第5章网络计划技术与建设项目进度管理

第5章网络计划技术与建设项目进度管理学习目标：1．了解网络计划技术概述，网络计划技术的起源与发展、分类和特点。2．掌握双代号网络计划，双代号时标网络计划，单代号网络计划，单代号搭接网络计划。3．了解建设项目进度控制的含义、目的和任务，计算机辅助建设项目进度控制。重点难点：1、双代号网络计划和单代号网络计划2、建设项目进度计划的编制方法3、建设项目进度控制的方法课程内容：网络计划技术是20世纪50年代后期发展起来的一种科学的计划管理和系统分析方法，本章介绍了网络计划技术的基本概念和国内常用的双代号网络计划、单代号搭接网络计划等技术。在此基础上，引入了建设项目进度管理的主要内容，即建设项目进度计划和进度控制的方法。运用本章进度管理的理论、技术和方法，将有利于大中型建设项目进度目标的规划和控制。5.1网络计划技术概述5.1.1网络计划技术的起源与发展网络计划技术是一种科学的计划管理方法。它是随着现代科学技术和工业生产的发展而产生的。20世纪50年代，为了适应科学研究和新的生产组织管理的需要，国外陆续出现了一些计划管理的新方法。1956年，美国杜邦化学公司的工程技术人员和数学家共同开发了关键线路法(CriticalPathMethod，简称CPM)。它首次运用于化工厂的建造和设备维修，大大缩短了工作时间，节约了费用。1958年，美国海军军械局针对舰载洲际导弹项目研究，开发了计划评审技术(ProgramEvaluationandReviewTechnique，简称PERT)。该项目运用网络方法，将研制导弹过程中各种合同进行综合权衡，有效地协调了成百上千个承包商的关系，而且提前完成了任务，并在成本控制上取得了显著的效果。20世纪60年代初期，网络计划技术在美国得到了推广，一切新建工程全面采用这种计划管理新方法，并开始将该方法引入日本和西欧其他国家。目前，它已广泛的应用于世界各国的工业、国防、建筑、运输和科研等领域，已成为发达国家盛行的一种现代生产管理的科学方法。近年来，由于电子计算机技术的飞速发展，边缘学科的相互渗透，网络计划技术同决策论、排队论、控制论、仿真技术相结合，应用领域不断拓宽，又相继产生了许多诸如搭接网络技术(PDN)、决策网络技术(DN)、图示评审技术(GERT)、风险评审技术(VERT)等一大批现代计划管理方法，广泛应用于工业、农业、建筑业、国防和科学研究领域。随着计算机的应用和普及，还开发了许多网络计划技术的计算和优化软件。我国对网络计划技术的研究与应用起步较早，1965年，著名数学家华罗庚教授首先在我国的生产管理中推广和应用这些新的计划管理方法，并根据网络计划统筹兼顾、全面规划的特点，将其称为统筹法。改革开放以后，网络计划技术在我国的工程建设领域也得到迅速的推广和应用，尤其是在大中型工程项目的建设中，对其资源的合理安排、进度计划的编制、优化和控制等应用效果显著。目前，网络计划技术已成为我国工程建设领域中推行现代化管理的必不可少的方法。1992年，国家技术监督局和国家建设部先后颁布了中华人民共和国国家标准《网络计划技术》(GB/T13400.1、13400.2、13400.3-92)三个标准和中华人民共和国行业标准《工程网络计划技术规程》(JGJ/T121-99)，使工程网络计划技术在计划的编制与控制管理的实际应用中有了一个可遵循的、统一的技术标准，保证了计划的科学性，对提高工程项目的管理水平发挥了重大作用。实践证明，网络计划技术的应用已取得了显著成绩，保证了工程项目质量、成本、进度目标的实现，也提高了工作效率，节约了项目资源。但网络计划技术同其它科学管理方法一样，也受到一定客观环境和条件的制约。网络计划技术是一种有效的管理手段，可提供定量分析信息，但工程规划、决策和实施还取决于各级领导和管理人员的水平。另外，网络计划技术的推广应用，需要有一批熟悉和掌握网络计划技术理论、应用方法和计算机软件的管理人员，需要提升工程项目管理的整体水平。5.1.2网络计划技术的分类网络计划技术可以从不同的角度进行分类。