第4章-网络计划优化资料

建筑施工组织与管理全国高等教育“十一五”规划教材主编：李忠富机械工业出版社“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材第4章网络计划优化4.1工期优化（1）找出网络计划的关键线路和计算出计算工期。（2）按要求工期计算应缩短的时间。（3）选择应优先缩短持续时间的关键工作，应考虑以下因素：1）缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作。2）备用资源充足。3）缩短持续时间所需增加的费用最少的工作。（4）将应优先缩短的关键工作压缩至最短持续时间，并找出关键线路，若被压缩的工作变成了非关键工作，则应将其持续时间延长，使之仍为关键工作。（5）若计算工期仍超过要求工期，则重复上述步骤，直到满足工期要求或工期已不能再缩短为止。（6）当所有关键工作的持续时间都已达到最短持续时间而工期仍不能满足要求时，应对计划的技术、组织方案进行调整，或对要求工期重新审定。4.1工期优化152436ABCDEFG30(25)40(30)20(15)40(30)30(20)50(45)40(35)图4-1某网络计划图例已知网络计划如图4-1所示，图中箭杆上数据为正常持续时间，括号内为最短持续时间，假定要求工期为105天。根据选择应缩短持续时间的关键工作宜考虑的因素，缩短顺序为B、C、D、E、F、G、A。试对该网络计划进行优化。4.1工期优化152436ABCDEFG30(25)40(30)20(15)40(30)30(20)50(45)40(35)004050303070706080120120图4-2找出关键线路解：（1）根据工作正常时间计算各个节点的时间参数，并找出关键工作和关键线路。如图4.1工期优化（2）计算缩短工期。计算工期为120天，要求工期为100天，需缩短工期20天。（3）根据已知条件，先将B缩短至25天，即得网络计划如图4-3所示。152436ABCDEFG2540(30)20(15)40(30)30(20)50(45)40(35)004045252565655575115115图4-3压缩B至25天后的网络计划4.1工期优化（4）根据已知缩短顺序，缩短D至30天，即得网络计划如图4-4所示。152436ABCDEFG2540(30)20(15)3030(20)50(45)40(35)004040253060605570110110图4-4压缩D至30天后的网络计划4.1工期优化（5）增加D的持续时间至35天，使之仍为关键工作，如图4-5所示。152436ABCDEFG2540(30)20(15)35(30)30(20)50(45)40(35)004040252560605570110110图4-5压缩D至35天后的网络计划4.1工期优化（6）根据已知缩短顺序，同时将C、D各压缩5天，使工期达到105天的要求。如图4-6所示。152436ABCDEFG2540(30)153030(20)50(45)40(35)004040252555555570105105图4-6压缩C、D达到工期目标的优化网络计划4.1工期优化4.2资源优化4.2.1“资源有限、工期最短”优化4.2.1.1“资源有限、工期最短”优化的前提条件（1）网络计划一经制定，在优化过程中不得改变各工作的持续时间；（2）各工作每天的资源需要量是均衡的、合理的。优化过程中不予改变；（3）除规定可以中断的工作外，其它工作均应连续作业，不得中断；（4）优化过程中不得改变网络计划各工作间的逻辑关系。4.2.1“资源有限、工期最短”优化4.2.1.2资源动态曲线及特性4.2.1.3时段与工作的关系4.2.1.4优化的基本原理4.2.1.5资源分配和排队原则4.2.1.6资源优化的步骤（1）根据给定网络计划初始方案，计算各项工作时间参数，如ESi-j、EFi-j和TFi-j、TCPM。（2）按照各项工作ESi-j和EFi-j数值；绘出ES—EF时标网络图，并标出各项工作的资源消耗量γi-j和持续时间Di-j。（3）在时标网络图的下方，绘出资源动态曲线，或以数字表示的每日资源消耗总量，用虚线标明资源供应量限额Rt。（4）在资源动态曲线中，找到首先出现超过资源供应限额的资源高峰时段进行调整。4.2.1.6资源优化的步骤1）在本时段内，按照资源分配和排队原则，对各工作的分配顺序进行排队并编号，即1到n号。2）按照编号顺序，依次将本时段内各工作的每日资源需要量γKi-j累加，并逐次与资源供应限额进行比较，当累加到第x号工作首次出现时，则将第x至n号工作推迟到本时段末tb开始，使，即Rk－Rt≤0。（5）绘出工作推移后的时标网络图和资源需要量动态曲线，并重复第4步，直至所有时段均满足Rk－Rt≤0为止。（6）绘制优化后的网络图。4.2.1.6资源优化的步骤•例某工程网络计划初始方案，如图4-7所示。资源限定量RK＝8（单位/天），假设各工作的资源相互通用，每项工作开始后就不得中断，试进行资源有限、工期最短优化。08905802500231246735A(3)2C(4)3B(5)2D(4)3F(3)H(4)1E(3)455250022886799G(4)2302325168126图4-7某工程网络计划4.2.1.6资源优化的步骤解：（1）根据各项工作持续时间Di-j，计算网络时间参数ESi-j、EFi-j、TFi-j和TCPM，如图4-7所示。（2）按照各项工作ESi-j和EFi-j数值，绘制ES－EF时标网络图，并在该图下方给出资源动态曲线，如图4-8所示。施工进度计划（天）12345678935（4）3（3）2（5）2（4）3（3）4（3）3（4）1（4）281167412764图4-8时标网络图4.2.1.6资源优化的步骤（3）从图4-8看出，第一个超过资源供应限额的资源高峰时段为［2,5］时段，需进行调整。（4）资源时段［2,5］调整。