网络计划技术基础.ppt

1,第3章 网络计划技术 意义：有效的、工程人员必须掌握的科学管理手段 保证了工程项目质量、成本和工期目标的实现 提高了工作效率。 职业考试 注册监理师：建筑工程质量、投资、进度控制 建设工程监理案例分析 建造师：建设工程项目管理 房屋建筑工程管理与实务 参考标准：工程网络计划技术规程jgj/t 12199,2,3.1 概述,3,3.1.1 基本概念 网络图：由箭线和节点组成，用来表示工作流程的有向、 有序的网状图形。,4,网络计划：用网络图表达任务构成、工作顺序并加注工作 时间参数的进度计划。 网络计划技术：用网络计划对任务的工作进度进行安排和 控制，以保证实现预定目标的科学计划管 理技术。 3.1.2 网络计划技术的优缺点 优点： （1）逻辑关系清晰严密； （2）关键线路突出； （3）可以优化； （4）可以控制和调整; （5）可以利用计算机。 缺点： （1）一般网络图无法给出资源需要量计划； （2）计算量大，调整复杂。,5,59.与横道图表示的进度计划相比，网络计划的主要特征是能够明确表达( )。（2010年监理师） a.单位时间内的资源需求量 b.各项工作之间的逻辑关系 c.各项工作的持续时间 d.各项工作之间的搭接时间,6,3.1.3 网络计划的分类 按表示方法分单代号网络计划 双代号网络计划 按目标分单目标网络计划 多目标网络计划 按性质分肯定型网络计划，如关键线路法cpm 非肯定型网络计划，如计划评审技术pert 按有无时间坐标分时标网络计划 非时标网络计划 按层次分总网络计划 局部网络计划 一般网络计划 按工作衔接特点分搭接网络计划 流水网络计划,7,3.1.4 网络计划技术内容： 绘制网络图、计算时间参数、确定关键线路、网络优化、执行中监督控制（记录、检查、分析与调整）。 3.2 双代号网络图 3.2.1 组成： 三要素：工作、节点（事件）和线路。,8,1工作（工序）： （1）分类 1）消耗时间、消耗资源的工作，如浇砼； 2）消耗时间、不消耗资源的工作，如砼养护； 3）不消耗时间、不消耗资源的工作虚工作，仅表示 前后相邻工作间的先后顺序和逻辑制约关系。 （2）表示方法 1）实工作：箭线 非时标网络图：长度、方向任意。 时标网络图：长度的水平投影与工作持续时间一致； 2）虚工作：虚箭线,实工作,9,（3）名词：紧前工作 紧后工作 2节点（事件）：表示工作的开始、完成时刻或联结关 系的圆圈。 （1）名词 1）开始节点、结束（完成）节点 2）起点节点、终点节点 3）中间节点 （2）特点 1）不消耗时间、资源； 2）仅表示工作的开始、结束或联结关系。 （3）节点编号：沿水平和垂直方向连续或间断编号,10,11,1）一个网络图中不得有相同的节点编号； 2）箭尾号码小于箭头号码。 任何工作可以用前后两个节点（事件）的编码作为工作的代号双代号表示法。 3线路： *，共120min； *，共100min。 关键线路：线路时间最长的线路，控制总工期。 非关键线路： *至少一条关键线路,12,3.2.2 双代号网络图的绘制 1基本规则 （1）正确表达各工作间的逻辑关系； 1）a、b两项工作，依次进行工作； 2）a、b、c三项工作，同时开始工作； 3）a、b、c三项工作，同时结束工作；,13,4）a、b、c三项工作，a完成后，b、c才能开始； 5）a、b、c三项工作，a、b完成后，c才能开始；,14,6）a、b、c、d四项工作，a、b完成后，c、d才能开始；,7）a、b、c、d四项工作，a完成后，c开始；a、b完成后，d开始；,15,8）a、b、c、d、e五项工作，a、b完成后，c开始；b、d完成后，e开始；,9）a、b、c、d、e五项工作，a、b、c完成后，d开始；b、c完成后，e开始；,16,10）a、b、c、d、e五项工作，a完成后，c、d开始；b、完成后，d、e开始；,11）a、b两项工作，分三个施工段流水施工,17,说明：逻辑关系工艺关系，如梁板混凝土施工顺 序：模板钢筋混凝土； 组织关系，如各施工段施工顺序 例,18,（2）一个（单目标）网络图中，只有一个起点节点和一个终点节点,19,（3）不允许出现编号相同的工作；且箭尾的节点编号小于箭头的节点编号,20,（4）（肯定）网络图中，不允许出现循环回路；,（5）严禁出现没有开始节点（箭尾节点）或结束节点（箭头节点）的工作；,21,（6）绘制时，应优先选择由左至右的水平或垂直走向。 （7）当某些节点有多条外向箭线或多条内向箭线，可使用母线法。,22,（8）箭线不宜交叉，不可避免时，可用过桥法或指向法,23,（9）尽量减掉不必要的虚工作。,2.建筑安装工程施工进度网络计划的排列方法 （1）按专业工种排列 （2）按施工段排列 （3）按施工层排列 （4）其他排列方法 3.绘制步骤 （1）确定各工作之间的逻辑关系； （2）按规则绘制网络图，并检查修正； （3）事件编号：由左至右的水平或垂直方向。,24,示例某工程a、b、c、d、e、f六个工作，逻辑关系如下表,25,26,4.注意问题 (1)断路方法 示例：某三跨车间地面工程，分a、b、c、d四个施工段，按地面回填土、铺设道渣垫层和浇捣细石混凝土三个施工过程进行流水施工。,27,28,（2）网络图的分解 分界点：编号相同，双层圆圈,29,作业题1某工程有十项工作组成。它们之间的网络逻辑关系如下表所示：,要求：绘制双代号网络图；绘制时标网络图。,30,思考题某砖混结构住宅楼有六个单元，在基础工程施工 阶段分解为挖土方、做垫层、砌基础、回填土四个施工过 程，三个施工段组织流水施工，各施工过程在各施工段上 的持续时间为：挖土方3d，做垫层1d，砌基础4d，回填土 2d。 要求：绘制双代号网络图； 用图上计算法计算时间参数； 确定该网络计划的工期； 确定并用双箭线标出关键线路,31,3.2.3 双代号网络图时间参数的计算 类型： 节点时间参数：节点最早时间(eti)earliest event time 节点最迟时间(lti)latest event time 工作时间参数：工作持续时间(di-j)duration 最早开始时间(esi-j)earliest start time 最早完成时间(efi-j)earliest finish time 最迟开始时间(lsi-j)latest start time 最迟完成时间(lfi-j)latest finish time 总时差(tfi-j) total float 自由时差(ffi-j) free float,32,1.工作时间参数（虚工作必须计算） （1）工作最早开始时间es和最早完成时间ef 1）概念 最早开始时间：各紧前工作全部完成后，本工作有可能开 始的最早时刻 最早完成时间：各紧前工作全部完成后，本工作有可能完 成的最早时刻 2）计算方法：从起点节点出发，顺箭线方向累加,33,3）公式： 起点节点开始的工作 es1-h=0 其他工作 esi-j=max（efh-i） =max（esh-i+dh-i） 所有工作 efi-j=esi-j+di-j,34,35,4）计算工期 tc=maxefi-n 5）计划工期tp: 一般取 tp= tc 已规定要求工期tr，要求 tp tr,36,（2）工作最迟开始时间ls和最迟完成时间lf 1）概念 最迟开始时间：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间 最迟完成时间：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间 2）计算方法：从终点节点出发，逆箭线方向递减,37,3）公式： 终点节点结束的工作 lfi-n=tp,38,3）公式： 终点节点结束的工作 lfi-n=tp 其他工作 lfi-j=min（lsj-k） =min（lfj-k-dj-k） 所有工作 lsi-j=lfi-j-di-j,39,40,（3）工作时差：工作在一定条件下的机动时间。 1）总时差tf i-j：在不影响总工期的前提下，本工作可以 利用的机动时间。 