为 P3,27 项 P1/P2
高重要度项目全部保持原计划。调整项目累计顺延 90 项目·月,平均顺延 3.33
个月。支撑资源方面,Lab、Cert 和 Pilot 等效峰值分别由 10.94、10.08 和 66.96
下降至 8.67、7.33 和 51.08,峰值降幅分别为 20.79%、27.25%和 23.71%。
综合项目集合、年度预算、资源改善、重点项目保护和项目调整成本,S2
具备作为 B 公司 2026 年度研发资源调度相对优选方案的条件。
(4)滚动治理是优化方案持续运行的重要条件
S2 降低了年度资源峰值,但优化后的峰值 51.16 FTE 仍高于 45.3 FTE 常规
容量 5.86 FTE;Lab、Cert 和 Pilot 仍存在阶段性高压月份;27 项调整项目中有
15 项部分工作进入 2027 年。这些结果表明,多项目资源优化需要与持续管理
机制配合运行。
S3—S6 扩展情景进一步验证了这一判断。当项目压力提高约 10%时,
R&D 峰值上升至 56.07 FTE;R&D 资源能力降低 10%至 40.77 FTE/月后,资源
77
第 6 章 结论与展望
缓冲明显缩小;排程模型计划周期参数增加 10%后,峰值上升至 53.52 FTE;项
目类型结构变化也会引起负载曲线变化。
因此,年度优化方案需要根据项目数量、项目结构、项目实际周期和资源
能力变化持续更新。本文提出的年度—季度—月度三级滚动机制,使资源治理
由年度静态计划扩展到项目执行过程,并形成“项目价值评价—年度组合形成—
资源承载校验—项目错峰—执行监控—滚动调整”的完整管理闭环。
表 6.1 主要研究结论与管理含义
研究结论
关键结果
S0 Peak=69.01 FTE;
资源矛盾具有时间
TotalGap=111.98 FTE·月;年度总
集中性
量差仅 3.61%
优先级治理能够显
S1 Peak=52.68 FTE,较 S0 下降
23.66%
著削峰
Peak=51.16 FTE;TotalGap 下降
S2 实现综合优化
77.26%;27 项高重要度项目保持
优化需要持续滚动 仍有 5.86 FTE 残余峰值、15 项跨
治理
年项目及支撑资源高压窗口
资料来源:作者根据第 3—5 章研究结果归纳。
主要管理含义
年度规划需要同时管理项目总
量和月度项目节奏
Priority 应转化为项目保护和顺
延边界
资源平衡与重点项目保护可以
协同实现
建立年度—季度—月度滚动机
制和跨年度承接机制
6.2 B 公司研发项目管理改进建议
6.2.1 完善年度研发项目组合决策机制
B 公司现有年度项目规划主要围绕客户需求、产品规划、项目预算和项目
交付节点展开。第 3 章分析表明,年度预算总量满足管理要求并不代表项目在
月度时间维度上的资源配置同步满足要求。2026 年 S0 方案全年 R&D 负载为
563.23 FTE·月,与 543.60 FTE·月的年度名义容量相比,总量差为 3.61%,但月
度峰值达到 69.01 FTE,年度 TotalGap 达到 111.98 FTE·月。这说明年度资源治
理需要同时管理项目总量和项目进入开发阶段的时间分布。
因此,B 公司年度项目组合评审需要在现有业务与预算评审基础上增加资
源承载校验,将项目价值、年度预算和月度资源负载纳入同一决策过程。项目
组合管理强调项目价值、战略一致性与资源约束之间的协调[5][10-11]。结合本文
研究结果,年度项目评审按照“项目需求形成—项目价值评价—初步项目组合—
资源承载校验—资源调度—正式项目基线”的顺序开展。
首先,根据年度经营目标、重点客户需求、产品规划和平台规划形成下一
年度项目需求池。项目需求进入年度评审后,按照第 4 章建立的客户重要度、
78
南京大学硕士学位论文
战略匹配度、平台复用、收入潜力、毛利潜力和项目风险等维度完成项目价值
评价,并结合企业业务属性确定 P1—P4 优先级。
其次,根据初步年度项目组合,将各项目的计划周期、开发阶段和资源需
求 展 开 到 未 来 12 个 月 , 形 成 R&D 月 度 负 载 曲 线 , 并 计 算 Peak、P90、
TotalGap 和超容量月份。同时,依据项目阶段计划检查 Lab、Cert 和 Pilot 的等
效资源压力和主要高压窗口。
再次,当初步项目组合形成明显资源高压时,先按照 S1 规则识别通过项目
优先级和有限错峰能够获得的改善空间,再根据 S2 调度逻辑对峰值窗口内的
P4 和 P3 项目进行候选动作比较,形成年度资源优化排程。
最后,将通过业务、预算和资源承载联合评审的项目组合确定为下一年度
正式计划基线,由管理层或 IPMT 批准后进入执行。
年度项目组合的形成条件可以概括为:
(6-1)
𝑃_𝐴 = 𝑓(𝑉, 𝑃, 𝐵, 𝐶, 𝑆)
式(6-1)中,P_A 表示经联合评审批准的年度项目组合;V、P、B、C 和
S 分 别 表 示 项 目 价 值 (Value) 、 项 目 优 先 级 (Priority) 、 年 度 预 算 边 界
(Budget)、资源承载能力(Capacity)和项目时序(Schedule)。该表达体现
了 B 公司年度项目组合由业务与预算评审进一步向“业务价值—预算—资源承载
—项目时序”联合评审的转变。
年度经营目标与研发预算
↓
年度项目需求池
↓
项目 Value 评价与 P1—P4 分层
↓
形成初步年度项目组合
↓
展开未来 12 个月 R&D 及支撑资源负载
↓
Peak / P90 / TotalGap 与 Lab / Cert / Pilot 资源承载校验
↓
S1 规则错峰 / S2 约束启发式调度
↓
79
第 6 章 结论与展望
管理层 / IPMT 联合评审与批准
↓
形成年度正式项目基线
↓
月度监控 + 季度滚动复盘 + 参数更新
↓
形成持续运行的年度项目资源治理闭环
图 6.1 年度项目组合与资源承载联合评审机制
资料来源:作者根据本文第 3—5 章研究结果及 B 公司年度项目管理流程整理。
6.2.2 建立重点项目保护与资源协调机制
第 5 章结果表明,S2 在保持 140 项正式项目的情况下,共调整 27 项项目,
其中 26 项为 P4、1 项为 P3,27 项 P1/P2 高重要度项目全部保持原计划。该结
果表明,项目资源优化的关键在于明确不同项目的时间弹性,并将项目优先级
转化为资源冲突发生时的执行规则。
B 公司可以将 P1—P4 管理边界固化为年度项目执行规则,使项目优先级同
时作用于资源保障顺序、最大顺延边界和调整审批方式。
表 6.2 项目分层保护与调整规则
项目层
级
管理属性
时间调整
边界
资源冲突处理原则
刚性保障项
0 个月
保持原计划和关键节点
目
重点保护项
维持计划稳定,保留有
P2
≤1 个月
目
限协调空间
有限调整项
在资源高压时承担有限
P3
≤3 个月
目
错峰
弹性调整项
作为年度和季度资源平
P4
≤5 个月
目
衡主要对象
资料来源:根据第 4 章项目优先级及顺延规则整理。
P1
主要审批方式
重大变更由管理层
/IPMT 决策
业务负责人和管理
层确认
PMO 提出方案并与
项目负责人确认
PMO 按规则提出调
整建议
项目执行阶段出现资源高压时,PMO 首先计算未来资源负载并识别高压月
份。对于满足以下条件的月份,进入资源协调流程:
(6-2)
𝐿𝑜𝑎𝑑_𝑡^(𝑅&𝐷) > 45.3
PMO 根据该窗口内的活跃项目形成 P4 和 P3 候选项目池,并按照第 4 章
S1 或 S2 规则模拟不同项目调整后的 Peak、TotalGap、项目交付节点以及 Lab、
Cert 和 Pilot 压力。
80
南京大学硕士学位论文
识别未来 R&D 高压月份
↓
筛选高压窗口内的 P4 / P3 活跃项目
↓
形成候选错峰动作并比较 Peak、TotalGap 及支撑资源压力
↓
项目经理评估客户节点、阶段衔接和跨年度影响
↓
PMO 形成调整建议
↓
管理层 / IPMT 完成必要审批
↓
更新项目启动时间、关键阶段节点和资源负载基线
↓
执行后进入月度监控和季度滚动复盘
图 6.2 未来 R&D 高压窗口识别与协调流程
资料来源:作者根据第 4 章 S1、S2 调度规则及 B 公司项目变更管理要求整理。
