工程造价 毕业论文——工序间依赖关系与基于网络计划的工程拖延索赔研究

工序间依赖关系与基于网络计划的工程拖延索赔研究摘 要随着现代工程规模日益扩大，在工程管理中所包含的不确定性和复杂性日益增加，在运用经典的 CPM/PERT 网络计划技术对工程实施管理、控制和预测时，不再能满足人们对工程精确管理、跟踪控制和准确预测的需要。针对这种情况，本文对经典的 CPM/PERT 网络计划在实践中的应用作了如下的探讨和研究：首先，在实际网络计划中，工序间的关系不只逻辑组织关系和资源制约关系，还在并行和串接工序间存在有其它依赖性和相关性等关系，例如因环境因素引起的工序间相关性和因并行操作引起的依赖性等，这些关系甚至在一定环境下将对整个网络计划安排的合理性和可行性起着决定性的影响。本文在对引起工序间产生相关性、依赖性等关系的原因进行分析的基础上，将他们进行了归类总结；并对工程实践中非常有代表性的两类依赖关系（并行依赖关系和特殊限定依赖关系）进行了分析，考察了它们的作用机理，用数学化公式定量描述了这些关系，建立了考虑这两类依赖关系的改进网络计划模型。最后，用C语言开发了相应计算程序，实现了考虑工序间依赖关系的网络计划模型的网络时间参数计算。其次，工程工期拖延在工程实践中普遍存在，但由于其影响因素多、牵涉面广，使得界定相关各方责任已成为建筑行业中大量诉讼案件和争议的焦点。为此，本文采用比较原计划网络计划与实际执行网络计划的方法，提出工期拖延责任分摊，充分考虑工序间依赖关系对关键路线的影响，把工期拖延的责任分摊到每一个相关责任工序中，并列表明确拖延时间，再对初始网络计划进行追踪，找出关键工作。通过对前后关键路线的对比，利用在工序间依赖关系下的网络计划方法分析工程拖期，分别绘制、调整网络计划，并计算时间参数，判断对工期及费用影响，计算工期索赔。最后，通过将考虑工序间依赖关系的网络计划模型，应用于公伯峡面板堆石坝填筑施工工程实践中，演示了模型的应用过程，同时通过结合工程实例的分析，使我们认识到：在制定网络计划时全面考虑工序间的依赖关系，并把它有效的反映到网络计划中，是保证制定的网络计划在工程实践中合理可行的基础，是确保制定的网络计划对实践发挥指导作用的关键所在。关键词:网络计划 依赖关系 拖延 索赔Research on Dependence Relationship among Activities and Project Delay Claim Based on Network PlanningABSTRACTWith project scale enlarging, more uncertainty and complexity are involved in project management. People arent gradually satisfied with traditional CPM/PERT network planning in some terms, such as smart management, dynamic control and accurate forecast. Considering that, this paper makes some discussion and improvement to traditional CPM/PERT network planning, as is followed:First of all, in actual network planning, relationships among activities contain not only logic organic relationships and resource restriction relationships but also some dependence relationships and correlation relationships among concurrent and tandem activities. For example, correlation relationships brought by circumstance factors and dependence relationships aroused by activities concurrent implement. In certain cases, those relationships may ensure rationality and feasibility of the whole network planning. Through analyzing the reasons of aroused relationships among activities, this paper describes and classifies those relationships. Furthermore, two representative dependency