运筹学网络计划技术

1掌握网络计划图的绘制掌握网络计划时间参数计算了解网络计划优化问题与方法220世纪初，亨利·甘特提出；把各个活动以横道型式标在有时间坐标的图表上。优点：◦直观明了；◦便于绘制；工程上目前仍常用。缺点：◦无法表示工作之间的内在逻辑关系（目前有改进）◦关键工作没有凸出；◦无法进行计算分析3456ABCEGDFHI701234567ABCDEFGHIJ项目项目施工进度2468101214ABCD8CPM，或关键路线法，是在1956年由杜邦公司工程服务部的摩根.R.沃克和当时在雷明顿.兰德（RemingtonRand）公司的詹姆斯.E.凯利开发出来的。沃克和凯利当时正在参与为杜邦公司的精炼厂革新项目和其他的诸如建立试验模型工厂和为了检查和维护的工厂停工等项目解决改善进度控制技术的问题。意识到这些项目的所有活动都必须按一种定义良好的顺序执行，他们提出用箭线图作为描述项目中任务之间相互关系的最具逻辑性的表示方法。通过箭头图或网络来计算最长或关键路径。9PERT是由海军特殊项目办公室开发的，因为海军上将W.F.雷博恩认识到需要更好的集成计划控制系统用于舰载弹道导弹（FBM）项目，通常称为北极星武器系统。由于他的支持，1958年建立起一个研究小组，致力于计划评价研究任务或PERT的项目。在海军内部第一次做有关该主题的报告时，PERT已经变成“计划评审技术”，这个术语一直持续到今天，已经成为工业日常用语的一部分。D.G.马尔科姆、J.H.罗斯布姆、C.E.克拉克和W.法扎尔，最初的海军资助的研究小组所有成员，都是第一版关于PERT论文的作者，这篇文章收于1959年9月的运筹学。10图示评审技术GERT1966随机网络技术QERT1979关键链法CC1981风险评审技术VERT199711网络计划技术使原来分散的、凌乱的工作关系变得具有逻辑性；网络计划技术建立了工作时间、资源、空间之间的关联关系－华罗庚称为统筹法；网络计划技术使时间或进度规划有了严密科学的表达和计算方法；网络计划技术提供了科学的项目控制手段－主次分明（关键工作、非关键工作）。12缩短工期20％左右；节省费用10％左右；美国于1962年规定，凡是与政府签订的合同必须采用网络计划技术；我国上世纪60年代引入，上世纪80年代初期推广，至今，成为建造工程师、结构工程师等考试的基本内容，大型工程评标的一个项目，建设部制订了规程。13P3*，最为常用的工程建设项目管理软件。MicrosoftProject适合软件、工作流等项目管理。国内建设项目管理梦龙等14工序的划分，通常根据工程特点和节点性控制进度等，把一个项目划分为若干个工序（活动、任务），并为各个工序编码，这个编码称为WBS（WorkBreakdownstructure)编码。绘制工作表，确定工序间的逻辑关系◦工艺关系：工序工艺间的依赖关系；◦组织关系：涉及资源、组织等工序间的依赖关系。15确定工序的时间参数等基本数据◦工序的持续时间；◦工序所需要的资源和设备等；草拟进度计划，绘制网络图；项目的时间参数计算和确定关键路线◦项目最早开始时间、结束时间◦项目的最迟开始和结束时间◦工序时差等16网络进度计划的优化与调整◦资源均衡：分为工期固定资源均衡和资源优先工期最短；◦工期费用优化：如果工期超过预期，压缩哪些工作使费用最小。17进度计划的种类◦总进度计划◦单项工程进度计划◦单位工程进度计划◦分部分项工程进度计划◦作业计划工程进度计划的扩展◦里程碑网络进度计划（时间窗口式）◦搭接网络进度计划◦关键链CC进度计划方法18网络图◦由结点和箭线按照一定规则构成的有向图；◦结点，通常用○□表示，可以代表活动或事件；◦箭线，通常有实、虚两种箭线→－→，也可以表示活动和事件。