漫谈三点估算法中关于贝塔分布、三角分布的理解

背景

很多人在学习PMP的时候会遇到“三点估算”的方法,PMBOK里面提到有三角分布和贝塔分布,但并没有说明为什么。鸟哥我在网上搜了很多资料,但并没有很好的说明和解释。于是,鸟哥仔细查看了众多资料,凭借自身的理解,分享如下,希望对大家有所帮助。

关键字:项目管理, 三点估算, 三角分布, 贝塔分布

1. 三点估算的来源

三点估算来源于美国的北极星导弹计划,当时这个项目庞大复杂,需要准确的估算时间进度和预算成本,于是开发了三点估算法。接下来我们好好理解一下这个里面的逻辑。

2. 先有个最大值和最小值

如果让你来进行估算,你会怎么做?

一般的逻辑是,为了提升准确度,会先确定一个最大值和最小值,然后这个最大值和最小值里面进行估算。当然也会有经常把这个最大值和最小值的平均值作为估算值。

不过,这么做会存在一个问题,一般为了保证最小值和最大值的准确性,在测算的时候,就一定会采取保守的方式。因此,如果项目太复杂,内容太多,时间太长,那测算出来的最大值和最小值的范围就会相当巨大,比如让你估算一个10年的项目,测算出来的最大值是500亿,最小值是10个亿,那这范围太大,估算出来的准确度就不高。

3. 增加一个最可能值

为了提升准确度,这里就让专家来估算一个最可能值,那什么是最可能值?

最可能值就是在这个最大值和最小值范围内出现最多次数的值,在数学上叫做众数(Mode)。那么现在有了最小值、最大值和最可能值,怎么样获得估算值呢?

那就是算平均值。因此:

估值 = (最小值+最可能值+最大值)/ 3

这个估值的算法,就是我们说的三角分布。如下图:

来源:百度百科

4. 还是不够:贝塔分布

从上面的图形看出,三角分布的概率密度不够平滑,用人话说就是准确度还是不高。特别是如果最小值和最大值差距很大的话,准确度还是达不到要求,于是就引入了贝塔分布。

什么是贝塔分布?

大家其实都可以去差贝塔分布,但是差了也不一定看得懂。这里只介绍,为什么要用贝塔分布,这是因为贝塔分布的其中一个用法,就是在一个确定的范围内形成概率曲线,这个确定的范围就是我们说的最小值和最大值。怎么样,是不是刚刚好?

当然有很多同学会说,其实也可以有其它的分布可以解决这个问题。没错,是的,贝塔分布不一定是唯一的解决方案,但是既然采用了,我们用就是了。

5. 提高精准度

关于贝塔分布,我们不去解释他的计算公式,也不去解释内涵,因为很多同学都是文科生,看不懂。先看下图关于贝塔分布的图形:


来源:维基百科

图中的图形面积代表着概率的大小,面积越大,概率越大,换句话说就是准确性也越大。而蓝线最靠近正态分布,也就是最适合做估算的图形。那么在这个图形下,如果最小值和最大值很大,估值在尾巴里面的话,正确率就会很小。因此,要提升准确率,就必须保证最大值和最小值偏差足够小。

我们回到那个北极星导弹计划。到底这个偏差要小到什么程度才足够?当时的标准是要小到最大值和最小值范围的六分之一

偏差 <= ( 最大值 - 最小值 )/ 6

按照这个标准,计算出来的期望如下:

期望 = ( 最大值+  4*最可能值 + 最小值 )/ 6

这个期望也就是我们三点估算值。

从这个逻辑过程中,我们可以看出,贝塔分布的准确度比三角分布的准确度要高,这也是为什么PMP考试中默认Pert方法使用贝塔分布。

6. 专门给文科生的理解

上面说了这么多,很多文科生也不一定能明白,没关系,我们换个方式。

我们说,PMBOK里面用的最多的工具是什么?是专家判断。

PMI认为项目管理里面,经验教训非常重要,这属于组织过程资产。而这些经验教训都在专家的脑袋里面,所以专家判断经常用来解决很多问题。

三点估算里面的“最可能值”就是专家判断得出来的。

那么我们说三点估算的三角分布是运用求均值的方式,而贝塔分布就是在这个基础上进行加权平均,因为重视专家判断,所以对“最可能值”赋予了更大的权重。

写在最后

希望对大家有所帮助。

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