公式： tf i-j= lfi-j -esi-j-di-j = lfi-j -efi-j = lsi-j -esi-j 性质：总时差具有相关性，是线路时差。,41,42,2）自由时差ff i-j：在不影响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。 公式：当有紧后工作时 ffi-j =esj-k-esi-j-di-j =esj-k-efi-j 以终点节点n为箭头节点时 ffi-n=tp-efi-n =tp-esi-n-di-n,性质：a）ff i-jtf i-j b）ff对后续工作没有影响（，但对先行工作可能 有影响）。,43,44,（4）关键工作和关键线路 关键工作：总时差最小的工作（一般为0） 关键线路：自始至终全部由关键工作组成的线路或 线路上总的工作持续时间最长的线路 1）表示方法：粗线、双线箭线或彩色线,45,2）特点 关键线路上工作各时差均为零(或最小） 网络计划中至少有一条关键线路 关键线路非关键线路 2.节点时间参数 （1）节点最早时间et：以该节点为开始节点的各项工作 最早开始时间，也反映以该节点结束的所有工 作全部完成的最早时间,46,1）计算方法：从起点节点出发，顺箭号方向累加 2）公式：起点节点 et1=0 其它节点 etj =esj-k=maxefi-j =maxesi-j+di-j=maxeti+di-j 3）计算工期 tc=etn,47,4）图上表示方法：节点的上方,示例,etj =maxeti+di-j,48,5）计划工期tp: 一般取 tp= tc= etn 已规定要求工期tr，要求 tp tr （2）节点最迟时间lt：以该节点为结束节点的各项工作必须全部结束的最迟时间,49,1）计算方法：从终点节点出发，逆箭号方向递减 2）公式：终点节点 ltn= 计划工期tp 其它节点 lti=lfh-i=minlsi-j =minlfi-j-di-j=minltj-di-j,50,示例：,lti=minltj-di-j,51,3.节点时间参数和工作时间参数的关系 esi-j=eti , efi-j=eti+di-j lfi-j=ltj , lsi-j=ltj-di-j tfi-j=lfi-j-efi-j=lfi-j-esi-j-di-j =ltj-eti-di-j ffi-j=esj-k-efi-j=esj-k-esi-j-di-j =etj-eti-di-j,52,示例：,注意：关键线路上的节点et=lt， 但两端节点et=lt的工作不一定是关键工作,53,4.电算法:计算程序 （1）读入数据： 工作数目、节点编号最大值（整数） 工作的箭尾节点、箭头节点和持续时间（数组） （2）时间参数计算（循环语句） 节点时间参数：节点最早时间（前向） 节点最迟时间（后向） 工作时间参数：两种方法 （3）结果输出,54,【练习题1】某办公楼工程，地下一层，地上十层，现浇钢筋混凝土框架结构，预应力管桩基础。建设单位与施工总承包单位签订了施工总承包合同，合同工期为29个月。按合同约定，施工总承包单位将预应力管桩工程分包给了符合资质要求的专业分包单位。施工总承包单位提交的施工总进度计划如图1-1所示(时间单位：月)，该计划通过了监理工程师的审查和确认。,55,合同履行过程中，发生了如下事件： 事件一：专业分包单位将管桩专项施工方案报送监理工程师审批，遭到了监理工程师拒绝。在桩基施工过程中，由于专业分包单位没有按设计图纸要求对管桩进行封底施工，监理工程师向施工总承包单位下达了停工令，施工总承包单位认为监理工程师应直接向专业分包单位下达停工令，拒绝签收停工令。 事件二：在工程施工进行到第7个月时，因建设单位提出设计变更，导致g工作停止施工1个月。由于建设单位要求按期完工，施工总承包单位据此向监理工程师提出了赶工费索赔。根据合同约定，赶工费标准为18万元/月。 事件三：在h工作开始前，为了缩短工期，施工总承包单位将原施工方案中h工作的异节奏流水施工调整为成倍节拍流水施工。