网络计划技术最新.ppt

第4章 网络计划技术,网络计划技术的基本原理和发展 网络计划技术的分类及网络图的绘制方法 网络参数计算 网络优化（劳动力的平衡）,一、网络计划技术的发展 “关键路线法”(Critical Path Method 即 CPM), 1957年1月，美国杜邦公司和兰德公司从工厂生产线的筹建工作中提出的;工序作业时间必须是肯定的，经验值获得 (肯定型网络计划技术) “计划评审法”（ Program Evaluation and Review Techfugue） 即PERT， 1958 年美国海军武器规划局提出, 应用于发展北极星导弹、核潜艇计划获得巨大成功。各工序作业时间是非肯定的，(非肯定型网络计划技术) 从此，网络计划方法引起各方面的重视，应用也愈来愈广泛。,第1节 网络计划技术的概述,二、网络计划技术的原理,网络计划技术的基本原理是： 利用网络图表达计划任务的进度安排及各项 活动 ( 或工作 ) 间的相互关系；在此基础上进行网络分析，计算网络时间参数，找出关键活动和关键线路；并利用时差不断改善网络计划，求得工期、资源与费用的优化方案。在计划执行过程中，通过信息反馈进行监督与控制，以保证达到预定的计划目标。,第2节 网络图组成与绘制,一、 网络图的种类 1、按结点与箭线所代表的含义不同，网络图可以分为箭线型和结点型两类。 箭线型网络图用箭线代表活动，也可用箭线两端的一组结点编号代表活动，因此又称为双代号网络图。 结点型网络图是以各结点代表每项活动，活动之间的 相互联系则用箭线来表示，这种网络图又称为单代号网络图。在没有特别说明的情况下，我们所叙述的网络图都是指箭线型网络图。,2、 按作业时间估计方法不同， 网络图可分为肯定型和非肯定型两类。 肯定型网络图中各项活动的作业时间值是确定的； 非肯定型网络图中每项活动的作业时间是不确定的，可以有几个估计值。,3、 按网络图所包括对象的范围不同，网络图可分为网络总图和网络分图。 网络总图一般由高层管理者使用，它是对一项大型工程的总体描述。 网络总图经过细化可以分解为多个网络分图，便于基层管理者使用。,二、网络图的构成,1、 工序（作业、活动） 2、 事项（事件、结点） 3、 路线,时间序列模型的重点: 趋势值和季节值,三、网络图绘制准则 1、网络图是有方向的，不允许出现回路,1,2,3,4,5,B,A,C,D,E,错,1,2,3,4,5,B,A,C,D,E,对,2、直接连接两个相邻结点之间的活动只 能有一个,3,5,4,3,4,5,3,3,D,C,B,A,D,C,B,A,错,对,3、箭线首尾必有结点，不能从箭线中间引 出另一条箭线,13,12,11,13,12,11,配砂,造型,造型,配砂,对,错,4、网络图必须只有一个网络始点和一个网络终点,2,3,5,4,6,1,5,4,3,2,1,错,对,6,（一）、网络图的绘图步骤 1、任务分解和分析：把一项任务或工程分解为各道工序；任务的分析是指研究确定各工序间的相互关系，确定工序间的先后顺序。形成明细表。 2、绘图:根据任务分解明细表，从左往右来绘制网络图。 3、编号：从左往右，按照箭头编号大于箭尾编号,四、网络图的绘制,（二）实例应用,例1、 请画出网络图,例1,例2,例3,例4,例4,例5,例3 网络图如下：,例6,例6,例7,例7 图,例8,例8 图,第3节 网络计划时间参数的计算,一、 活动作业时间 1.单值估计法 :对各项活动的作业时间仅估计一个时间值的方法。 2.三点估计法 对活动的作业时间预计三个时间值，据此确定该项活动的作业时间的方法。这三个估计分别为： -最乐观时间,指在顺利情况下，完成某项活动可能需要的最短时间。 b-最保守时间,指在不利情况下，完成某项活动可能需要的最长时间。 m-最可能时间,指在正常情况下，完成某项活动最可能需要的时间。,1.结点的最早开始时间(Early time, ET ) 概念：它表示以本结点为起点的工序最早可能开始进行的时间。在此时刻之前，各项活动不具备开始工作的条件。 计算方法： ETi一箭尾结点 i 的最早开始时间 ; ETj- 箭头结点 j 的最早开始时间 ; tij- 活动 (i -j) 的作业时间。 图上表示法：在结点处用 内加上数字表示即可,二、 结点时间参数,2 结点最迟结束时间(Late time， LTi),概念：它表示以本结点尾终点的工序最迟必须完工的时间 计算方法： LTi箭尾结点 i 的最迟结束时间 ; LTj 箭头结点 j 的最迟结束时间 ; tij 活动 (i j) 的作业时间。 