网络计划图的种类◦单代号网络图，PDM，PrecedenceDiagrammingMethod；AON，ActivityOnNode◦双代号网络图，箭线图法ADM，ArrowDiagrammingMethod；AOA，ActivityOnArrow19节点：表示工作，箭线表示工作间的关系；常用的图形符号：工作代码－－－－－持续时间工作代码－－－－－持续时间最早开始最迟开始自由时差工作代码持续时间总时差201）网络图必须正确表述已定的逻辑关系。2）严禁出现循环回路。3）严禁出现双向箭头或无箭头的连线。4）严禁出现没有箭尾节点的箭线和没有箭头节点的箭线。5）绘制网络图时，箭线不宜交叉。当交叉不可避免时，可采用过桥法和指向法绘制。6）一般，应只有一个起点节点和一个终点节点。当网络图中有多项起点节点或多项终点节点时，应在网络图的两端分别设置一项虚工作，作为该网络图的起点节点(St)和终点节点(Fin)21ABDCFinishStartE22优点：◦工序之间关系明确◦易于绘制◦国外常用软件采用缺点：◦无法带时标◦不够直观，所以国内工程师习惯双代号23基本概念：◦以结点表示事件，即一项活动的开始或结束◦以箭线表示一项活动◦箭首和箭尾事件：一项工作的开始通常称为箭尾事件；一项工作的结束通常称为箭首事件。12工作代码持续时间24◦紧前和紧后工作：从逻辑关系来说，紧排在本工作之前的工作，只有它们都完成后本工作才能开始，称为本工作的紧前工作，紧排在本工作之后的工作，即本工作完成后才能开始的工作称为本工作的今后工作。从图的角度，以本工作的箭尾事件为箭首事件的工作为本工作的紧前工作；以本工作的箭首事件为箭尾事件的工作为本工作的紧后工作。25123ABC45D6789EFGH26虚工作：在双代号网络图中，仅表示工作之间的逻辑关系，而不占用时间、资金等资源的工作。线路：网络图中，从首节点开始按照箭线顺序（从箭尾到箭首）到达网络最终结点的通路称为一条线路；关键线路：所有线路中持续时间最长的线路，称为关键线路，关键线路上的工作称为关键工作，其他工作称为非关键工作。2712线路与关键线路表示法虚工作表示法123456在有时标的网络图中1228关于方向、时序和结点编号◦网络图按照项目流程时间顺序自左向右；◦节点编号，首节点编号要大于尾节点编号，即若ij表示工作a，则ij；◦通常整个网络图有一个开始结点和一个结束结点，开始结点编号通常为0或1；若开始和结束结点数量大于1个，可以增加虚工作，将多个开始节点连接到一个增加的新开始结点；将多个结束结点连接到一个增加的新终止结点。◦不能有缺口、未编号结点和回路29关于并行工作：任何两个相邻结点间只能有一条箭线连接，并行工序应通过增加虚工作满足这个规则。123错误的×正确的√134230关于网络图布局：◦网络图中尽量减少交叉，如果有可以通过桥接和标号法标识清楚；◦关键线路应尽量位于图的中心；◦带时标的网络图箭线应尽量水平。关于网络分级、分界与合并（基于WBS）◦基于组织分界结构（OBS）网络图，通常工作信息中包含组织信息，绘制的网络图针对一个组织；◦基于产品分解结构（PBS）的网络图，工作信息包含产品信息。31桥接法标号法134213421234232关于时差绘制，通常仅在带时标的网络计划中才需要把时差也表示出来，通常仅表示总时差。时标12345678ABC13233开始结束关系，B工作仅当A工作完成后才能开始AB123AB开始结束关系，C工作仅当A、B工作完成后才能开始ABC2134AB123ABCAB34平行关系：A完成后B、C开始，BC平行完成后D开始BCD2134CABA0D平行交叉关系：AB完成后C开始B完成后D开始BCD213CBAA0D35复杂关系：AB完成后D开始，A完成后C开始，B完成后E开始ABC213BAED03CD36正确绘制网络图是进行网络参数计算的前提；一般绘制网络图时，首先根据紧前或紧后逻辑关系，绘制草图，然后检查是否有逻辑关系错误的，然后增加虚工作等修改网络图；时标网络图绘制一般需要先绘制网络草图37工序名称紧前工作工作时间工序名称紧前工作工作时间工序名称紧前工作工作时间A－60GBC7MJK5BA14HEF12NIL15CA20IF60ON2DA30JDG10PM7EA21KH25QOP5FA10LJK1038ABCDEFGHIJKLMNOPQ3912A5364BCDEF7GH8IJ9K11M1210LN13OP14Q40工序持续时间Dij或Di估计：◦单点经验估计法：1）根据工程经验运用工程类比法进行估计：2）根据工程量和工程定额计算估计法◦三点估计法：根据乐观时间a，悲观时间b，最可能时间m三个点估计持续时间。