第一节网络计划基本概念第二节网络计划的绘制第三节网络计划时间参数的计算第四节网络计划的优化网络计划基本概念第一节1.网络计划技术的产生和发展网络计划技术,也称网络计划法,是利用网络计划进行生产组织与管理的一种方法。网络计划技术是20世纪中叶在美国创造和发展起来的一项新计划技术,当初最有代表性的是关键线路法(CPM)和计划评审技术法(PERT)。这两种网络计划技术有一个共同的特征,那就是用网状图形来反映和表达计划的安排,所以,习惯统称为网络计划技术。1955年,美国杜邦化学公司提出了一种设想,即将每一活动(工作或顺序)规定起止时间,并按活动顺序绘制成网络状图形。1956年,他们又设计了电子计算机程序,将活动的顺序和作业延续时间输入计算机,从而编制出新的进度控制计划。1957年9月,把此法应用于新工厂的建设,使该工程提前两个月完成,这就是关键线路法(CPM)。杜邦公司采用此法安排施工和维修等计划,仅一年时间就节约资金100万美元。一、网络计划的发展计划评审法(PERT)的出现较CPM稍迟。1958由美国海军特种计划局,在研制北极星导弹时创造出来的。当时有3000多个单位参加,协调工作十分复杂。采用这种办法后,效果显著,比原来进度提前了2年,并且节约了大量资金。为此,1962年美国国防部规定:以后承包有关工程的单位都应采用网络计划技术来安排计划。网络计划技术的成功应用,引起了世界各国的高度重视,被称为计划管理中最有效的、先进的、科学的管理方法。1956年,我国著名数学家华罗庚教授,将此技术介绍到中国,并把它称为“统筹法”,60年代加以推广。从20世纪80年代起,建筑业在推广网络计划技术实践中,针对建筑流水施工的特点,提出了“流水网络技术方法”,并在实际工程中应用。网络计划技术是以系统工程的概念,运用网络的形式,来设计和表达一项计划中的各个工作的先后顺序和相互关系,通过计算关键线路和关键工作,并根据实际情况的变化不断优化网络计划,选择最优方案并付诸实施。2.网络计划技术的性质和特点网络计划技术则克服了横道图的不足,与横道图相比具有以下优点:(1)网络图把施工过程中的各有关工作组成了一个有机整体,能全面而明确地表达出各项工作开展的先后顺序和它们之间相互制约、相互依赖的关系。(2)能进行各种时间参数的计算,通过对时间参数的计算,可以对网络计划进行调整和优化,更好地调配人力、物力和财力,达到降低材料消耗和工程成本的目的。(3)可以反映出整个工程和任务的全貌,明确对全局有影响的关键工作和关键线路,便于管理者抓住主要矛盾,确保工程按计划工期完成。(4)能够从许多可行方案中选出最优方案。(5)在计划实施中,某一工作由于某种原因推迟或提前时,可以预见到它对整个计划的影响程度。并能根据变化的情况,迅速进行调整,保证计划始终受到控制和监督。(6)能利用计算机进行绘制和调整网络图,并能从网络计划中获得更多的信息,这是横道图法所不能达到的。1.双代号网络图以箭线及其两端节点的编号表示工作的网络图称为双代号网络图。即用两个节点一根箭线代表一项工作,工作名称写在箭线上面,工作持续时间写在箭线下面,在箭线前后的衔接处画上节点编上号码,并用节点编号i和j代表一项工作名称,如图6-1所示。二、网络的基本表达方式2.单代号网络图以节点及其编号表示工作,以箭线表示工作之间的逻辑关系的网络图称为单代号网络图。即每一个节点表示一项工作,节点所表示的工作名称、持续时间和工作代号等应标注在节点内,如图6-2所示,节点可用圆形或方形表示。(一)双代号网络1.工作工作也称过程、活动、工序,指工程计划任务按需要粗细程度划分而成的子项目或子工序。工作通常分为三种:既消耗时间又消耗资源的工作;只消耗时间而不消耗资源的工作(如钢筋混凝土养护、油漆干燥);既不消耗时间也不消耗资源的工作。三、网络计划的组成2.节点节点也称结点、事件或事项。在双代号网络图中,用带编号的圆圈表示节点。