图上表示法：在结点处用 内加上数字表示即可,i,15,ij,三、 作业时间参数的计算,作业最早开始时间； ES i j = ET i ； 2 作业最早结束时间； EFi j= ES i j + t i j ； 3 作业最迟结束时间 ； LF i j = LT j 4 作业最迟开始时间 ； LS i j = LF i j - t i j ；,四、 时差,作业时差： 总时差：在不影响总工期，即不影响其紧后作业最迟开始时间的前 提下，作业可推迟开始的一段时间。 S ij = LS ( i, j) ES ( i, j) = LF ( i, j) EF ( i, j) = LT( j ) ET( i ) t ( i, j) 自由时差：在不影响紧后作业最早开始时间前提下，可推迟的时间。 r ( i, j) = ES ( j ) ES ( i ) t ( i, j),五、关键路线确定,（1) 最长线路法：在网络图中，从始点事项顺 着箭头方向到终点事项，有许多可行线路，其中持续时间最长的线路就是关键线路 。 （2) 总时差法：总时差为0的活动为关键活动，由关键活动所组成的线路就是关键线路。,注意： （1）关键路线的完成时间决定整个工程的完工时间； （2）关键路线不只一条。 关键路线越多，组织工作越好，安排越紧凑； （3）关键路线与非关键路线可以转化。,以绘图中的例1 为例，计算（1）计算时间参数，（2）计算总时差找出关键路线， （3）若E工序延迟4天是否会影响总工期？,例1,关键工序：A、D、F、H、I、J 关键线路为：ADFHIJ,以绘图中的例2 为例，计算（1）计算时间参数，（2）计算总时差找出关键路线，,例2,关键工序：A、D、F、I 关键线路为：ADFI,例2 时间参数计算,再以绘图中的例3为例，计算时间参数并找出关键工序关键路线,例3,例4,例4 图,例4,关键工序为：A、C、D、 F、 G 、I 关键工序为：ACF G I 和 AD F G I 注意：只有两条关键路线,六、工程项目完成概率,1) 计算各项活动作业时间及标准差。 2) 计算工程总周期的标准偏差为了估算整个工程按规定日期完成的概率，需要计算工程总周期的标准偏差。 其计算公式如下 。工程总周期的标准偏差； 关键活动的标准偏差；,六、工程项目完成概率,3) 计算工程完成的概率系数工程按规定日期完成的概率系数 , 可以通过 下面的公式求得 : TsTk+ 式中 Ts-工程规定的完工日期或目标工期 ; Tk-工程项目计算周期 概率系数,若网络图中关键线路有多条，则 不止一个，这时应按下列原则选用 : 当 Ts- Tk0 时, 则选中最大者 ; 当 Ts- Tk0 时 , 则选中最小者。,六、工程项目完成概率,六、工程项目完成概率,4）查正态分布函数表 , 求工程按规定时间完成的概率 P( )，计算结果可能出现以下三种情况 : 当 P( )=0 时 , 表明工程在指定时间内不可能完成，应采取措施压缩作业时间，或者改变规定的完工时间。 当 P( )=1 时 , 表明工程在指定时间内是可以完成的，而且留有较大余地 ,即计划工期可以压缩。 当 0.3P( )0.7时 , 表明工程在指定时间内完成是可能的，而且计划工期规定得比较合适。,以绘图中例2为例：下表 给出了该网络图中关键线路上各项活动的三种时间估计值及方差。要求 : (1) 计算该工程项目在 17 天完成的概率。 (2) 若要求工程完成的概率为 94.5%, 则工期应规定为多少天 ?,六、工程项目完成概率 例题,解题步骤如下 :,1) 由表可知,关键线路各项活动平均作业时间之和 (Tk) 为 16 天, = TsTk+ = 按 =0.76,查正态分布函数表求得 P( )=76.1, 即该工程项目按 17天完成的概率为76.1%,解题 2）,2) 按 P()=94.5%, 查正态分布函数表， 得系数 =1.6, 代入公式即可求得 : TsTk+（161.61.4）18.2419（天） 即该工程要按94.5%概率完工，则工期应为19天。,第四节 网络图的优化,网络的优化是指对网络图加以分析和改进，力求是人力、物力、财力和时间等资源的组织安排，在任务需要和实际可能的结合。 网络计划优化包括： 网络资源优化（劳动力的平衡） 时间 -费用优化 。,一、网络资源优化（劳动力的平衡） 不改变网络计划工序间的次序关系（逻辑关系），通过优化使得各工序的劳动力的负荷是均衡的。