relationships (concurrent dependency relationship and peculiar constraint dependency relationship), which are popular in practical project, are analyzed deeply function mechanism, and are described quantitatively through mathematic formulae. Based on the analysis, an improved model considering two types of dependency relationships was presented. At last, the calculation of model was realized by developing C program，a network planning model, consider the process dependencies network time parameter calculation.Secondly, project delay exists commonly in practical projects. However, because of a great deal of effect factors and participants, allotting properly delay responsibility to all participants is difficult and has become focuses of many law cases and disputed problems in construction industry. To this end, the analysis method based on network planning, first draw the responsibility of the construction delay, the list clearly stalling for time, the initial network planning, tracking, identify the key work, a variety of factors led to the construction delay draw, adjust the network plan, and calculate the time parameter to determine the duration and cost implications, to calculate the duration of claims.At last, this paper applies the model of network planning with dependence relationships among activities to the actual concrete faceplate rock dam construction in hydroelectric project, which demonstrates the process of model application. At the same time, through analyzing the calculated results we know that realization and management the dependence relationships among activities will be helpful to utilize their favorable effects and avoid unfavorable influence, which may gain the benefit of ahead of project period or minimum disturbance among activities. Therefore, considering roundly dependence relationships among activities during setting down network planning and reflecting these relationships to compiled network planning, as is essential to ensure rationality and feasibility of compiled network planning in actual projects and is key to exert guidance function of the compiled network planning to