(1)按工作之间逻辑关系和持续时间的确定程度分类，如图5.1。网络计划技术肯定型网络计划技术关键线路法(CPM)非肯定型网络计划技术计划评审技术(PERT)决策网络计划法(DN)图示评审技术(GERT)仿真网络计划法(GERTS、QGERT)风险评审技术(VERT)搭接网络计划法(MPM、PDN等)流水网络计划法图5.1网络计划技术的分类(2)按网络计划的基本元素──节点和箭线所表示的含义分类①双代号网络计划(工作箭线网络计划)②单代号搭接网络计划、单代号网络计划(工作节点网络计划)③事件节点网络计划事件节点网络是一种仅表示工程项目里程碑事件的很有效的网络计划方法。(3)按目标分类可以分为单目标网络计划和多目标网络计划。只有一个终点节点的网络计划是单目标网络计划。终点节点不只一个的网络计划是多目标网络计划。(4)按层次分类根据不同管理层次的需要而编制的范围大小不同、祥略程度不同的网络计划，称未分级网络计划。以整个计划任务为对象编制的网络计划，称为总网络计划。以计划任务的某一部分为对象编制的网络计划，称为局部网络计划。(5)按表达方式分类以时间坐标为尺度绘制的网络计划，称为时标网络计划。不按时间坐标绘制的网络计划，称为非时标网络计划。(6)按反映工程项目的详细程度分类概要地描述项目进展的网络，称为概要网络。详细地描述项目进展的网络，称为详细网络。5.1.3网络计划技术的特点网络计划技术作为现代管理的方法与传统的计划管理方法相比较，具有明显优点，主要表现为：(1)利用网络图模型，明确表达各项工作的逻辑关系。按照网络计划方法，在制订工程计划时，首先必须理清楚该项目内的全部工作和它们之间的相互关系，然后才能绘制网络图模型。(2)通过网络图时间参数计算，确定关键工作和关键线路。(3)掌握机动时间，进行资源合理分配。(4)运用计算机辅助手段，方便网络计划的调整与控制。5.2常用网络计划技术5.2.1双代号网络计划(1)基本概念双代号网络图是以箭线及其两端节点的编号表示工作的网络图。(2)绘图规则(3)双代号网络计划时间参数的计算(4)关键工作和关键线路的确定①关键工作网络计划中总时差最小的工作是关键工作。②关键线路自始至终全部由关键工作组成的线路为关键线路，或线路上总的工作持续时间最长的线路为关键线路。网络图上的关键线路可用双线或粗线标注。5.2.2双代号时标网络计划双代号时标网络计划是以水平时间坐标为尺度编制的双代号网络计划，其主要特点有：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，使用方便；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)在时标网络计划中可以统计每一个单位时间对资源的需要量，以便进行资源优化和调整；4)由于箭线受到时间坐标的限制，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。但在使用计算机以后，这一问题已较容易解决。5.2.3单代号网络计划(1)单代号网络图的特点单代号网络图与双代号网络图相比，具有以下特点：1)工作之间的逻辑关系容易表达，且不用虚箭线，故绘图较简单；2)网络图便于检查和修改；3)由于工作持续时间表示在节点之中，没有长度，故不够形象直观；4)表示工作之间逻辑关系的箭线可能产生较多的纵横交叉现象。(2)单代号网络图的绘图规则(3)单代号网络计划时间参数的计算1)计算最早开始时间和最早完成时间2)网络计划的计算工期Tc3)计算相邻两项工作之间的时间间隔LAGi-j4)计算工作总时差TFi5)计算工作自由时差6)计算工作的最迟开始时间和最迟完成时间7)关键工作和关键线路的确定5.2.4单代号搭接网络计划(1)基本概念在普通双代号和单代号网络计划中，各项工作按依次顺序进行，即任何一项工作都必须在它的紧前工作全部完成后才能开始。(2)绘图规则(3)单代号搭接网络计划中的搭接关系搭接网络计划中搭接关系在工程实践中的具体应用，简述如下。