只有箭尾与之相连的节点称为开始节点(如图6-4中的1节点);只有箭头与之相连的节点称为结束节点(如图6-4中的10节点);既有箭尾又有箭头相连的节点称为中间节点(如图6-4中除1和10节点以外所有的节点)。3.线路线路又称路线。网络图中以起点节点开始,沿箭线方向连续通过一系列箭线与节点,最后到达终点节点的通路称为线路。线路上各工作持续时间之和,称为该线路的长度,也是完成这条线路上所有工作的计划工期。网络图中所需时间最长的线路称为关键线路(如图6-4中的①→②→③→⑤→⑥→⑦→⑨→⑩),位于关键线路上的工作称为关键工作。关键工作没有机动时间,其完成的快慢直接影响整个工程项目的计划工期。关键线路常用粗箭线、双线或彩色线表示,以突出其重要性。(二)单代号网络计划单代号网络图又称节点式网络图,它是一种用节点表示工作,用箭线表示工作间逻辑关系的网络图。在单代号网络中,一个节点只表示一项工作,并只有一个编号,所以称为单代号网络计划。(一)紧前工作、紧后工作、平行工作1.紧前工作(Frontcloselyactivity)2.紧后工作(Backcloselyactivity)3.平行工作四、网络计划的基本名词(二)内向箭线和外向箭线(1)内向箭线。指向某个节点的箭线称为该节点的内向箭线,如图6-6(a)所示。(2)外向箭线。从某节点引出的箭线称为该节点的外向箭线,如图6-6(b)所示。(三)逻辑关系工作间相互制约或相互依赖的关系称为逻辑关系。工作之间的逻辑关系包括工艺关系和组织关系。1.工艺关系2.组织关系3.空间关系(四)虚工作及其应用在网络计划中,只表示前后相邻工作之间的逻辑关系,既不占用时间,也不耗用资源的虚拟的工作称为虚工作。虚工作用虚箭线表示,其表达形式可垂直方向向上或向下,也可水平方向向右,虚工作起着联系、区分、断路三个作用。1.联系作用2.区分作用3.断路作用网络计划的绘制第二节(一)双代号网络计划的绘制原则(1)双代号网络图中两个代号只能表示一个工作(工序),如图6-7所示。一、网络计划的绘制原则(2)网络图中,严禁出现循环回路,如图6-8所示。(3)工作中间可以插入且宜增加节点,如图6-9所示。(4)绘制网络图时,箭线不宜交叉;当交叉不可避免时,可用过桥法或指向法,如图6-10所示。(5)双代号网络图中只能有一个起点节点和一个终点节点(多目标网络除外),而其他所有节点均应是中间节点,如图6-11所示。(6)没有逻辑关系的工作不能相通。当F的紧前工作只有A时,如图6-12所示。(7)尽可能减少虚工作的出现。(二)双代号网络图常用的逻辑关系模型(见表6-1)1.划分施工过程,列出工作之间的逻辑联系(表6-2)2.根据工作逻辑联系表和绘制原则绘制网络草图绘制网络草图的任务,就是根据确定的工作明细表中的逻辑关系,将各项工作依次正确地连接起来。绘制网络草图的方法是顺推法,即以原始节点开始,首先确定由原始节点引出的工作,然后根据工作间的逻辑关系,确定每项工作的紧后工作。这样把各项工作依次按网络逻辑连接起来。在这一连接过程中,为避免工作逻辑错误,应遵循以下要求:(1)当某项工作只存在一项紧前工作时,该工作可以直接从紧前工作的结束节点连出。(2)当某项工作存在多于一项以上紧前工作时,可从其紧前工作的结束节点分别画虚工作并汇交到一个新节点,然后,从这一新节点把该项工作连出。(3)在连接某工作时,若该工作的紧前工作没有全部绘出,则该项工作不应绘出。3.去掉多余虚工作,并对网络进行整理从图6-14(d)去掉多余的虚工作并略加整理后,变为如图6-14(e)所示。4.节点编号(1)参照工作逻辑联系表中的逻辑关系,按照网络图绘制的基本原则,检查网络图有无错误,若无错误,对节点进行编号。(2)节点编号的原则:从左到右,从上到下,遵循箭尾节点小于箭头节点编号的原则,如图6-14(f)所示。5.网络图的排列方式在绘制网络图的实际应用中,我们都要求网络图按一定的次序组织排列,使其条理清晰、形象直观。其排列方式主要有以下几种:(1)按施工过程排列。