project practice.Key Words: Network Planning Dependence Relationship Delay Claim目 录第一章 绪论11.1 研究背景11.2 研究意义11.3 国内外的研究现状21.4 经典网络计划技术存在的一些问题41.5 本论文的主要研究内容5第二章 网络计划技术及其工序间依赖关系研究82.1 网络计划技术的分类82.2 网络计划技术的基本原理92.2.1 双代号网络图的构成92.2.2 双代号网络图的绘制原则102.3 CPM网络计划技术的基本原理112.3.1 CPM方法涉及的时间参数112.3.2 CPM方法的时间参数计算122.3.3 关键活动和关键路径的确定132.3.4 CPM的线性规划解法132.4 PERT网络计划技术的基本原理142.5 工序间的依赖关系152.5.1 工序自身的特殊性162.5.2 工序间依赖关系的分类162.6 工序间依赖关系的表示以及模型建立182.6.1 并行依赖关系的处理模型182.6.2 并行有利依赖关系处理模型192.6.3 并行不利依赖关系处理模型202.6.4 特殊限定依赖关系的处理模型212.6.5 模型的程序化实现22第三章 网络计划技术应用于工程拖延工期索赔的研究263.1 工程拖延工期索赔的概述263.1.1 工期索赔的定义263.1.2 工期拖延索赔的特点263.1.3 工期拖延索赔的目的263.1.4 工期拖延索赔的意义263.2 工程拖延工期索赔分析273.2.1 工程工期拖延的原因273.2.2 工程工期拖延的分类283.2.3 工程工期延误索赔流程分析303.3 工程拖延工期索赔处理的要点分析313.4 工期索赔中网络计划技术的应用分析323.4.1 常规分析方法的不足323.4.2 工程拖延工期索赔分析采用的网络计划方法333.4.3 工期索赔中网络计划技术应用实例35第四章 工序间依赖关系的网络计划工程实例404.1 工程概况404.2 坝体施工进度计划414.3 本实例中工序间依赖关系的分析与描述444.4 模拟计算结果与分析454.4.1 依赖关系对关键路线和关键工序的影响分析484.4.2 依赖关系对工序时间参数的影响分析484.4.3 依赖关系对项目工期的影响分析49第五章 总结与展望505.1 主要结论505.2 研究展望51参考文献52致 谢54英文文献55中文译文59天津理工大学2012届本科毕业论文第一章 绪论1.1 研究背景近些年来，随着现代工程规模的日益扩大，使得工程管理中所包含的不确定性和复杂性也日益增加。对于工程项目，特别是大型工程项目的管理实施是一个非常复杂的系统工程，其资源需求量大建设周期长、自然条件多变以及技术条件复杂等等，都让整个施工过程充满了不确定性，这就给整个项目的管理工作增加了难度。那么我们为了让整个工程项目得到合理有效的控制和运转，必须针对每一个项目制定出一个良好可行的进度计划，以保障该项目按照预定目标实现。因此，网络计划技术被应用于工程项目管理，包括设计、施工和资源供应等方面。在田威的FIDIC合同条件使用技巧（第二版）中就提到，控制施工组织进度计划，要运用CPM/PERT图的反馈功能，分析各工序间的相互依赖和制约关系，找出影响工程进度的关键工序即关键路径，对各种干扰因素可能影响的进度的概率及进度拖期的损失值进行预测和调整，抓好实施阶段的进度控制1。工程网络计划技术规程教程中统计，网络计划技术应用于工程项目管理的约占80%左右，应用在施工计划的约占20%2。网络计划技术是编制工程项目进度计划的科学方法，也是工程建设管理的有效手段2。当工程网络计划中活动的持续时间为已知的确定值时，关键路径法（Critical Path Method，CPM）34被证明为是一个网络计划的有效方法，并在实际中得到了广泛应用。然而，在很多情况下，由于活动持续时间受到天气、技术、资源、环境、社会等多种因素的影响，很难对其准确预测，并不能简单的用一个确定值表示。考虑到活动持续时间的不确定性，计划评审技（Program evaluation and review technique，PERT）34假设活动持续时间相互独立并服从分布，用三时估计来近似计算活动持续时间的均值和方差，并以此为基础利用CPM方法进行网络分析，得到关键路径、关键活动以及总工期的概率分布，从随机性的角度考虑了活动时间的不确定性。因为网络计划技术的科学性。它不仅被越来越多地应用到建筑工程施工管理中，而且它适用于各种工期延误的索赔。随着我国建筑工程管理模式与国际的接轨，工程的索赔与反索赔成为了工程项目管理中的一项重要内容，网络计划技术作为一种科学的施工管理方法，它能够动态地反映大型工程施工过程中的变化，具有客观、合法、合理性，因而在建筑工程工期索赔中被普遍采用5。1.2 研究意义网络计划作为工程管理的重要工具，在工程项目建设管理中已被广泛应用并发挥着重要的作用。但是，传统的网络计划本身还并不完善，在实际应用中经常会遇到计划与实际不符的情况，从而难于对工程实施起到指导作用。