◦随机模拟概率分布估计法：在进行网络随机模拟时，假设或根据经验设定一定分布进行工作持续时间估计。41通常所说网络计划时间参数包括：◦工序的最早开始时间，ES，单代号ESi，双代号ESij。◦工序的最早完成时间，EF，单代号EFi，双代号EFij。◦工序的最迟开始时间，LS，单代号LSi，双代号LSij。◦工序的最迟结束时间，LF，单代号LFi，双代号LFij。42总时差，TF，单代号TFi，双代号TFij。在不影响总工期情况下，本工作允许的延迟开始或结束的机动时间；单时差或自由时差，FF，单代号FFi，双代号FFij。在不影响紧后工作最早开始情况下，本工作的允许延迟开始或结束的机动时间。43在双代号网络计划中，还存在两个关于事件的时间参数，即一个工作的开始事件和结束事件的最早开始和结束时间。在双代号图上标注法计算网络时间参数计算有用。44工序或事件的最早（开始、结束）时间取决于它前面工作的完成情况，因此，最早时间需要从网络计划最先开始的工作开始，顺序推算出网络计划各个工作或事件的最早时间；工序或事件的最迟（开始、结束）时间以最短工期为目标，因此，最迟时间参数取决于它后工作的完成情况，因此，最迟时间需要从网络计划最后开始的工作开始，逆序推算出网络计划各个工作或事件的最迟时间；45最早开始时间ES：◦单代号：ESj＝max{ESi+Di}，i为j的所有紧前工作；◦双代号：ESij＝max{ESki+Dki}，ki为工作ij的所有紧前工作。最早结束时间EF：◦单代号：EFj=ESj+Dj◦双代号：EFij=ESij+Dij46工作的最迟结束时间LF：◦单代号：LFi＝min{LFj－Dj}，j为i的所有紧后工作；◦双代号：LFij＝min{LFjk－Djk}，jk为ij的所有紧后工作；工作的最迟开始时间LS：◦单代号：LSi＝LFi－Di◦双代号：LSij＝LFij－Dij47总时差TF：◦单代号：TFi＝LSi－ESi＝LFi－EFi◦双代号：TFij＝LSij－ESij＝LFij－EFij自由时差或单时差FF：◦单代号：FFi＝min{ESj}－EFi◦双代号：FFij＝min{ESjk}－EFij48工作A工作A紧后工作B工作A紧后工作C工作A的TF工作A的TF工作A的FF总时差为零的工作单时差一定为零，总时差不为零自由时差也可能是零49图上作业法◦单代号◦双代号◦绘制时标网络进度求时间参数表上作业法工作代码持续时间ESEFLSLFTFFF工作名称时间ESLSTFEFLFFF工作名称时间ESLSTFEFLFFFij50A600006000L351350017000C1060007000D2060008000E40600010000B45600010500F1870008800H151000011500G30800011000K25110001350051A6000060600L3513513501701700C1060970701170D206060080800E40608001001200B45609001051350F18701170881350H1510012001151350G30808001101100K251101100135135052A6000060600L3513513501701700C106010747701170D206060080800E406080201001200B4560