S1 适合作为日常资源协调的标准规则。当项目数量较少、调整关系简单时,
可以采用 1 个月步长的错峰规则快速形成方案。S2 适用于年度计划、高压月份
较多或多个候选项目同时存在的情况,通过比较全部可行顺延动作进一步改善
全年资源平衡。由此形成“日常规则法+重点场景优化法”的两级应用方式。
6.2.3 建立预算—资源联动与滚动复盘机制
研发项目执行过程中会持续发生项目延期、新项目插入、客户节点调整、
人员变化以及测试和认证计划变化。年度初形成的项目排程需要随着实际执行
信息不断更新。稳健项目调度研究强调资源约束项目计划需要结合执行偏差和
资源状态进行持续校准[29-31]。
结合 B 公司的管理节奏,本文建议建立年度、季度和月度三级滚动资源治
理机制。年度层主要解决项目组合和资源总体配置问题;季度层主要解决实际
项目状态与年度计划之间的偏差;月度层承担未来高压窗口预警和短期资源协
调。
81
第 6 章 结论与展望
表 6.3 年度—季度—月度滚动资源治理机制
管理周
期
主要管理内容
核心输入
主要分析
经营目标、预算、 Value、Priority、
年度项目需求、资 Peak、P90、
源能力
TotalGap、支撑资源
实际进度、延期、
项目状态与资
未来 6—9 个月负载重
季度
新增/取消项目、资
源重新平衡
算及 S1/S2 调整
源变化
高压窗口监控
最新项目状态、未 Peak、TotalGap、
月度
与预警
来 3 个月计划
Lab/Cert/Pilot 窗口
资料来源:作者根据 B 公司项目管理节奏和本文优化方案整理。
年度
项目组合与资
源承载
82
主要输出
年度项目组合
和资源基线
季度滚动项目
计划
资源风险清单
和错峰行动
南京大学硕士学位论文
年度:确定正式项目池、Priority、周期参数和年度资源基线
↓
季度:更新项目状态,重算未来 6—9 个月资源负载,必要时重新运行 S1/S2
↓
月度:监控未来 3 个月 Peak、TotalGap 及 Lab/Cert/Pilot 窗口,形成预警和错峰清单
↓
实际执行数据回流并更新项目、资源和周期参数
↓
形成年度—季度—月度持续滚动的资源治理机制
图 6.3 三级滚动资源治理流程
资料来源:作者根据本文滚动调度机制整理。
通过三级滚动机制,S2 由一次性年度计算转化为持续更新的资源治理工具。
年度层确定整体组合和资源边界,季度层修正项目执行偏差,月度层提前处理
短期资源冲突,使项目组合管理、资源计划和项目执行形成连续闭环。
实施保障
(1)跨年度项目承接机制
S2 在 2026 年度共调整 27 项项目,其中 15 项项目部分工作进入 2027 年。
跨年度项目体现了资源优化的时间迁移成本。年度内减少的部分工作量将在下
一年度继续占用资源,因此下一年度资源规划需要先识别上一年度未完成工作,
再安排新增项目。
设第 y+1 年度名义可用资源为 NominalCapacity,上一年度项目顺延形成并
进入下一年度的已承诺负载为 CommittedLoad,则下一年度可用于新增项目的
资源应按下式计算:
𝐴𝐶_(𝑦 + 1) = 𝑁𝐶_(𝑦 + 1) − 𝐶𝐿_(𝑦 → 𝑦 + 1)
(6-3)
式(6-3)中,AC 表示下一年度新增项目可使用的资源能力,NC 表示下一
年度名义资源容量,CL 表示由上一年度跨年项目形成的已承诺负载。该关系将
跨年度项目显式纳入下一年度资源基线,避免年度规划重新开始时将跨年度工
作误认为可新增使用的资源容量。B 公司可以建立“跨年度已承诺项目池”,在
每年年度规划开始前,由 PMO 先汇总上一年度尚未完成的项目和剩余阶段,计
算未来月份的 R&D、Lab、Cert 和 Pilot 需求,再开展下一年度新增项目的价值
83
第 6 章 结论与展望
评价和资源承载校验。
本年度正式项目组合
↓
年度资源优化与项目顺延
↓
识别进入下一年度的跨年度项目
↓
计算剩余阶段与下一年度资源需求
↓
形成下一年度期初 Committed Load
↓
从下一年度名义资源容量中先行扣减
↓
得到新增项目可用资源
↓
开展下一年度项目组合与资源承载联合评审
图 6.4 跨年度项目资源承接机制
资料来源:作者根据 S2 跨年度项目结果整理。
(2)Lab、Cert 和 Pilot 支撑资源台账建设
本文以 R&D 人力作为主要量化资源。对于实验验证、认证和中试,当前研
究根据项目类型模板、阶段资源结构和管理访谈进行等效参数校准,分别采用
5.2、4.5 和 33.6 ERU/月作为基准情景参数。第 5 章结果显示,S2 使 Lab、Cert
和 Pilot 等效峰值分别由 10.94、10.08 和 66.96 下降至 8.67、7.33 和 51.08,资源
压力得到同步改善,但三类支撑资源仍存在多个高压月份。
企业实施阶段需要在等效资源模型基础上逐步建立原生资源台账,使支撑
资源管理由相对压力比较进一步扩展到实际预约和工位排程。
表 6.4 支撑资源台账建设要求
资源
Lab
Cert
Pilot
建议台账字段
实验设备、测试类别、设备可用时段、标准工
时、样机到位时间、项目需求、预约窗口
认证类型、目标市场、样机状态、第三方实验
室、预约日期、测试计划、目标证书时间
中试项目、工位/产线、试制数量、工艺人员、
工装状态、计划试制窗口
84
主要管理目的
识别实验设备和测试窗口冲
突
提前锁定认证资源和外部测
试窗口
管理中试工位和多项目试制
冲突
南京大学硕士学位论文
资料来源:作者根据 B 公司支撑资源管理需求整理。
随着原生台账逐步完整,企业可以使用实际设备小时、实验室预约窗口和
中试工位能力替代当前等效参数,并在现有 R&D 资源模型基础上建立更细化的
多资源调度机制。
(3)组织职责与决策机制
多项目资源调度涉及业务、项目、研发职能和支撑资源等多个主体。资源
优化方案能够持续运行,需要明确项目优先级确定、资源数据维护、调度方案
形成和重大冲突决策的责任主体。结合 B 公司的强矩阵项目管理特点,本文建
议由管理层/IPMT、PMO、研发职能部门、项目经理、支撑资源负责人和财务
共同形成多项目资源治理机制。
表 6.5 多项目资源治理主体及职责
管理主体
主要职责
审批年度项目组合;确认 P1/P2 重点项目;处理重大资源冲突和重大
管理层/IPMT
项目变更
维护年度项目池;组织 Value 和 Priority 更新;运行月度资源模型;识
PMO
别高压窗口;提出 S1/S2 错峰方案;组织季度滚动评审
提供 R&D 实际可用能力;确认项目资源需求;协调人员配置;反馈人
研发职能部门
员能力变化
维护项目节点和阶段状态;申报项目变更;评估顺延对客户和交付的
项目经理
影响;执行批准后的新排程
Lab/Cert/Pilot 负 维护支撑资源容量和预约台账;确认项目窗口;提前预警实验、认证
责人
和中试瓶颈
财务
校验年度研发预算、项目预算和实际投入,支持预算与资源联合评审
资料来源:作者根据 B 公司项目管理职责和本文实施机制整理。
其中,PMO 承担资源治理的日常运行职能。PMO 负责将分散在各项目中
的时间、优先级和资源数据汇总到统一年度项目池,形成月度资源负载曲线并
提出错峰建议;项目经理和职能负责人负责保证项目数据和资源数据及时更新;
管理层/IPMT 负责决定重点项目保护和重大资源冲突。通过上述职责分工,资
源协调由项目之间的临时沟通逐步转化为透明、规则化的组合管理过程。
(4)数据与工具保障
本文 S1 和 S2 调度能够运行的基础,是项目主数据、项目优先级、项目时
间计划和资源需求具有统一的数据口径。企业实际应用阶段可以首先围绕项目
治理建立稳定的基础数据结构,并在此基础上逐步实现自动计算和可视化管理。
核心数据包括项目主数据、项目价值与优先级、项目计划与资源需求以及
资源能力四类。
85
第 6 章 结论与展望
表 6.6 多项目资源治理核心数据模块
数据模块
项目主数据
主要字段
项目编号、类型、客户、状态、原始开始/结束时
间、Must-Do 属性
项目价值与优先
Value 各指标、Priority、Must-Do、管理备注
级
项目计划与资源
阶段节点、月度 R&D 需求、Lab/Cert/Pilot 需求
需求
资源能力
R&D 可用 FTE、实验设备、认证窗口、中试工位