因此，制定适合工程特点的网络计划，不要随便套用经典网络计划，重视实际工程环境中工序间还可能存在有其它依赖性和相关性的事实，是发挥网络计划对工程实际指导作用的关键所在。在制定网络计划时必须全面考虑工序间的依赖关系，并把它有效的反映到网络计划中，这是保证制定的网络计划在工程实践中合理可行的基础，是确保制定的网络计划对实践发挥指导作用的关键。因此，本文在对引起工序间产生相关性、依赖性的原因进行分析的基础上，将他们进行了归类总结；对在工程实践中非常有代表性的两类依赖关系：并行依赖关系和特殊限定依赖关系进行了深入剖析，在此基础上用数学化公式定量描述了这些关系，并有机地融合到了网络计划中，建立了考虑这两类依赖关系后改进的网络计划数学处理模型；并用C程序开发了相应计算程序，实现了考虑工序间依赖关系的网络计划模型的网络时间参数计算。目前，随着我国建筑工程管理模式与国际的接轨，工程的索赔与反索赔成为了工程项目管理中的一项重要内容。在对工程工期拖延索赔的分析研究中，网络技术计划已被人们认为是当今最行之有效、先进、科学的分析方法5。掌握网络计划管理、明确网络计划工序间依赖关系，能够动态地反映大型工程施工过程中的变化,具有客观、合法、合理性,所以在建筑工程拖延工期索赔中，网络计划技术已被普遍采用。综上所述，本论文的研究，对于工程项目制定网络计划时怎么样全面考虑工序间依赖关系，以确保网络计划对实际工程能够发挥指导作用，怎么样把网络计划技术合理有效的运用到工程拖延索赔中，有着重要的现实意义。1.3 国内外的研究现状网络计划技术是随着科技与工业的发展，在上世纪五十年代诞生于美国。1956年，美国杜邦公司在制定企业不同业务部门的系统规划时，制定了第一套网络计划。这种计划借助于网络表示各项工作与所需要的时间，以及各项工作的相互关系。通过网络分析研究工程费用与工期的相互关系，并找出在编制计划及计划执行过程中的关键路线。这种方法称为关键路线法（CPM）34；1958年美国海军武器部，在制定研制“北极星”导弹计划时，同样地应用了网络分析方法与网络计划，但它注重于对各项工作安排的评价和审查，这种计划称之为计划评审法（PERT）34。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，二者结合起来统称为网络计划技术。首先，就网络计划技术的发源地美国来说，它于 1962 年颁布规定：凡与政府签订合同的企业，都必须采用网络计划技术，以保证工程进度和质量。使得，网络计划技术在当时很快就成了一种十分盛行的计划管理新方法。1974 年美国麻省理工学院调查指出：“绝大部分美国建筑公司采用网络计划技术编制施工计划”。美国建筑业普遍认为：“没有一种管理技术象网络计划技术对建筑业产生那样大的影响”4。其次，它无论是自身的管理技术服务能力，市场规范化运作，还是政策法律法规支持体系，风险控制保障体系，信用管理体系这些宏观保障体系已经达到了非常完善的程度。再次，日本及欧洲发达国家也已经能够成熟的运用网络计划技术对工程项目进行合理的控制及确保项目资源合理的支配，并保证项目按规定的质量标准完成。1968年10月日本建筑学会发表了网络施工进度计划和管理指南，并在建筑业中逐步推广使用，日本政府认为网络计划技术是计划的最优方法，并开始规定全面采用。例如：日本的世界贸易、神户商工贸易和京王等高层建筑，都采用了网络计划技术组织施工?。1979年，原苏联编制出版了网络了网络法应用指南，并建立了网络图的编制和管理的专门分支机构，推广应用“标准网络图”。1960年德国也已经尝试应用网络计划技术，德国将网络计划技术主要应用于工程项目管理，包括设计、施工和资源供应等方面。据统计，网络计划技术应用于工程项目管理的约占 80%左右，应用在施工计划的约占 20%?。我国从 20 世纪 60 年代中期，在著名数学家华罗庚教授的倡导下，开始在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，将其称之为统筹法。30多年来，网络计划技术作为一门现代管理技术已逐渐被各级领导和广大科技人员所重视。我国于 1991 年发布了行业标准工程网络计划技术，1992 年发布了网络计划技术三个国家标准（术语、画法和应用程序），将网络计划技术的研究和应用提升到新水平。而后又在2000年新颁布了工程网络计划技术规程（JGJ/T12199）代替了原规程（JGJ/T100191），并于 2000 年 2 月 1 日起施行，新规程的颁布执行必将进一步推进工程网络计划技术的发展和应用水平的提高345。自50年代CPM/PERT网络计划技术诞生以来，随着应用领域的扩张，受生产刺激、管理需求的影响，其理论研究也向纵深发展，产生了适用于不同领域不同情况的网络计划技术，概括起来讲如图1-1所示，它描述了近50年来网络计划技术在国内外的发展状况5。图1.1 国内外网络计划技术发展概况Fig. 