1)完成到开始时距(FTSi,j)的连接方法2)完成到完成时距(FTF)的连接方法3)开始到开始时距(STSi,j)的连接方法4)开始到完成时距(STFi,j)的连接方法5)混合时距的连接方法(4)单代号搭接网络计划的时间参数计算(5)关键工作和关键线路的确定①确定关键工作②确定关键线路5.3建设项目进度计划5.3.1建设项目进度计划的种类（图5.2）建设项目进度计划按目的分类按项目个数分类按粗细程度分类用以反映逻辑关系的进度计划用于协调的进度计划用于平衡的进度计划单体进度计划群体进度计划规划性进度计划控制性进度计划实施性进度计划按项目范围分类项目总进度计划单位工程进度计划分部分项工程进度计划按项目建设参与方分类业主方进度计划设计方进度计划供货方进度计划施工方进度计划按时间分类长期进度计划中期进度计划短期进度计划季度进度计划年度进度计划月、旬(周)作业计划按使用者分类项目负责人所用进度计划项目部门负责人所用进度计划项目管理人员所用进度计划图5.25.3.2建设项目进度计划的编制方法在建设行业，编制项目进度规划运用的计划方法和技术有横道图、垂直图表法(或称线条图)、流水作业图、网络计划技术等。作为进度计划必要准备工作的有项目结构图、工作表等。(1)项目结构图（5.3）图5.3项目结构图项目结构图反映的是项目概要，按不同的着眼点可绘制不同的项目结构图。在编制进度计划之前，有必要从进度规划的角度绘制项目结构图，它反映项目进展过程中的全部必要的工作和事件。在项目前期或设计阶段，一旦项目内容基本清晰，就应绘制项目结构图，以使项目参与各方对项目有个完整的把握。(2)工作表工作是反映任务包顺利进行的一系列的步骤，它是定义了开始和完成的需要花费时间的事。任务包的全部工作可列表，如表5.1所示。工作表示例表5.1项目名称：日期：页号：任务包编号任务包说明工作编号工作说明工作范围(数量)资源(机具、人)责任部门持续时间备注(其它工作说明，如：成本)123456789(3)横道图横道图，也称甘特图，是由亨利·甘特（HenryGatt）发明的，上世纪初从美国引入。横道图是一种最简单并运用最广的计划方法，尽管有新的计划技术的采用，横道图在建设行业仍占统治地位。横道图用于小型项目或大型项目子项目上，或用于计算资源需要量、概要预示进度，也可用于其它计划技术的表示结果，表5.2。横道图的项目管理计划中的广泛应用(4)垂直图表法垂直图表法是空间-时间图表的一种形式，有时间-任务量图、时间-路程图、时间-数量图等。它适宜于表示连续的、在一线段上的工作的规划和控制，因此，工作的进程是以一个速度(每个时间单位的长度)来表达。垂直图表法横坐标表示按比例的建筑工程线段，纵坐标是时间，并已去除了非工作时间。(5)流水作业图流水作业图是空间-时间图表的另一种形式，它产生于其它工业对流水线操作的计划，其目的在于优化重复性工作的时间和资源。流水作业图首先使用在结构工程施工计划上，因为在结构工程施工中只有很少的、总是重复的工作，如：支模、扎筋、浇砼，并且对模板等周转材料的投入表5.2有优化的要求。(6)网络计划技术网络计划技术有诸多形式。由于它的简单、有效，在近几十年内得到广泛应用。这是本章的重点。5.3.3建设项目进度计划系统建设工程项目进度计划系统是由多个相互关联的进度计划组成的系统，它是项目进度控制的依据。由于各种进度计划编制所需要的必要资料是在项目进展过程中逐步形成的，因此项目进度计划系统的建立和完善也有一个过程，它是逐步形成的，建设项目进度计划系统如图5.3所示。总进度规划ABCDP1P2P3总进度纲要项目进度计划项目实施计划第一层面第二层面第三层面第四层面图5.3建设项目进度计划建设项目进度计划系统的建立可按照不同的计划目的，具体如下。(1)根据项目进度控制不同的需要和不同的用途，业主方和项目建设参与其它各方可以构建多个不同的建设项目进度计划系统。(2)由不同深度的计划构成进度计划系统。(3)由不同功能的计划构成进度计划