资料来源:作者根据本文模型输入和 B 公司项目管理数据需求整理。
建议更新周期
月度/项目变更时
年度,重大业务
变化时更新
月度
月度/能力变化时
在工具层面,可以形成“项目数据更新—资源负载自动计算—高压月份识别
—候选错峰方案输出—调整后资源重算—方案版本保存”的基本功能链。随着应
用逐步成熟,再将该功能嵌入企业现有 PMO、项目管理或资源管理系统,实现
年度项目组合和资源调度的可视化管理。
6.3 研究不足与未来展望
本文围绕 B 公司多项目研发环境,基于 2026 年度 140 项正式项目,完成了
项目资源冲突诊断、项目优先级治理、资源优化调度、扩展情景验证以及实施
机制设计。研究结果能够为 B 公司年度项目规划、资源协调和滚动管理提供方
法支持。受企业当前数据积累程度、资源管理颗粒度和案例研究周期等条件影
响,本文主要围绕年度项目组合层面的资源配置问题展开。随着企业项目数据
持续积累和项目管理数字化能力进一步完善,本文建立的分析框架和优化方法
还可以在资源数据精细化、项目级资源预测、动态调度和数字化决策支持等方
面继续深化。
(1)当前研究边界
(1)支撑资源的数据颗粒度可以进一步细化。
本文将 R&D、Lab、Cert 和 Pilot 四类资源纳入统一分析框架。其中,R&D
采用企业确认的实际 FTE 数据,可以直接开展月度容量和项目负载比较;Lab、
Cert 和 Pilot 根据项目类型模板、阶段资源结构以及企业管理信息进行等效资源
校准,用于识别不同方案之间的资源压力变化。该处理能够满足年度项目组合
层面的资源分析需要,并可以识别实验、认证和中试阶段的主要高压窗口。随
着企业后续逐步完善实验设备、测试工时、认证预约和中试工位等原生资源数
据,支撑资源分析可以进一步细化到具体设备、工时和预约窗口层面。
86
南京大学硕士学位论文
(2)项目资源需求预测仍具有进一步精细化空间。
本文依据 B/C/D/E 项目类型、标准开发周期和开发阶段资源分布,对 140
项项目的月度资源需求进行统一展开。这种方式能够保证不同项目在统一口径
下进行资源比较,并与 B 公司当前年度项目规划的数据基础相适配。实际研发
过程中,同一类型项目还会受到产品复杂度、平台复用程度、供应商参与方式、
认证市场数量以及项目团队经验等因素影响。随着企业历史项目实际工时和阶
段资源数据不断积累,后续可以在现有项目类型模板基础上进一步增加项目特
征,提高具体项目资源需求预测的精细程度。
(3)动态项目变化的处理方式可以进一步丰富。
本文主要围绕年度项目排程开展优化,并进一步提出年度—季度—月度三
级滚动资源治理机制,以处理项目执行过程中计划和资源状态的变化。企业实
际研发环境中还可能出现新项目临时进入、客户节点调整、项目延期、验证过
程变化以及资源能力变化等情况。本文通过 S3—S6 情景分析了项目规模、资源
能力、项目结构和开发周期变化对优化结果的影响,为动态管理提供了基础。
随着实际应用不断深入,可以进一步研究不同项目事件对资源计划的影响,并
在现有滚动调度基础上形成更加灵活的局部重排程机制。
(4)应用验证可以通过后续年度进一步积累。
本文以 B 公司为案例,并以 2026 年度 140 项正式项目作为主要优化对象,
同时结合历史项目数据完成项目周期和资源参数校准。当前研究重点在于验证
本文方法在 B 公司当前多项目研发环境中的适用性。随着方案进入企业实际运
行,可以继续跟踪后续年度的项目执行情况,将年度计划、优化排程和实际结
果进行持续比较,通过连续年度应用进一步积累项目实际负载、项目顺延、重
点项目交付以及支撑资源使用数据,并对模型参数和管理规则进行持续校准。
综上,本文当前研究边界主要体现为支撑资源数据颗粒度、项目资源预测
精细程度、动态变化处理方式以及应用验证周期四个方面。这些内容与 B 公司
当前数据和管理基础相匹配,也为后续研究和企业应用的持续深化提供了明确
方向。
(2)后续研究与应用展望
随着 B 公司项目管理数据逐步完善以及资源管理数字化水平不断提升,本
文建立的项目组合与资源调度方法可以在现有基础上继续拓展。未来可以重点
87
第 6 章 结论与展望
围绕真实多资源协同、项目级动态资源预测、滚动调度能力以及数字化决策支
持等方向开展进一步研究和应用。
(1)进一步完善多资源协同管理。
未来可以在现有 R&D 资源分析基础上,逐步完善 Lab、Cert 和 Pilot 原生
资源台账。通过记录实验设备、测试工时、样机到位时间、认证实验室档期、
中试工位以及试制窗口等信息,可以将目前用于方案比较的等效资源参数进一
步转化为实际资源容量数据。在此基础上,本文当前形成的“R&D 资源优化
+Lab/Cert/Pilot 压力校验”可以进一步扩展为 R&D、实验、认证和中试多资源协
同排程,更完整地反映项目从设计、验证到生产准备全过程中的共享资源需求。
(2)逐步形成项目级动态资源预测能力。
随着企业历史项目数据不断积累,可以进一步将项目技术复杂度、平台复
用比例、新零件和模具数量、供应商参与方式、认证范围以及历史类似项目工
时等因素纳入资源预测。项目资源预测可以由当前基于 B/C/D/E 类型的标准模
板逐步发展到项目特征驱动的预测方式,从“某一类项目通常需要多少资源”进
一步细化到“某一具体项目在未来各阶段预计需要多少资源”,提高年度资源预
测对复杂项目和特殊项目的适配能力。
(3)进一步完善滚动调度与动态响应机制。
本文已经提出年度—季度—月度三级滚动资源治理机制。未来可以根据企
业实际运行情况进一步明确不同事件的资源重算触发规则。当发生新项目进入、
项目关键节点变化、项目优先级调整、人员能力变化或关键验证计划变化时,
可以及时更新受影响项目及未来资源窗口,并重新评价 Peak、TotalGap 以及支
撑资源压力。
可将主要触发事件表示为:
(6-4)
𝐸 = {𝑁𝑃, 𝐷𝐿, 𝐶𝐴, 𝑃𝐶, 𝐶𝐶, 𝑇𝐹}
式(6-4)中,NP、DL、CA、PC、CC 和 TF 分别表示新项目进入(New
Project)、项目延期(Delay)、项目取消(Cancel)、优先级变化(Priority
Change)、资源能力变化(Capacity Change)和关键验证失败(Test Failure)。
由此,B 公司的资源治理可以由“年度计划+定期滚动调整”进一步发展为“年度
项目基线+定期滚动评审+关键事件及时重排”,在保持年度项目计划相对稳定的
同时,提高面对客户需求变化和项目执行波动时的资源协调能力。
88
南京大学硕士学位论文
(4)逐步构建多项目研发资源数字化决策支持工具。
从企业长期应用角度看,本文形成的项目价值评价、优先级治理、资源负
载计算、S1 规则错峰、S2 候选方案比较以及 S3—S6 情景分析可以进一步转化
为数字化决策支持功能。未来可以逐步形成“项目池维护—Value 和 Priority 更新
—未来 12 个月资源负载自动计算—Peak/P90/TotalGap 监控—高压窗口识别—候
选项目错峰方案生成—调整前后方案比较—Lab/Cert/Pilot 窗口展示—跨年度资
源承接—实际执行数据回流”的功能链。
89
第 6 章 结论与展望
项目数据标准化
↓
资源负载可视化
↓
年度项目组合与资源优化
↓
年度—季度—月度滚动预测与预警
↓
关键事件触发的动态资源调整
↓
历史数据持续积累与模型参数校准
↓
形成多项目研发资源数字化决策支持机制
图 6.5 多项目研发资源数字化决策支持流程
资料来源:作者根据本文研究边界及企业应用方向整理。
随着长期实际数据不断积累,本文形成的方法可以由一次性的年度资源优
化进一步发展为支持 PMO 和管理层持续使用的多项目研发资源决策支持机制,
使研发资源管理由项目冲突发生后的协调,逐步向基于数据的提前识别、主动
规划和动态治理发展。
90
南京大学硕士学位论文
参考文献
[1] The Freedonia Group. Global Power Lawn & Garden Equipment[R].
Cleveland: The Freedonia Group, 2025.
[2] The Freedonia Group. Power Lawn & Garden Equipment[R]. Cleveland: The