1.1 Domestic and international network planning technology development overview资料来源：根据文献5整理绘制1.4 经典网络计划技术存在的一些问题随着社会的发展，网络计划技术得到了很好的普及应用，以CPM/PERT为核心的经典网络计划技术取得了很大成功。它的优点在于：能把施工过程中的各有关工作组成一个有机的整体，能全面而明确地反映出各工序之间的相互制约和相互依赖的关系；通过它可以进行各种时间计算，能在工序繁多、错综复杂的计划中找出影响工程进度的关键工序，便于管理人员集中精力抓施工中的主要矛盾，确保工程按期完工；通过利用网络计划中反映出来的各工序的机动时间，可以更好地运用和调配人力与设备，节约人力、物力，达到降低成本的目的；在计划的执行过程中，当某一工序因故提前或拖延后，能从计划中预见到它对其它工序及工程工期的影响程度，便于及早采取措施以充分利用有利的条件和有效地消除不利的因素。此外，它还可以利用现代化的计算工具计算机，对复杂的计划进行绘图、计算、检查、调整和优化。在已开发的软件系统中，以 Microsoft Project 和 P3（Primavera Project Planner）两大软件最具有代表性，目前已广泛的应用于生产和管理实务中。然而随着市场经济竞争的加剧、工程规模的日益扩大、生产和管理中不确定性因素的日益增多，伴随而来的是，人们对网络计划技和管理水平提出了更多更高的要求。为了适应时代的发展，适应这种新形势发展的需求，网络计划技术就必须针对自身存在的缺陷不断地发展自己、完善自己，那么它存在哪些需要完善的缺点呢？大致归纳有以下几点：1.重新审视工序间依赖关系 以CPM/PERT为核心的经典网络计划技术，只关注工序间在工艺和组织上的紧前紧后逻辑关系（在资源优化网络中还考虑了工序间的资源限定关系），而没有考虑工序之间因环境因素、经济利益和执行效率等因素可能存在的其它相关性和依赖性（不局限于紧前紧后工序之间）89。但是，随着现代众多大型项目的开展和实现快速施工，工程并行程度日益提高，各条线路的工序之间存在着相互制约和相互影响的关系。如果我们仅仅强调工序的紧前、紧后逻辑关系，而不去考虑并行工序之间可能存在的相关性，那么所制定的网络进度计划在工程实际施工中就很可能会失败。随着现代系统论的不断发展，越来越强调系统的整体性、完备性。何况，网络作为一个系统对象，在外部表现为动态的、与外界进行信息交换的一个整体；在内部表现为工序间相互影响、相互依赖制约的有机联合体。假如我们抛开了工序之间所存在的关系，而单独从一条线路上的工序来考虑，就会失去工序在网络中的地位和意义。综上所述，我们必须重视工序间依赖关系，全面而准确地考虑各工序间的相关性和限定条件，以此确保制定的网络计划方案得到有效执行。2.经典的网络计划技术须增强对管理者的信息传递一张传统的CPM/PERT网络图提供给管理者的信息不外乎是：整个项目的总工期是多少、各工序之间的逻辑关系、最早最迟时间及各种时差等。这些信息已不足以应付现代项目管理对管理者提出的更加严峻的挑战。成功的项目管理不仅要从全局去驾驭整个项目的实施，而且要从微观层次上去加强管理。时差的滥用导致工程进度的延期。通常认为时差是一种可供任意使用的时间安全储备，通常被用作网络计划优化的依据，尤其是资源均衡问题。但是，因为工序之间存在相互制约、相互影响的关系，时差并非可以随意利用的，时差的不恰当使用可能导致关键线路发生转移、引起总工期的延长。换句话说，工序时差应有一个安全使用的范围，超过这个范围，将在一定程度上引起工期的延长。所以，想要合理控制这个安全使用范围，就要解决经典网络计划技术信息传递相对贫乏的问题。3.经典网络计划技术关键线路与关键工序所能反映的信息是不全面的，以至于大多时候其并不能反映真正意义上的关键所在。网络计划中的关键概念最早起源于CPM。关键线路即为“完成各道工序所需时间最长的线路”关键工序则是位于关键线路上或总时差为零的工序。通过寻找关键线路和关键工序，可以发现影响总工期的薄弱环节，进而实现方案优化和有效的实施控制。这是哲学中主要矛盾思想和“重点论”在项目管理中的成功应用。在后来的研究中，国内外研究学者也从各种不同角度提出一些关键性指标，然而现存的关键概念及其衡量指标都存在不同程度的缺陷。如何选择合理的、客观真实地反映工程进度管理需要的关键性指标至关重要，因而有必要对传统关键度指标进行拓展研究。4.传统PERT网络的计算偏差问题在当下PERT网络中，关键线路可能会出现两条或多条而不再是单单的一条，传统 PERT方法往往忽略了这一事实，过分乐观地估计了完工概率。一般而言，传统PERT所得的关键线路并不是最关键线路。传统PERT方法没有考虑非关键线路对于关键线路的影响，因此，计算结果会偏于乐观。1.5 本论文的主要研究内容本论文通过网络计划技术应用于工程工期进度控制及索赔分析的基础上，发现了经典网络计划技术，在工序间依赖关系上考虑不够全面，传递给管理者的信息相对贫乏，网络计算出现偏差等现存问题。文章针对以上问题和网络计划技术的研究现状，将分为五章对网络计划技术进行研究和探讨。具体内容如下：第一章为绪论，在这一章主要阐述了本论题的研究背景及其研究的意义所在。