该时段内有工作2-4、2-5、3-6三项工作，根据资源分配规则，将其排序，并分配资源，如表4-1所示。［2，5］时段工作排序和资源分配表表4-1资源重分配排序编号工作名称排序依据γi-jRK－Σγi-j12-4TF2-4＝048－4＝422-5TF2-5＝134－3＝133-6TF3-6＝34推迟到第6天开始4.2.1.6资源优化的步骤（5）绘出工作推移后的时标网络图和资源需要量动态曲线，如图4-9所示。施工进度计划（天）12345678935（4）（3）2（5）2（4）3（3）4（3）3（4）1（4）2871011412764（3）3图4-9［2，5］时段调整后时标网络图4.2.1.6资源优化的步骤（6）从图4-9看出，第一个超过资源供应限额的资源高峰时段为［5，6］时段，需进行调整。（7）资源时段［5,6］调整。该时段内有4-6、3-6、2-5三项工作，根据资源分配规则，将其排序并分配资源，如表4-2所示。资源重分配排序编号工作名称排序依据γi-jRK－Σγi-j14-6TF4-6＝0（关键线路上）38－3＝522-5TF2-5＝1（本时段前开始已分资源，优先）35－3＝233-6TF3-6＝04推迟到第7天开始［5，6］时段工作排序和资源分配表表4-24.2.1.6资源优化的步骤（8）给出工作推移后的时标网络图和资源需要量动态曲线，如图4-10所示。施工进度计划（天）12345678935（4）（3）2（5）2（4）3（3）4（3）3（4）1（4）28761141274（3）3610图4-10［5，6］时段调整后时标网络图4.2.1.6资源优化的步骤（9）从图4-10看出，第一个超过资源供应限额的资源高峰时段为［6,8］时段，需进行调整。（10）资源时段［6，8］调整。该时段内有3-6、4-6、5-7三项工作，根据资源分配规则，将其排序并分配资源。如表4-3所示。资源重分配排序编号工作名称排序依据γi-jRK－Σγi-j13-6TF3-6＝048－4＝424-6TF4-6＝134－3＝135-7TF5-7＝24推迟到第9天开始［6，8］时段工作排序和分配表表4-34.2.1.6资源优化的步骤（11）绘出工作推移后的时标网络图和资源需要量动态曲线，如图4-11所示。施工进度计划（天）12345678935（4）（3）2（5）2（4）3（3）4（3）3（4）1（4）2876781274（3）36104.2.1.6资源优化的步骤4.2.2.1优化的基本原理对于一个建筑施工项目来说，设R（t）为时间t所需要的资源量，T为规定工期，R为资源需要量的平均值，则方差σ2为dtRtRTT202))((12002)(2)(1RdttRTRdttRTTTTRdttRT022)(1=（4-5）4.2.2“工期固定、资源均衡”优化•由于T和为常数，所以求σ2的最小值，即相当于求的最小值。•由于建筑施工网络计划资源需要量曲线是一个阶梯形曲线，现假定第i天资源需要量为Ri，要使得方差最小，即要使2222112TTiiRRRR为最小。222211202TTiiTRRRRdttR（4-6）21221RRTTii（4-7）4.2.2.1优化的基本原理4.2.2.2工作开始时间调整对方差的影响ESi-j(Ii-j)Di-jEFi-jKL图4-12工作时段示意图4.2.2.3优化的基本步骤（1）根据网络计划初始方案，计算各项工作的ESi-j、EFi-j和TFi-j。（2）绘制ES—EF时标网络图，标出关键工作及其线路；（3）逐日计算网络计划的每天资源消耗量Rt，列于时标网络图下方，形成“资源动态数列。”（4）由终点事件开始，从右至左依次选择非关键工作或局部线路，利用式（4-9）或式（4-12），依次对其在总时差范围内逐日调整、判别，直至本次调整时不能再推移为止。（5）依次进行第二轮、第三轮……资源调整，直至最后一轮木能再调整为止。画出最后的时标网络图和资源动态数列。•例某工程网络计划初始方案如图4-15所示，试确定工期固定，资源均衡优化方案。13647250024224457771111(2)2(5)4(8)3(7)2(4)2(3)34(1)2(6)ESEFTFFF020205222952020004200740011702202图4-15某工程网络计划初始方案4.2.2.3优化的基本步骤解：（1）计算ESi-j、EFi-j、TFi-j和FFi-j，填入图4-15。（2）绘制ES－EF时标网络图，计算出资源动态数列，如图4-16。1221234567891011施工进度计划513467（7）（2）2（5）3（8）4（6）2（3）3（1）4（4）212121212121212881131111999991112图4-16初始方案时标网络图4.2.2.3优化的基本步骤（3）从终点事件开始，从右至左进行调整。1221234567891011施工进度计划513467（7）（2）2（5）3（8）4（6）2（3）3（1）4（4）21212121271212883833999999992图4-17工作3-7推移后网络图4.2.2.3优化的基本步骤821234567891011施工进度计划513467（7）（2）2（5）3（8）4（6）2（3）3（1）4（4）212121271177888888999999992图4-18工作2-5推移后网络图4.2.2.3优化的基本步骤21234567891011施工进度计划513467（7）（2）2（5）3（8）4（6）2（3）3（1）4（4）288111188899992图4-19工作1-4推移后网络图4.2.2.3优化的基本步骤4.3成本优化4.3.1费用与工期的关系一个施工项目成本由直接费和间接费两部分组成，即工程成本C＝直接费C1＋间接费C2成本与工期的关系如图4-20所示。4.3成本优化4.3.1费用与工期的关系工期－成本曲线间接费曲线直接费曲线成本最低成本TMTN工期图4-20工期－成本曲线4.3.1.1工作持续时间同直接费的关系直接费C1MC1NM0TMTN时间N图4-21工作持续时间与直接