Freedonia Group, 2021.
[3] Frost & Sullivan. Outdoor Power Equipment Market Breakdown by Channel,
NA[R]. Frost & Sullivan, 2022.
[4] Frost & Sullivan. Outdoor Power Equipment Market Breakdown by Segment,
NA[R]. Frost & Sullivan, 2022.
[5] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. 项目、项目群和项目组
合管理 项目组合管理指南: GB/T 37490-2019[S]. 北京: 中国标准出版社, 2019.
[6] Martinsuo M. Project portfolio management in practice and in context[J].
International Journal of Project Management, 2013, 31(6): 794-803.
[7] Archer N P, Ghasemzadeh F. An integrated framework for project portfolio
selection[J]. International Journal of Project Management, 1999, 17(4): 207-216.
[8] Ghasemzadeh F, Archer N, Iyogun P. A zero-one model for project portfolio
selection and scheduling[J]. Journal of the Operational Research Society, 1999, 50(7):
745-755.
[9] 曾玉成, 王俊川. 企业战略管理与项目管理耦合研究[J]. 四川大学学报(哲
学社会科学版), 2014(3): 86-96.
[10] Cooper R G, Edgett S J, Kleinschmidt E J. Portfolio management in new
product
development:
lessons
from
the
leaders-I[J].
Research-Technology
Management, 1997, 40(5): 16-28.
[11] Cooper R G, Edgett S J, Kleinschmidt E J. Portfolio management in new
product
development:
lessons
from
the
leaders-II[J].
Research-Technology
Management, 1997, 40(6): 43-52.
[12] Ballestín F, Leus R. An updated survey of variants and extensions of the
resource-constrained project scheduling problem[J]. European Journal of Operational
Research, 2022, 297(1): 1-14.
[13] Sánchez M G, et al. Resource-constrained multi-project scheduling problem:
A survey[J]. European Journal of Operational Research, 2023, 309(3): 958-976.
91
参考文献
[14] Klein N. Integer programming for multi-mode resource-constrained project
scheduling[J]. Annals of Operations Research, 2025. DOI: 10.1007/s10479-02506572-1.
[15] Koulinas G, Kotsikas L, Anagnostopoulos K. A survey of hybrid
metaheuristics for the resource-constrained project scheduling problem[J]. European
Journal of Operational Research, 2020, 280(2): 395-416.
[16] Torba R, Dauzère-Pérès S, Yugma C, et al. Solving a real-life multi-skill
resource-constrained multi-project scheduling problem[J]. Annals of Operations
Research, 2024, 338(1): 69-114.
[17] Melchiors P, Kolisch R, Kanet J J. The performance of priority rules for the
dynamic stochastic resource-constrained multi-project scheduling problem: an
experimental investigation[J]. Annals of Operations Research, 2024, 338(1): 569-595.
[18] 陈俊杰, 同淑荣, 叶正梗, 等. 资源受限多项目调度问题的两阶段算法[J].
控制与决策, 2020, 35(8): 2013-2020.
[19] 何一丹, 何正文, 王能民, 等. 共享经济环境下的资源约束 Max-NPV 多项
目调度优化[J]. 中国管理科学, 2024, 32(9): 260-270.
[20] 何华, 何正文, 曹芳芳, 等. 双重资源约束下的净现值最大化多项目调度
优化[J]. 中国管理科学, 2025, 33(12): 146-159.
[21] 徐哲, 王黎黎. 基于关键链技术的项目进度管理研究综述[J]. 北京航空航
天大学学报(社会科学版), 2011, 24(2): 54-60.
[22] 张俊光, 王美华. 关键链项目组合情境下脆性风险驱动的动态缓冲监控
[J]. 中国管理科学, 2024, 32(1): 200-210.
[23] Raz T, Barnes R, Dvir D. A critical look at critical chain project
management[J]. Project Management Journal, 2003, 34(4): 24-32.
[24] Deb K, Pratap A, Agarwal S, et al. A fast and elitist multiobjective genetic
algorithm: NSGA-II[J]. IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 2002, 6(2):
182-197.
[25] Peng W, Lin J, Zhang J, et al. A bi-objective hierarchical program
scheduling problem and its solution based on NSGA-III[J]. Annals of Operations
Research, 2022, 308(1): 389-414.
[26] Rabet R, Sajadi S M, Tootoonchy M. A hybrid metaheuristic and simulation
approach towards green project scheduling[J]. Annals of Operations Research, 2024.
92
南京大学硕士学位论文
DOI: 10.1007/s10479-024-06291-z.
