工程网络计划技术

4.1工程网络计划技术概述4.2双代号网络计划4.3网络计划时间参数的计算4.5单代号网络图4.4双代号时标网络计划4.6网络计划的优化学习描述教学内容本模块主要介绍网络计划的基本概念、网络图的绘制方法、网络计划的编制、双代号和单代号网络计划时间参数的计算方法、网络计划的优化及网络计划与流水原理安排进度计划的比较。教学要求通过本模块的学习，使学生了解网络计划的基本原理及分类，熟悉双代号网络图的构成，工作之间常见的逻辑关系；掌握双代号网络图的绘制方法；掌握双代号网络计划中工作计算法、标号法和时标网络计划；熟悉双代号网络计划的节点计算法；熟悉单代号网络计划时间参数的计算；熟悉工期优化和费用优化，了解资源优化；掌握网络计划与流水原理安排进度计划本质的不同。实践环节网络图的绘制、网络图的时间参数计算。4.1.1网络计划技术的起源网络计划技术是指用于工程项目的计划与控制的一项管理技术。它是20世纪50年代末发展起来的，依其起源有关键路线法（criticalpathmethod，CPM）与计划评审技术（programevaluationandreviewtechnique，PERT）之分。1957年，美国杜邦化学公司首次采用了一种新的计划管理方法，即关键路线法，第一年就节约了100多万美元，相当于该公司用于研究发展CPM所花费用的5倍以上。1958年，美国海军武器局特别规划室在研制北极星导弹潜艇时，应用了被称为计划评审技术的计划方法，使北极星导弹潜艇计划比预定提前两年完成。统计资料表明，在不增加人力、物力、财力的既定条件下，采用PERT就可以使进度提前15％～20％，节约成本10％～15％。鉴于这两种方法的差别，CPM主要应用于以往在类似工程中已取得一定经验的承包工程，PERT更多地应用于研究与开发项目。4.1.1网络计划技术的起源20世纪60年代初期，华罗庚、钱学森相继将网络计划方法引入我国。华罗庚教授在综合研究各类网络方法的基础上，结合我国实际情况加以简化，于1965年发表了《统筹方法评论》，为推广应用网络计划技术奠定了基础。网络计划技术自从传入我国后，除国防科研领域外，以土木建筑工程建设领域使用最早，并且推广、总结和研究这一理论的历史也最长。网络计划技术在我国各类大型工程项目的管理中已经得到普遍应用。网络计划技术的运用对减少人力、物力和财力资源的占用与消耗起到了积极的推进作用。尤其是对那些由多个部门、多种资源、多个环节所组成的大型工程项目，运用网络计划方法制定行动方案可以达到缩短时间的目的。4.1.1网络计划技术的起源我国在1991年颁布了《工程网络计划技术规程》（JGJ/T1001—1991），在1999年由中国建筑学会建筑统筹管理分会主编的《工程网络计划技术规程》（JGJ/T121—1999）又经审查批准为推荐性行业标准，自2000年2月1日起执行。该标准的颁布使得工程网络计划技术在工程实际应用中有了一个可以遵循的、统一的技术标准。原行业标准《工程网络计划技术规程》（JGJ/T1001—1991）同时废止。4.1.2网络计划技术的基本原理在建筑工程计划管理中，网络计划技术的基本原理是：首先把一项工程的全部建造过程分解成若干项工作，并把各项工作按开展顺序和相互制约关系绘制成网络图形；然后通过网络图时间参数计算，找出关键工作和关键线路；接着利用最优化原理不断改进网络计划的初始方案，寻求其最优方案；最后在网络计划执行过程中对其进行有限的监督和控制，合理地安排人力、物力和资源，以最少的资源消耗获得最大的经济效果。4.1.3网络计划的分类（1）按性质的不同分为非肯定型网络计划和肯定型网络计划。（2）按绘制符号的不同分为双代号网络计划和单代号网络计划。（3）按有无时间坐标分为时标网络计划和非时标网络计划。（4）按网络图最终目标的多少分为单目标网络计划和多目标网络计划。（5）按网络图的应用对象不同分为局部网络计划、单位工程网络计划和综合网络计划。