通过对国内外网络计划技术的发展现状的认识，发现其一路发展过来所沉淀下来的一些问题，针对遇到的这些问题如何去研究和探讨，从而解决问题。第二章，对网络计划技术中工序间依赖关系的深入研究和探讨。网络计划技术是以网络图为基本形式编制工作进度计划，并在计划实施过程中进行控制以保证实现预定目标的计划管理技术。然而在经典的网络计划中往往只考虑工序间的逻辑组织关系和资源制约关系，忽视了实际环境中工序间还存在其它依赖性和相关性的事实，例如因环境因素引起的工序间相关性、因并行操作引起的依赖性等；本章节在对引起工序间产生相关性、依赖性等关系的原因进行分析的基础上，将它们进行了归类总结；对在工程实践中非常有代表性的两类依赖关系：并行依赖关系和特殊限定依赖关系进行了深入剖析；在此基础上用数学化公式定量描述了这些关系，并有机地融合到了网络计划中，建立了考虑这两类依赖关系后的网络计划数学处理模。最后，用C语言开发了相应程序，实现了考虑工序间依赖关系的网络计划模型的网络时间参数计算，减轻了繁琐的计算任务。第三章为网络计划技术应用于工程拖延索赔基本内容的研究。首先对工程拖延工期索赔进行了概述、分析。其次对在网络计划下的工程拖延工期索赔进行分析研究，采用比较原网络计划与实际执行网络计划的方法，提出工期拖延责任分摊，充分考虑了工序间依赖关系对关键路线的影响，把工期拖延的责任分摊到每个相关责任工序中，列表明确拖延时间，再对初始网络计划进行追踪，找出关键工作。在此基础上，结合基于进度的网络计划方法对工期索赔进行分析研究，根据网络计划技术在工程进度控制中的应用，提出了在考虑工序间依赖关系下，网络计划技术的工期索赔综合分析方法以及分析中“叠加效应”和“发散效应”的处理，以利于监理工程师公平、公正地处理工期索赔，提高其监理工作质量和效能，维护业主和承包商的合法权益。最后通过一个例子说明在考虑工序间依赖关系下，网络计划技术在工程拖延工期索赔中的应用。第四章为工序间依赖关系的网络计划工程实例。通过某水利工程面板堆石坝填筑施工工程实例，充分体现在制定网络计划时全面考虑工序间的依赖关系，并把它有效的反映到网络计划中，是保证制定的网络计划在工程实践中合理可行的基础，是确保制定的网络计划对工程实践发挥指导作用的关键所在。并且也通过此实例证明了论文的有效性和实用性。第五章为总结展望。本论文通过研究得到了什么结论，以及对未来有什么展望，有何问题有待更进一步的研究。图1.2为本论文的结构框架图。图1.2论文结构框架图Fig. 1.2 Paper structure framework map资料来源：自行绘制63第二章 网络计划技术及其工序间依赖关系研究2.1 网络计划技术的分类网络计划技术于二十世纪中后期在美国诞生后，其经历了肯定型网络计划逐步向非肯定型网络计划的转变。我们目前根据其时间参数、逻辑关系以及结构形式的不同，大致可按表2.1划分为以下几种类型：表2.1 网络计划技术的分类Tab.2.1 The classification of network planning techniques 结构形式时间参数肯定型非肯定型肯定型关键路径法（CPM）决策网络计划技术（D-CPM）非肯定型计划评审技术（PERT）图示评审技术（GERT）风险评审技术（VERT）资料来源：根据文献6整理关键路径法（CPM）：在1957年，美国兰德公司的凯利和杜邦公司的沃尔克提出了关键路径法。关键路径技术用网络图形描述出一项工程的全貌，并提示要将注意力集中在关键路线上，因为它决定了项目的完成时间。采用网络技术来组织生产、节约时间和资源的科学管理方法。CPM方法的使用能够带来以下优点：（1）它可以明确表达各项活动之间的逻辑关系。（2）准确找出关键路径和关键活动，指明项目进度控制的关键所在。（3）可以一目了然的看到各活动的时间参数和时差，这也就大大提高了项目的可控性以及计划变更的灵活性。然而CPM方法的使用局限性也是十分明显的，对于一些缺乏项目资料和先例经验，施工进行的影响因素充满不确定性的项目，这就让我们无法来准确的预测项目活动的持续时间，那么CPM方法就无能威力了。所以为了使关键路径技术最大限度发挥其作用，应用该技术的项目必须具有如下特点：（1）工作或任务可以明确定义，这些工作的完成即标志着项目的结束。（2）工作或任务是相互独立的，可以分开实施。（3）工作或任务有一定的顺序。它们必须按顺序一次完成。计划评审技术（PERT）：PERT是在CPM的基础上变化发展而来的非肯定型网络计划方法。PERT是安排进度的方法，在安排和表示进度的形式方面与CPM方法有相似之处，但基础资料收集的难度及处理这些资料的复杂程度要比CPM方法复杂很多。而且前者侧重于费用的控制，后者更侧重于时间的控制。计划评审技术多用于一些难于控制、缺乏经验、不确定性因素多而复杂的项目中。这类项目往往需要反复的研究和认识，具体到某一工作环节，事先不能估计其需要时间，而只能推测一个大致的完成时间的范围，用在新项目，时间不确定，采用概率估计方法，重点缩短工期。