[27] Müller L F, Zhu X, Demeulemeester E. Multi-project scheduling: A
benchmark analysis of metaheuristic algorithms on various optimisation criteria and
due date settings[J]. Computers & Operations Research, 2018, 100: 225-242.
[28] 何华, 曹芳芳, 何正文, 等. 非共享资源约束下的净现值最大化多项目调
度优化[J]. 系统管理学报, 2025, 34(5): 1281-1294.
[29] Friedrich C, Scherer L, Hartmann S. A robust optimization approach for the
multi-mode resource-constrained project scheduling problem[J]. European Journal of
Operational Research, 2022, 299(1): 42-55.
[30] 梁洋洋, 崔南方. 基于资源流网络优化的鲁棒性项目调度[J]. 系统管理学
报, 2020, 29(2): 335-345.
[31] 胡振涛, 崔南方, 胡雪君, 等. 集成时间缓冲与资源流的多技能项目鲁棒
调度方法[J]. 系统管理学报, 2023, 32(5): 916-926.
93
致谢
致谢
时光荏苒,研究生阶段的学习与论文写作即将告一段落。回顾在南京大学
工程管理学院的学习经历,我深切感受到学校严谨求实的学术氛围、系统完善
的课程体系以及丰富的学习资源对个人成长的重要影响。工程管理相关课程不
仅拓展了我的专业视野,也使我能够从更系统、更科学的角度理解企业管理与
工程实践中的复杂问题。
在论文完成过程中,衷心感谢各位任课老师在课程学习、研究方法和专业
思维方面给予的指导与启发。特别感谢论文导师赵教授在论文选题、研究框架、
模型设计和论文修改过程中给予的耐心指导和严格要求,使我能够不断完善研
究思路,提升论文质量。
同时,感谢父母和家人在学习与论文写作期间给予的理解、支持和鼓励,
使我能够在工作与学习并行的压力下坚持完成研究任务。也感谢自己在这一过
程中始终保持投入和努力,不断克服时间、资料整理和论文写作中的困难。
谨以此文,向所有关心、帮助和支持我的老师、家人和朋友致以诚挚的感
谢。
94
南京大学硕士学位论文
附录
为进一步说明本文的数据来源、数据处理口径、模型参数、调度算法、程
序实现及方案结果,本附录对研究使用的企业资料、项目样本、资源参数、
S1/S2 调度过程、核心程序以及 S0—S6 主要结果进行补充说明。附录中的企业
信息均经过脱敏处理,项目级敏感数据作为研究工作底稿保存,正文附录主要
呈现能够支持研究方法和结果复核的汇总信息。
附录 A 论文引用资料与研究数据来源补充说明
A.1 引用资料类型与用途
本文使用的资料主要包括标准规范、学术文献、行业市场资料和企业内部
管理资料四类。标准规范用于界定项目组合管理和工程管理研究边界;学术文
献用于支撑项目组合管理、资源约束多项目调度、关键链、多目标评价、启发
式调度和情景分析;行业市场资料用于说明企业经营背景;企业内部资料用于
形成项目样本、预算边界、资源容量、优先级规则和方案验证数据。
表 A.1 论文资料来源与用途
资料类别
主要内容
项目组合管理、学位论文规
标准规范
范等
PPM、RCMPSP、CCPM、
学术文献
多目标、启发式与稳健调度
OPE/电动工具行业规模、渠
行业市场资料
道和结构变化
企业项目主数 年份、类型、状态、客户、
据
计划节点、项目属性
企业预算与费 年度研发预算、费用科目、
用资料
项目投入
R&D 能力、项目 R&D 需
企业资源资料
求、支撑资源阶段信息
资料来源:作者根据论文最终数据来源整理。
论文用途
概念、管理边界和写作
规范
第 2 章理论基础及第
4—5 章方法支撑
按参考文献规范
引用
第 1 章研究背景
汇总引用
研究样本、项目结构和
正式项目池
预算边界和历史参数校
准
S0—S6 资源负载与情景
分析
公开呈现方式
公开引用
脱敏汇总
金额汇总
FTE/ERU 汇总
A.2 数据脱敏与资料使用说明
研究对象来源于企业真实研发项目管理场景。为保护企业商业信息,论文
和附录统一使用“B 公司”匿名表述,不公开真实客户名称、项目编码、个人姓
名、供应商信息和逐项目敏感费用。140 项正式项目的项目级清洗底表、S0/S2
排程和资源明细作为研究工作底稿保留,公开附录主要呈现脱敏后的结构、参
95
附录
数、月度负载、算法逻辑和汇总结果。
Lab、Cert 和 Pilot 采用等效资源参数用于相对压力比较。相关结果用于识
别高压窗口和瓶颈转移风险,企业实施阶段仍需结合实际设备、工位、工时和
预约窗口完成物理可行性复核。
96
南京大学硕士学位论文
附录 B 数据处理口径、核心字段与参数说明
B.1 数据处理总体流程
项目主数据与历史费用资料
↓
项目范围筛选、B2→B 及记录去重
↓
时间计划、费用科目和资源字段标准化
↓
形成 2023—2025 历史校准样本与 2026 正式 140 项项目池
↓
建立项目价值、优先级、周期和资源参数
↓
生成 S0 / S1 / S2 并开展 S3—S6 情景运行
↓
核对 Peak、P90、TotalGap、项目调整、跨年度和支撑资源结果
图 B.1 研究数据处理总体流程
资料来源:作者根据研究数据处理过程整理。
表 B.1 数据处理环节及输出
处理环节
主要规则
输出结果
年份限定 2023—2026;项目
项目范围筛选
类型限定 B/C/D/E;B2 统一
项目主数据清洗表
归并为 B
平台/Group/型号多行记录与 避免将源记录数等同于独立
源记录与研究样本分离
独立研究样本分开统计
项目数
按项目 IT 编码归集历史费
费用匹配与标准化
用;原始费用归并为标准费
历史投入与结构校准参数
用科目
缺失排期和 R&D 需求按同
排期与资源补齐
类型规则/模板校准并保留来
140 项统一建模底表
源标志
经营金额采用 M USD;
单位统一
R&D 采用 FTE/月;
统一模型输入
Lab/Cert/Pilot 采用 ERU/月
统一检查 Peak、P90、
结果验证
TotalGap、优先级保护、顺
S0—S6 方案与推荐结论
延、跨年和支撑资源压力
资料来源:B 公司项目主数据、历史投入资料及本文数据处理规则。
97
附录
B.2 核心字段与研究口径
表 B.2 核心字段与研究口径
字段类别
核心字段
研究口径/用途
项目编号、项目类型、平台/产
识别项目边界、类型结构和重点项
项目属性
品、状态、客户、Must-Do
目
原始开始时间、原计划完成时
时间计划
计算周期、顺延和月度资源负载
间、阶段节点、调整后时间
项目预算、历史实际费用、费用
预算费用
构建预算边界和历史参数
科目、发生年度
R&D 需求、Lab/Cert/Pilot 阶段需
资源参数
形成月度负载和支撑资源压力
求、资源容量
Value 各项指标、P1—P4、最大
价值与优先级
项目治理与调度候选边界
顺延
S0—S6、资源/结构/周期扰动参
方案与情景
基线、规则法、主优化和扩展情景
数
Peak、P90、TotalGap、调整数、
输出指标
方案评价与推荐判定
顺延、ProtectRate、CrossYear
资料来源:作者根据第 3—5 章数据和指标体系整理。
B.3 样本与资源口径
表 B.3 历史项目样本与资源口径
年份
B类
C类
D类
2023
5
85
106
2024
5
96
219
2025
6
51
156
2026
3
58
67
19
290
548
合计
数据来源:B 公司项目主清单;历史 B2 统一归并为 B 类。
B类
C类
D类
E类
74
153
194
12
433
合计
270
473
407
140
1290
E类
473
500
项目源记录数(项)
407
400
300
270
200
140
100
0
2023
2024
2025
图 B.2 历史项目类型年度分布
98
2026
南京大学硕士学位论文
数据来源:根据表 B.3 绘制。
表 B.4 历史项目年度分布
年份
2023
2024
2025
预处理研究样本数
229
360
329
2026
140
主要用途
历史周期、费用和结构统计
历史周期、费用和结构统计
历史周期、费用和结构统计
S0—S6 正式项目池与方案验
证
数据来源:论文数据清洗与样本筛选结果。
表 B.5 数据清洗与样本筛选结果
项目类型
B
C
D
E
合计
数据来源:2026 年正式项目主清单。
项目数
3
58
67
12
140
占比
2.14%
41.43%
47.86%
8.57%
100.00%
表 B.6 2026 年正式项目样本构成
数据项
直接记录
校准/回填
合计
排期
120 项
20 项
140 项
R&D 需求
106 项
34 项
140 项
处理原则
缺失排期采用同
类型规则校准,
并保留来源标志
缺失需求采用同
类型中位数/模
板校准,并保留
来源标志
数据来源:140 项统一建模底表。
B.4 年度经营、预算与资源参数
表 B.7 年度经营、预算与资源参数
销售额/目标(M
研发预算(M
USD)
USD)
2024
200
7.6
2025
190
6.6
2026
210
6.3