（6）按工作搭接特点分为流水网络计划、搭接网络计划和普通网络计划。4.1.3网络计划技术的优缺点（1）能全面而明确地反映出各项工作之间开展的先后顺序和它们之间相互制约、相互依赖的关系。（2）可以进行各种时间参数的计算。（3）能在工作繁多、错综复杂的计划中找出影响工程进度的关键工作和关键线路，便于管理者抓住主要矛盾，集中精力确保工期，避免盲目施工。（4）能够从许多可行方案中选出最优方案。（5）保证自始至终对计划进行有效的控制与监督。（6）利用网络计划中反映出的各项工作的时间储备，更好地调配人力、物力，以达到降低成本的目的。（7）可以利用计算机进行计算、优化、调整和管理。1.网络计划技术的优点4.1.3网络计划技术的优缺点（1）进度状况不能一目了然，绘图的难度和修改的工作量都很大，识图较困难。（2）在计算劳动力、资源消耗量时，与横道图相比较为困难。1.网络计划技术的缺点1.工作的概念4.2.1工作1.工作的概念4.2.1工作双代号网络工作表示方法4.2.1工作2.工作的分类（2）技术间歇时间（3）虚工作（1）实工作4.2.1工作节点示意图4.2.2节点1.节点的概念4.2.2节点2.节点的种类4.2.2节点2.节点的种类4.2.3线路1.线路的定义网络图中从起点节点开始，沿箭头方向连续通过一系列箭头与节点，最后到达终点节点所经过的通路称为线路4.2.3线路2.关键线路在网络图中持续时间最长的线路称为关键线路，位于关键线路上的工作称为关键工作。关键线路性质有以下5点。（1）关键线路的线路时间代表整个网络计划的计划总工期。（2）关键线路上的工作都称为关键工作。（3）关键线路没有时间储备，关键工作也没有时间储备。（4）在网络图中关键线路至少有一条。（5）管理人员采取某些技术组织措施，缩短关键工作的持续时间就可能使关键线路变为非关键线路。4.2.3线路3.非关键线路除了关键线路，其余的线路均为非关键线路。非关键线路的性质有以下4点。（1）非关键线路的线路时间只代表该条线路的计划工期。（2）非关键线路上的工作，除了关键工作之外，都称为非关键工作。（3）非关键线路有时间储备，非关键工作也有时间储备。（4）管理人员由于工作疏忽拖长了某些非关键工作的持续时间，就可能使非关键线路转变为关键线路。4.2.3线路3.非关键线路双代号网络图4.2.4其他基本术语（3）平行工作（2）紧后工作（1）紧前工作（4）先行工作（5）后继工作（6）起始工作（7）结束工作工作间的逻辑关系术语4.2.4其他基本术语4.2.5双代号网络图的绘制规则网络图必须按照已定的逻辑关系绘制。（1）网络图中严禁出现从一个节点出发，顺箭头方向又回到原出发节点的循环回路。（2）网络图中应只有一个起点节点和一个终点节点（任务中部分工作需要分期完成的网络计划除外）。（3）4.2.5双代号网络图的绘制规则出现循环回路多个起始节点多个终点节点4.2.5双代号网络图的绘制规则网络图中不允许出现有双箭头或无箭头的箭线。（4）双箭头箭线和无箭头箭线反向箭头箭线4.2.5双代号网络图的绘制规则网络图中严禁出现没有箭尾节点的箭线和没有箭头节点的箭线。（5）双箭头箭线和无箭头箭线4.2.5双代号网络图的绘制规则严禁在箭线上引入或引出箭线。（6）双箭头箭线和无箭头箭线4.2.5双代号网络图的绘制规则一个网络图中，一条线路只能代表一项工作。（7）一条线路只能代表一项工作4.2.5双代号网络图的绘制规则绘制网络图时，箭线不宜交叉，当交叉不可避免时，可用过桥法、指向法或断线法处理。（8）箭头交叉画法4.2.5双代号网络图的绘制规则当网络图的起点节点有多条箭线引出（外向箭线）或终点节点有多条箭线引入（内向箭线）时，为使图形简洁，可用母线法绘图，即将多条箭线经一条共用的垂直线段从起点节点引出，或将多条箭线经一条共用的垂直线段引入终点节点。（9）4.2.5双代号网络图的绘制规则双箭头箭线和无箭头箭线4.2.6双代号网络图的绘制方法绘制没有紧前工作的工作箭线，使它们具有相同的开始节点，以保证网络图中只有一个起点节点。