风险评审技术（VERT）：VERT技术是在PERT、GERT和Q-GERT的基础上，经过扩充改进逐步发展起来的一种分析方法。它是研究风险决策问题的一种随机网络仿真技术。亦称风险协调技术。能针对系统的各种随机因素，构造出适当的网络模型，并通过仿真来评估系统研制或开发等过程的风险程度，为决策提供依据。以上所列举的只是一些目前主要的、正在被广泛应用的网络技术，然而不同牌号的网络计划技术则多达上百种。网络计划技术作为一种新型的管理技术，主要用编制建筑施工企业的生产计划和工程施工的进度计划，并对计划进行优化、调整控制，以达到缩短工期、提高工效、降低成本、增加经济效益的目的。目前,随着我国建筑工程管理模式与国际的接轨，工程的索赔与反索赔成为了工程项目管理的一项重要内容。网络计划管理能够动态地反映大型工程施工过程中的变化，具有客观、合法、合理性,在建筑工程工期索赔中被普遍采用。因此,网络计划不仅仅只是一种编制计划的方法，而且也是一种科学的施工管理方法，在工期索赔方面有很大的作用。也正因如此，我相信一些更专业、更人性化、更智能化的专业网络计划技术将会不断地涌现出来。2.2 网络计划技术的基本原理网络计划技术是以网络图为基本形式编制工作进度计划，并在计划实施过程中进行控制以保证实现预定目标的计划管理技术。网络图是由箭线和节点组成的，用来表示工作流程的有向有序的网状图形6。根据活动表达方法的不同，网络图可以分为双代号网络图（Activity on Arrow，A-O-A）和单代号网络图（Activity-on-Node，A-O-N）。双代号网络图以箭线表示活动，以节点表示活动间的连接;单代号网络图则以节点表示活动，以箭线表示活动间前后关系。本文的研究过程中主要使用了双代号网络图，因此以双代号网络图为例，简要介绍网络图的构成。2.2.1 双代号网络图的构成双代号网络图，如下所示：图2.1 双代号网络示例Fig. 2.1 An example of activity on arrow network资料来源：自行绘制双代号网络图（图2.1）是以箭头线表示活动，以节点表示活动间连接的网络图形式，其基本要素有三个：箭线、节点、路径。（1）在双代号网络图中，每一条箭头线表示一个活动。如图2.2所示，活动的名称标注在箭头线的上方，活动的持续时间标注在箭线的下方。由于一项活动需用箭尾和箭头处两个圆圈中的号码来表示，故称为双代号表示法。双代号网络图中的活动可以分实活动和虚活动，实活动是实际存在的活动，以实箭头线表示；虚活动是人为虚设的活动，只表示前后活动之间的逻辑关系，以虚箭头线表示（图2.2）。在无时间坐标的双代号网络图中，箭线并不反映活动持续时间的长短;在有时间坐标的网络图中，其箭线长度必须根据活动持续时间按比例绘制。 图2.2 实活动与虚活动Fig. 2.2 Real activities and virtual activities资料来源：自行绘制（2）双代号网络图中的节点表示事件，意味着一项活动的开始或结束。处在箭头线尾部的节点称为尾节点，代表了活动的开始;处在箭头头部的节点称为头结点，代表活动的结束。整个网络的第一个节点称为起始节点，代表着整个工程的开始；最后一个节点称为终止节点，代表着工程结束；除了起始节点和终止节点，其他节点统称为中间节点。有时为了避免出现多起始节点和终止结点，可以设置虚节点。节点不需要消耗时间或资源，仅起到承上启下的衔接作用。（3）双代号网络图中从起始节点开始，沿箭线方向连续通过一系列箭线与节点，最后到达终止节点的通路称为路径。路径代表了一个工程施工的前后活动流程。双代号网络图还包括一些其它概念：对于某一活动而言，其紧接在前的活动称为它的紧前活动；紧接在后的活动称为紧后活动；与本活动可以同时进行的活动称为平行活动。从网络图的起始节点到本活动之前为止的所有活动（包括紧前活动）称为该活动的先行活动；本活动之后一直延续到终止节点的所有活动（包括紧后活动）称为该活动的后续活动。2.2.2 双代号网络图的绘制原则双代号网络图的绘制应遵循以下基本原则：（1）必须正确地表达各项活动之间的相互制约和相互依赖的逻辑关系；（2）在双代号网络图中，除了整个网络计划的起始节点外，不允许出现其它没有紧前工作的节点；（3）在双代号网络图中，除了整个网络计划的终止节点外，不允许出现其它没有紧后工作的节点；（4）在双代号网络图中不允许出现循环回路；（5）在双代号网络图中不允许出现重复编号的节点；（6）在双代号网络图中不允许出现没有尾节点的工作。2.3 CPM网络计划技术的基本原理CPM网络计划技术是其他网络计划技术的基础，其最大特点就是所有活动的持续时间都是确定的。在活动持续时间确定的基础上，通过网络计划的正、反向计算可以求得各种活动时间参数、关键路径、关键活动以及总工期。2.3.1 CPM方法涉及的时间参数考虑一个双代号网络S=，其中V是所有结点的集合；弧AVV是所有箭线的集合，代表具有确定持续时间的活动；T是所有活动持续时间的集合，记tij为活动（i，j）的持续时间；记Pred（i，j）为活动（i，j）的紧前活动集合，Succ（i，j）为活动（i，j）的紧后活动集合。