数据来源:B 公司年度经营规划和研发预算。
年度
研发投入率
研究定位
3.80%
3.47%
3.00%
历史基线
历史基线
目标年度
表 B.8 年度经营规划与研发预算参数
参数
正式项目数
年度研发预算上限
项目组合变动预算
固定及不可归集预算
R&D 常规容量
Lab 基准参数
Cert 基准参数
最终口径
140 项
630.0 万美元
72.4518 万美元
557.5482 万美元
45.3 FTE/月
5.2 ERU/月
4.5 ERU/月
99
说明
S0—S2 保持相同项目集合
年度预算边界
项目级可变预算口径
固定/不可归集预算
主资源容量
等效实验资源
等效认证资源
附录
参数
Pilot 基准参数
最终口径
33.6 ERU/月
Lab/Cert 管理预留
11%
说明
等效中试资源
仅适用于 Lab/Cert,不从
R&D 扣减
数据来源:第 4 章参数及 B 公司管理规则。
B.5 项目价值、周期与优先级规则
表 B.9 项目价值、周期与优先级规则
项目类型/优先级
B 类排程模型计划周期参数
C 类排程模型计划周期参数
D 类排程模型计划周期参数
E 类排程模型计划周期参数
P1
最终参数
12 个月
8 个月
6 个月
4 个月
权重 5;0 个月
P2
权重 4;≤1 个月
P3
权重 3;≤3 个月
P4
权重 1;≤5 个月
资料来源:B 公司历史项目统计、项目治理规则及管理校准。
管理说明
项目模板与历史辅助校准
项目模板与历史辅助校准
项目模板与历史辅助校准
项目模板与历史辅助校准
刚性保护
重点保护;S1/S2 常规自动
搜索不启用
有限错峰
主要错峰对象
表 B.10 项目价值评价指标与管理校准
指标
权重
评分范围
含义
CustomerImportance
0.35
0—5
客户重要度
StrategicFit
0.20
0—5
战略匹配度
PlatformReuse
0.15
0—5
平台复用价值
RevenuePotential
0.15
0—5
收入潜力
MarginPotential
0.05
0—5
毛利潜力
RiskPenalty
-0.10
0—5
项目风险惩罚
资料来源:B 公司年度项目评审逻辑与管理校准。说明:本研究不将该权重表述为完整
AHP 专家判断矩阵结果。
100
南京大学硕士学位论文
附录 C 调度算法求解流程与可复现性说明
本附录按照第 4 章建立的调度方法,对 S1 规则法和 S2 峰值窗口驱动的约
束启发式调度进行补充说明。S1 以固定 1 个月步长执行项目错峰;S2 对峰值窗
口内 P4/P3 项目的允许顺延动作进行枚举,并基于 Peak、TotalGap、项目优先
级、顺延时间和支撑资源压力进行分层判优。
C.1 S1 规则法求解流程
S0 原始排程
↓
锁定 P1 / P2 / Must-Do
↓
计算 12 个月资源负载并识别当前峰值月
↓
筛选峰值月 P4 候选项目;P4 无有效动作时扩展至 P3
↓
候选项目顺延 1 个月
↓
重算 R&D / Lab / Cert / Pilot 全年负载
↓
判断:Peak 下降,或 Peak 不变且 TotalGap 下降,同时满足业务与资源约束
↓
接受动作并更新排程;不满足则回退并尝试下一候选
↓
重新识别峰值月
↓
是否仍存在有效 1 个月错峰动作? 是:继续循环;否:输出 S1
图 C.1 S1 规则法求解流程
资料来源:第 4 章 S1 规则法。
C.2 S2 峰值窗口驱动的约束启发式调度
S0 原始 140 项排程
↓
101
附录
计算 12 个月 R&D / Lab / Cert / Pilot 资源曲线
↓
识别当前 R&D 峰值月份及连续高压窗口
↓
筛选峰值窗口中具有剩余顺延空间的 P4 / P3 项目
↓
对每个候选项目枚举全部可行 Move(p,δ):δ=1…Rₚ
↓
逐一模拟候选动作后的完整 12 个月资源曲线
↓
计算 ΔPeak + ΔTotalGap + DelayCost + SupportRisk
↓
按分层判优:峰值改善最大 → TotalGap 改善最大 → 低优先级优先 → 少延期 → 低支撑
风险
↓
执行当前最佳 Move(p*,δ*) 并更新项目排程
↓
重新计算四类资源并开展预算 / 优先级 / 阶段 / 跨年度校验
↓
必要时进行可行化修复
↓
是否仍存在有效改善动作? 是:返回峰值窗口识别;否:输出 S2 最终排程
图 C.2 S2 峰值窗口驱动的约束启发式调度流程
资料来源:第 4 章 S2 调度算法。
S2 算法的核心评价量如下:
Peak = max{ Load_R&D(t) | t = 1, …, 12 }
(C-1)
TotalGap = Σ[t=1…12] max(0, Load_R&D(t) − 45.3)
(C-2)
C_k = { p ∈ P4 ∈ P3 | p 在峰值窗口有 R&D 负载,且 Δ_p
< Δ̄_p }
(C-3)
Move(p, δ), δ = 1, 2, …, (Δ̄_p − Δ_p)
(C-4)
ΔPeak(p, δ) = Peak(k) − Peak_new(p, δ)
(C-5)
ΔTotalGap(p, δ) = TotalGap(k) − TotalGap_new(p, δ)
(C-6)
LexBest: max ΔPeak → max ΔTotalGap → P4 优先 P3 →
min δ → min SupportRisk
(C-7)
102
南京大学硕士学位论文
C.3 可复现性条件
本文的可复现性主要体现在数据口径、调度规则、算法流程和指标定义能
够按照统一条件重新执行。复现计算需要保持项目级数据输入、参数体系、优
先级与约束规则、情景输入以及输出指标定义一致。项目级敏感数据采用脱敏
ID,在月度资源向量、优先级、最大顺延、阶段关系和支撑资源需求保持一致
的条件下,可以复核 S0 和 S2 的主要结果。
表 C.1 复现要素与一致性要求
要素
需保持一致的内容
140 项正式项目、原始计
数据 D
划、项目 R&D 及支撑资源
需求
45.3 FTE、5.2/4.5/33.6
参数 Θ
ERU、周期和预算参数
P1/P2 保护、P3≤3、P4≤5、
规则 R
阶段与跨年规则
S1 固定 1 个月步长;S2 候选
算法 A
动作枚举+分层判优+可行化
修复
S0—S6 各自项目/资源/结构/
情景 S
周期输入
Peak、P90、TotalGap、调整
指标 M
数、顺延、ProtectRate、
CrossYear、支撑资源压力
资料来源:作者根据本文数据口径与算法输入输出要求整理。
结果复核口径
2026 正式项目池
第 4 章最终参数
第 4 章调度规则
本附录 D 核心程序
第 5 章最终情景定义
第 4—5 章评价体系
C.4 求解流程伪代码
S1 规则法伪代码如下:
Input: S0 schedule, project priority, max delay, resource profiles
Lock P1, P2 and Must-Do projects
Repeat:
calculate 12-month R&D / Lab / Cert / Pilot load
t* = current R&D peak month
build candidate set from active P4; if none, use P3
for each candidate project p:
simulate Move(p, 1)
recalculate Peak, TotalGap and support pressure
if Peak decreases, or Peak unchanged and TotalGap decreases:
if priority/stage/budget/support checks pass:
accept move and update schedule
break
if no acceptable one-month move exists:
stop
Output: S1 schedule and resource metrics
S2 约束启发式调度伪代码如下:
Input: S0 schedule, priority rules, max delay, resource profiles
Schedule = S0
Repeat:
calculate current Peak and TotalGap
identify peak window t*
C = active P4/P3 projects with remaining delay allowance
Actions = empty set
for p in C:
for delta in 1 ... remaining_delay(p):
simulate Move(p, delta)
103
附录
calculate dPeak, dTotalGap, DelayCost, SupportRisk
if hard constraints pass:
add action to Actions
rank Actions lexicographically by:
max dPeak -> max dTotalGap -> P4 before P3
-> min delta -> min SupportRisk
if no action produces effective improvement:
stop
execute best action and update Schedule
Output: S2 schedule, project shifts, monthly resource vectors
104
南京大学硕士学位论文
附录 D 核心算法实现与情景复核程序(Python)
本附录列示与论文方法一致的核心程序,用于说明 S1、S2 和 S3—S6 结果
的计算方式。程序使用项目级脱敏输入表,输出月度资源负载、Peak、P90、
TotalGap、调整项目和跨年度状态。S1 采用规则法循环,S2 采用峰值窗口驱动
的约束启发式调度,并通过可行性校验形成项目排程结果。
D.1 项目级输入约定与评价函数
import numpy as np
import pandas as pd
MONTHS = 12
RD_CAP = 45.3
SUPPORT_CAP = {"lab": 5.2, "cert": 4.5, "pilot": 33.6}
MAX_DELAY = {"P1": 0, "P2": 1, "P3": 3, "P4": 5}
def shift_profile(profile, delta, horizon=17):
out = np.zeros(horizon, dtype=float)
profile = np.asarray(profile, dtype=float)
end = min(horizon, delta + len(profile))
out[delta:end] = profile[:end-delta]
return out
def build_load(projects, delay_map, resource):
horizon = 17
# 12 months + maximum 5-month carryover
load = np.zeros(horizon, dtype=float)
col = f"profile_{resource}"
for _, row in projects.iterrows():
delta = int(delay_map.get(row.project_id, 0))
load += shift_profile(row[col], delta, horizon)
return load
def rd_metrics(projects, delay_map):
load = build_load(projects, delay_map, "rd")[:MONTHS]
peak = float(load.max())
gap = np.maximum(load - RD_CAP, 0.0)
total_gap = float(gap.sum())
p90 = float(np.quantile(load, 0.90))
over_months = int((load > RD_CAP).sum())
return load, peak, total_gap, p90, over_months
def support_risk(projects, delay_map):
risk = 0.0
for res, cap in SUPPORT_CAP.items():
load = build_load(projects, delay_map, res)[:MONTHS]
risk += np.maximum(load / cap - 1.0, 0.0).sum()
return float(risk)
def cross_year_count(projects, delay_map):
n = 0
for _, row in projects.iterrows():
d = int(delay_map.get(row.project_id, 0))
if int(row.finish_month) + d > 12:
n += 1
return n
D.2 S1 规则法核心实现
def solve_s1(projects):
delay = {pid: 0 for pid in projects.project_id}
while True:
load, peak0, gap0, _, _ = rd_metrics(projects, delay)
risk0 = support_risk(projects, delay)
t_star = int(np.argmax(load))
accepted = False
105
附录
for pri in ["P4", "P3"]:
cand = projects[projects.priority.eq(pri)].copy()
for _, row in cand.iterrows():
pid = row.project_id
if delay[pid] >= MAX_DELAY[pri]:
continue
# project must be active in the current peak month
prof = shift_profile(row.profile_rd, delay[pid], 17)
if prof[t_star] <= 0:
continue
trial = delay.copy()
trial[pid] += 1
_, peak1, gap1, _, _ = rd_metrics(projects, trial)
risk1 = support_risk(projects, trial)
improve = (peak1 < peak0 - 1e-9) or (
abs(peak1 - peak0) <= 1e-9 and gap1 < gap0 - 1e-9
)
if improve and risk1 <= risk0 + 1e-9:
delay = trial
accepted = True
break
if accepted:
break
if not accepted:
break
return delay, rd_metrics(projects, delay)
D.3 S2 约束启发式调度核心实现
def solve_s2(projects):
delay = {pid: 0 for pid in projects.project_id}
while True:
load0, peak0, gap0, _, _ = rd_metrics(projects, delay)
t_star = int(np.argmax(load0))
actions = []
for pri_rank, pri in enumerate(["P4", "P3"]):
cand = projects[projects.priority.eq(pri)].copy()
for _, row in cand.iterrows():
pid = row.project_id
remaining = MAX_DELAY[pri] - delay[pid]
if remaining <= 0:
continue
active = shift_profile(row.profile_rd, delay[pid], 17)
if active[t_star] <= 0:
continue
for delta in range(1, remaining + 1):
trial = delay.copy()
trial[pid] += delta
_, peak1, gap1, _, _ = rd_metrics(projects, trial)
d_peak = peak0 - peak1
d_gap = gap0 - gap1
risk = support_risk(projects, trial)
effective = (d_peak > 1e-9) or (
abs(d_peak) <= 1e-9 and d_gap > 1e-9
)
if effective:
# lexicographic: max dPeak, max dGap,
# P4 before P3, min delta, min SupportRisk
key = (-d_peak, -d_gap, pri_rank, delta, risk)
actions.append((key, pid, delta, trial))
if not actions:
break
actions.sort(key=lambda x: x[0])
_, pid_star, delta_star, delay = actions[0]
metrics = rd_metrics(projects, delay)
return delay, metrics, cross_year_count(projects, delay)
106
南京大学硕士学位论文
D.4 S0—S6 情景复核程序
S3、S5 使用预先构造并经过口径校验的情景项目表作为输入;附录不根据
随机抽样自行生成项目,以避免引入正文未定义的项目结构。S4 只改变 R&D
容量,S6 使用周期延长后的情景项目表。核心情景复核代码如下:
def evaluate_scenario(name, projects, rd_cap=45.3):
global RD_CAP
old_cap = RD_CAP
RD_CAP = rd_cap
try:
delay, metrics, cross_year = solve_s2(projects)