原施工方案中h工作异节奏流水施工横道图如图1-2所示(时间单位：月)。,56,问题 1.施工总承包单位计划工期能否满足合同工期要求?为保证工程进度目标，施工总承包单位应重点控制哪条施工线路? 2.事件一中，监理工程师及施工总承包单位的做法是否妥当?分别说明理由。 3.事件二中，施工总承包单位可索赔的赶工费为多少万元?说明理由。 4.事件三中，流水施工调整后，h工作相邻工序的流水步距为多少个月?工期可缩短多少个月?按照图1-2格式绘制出调整后h工作的施工横道图。,57,3.2.4 双代号时标网络计划：以水平时间坐标为尺度表 示工作时间的网络计划 1.表示方法：时间计划表格式如图 工 作：实箭线，节点中心对准相应时标位置 虚工作：垂直方向的虚箭线 自由时差：波形线,58,2.编制：宜按最早时间 （1）直接绘图法：不计算时间参数，直接绘制 步骤： 1）将起点节点定位在时标计划表的起始刻度线上 2）按工作持续时间在时标计划表上绘制起点节点的外向 箭线 3）除起点节点外的其它节点必须在其所有内向箭线绘出 后，定位在这些内向箭线中完成最迟的箭线末端。其 他内向箭线长度不足以到达该节点时，用波形线补足 4）用上述方法自左至右依次确定其它节点位置，直至终 点节点,59,60,（2）间接绘图法：先计算时间参数，再绘制 所有节点按其最早时间定位,61,3.关键线路和时间参数的确定 关键线路：自终点节点逆箭线方向观察，自始至终不出现 波形线的线路 工期：终点节点与起点节点之差,62,（1）工作最早时间 （2）工作自由时差 （3）工作总时差 以终点节点n为箭头节点的工作 tf i-n= tp -efi-n 其他工作 tfi-j=mintfjk+ffij （4）工作最迟时间 lsi-j =esi-j+tfi-j lfi-j =efi-j+tfi-j 4.实际进度前锋线：practical progress vanguard line 在时标网络计划上，将计划检查时刻各项工作的实际 进度所达到的前锋点连接而成的折线,63,64,作业题2某工程双代号出示施工网络计划如图。 问题： 1.计算各工作的时间参数，并确定关键线路， 2.如果工作c和工作g因共用一台施工机械而必须顺序施工 时，计划应如何安排？,65,练习题2某工程双代号出示施工网络计划如图。施工过程由于建设单位直接原因、施工单位直接原因以及不可抗力原因，致使施工网络计划中各项工作的持续时间受到影响（如表所示）。施工单位要求顺延工期22天，建设单位只同意顺延工期11天。 问题：监理工程师应同意顺延工期几天？,66,练习题3某工程项目的原施工进度计划双代号网络计划如图所示（其中b、f、j三项工作均为土方工程），该工程总工期为19个月。在工程按计划进行3个月后（a工作已完成），业主提出增加一项新的土方工程r，该工作要求在f工作结束以后开始，并在g工作开始前完成，以保证g工作在e和r工作完成后开始施工。根据施工条件，b、f、j和r工作采用同一台挖土机先后施工。 问题：（1）增加r工作后，工期是否延长？延长多长时间？ （2）增加r工作前、后，挖土机在完成全部土方工程过程中的闲置时间是多少？,67,68,3.3 单代号网络图 3.3.1 单代号网络图的组成 “点”表示工作；“线”实箭线表示工作之间的逻辑关系 组成：两要素工作、线路 工作的代号：节点的编号,3.3.2 单代号网络图的绘制 规则同双代号（无虚箭线） （1）正确表达工作的逻辑关系 （2）严禁出现循环回路,69,（3）严禁出现双向箭头或无箭头的连线 （4）严禁出现没有箭尾节点或箭头节点的箭线 （5）箭线不宜交叉。不可避免时，用过桥法和指向法 （6）网络图只应有一个起点节点和一个终点节点；否则应设置虚工作，作为起点节点st和终点节点fin 示例1某工程a、b、c、d、e、f六个工作，逻辑关系如 下表,70,71,示例2某基础工程施工阶段分解为挖土方、做垫层、砌 基础、回填土四个施工过程，三个施工段组织流水施工， 各施工过程在各施工段上的持续时间为：挖土方3d，做垫 层1d，砌基础4d，回填土2d,72,73,3.3.3 单代号网络计划时间参数的计算,74,规定： 公式：,75,76,77,78,79,80,81,规定： 公式：,时间间隔,82,作业题3某工程有十项工作组成。