利用CPM方法求解确定性网络主要涉及的时间参数有：（1）活动持续时间，用tij表示，是指在满足资源消耗的条件下，完成活动（i，j）所需要的正常工作时间。活动持续时间tij与是计算其它时间参数的基础，其值一般由计划者根据下式给出： 式2.1在公式2.1中，Qij为活动（i，j）的工程量，qij为实际生产能力。为机械或人工的台班生产力，Cij为台班数，Ktij为每台班时间利用率，Nij为机械或人工数量。Qdij 为每小时机械或人工的理想生产力，ij为每小时时间利用率，Khij为机械或人工每小时的实际生产率。ij、Khij和Ktij，其取值依据具体项目，一般在0.6到0.95之间.（2）总工期，用D表示，是指完成网络中所有活动所需要的时间。在没有特别给出规定工期的情况下，一般指根据网络计划时间参数计算得到的总工期。（3）活动的最早开始时间，用ESij表示，是指在各紧前工作完成后，活动（i，j）可能开始的最早时间。（4）活动的最早完成时间，用EFij表示，是指在各紧前活动完成后，活动（i，j）可能完成的最早时间。（5）活动的最晚开始时间，用LSij表示，是指在不影响整个工程按期完成的前提下，活动（i，j）必须开始的最晚时间。（6）活动的最晚结束时间，用LFij表示，是指在不影响整个工程按期完成的前提下，活动（i，j）必须完成的最晚时间。（7）活动的自由时差，用FFij表示，是指在不影响紧后工作最早开始时间的前提下，活动(i，j)可以调整的机动时间。（8）活动的总时差，用TFij表示，是指在不影响总工期的前提下，活动（i，j）可以调整的机动时间。2.3.2 CPM方法的时间参数计算CPM方法包括正向计算过程和反向计算过程。正向计算过程按照活动的逻辑关系，从起始节点向终止节点计算各活动的最早开始时间和最早结束时间；反向计算过程则终止节点向起始节点计算各活动的最晚开始时间和最晚结束时间。最后计算总时差和自由时差，并判断关键路径。（1）最早开始时间和最早结束时间的计算(正向计算过程)活动的最早时间参数受紧前活动的限制，其计算应从起始节点开始，按照活动间的逻辑关系，顺应箭头线方向进行。活动的最早开始时间等于其紧前活动最早结束时间的最大值。其计算按照如下规则进行： 式2.2其中，活动(h，i)Pred(i，j)。活动的最早结束时间EFij等于最早开始时间ESij加上其活动持续时间tij： 式2.3（2）确定总工期D总工期D等于所有以终止节点为头结点的活动其最早结束时间的最大值。设终止节点编号为n，则总工期D按下式取值： 式2.4（3）最晚开始时间和最晚结束时间的计算（反向计算过程）活动的最晚时间参数受到紧后活动限制，其计算应从终止节点开始，按照活动间的逻辑关系，逆着箭线方向进行。活动的最晚结束时间等于其紧后活动最晚开始时间的最小值，其计算按照如下规则进行： 式2.5其中，活动(j，k)Succ(i，j)。活动的最晚开始时间LSij等于最晚结束时间LFij减去其活动持续时间tij： 式2.6（4）活动自由时差和总时差的计算活动的自由时差等于其紧后活动最早开始时间的最小值减去该活动的最早结束时间，其计算按照如下规则进行： 式2.7活动的总时差等于其最晚结束时间减去最早结束时间，或者等于最晚开始时间减去最早开始时间，即： 式2.82.3.3 关键活动和关键路径的确定在未给定规定工期的情况下，总工期等于计算工期，此时总时差为零的活动为关键活动。自起始节点到终止节点的所有路径中，全部由关键活动组成的路径称为关键路径，或者总的活动持续时间最长的路径为关键路径。一个确定性网络计划其关键路径至少有一条，同时也可能出现多条长度相等的关键路径。关键路径的总持续时间就是该确定性网络的总工期。在通过CPM方法计算网络活动的时间参数后，就可以根据得到的时间参数判断该网络计划的关键活动和关键路径。2.3.4 CPM的线性规划解法对于一个确定性网络，如果只要求计算出总工期和关键路径，而对各活动的时间参数没有需求的时候，可以用线性规划的方法求解该CPM问题。由于从起始节点到终止结点的所有路径中具有最长持续时间的路径为关键路径，其长度即为总工期，因此可将关键路径的求取看作是求解网络最长路径的问题。则该网络计划的总工期D和关键路径可由下列线性规划直接求得：其中，ij为决策变量，只能取0或1。目标函数D求得从起始节点到终止结点所有路径长度的最大值，即总工期。关键路径即为该线性规划最优解=1所构成的路径。2.4 PERT网络计划技术的基本原理在经典PERT网络计划技术中，活动持续时间被假设为符合某种概率分布的随机变量，通常假定其概率分布符合分布。分布具有连续、单峰且具有两个非负边界值的特性，符合实际工程活动持续时间的基本特征。分布曲线如图2.3所示：图2.3 分布曲线图Fig. 2.3 Beta distribution curve资料来源：根据文献15整理绘制分布的概率密度函数如公式2.10所示： 式2.10其期望值与方差分别为： 式2.11 式2.12在PERT的实际计算中，为了简化计算，一般会求出每个活动持续时间的期望值和方差