load, peak, total_gap, p90, over_months = metrics
shifted = sum(v > 0 for v in delay.values())
avg_delay = (sum(delay.values()) / shifted) if shifted else 0.0
result = {
"scenario": name,
"project_count": len(projects),
"peak": peak,
"p90": p90,
"total_gap": total_gap,
"over_months": over_months,
"shifted_projects": shifted,
"avg_delay": avg_delay,
"cross_year": cross_year,
}
return result
finally:
RD_CAP = old_cap
# Prepared input tables after the same data-cleaning pipeline
# S2_projects: 140 projects, baseline structure
# S3_projects: 154 projects, +10% project-pressure scenario
# S5_projects: 140 projects, B/C/D/E = 4/64/62/10
# S6_projects: 140 projects, standard cycles +10%
results = []
results.append(evaluate_scenario("S2", S2_projects, 45.3))
results.append(evaluate_scenario("S3", S3_projects, 45.3))
results.append(evaluate_scenario("S4", S2_projects, 40.77))
results.append(evaluate_scenario("S5", S5_projects, 45.3))
results.append(evaluate_scenario("S6", S6_projects, 45.3))
scenario_summary = pd.DataFrame(results)
D.5 程序输出与论文结果对应
表 D.1 程序输出与论文结果对应关系
输出内容
S0 R&D 峰值
S1 R&D 峰值
S2 R&D 峰值
S0 TotalGap
S2 TotalGap
S2 P90
S2 调整项目
S2 跨年度项目
S3/S4/S5/S6 峰值
最终论文结果
69.01 FTE
52.68 FTE
51.16 FTE
111.98 FTE·月
25.46 FTE·月
50.39 FTE
27 项:26 项 P4+1 项 P3
15 项
56.07 / 51.16 / 51.90 / 53.52
FTE
正文位置
第 5 章 5.1
第 5 章 5.2
第 5 章 5.3
第 5 章 5.1
第 5 章 5.3
第 5 章 5.3
第 5 章 5.3.2
第 5 章 5.3.2
第 5 章 5.4
资料来源:第 5 章方案结果。
上述程序用于说明核心计算逻辑。正式论文结果来自统一项目级数据底表
及相同规则的计算输出。程序不声明纯数学意义的全局最优性,其作用是形成
满足业务边界、可解释且相对于 S0 具有明确改善的可行排程。
107
附录
附录 E 方案结果与核心指标复核
E.1 S0 与 S2 月度 R&D 负载
表 E.1 S0 与 S2 月度 R&D 负载明细
S0/FTE
S2/FTE
月份
48.08
39.25
1月
58.56
44.73
2月
60.56
47.70
3月
64.45
48.35
4月
69.01
50.43
5月
64.41
50.08
6月
59.97
51.16
7月
49.34
49.54
8月
34.00
41.12
9月
27.38
37.41
10 月
18.80
30.96
11 月
8.68
27.17
12 月
数据来源:S0/S2 完整 12 个月负载向量。
S0 Gap
2.78
13.26
15.26
19.15
23.71
19.11
14.67
4.04
0.00
0.00
0.00
0.00
容量/FTE
45.30
45.30
45.30
45.30
45.30
45.30
45.30
45.30
45.30
45.30
45.30
45.30
S2 Gap
0.00
0.00
2.40
3.05
5.13
4.78
5.86
4.24
0.00
0.00
0.00
0.00
70
R&D负载(FTE)
60
50
40
30
20
10
0
1月
2月
3月
4月
S0
5月
6月
7月
8月
9月
常规容量45.3 FTE
S2
图 E.1 S0 与 S2 月度 R&D 负载对比
数据来源:根据表 E.1 绘制。
108
10月 11月 12月
南京大学硕士学位论文
E.2 S0、S1 与 S2 核心结果
表 E.2 S0、S1 与 S2 核心结果汇总
指标
S0
140
正式项目数
年度 R&D 负载
563.23
—
/FTE·月
69.01
R&D 峰值/FTE
—
相对 S0 峰值降幅
P90/FTE
64.45
—
111.98
—
TotalGap/FTE·月
8
超容量月份
23.71
最大残余缺口/FTE
数据来源:第 5 章方案运行结果及月度向量复算。
R&D峰值(FTE)
70
S1
140
S2
140
517.88
52.68
23.66%
—
7.38
51.16
25.87%
50.39
25.46
6
5.86
69,01
60
52,68
51,16
50
40
30
S0原始计划
S1规则法
S2主优化
常规容量45.3 FTE
图 E.2 S0、S1 与 S2 核心结果对比
数据来源:根据表 E.2 绘制。
E.3 S2 项目调整与跨年度承接
表 E.3 S2 项目调整与跨年度承接结果
指标
调整项目数
P4 调整
P3 调整
P1/P2 调整
高重要度保护
累计顺延
平均顺延
最终结果
27 项
26 项
1项
0项
27 项,100%保持原计划
90 项目·月
3.33 个月
109
附录
指标
中位顺延
调整项目类型
跨入 2027 年
数据来源:S2 项目级排程汇总结果。
最终结果
4 个月
C 类 20 项、D 类 7 项
15 项
E.4 支撑资源等效压力
表 E.4 支撑资源等效压力
资源
S0 峰值
S2 峰值
降幅
Lab
10.94
8.67
20.79%
Cert
10.08
7.33
27.25%
Pilot
66.96
51.08
23.71%
数据来源:项目阶段资源结构与支撑资源等效模型结果。
基准参数
5.2 ERU/月
4.5 ERU/月
33.6 ERU/月
S2 高压月份
8 个月
8 个月
7 个月
Lab、Cert 和 Pilot 的等效峰值均较 S0 下降,但 S2 仍存在多个高压月份。
该结果用于相对压力比较和实施窗口识别,不作为实际设备、实验室或工位物
理容量已经完全满足的结论。
E.5 S3—S6 扩展情景结果
表 E.5 S3—S6 扩展情景结果汇总
140
154
R&D 峰
值/FTE
51.16
56.07
调整项目
数
27
34
平均顺延
/月
3.33
3.33
高重要度
保护率
100%
100%
140
51.16
32
3.54
100%
3.00
3.19
100%
100%
情景
项目数
S2
S3
S4
S5
140
51.90
29
S6
140
53.52
31
数据来源:第 5 章 S2—S6 情景运行汇总结果。
110
情景含义
相对优选方案
项目压力+10%
R&D 容量降至
40.77 FTE/月
B/C/D/E=4/64/62/10
标准周期+10%
南京大学硕士学位论文
60
56,07
R&D峰值(FTE)
55
53,52
51,16
51,16
51,90
50
45
40
35
S2
S3
S4
常规容量45.3 FTE
S5
S6
S4容量40.77
图 E.3 S2 及 S3—S6 扩展情景 R&D 峰值对比
数据来源:根据表 E.5 绘制。
E.6 结果复核说明
S0 峰值为 69.01 FTE,S1 峰值为 52.68 FTE,S2 峰值为 51.16 FTE;S0
TotalGap 为 111.98 FTE·月,S2 TotalGap 为 25.46 FTE·月。S2 共调整 27 项项目,
其中 26 项为 P4、1 项为 P3,27 项 P1/P2 高重要度项目全部保持原计划,15 项
项目部分工作跨入 2027 年。
S0 和 S2 基于完整 12 个月资源向量计算 Peak、P90、TotalGap 和超容量月
份;S1 用于规则法方案及峰值改善比较,因此表 E.2 重点列示其峰值结果。
S3—S6 依据各情景输入和汇总结果评价方案在不同项目压力、资源能力、项目
结构和项目周期条件下的适用范围。
附录说明:正式提交版可根据学校篇幅和保密要求保留上述脱敏汇总表、
流程图、伪代码和核心程序。企业敏感的 140 项项目逐项明细、真实客户名称、
项目编码及具体设备/工位台账保留在研究工作底稿中,不进入公开学位论文。
111
© Copyright 2026 Paperzz