（4）（3）（2）（1）当各项工作箭线都绘制出来之后，应合并那些没有紧后工作的工作箭线的箭头节点，以保证网络图只有一个终点节点（多目标网络计划除外）。依次绘制其他工作箭线。当确认所绘制的网络图正确后，即可进行节点编号。4.2.6双代号网络图的绘图方法（1）箭头节点编号必须大于箭尾节点编号，因此节点编号顺序是：箭尾节点编号在前，箭头节点编号在后；若是箭尾节点没编号，箭头节点则不能编号。1.双代号网络图节点编号应遵循的原则（2）在一个网络图中，所有节点不能出现重复编号，所编的号码可以按自然数顺序进行，也可以非连续编号，以便适应网络计划调整中增加工作的需要，编号应留有余地。2.双代号网络图节点编号的方法水平编号法4.2.6双代号网络图的绘图方法2.双代号网络图节点编号的方法垂直编号法4.2.6双代号网络图的绘图方法4.3.1网络计划时间参数的概念及符号2.1.3.•节点的时间参数•工期•工作的时间参数4.3.1网络计划时间参数的概念及符号要注意！最早开始时间和最早完成时间的实质是提出了紧后工作与紧前工作的关系，即紧后工作若提前开始，也不能提前到其紧前工作未完成之前。4.3.2双代号网络计划时间参数的计算双代号网络图的标注方法4.3.2双代号网络计划时间参数的计算1.节点计算法（2）其他节点的最早时间ETj（3）计算工期Tc（1）起点节点i若未规定最早时间ETi，则其值应等于零，即ETi=0（i=1）。节点的最早时间4.3.2双代号网络计划时间参数的计算（1）终点节点n的最迟时间LTn应按网络计划的计划工期Tp确定，即：LTn=Tp（45）（2）其他节点的最迟时间LTi2）节点的最迟时间4.3.2双代号网络计划时间参数的计算2.工作计算法工作最早开始时间和最早完成时间的计算31542措施：工作最迟完成时间和最迟开始时间的计算工作总时差的计算工作自由时差的计算关键工作、关键节点和关键线路的确定4.3.3用标号法确定关键线路双代号网络计划（标号法）4.3.3用标号法确定关键线路（1）网络计划起点节点的标号值为零，例如，在本例中①节点的标号值为零，即：b1=0（2）（2）其他节点的标号值应根据公式（414）按节点编号由小到大依次计算：bj=max{bi+Di-j}4.3.3用标号法确定关键线路（3）网络计划的计算工期就是网络计划终点节点的标号值。（4）关键线路应从网络计划的终点节点逆着箭线方向按来源节点确定。4.4.1双代号时标网络计划的特点（1）时标网络计划兼有网络计划与横道计划的优点，它能够清楚地表明计划的时间进程，因此，可直观地进行判读。（2）时标网络计划能在图上直接显示出各项工作的开始与完成时间、工作的自由时差及关键线路。（3）由于时标网络在绘制时受到时间坐标的限制，因此很容易发现绘图错误。（4）工程对劳动力、材料、施工机具等资源的需用量可以直接标注在时标网络图上，这样既便于绘制资源消耗的动态曲线，又便于有计划地分析和控制资源的使用量。（5）由于箭线受到时间坐标的限制，因此当情况发生变化时，对网络计划的修改比较麻烦，往往要重新绘图。4.4.2时间坐标系（1）计算坐标体系（2）工作日坐标体系（3）日历日坐标体系4.4.3双代号时标网络计划的绘制（1）先绘制网络计划草图，计算工作最早时间并标注在图上。（2）绘制时标网络计划的时标计划表。（3）在时标表上，按最早开始时间确定每项工作的开始节点位置（图形尽量与草图一致），节点的中心线必须对准时标的刻度线。（4）绘制时，一般应先绘制出关键线路和关键工作，然后再绘制出非关键线路和非关键工作。（5）按各工作的时间长度画出相应工作的实线部分，使其水平投影长度等于工作时间。由于虚工作不占用时间，所以应以垂直虚线表示。（6）用波形线把实线部分与其紧后工作的开始节点连接起来，以表示自由时差。（7）标出关键线路。1.间接绘制法2.直接绘制法将网络计划的起点节点定位在时标网络计划表的起始刻度线“0”上，并按工作的持续时间绘制以网络计划起点节点为开始节