,第四节 网络计划优化,例题 关键工序为： C、f、g、h,各工序的人员数如图： 从上图可以看出，每日所需的人数分布很不平衡，最多的人数为24人，最少的人数为1人，管理上存在着很大的不便，需要平衡。,措施：1、a工序的时差为7，将a工序推迟7天开工，结果如下图。,2、在上图的基础上，因为e工序的总时差为2，将e工序推迟2天开工。,3、在上图的基础上，因为b工序的时差为2，将b工序的开工时间推迟2天。 经过一系列的改进，该工程的人力运用非常均匀，此方案可谓最优方案。 上述方法，除用于人力资源的调配外，同样可用于材料、设备等资源的调配。,二、时间费用优化 时间、成本优化：就是找出一个缩短项目工期的方案，使得为完成项目任务所需 的总费用最低？能使项目总费用最低的完工时间，称为最低费用工期 。 为了进行时间成本优化，必须先了解工程项目的成本,工程项目的总费用可分为直接费用和间接费用. 直接费用:指人工、材料、能源等与各项活动直接有关的费用,活动作业时间越短，直接费用就越大。 间接费用：间接费用是指管理费用、销售费用等其他费用，它与各项活动时间无直接关系，而与工程周期长短直接相关,第四节 网络计划优化,二、时间、成本优化（时间成本优化） 一般来说，缩短工期会引起间接费用减少，而延长工期会引起间接费用增加。这必然会产生一个总成本最大的最佳工期。 工程费用与工期的变化关系如图所示。 由图可见，工程成本的主要 部分是直接费用，所以， 时间成本优化问题应主要 是工期与直接费用之间的优化。,第四节 网络计划优化,图 工期与工程费用变化图,二、时间费用优化 网络图的成本优化就是要找出成本最低的总工期，为此目的，必须找出哪一道工序赶工所增加的成本最低。 由于加快某道工序的进度而支出的费用叫做赶工成本，每天赶工成本，即缩短一天工期所增加的成本叫做成本斜率。其计算公式如下：,第二节 网络计划优化,第四节 网络计划优化,TM 极限工期,即最短工期,所对应的费用 CM 极限费用(此时直接费用再增加,工期也不会继续缩短), TN正常工期 CN正常费用(此时再延长工期,直接费用也不降低)。,即单位时间工程直接成本变动率， 即成本斜率,在工期确定的网络图(或网络计划)中,不同工序的K值不同. K 值越大,每缩短一个单位时间,所增加的直接费用就越大.这就 为下面研究时间-成本优化过程提供了依据.,第四节 网络计划优化,(三) 时间成本优化步骤 1、确定初始计划方案。用正常作业时间计算网络结点参数、活动时间参数、活动直接费用变化率及工程周期. 2、计算正常作业时间条件下的工程总费用。 3、以正常工期计划方案为基础,按时间一费用优化的基本原则逐渐压缩关键线路的延续时间,进行逐步优化。每次优化以后,会引起关键线路的变化 , 因而,需要重新绘制网络图,寻找出关键线路,看它是否达到预期的目标。,(二) 时间成本优化原则 网络计划进行时间一费用优化的基本原则如下 : (1) 关键线路上的活动优先。 (2) 直接费用变化率小的活动优先。 (3) 逐次压缩活动的作业时间以不超过赶工时间为限。,第四节 网络计划优化,时间成本优化例题： 设改工程的间接费用每天110元，根据资料计算的直接费用为11450元，间接费用为(11016)1760元，总费用为（11450+1760）=13210元。 网络图如下：,第四节 网络计划优化,表,表,从上述计算可知，总费用最低时，最佳工期为12天，最低成本为13130元。,例2、单位工期的间接费用为每周1000元，则本例的总费用为57千元。,从上述计算可知，最低总费用为55490元，相应的最佳工期为20周,例3，如下表间接费用率为1千元/天,则关键线路为 A C G I， 现有方案总费用为： C=直接费用+间接费用=31+261=57千元,优化方案：要使工期缩短，只有从关键工序入手，且要从赶工斜率最小关键工序入手，且要使总费用降低 Ke 即 压缩A工序两天 （思考：为什么不能压缩三天？）,因为A为关键工序，且20.331,优化后的网络图 关键路线（两条）：A C G I B E G I 因为总工期缩短，C1=（31+0.332）+241=55.66千元 或 C1=（57+0.332）+21=55.66千元 以为工期缩短了，成本降低了，所以优化有效。, 因为关键线路变为两条，且AB为平行工序，同时压缩A、B工序各一天，则有0.33+.0.51,总工期缩短，C2=31+0.332+0.33+0.5+231=55.49千元 或 C2=55.66+0.33+0.5-