按施工过程排列是根据施工顺序把各施工过程按垂直方向排列,把施工段按水平向排列。例如,某混凝土工程分为支模、绑钢筋、浇混凝土三个施工过程工序,若按两个施工段组织流水施工,突出不同工种的工作情况,其网络图的排列形式如图6-15所示。(2)按施工段排列。按施工段排列正好与按施工过程排列相反,它是把同一施工段上的各施工过程按水平方向排列,而施工工序则按垂直方向排列,反映出分段施工的特征,突出工作面的利用情况,如图6-16所示。(3)按楼层排列。图6-17所示是一个三层内装饰工程的施工组织网络图,整个施工分三个施工过程,而这三个施工过程按自上而下的顺序组织施工。(一)单代号网络图的绘制规则(1)单代号网络图必须正确表述已定的逻辑关系。(2)单代号网络图中,严禁出现循环回路。(3)单代号网络图中,严禁出现双向箭头或无箭头的连线。(4)单代号网络图中,严禁出现没有箭尾节点的箭线和没有箭头节点的箭线。(5)绘制单代号网络图时,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)单代号网络图中只应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)。二、单代号网络图的绘制(二)单代号网络图的绘制方法单代号网络图的绘制与双代号网络图的绘制基本相同,其绘制步骤如下:(1)列出工作明细表。根据工程计划把工程细分为工作,并把各工作在工艺上、组织上的逻辑关系用紧前工作、紧后工作代替。(2)根据工作间各种关系绘制网络图。绘图时,要从左向右,逐个处理工作明细表中所给的关系。只有当紧前工作绘制完成后,才能绘制本工作,并使本工作与紧前工作的箭线相连。当出现多个“起点节点”或“终点节点”时,增加虚拟起点节点或终点节点,并使之与多个“起点节点”或终点节点“相连”,形成符合绘图规则的完整网络图。网络计划时间参数的计算第三节(一)持续时间工作持续时间是指一项工作从开始到完成的时间,用D表示。(二)工期工期是指完成一项任务所需要的时间,一般有以下三种。(1)计算工期:是根据时间参数计算所得到的工期,用Tc表示。(2)要求工期:是项目委托人提出的指令性期工期,用Tr表示。(3)计划工期:是指根据要求工期Tr和计算工期Tc所确定的作为实施目标的工期,用Tp表示。各工期之间的关系为:①当规定了要求工期时:Tp≤Tr;②当未规定要求工期时:Tp≤Tc。一、网络计划时间参数的概念及符号(三)计划中工作的时间参数网络计划中的时间参数有6个:最早开始时间、最早完成时间、最迟完成时间、最迟开始时间、总时差、自由时差。1.最早开始时间和最早完成时间(1)最早开始时间是指各紧前工作全部完成后,本工作有可能开始的最早时刻,用ES表示。(2)最早完成时间是指各紧前工作全部完成后,本工作有可能完成的最早时刻,用EF表示。2.最迟完成时间和最迟开始时间(1)最迟完成时间是指在不影响整个任务按期完成的前提下,工作必须完成的最迟时刻,用LF表示。(2)最迟开始时间是指在不影响整个任务按期完成的前提下,工作必须开始的最迟时刻,用LS表示。3.总时差和自由时差(1)总时差是指在不影响总工期的前提下,本工作可利用的机动时间,用TF表示。(2)自由时差是指在不影响其紧后工作最早开始时间的前提下,本工作可以利用的机动时间,用FF表示。4.节点最早时间和节点最迟时间(1)双代号网络中,以该节点为开始节点的各项工作的最早开始时间,用ETi表示。(2)双代号网络中,以该节点为完成节点的各项工作的最迟完成时间,用LTi表示。(四)常用符号(1)双代号网络计划。Di-j——工作i—j的持续时间;ESi-j——工作i—j的最早开始时间;ESi-j——工作i—j的最早完成时间;LFi-j——在总工期已经确定的情况下,工作i—j的最迟完成时间;LSi-j——在总工期已经确定的情况下,工作i—j的最迟开始时间;ETi——节点i的最早时间;TFi-j——节点i—j的最迟时间;TF