它们之间的网络逻辑关系如下表所示：,要求：绘制单代号网络图；计算时间参数，确定关键线路。,83,3.4 单代号搭接网络计划 3.4.1 搭接关系：五种 （1）结束到开始（fts）的搭接关系： （2）开始到开始（sts）的搭接关系： （3）结束到结束（ftf）的搭接关系： （4）开始到结束（stf）的搭接关系： （5）混合搭接关系：两种以上上述时距,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,5.确定关键线路,#关键线路时间不一定等于计算工期,94,4 网络计划优化 概念：在满足既定的约束条件下，按选定目标，通过不断 改善网络计划寻求满意方案 优化目标：工期目标、资源目标、费用目标 分类：工期优化：压缩计算工期，以满足工期目标 资源优化：工期固定资源均衡 资源有限工期最短 成本优化： 4.1 工期优化： 选择缩短持续时间的关键工作时，考虑： 缩短持续时间对质量和安全影响不大 有充足备用资源 缩短持续时间所需增加的费用最少,95,96,4.2 资源优化 1.工期固定资源均衡：方差法和削高峰法 （1）方差法 1）基本原理： 优化方法使资源需要量的方差逐步减小，直至最小 均方差 式中：rt第t天的资源需要量； rm平均日资源需要量， t 规定的工期。 即,97,假定某非关键工作l-n位于时标网络图的i，j时间 区段内，日资源需要量rl-n 。如将工作l-n在总时差范围 内右移1d，方差的变化值为,令 。当0,方 差增大，不能右移1d； 考虑右移2d,判别方差是否减少；，直至工作不能右移,98,2）优化步骤： 计算网络图时间参数； 绘制时标网络图； 计算网络计划每日的资源需要量； 优化：从终点节点开始，逆箭线方向，逐个选择非关键 工作调整、判别，并绘制调整后的时标网络图及计算资源 需要量，直至全部非关键工作不能调整为止。 选择非关键工作的原则：同一结束节点的若干非关键工作 以其中最早开始时间数值最大者优先；最早开始时间相同 的若干工作，以时差小者优先；时差相同时，以资源需要 量大者优先 （2）削高峰法：利用时差降低资源高峰值。 优先选择时间差值ti-j最大的工作作为调整对象 式中：th高峰时段的最后时间,99,示例某时标网络计划如图，箭线上的数字表示工作资源强度。,计算方法及步骤： （1）计算每日所需资源数量（如上图） （2）确定削峰目标,100,101,102,103,2.资源有限工期最短 优化步骤： 绘制时标网络图，计算每日的资源需要量； 检查资源需要量是否超过限量。超过需要调整； 分析超过时段的dm-n,i-j： 取dm-n,i-j最小的调整,将工作i-j安排在工作m-n之后进行 重复以上步骤，直到满足要求,104,105,4.3 成本优化（费用优化、工期成本优化） 目的： （1）寻求成本最低的最优工期t，及其对应的网络计划 （2）在要求工期tr下,寻求相对的最低成本,及其对应的 网络计划。 4.3.1.费用与工期关系 工程成本(费用)c=直接费+间接费(+其他损益),106,建筑安装工程项目费用组成：直接费、间接费、利润和税金 1.直接费:直接工程费、措施费 (1)直接工程费:人工费 材料费 施工机械使用费 (2)措施费: 环境保护费 文明施工费 安全施工费 临时设施费 夜间施工增加费 二次搬运费 大型机械设备进出费及安拆费 混凝土、钢筋混凝土模板及支架费 脚手架费 已完工程及设备保护费 施工排水、降水费,107,2.间接费:规费、企业管理费 (1)规费:工程排污费 工程定额测定费 社会保障费：养老保险费、失业保险费、医疗保险费 住房公积金 危险作业意外伤害保险 (2)企业管理费: 管理人员工资 办公费 差旅交通费 固定资产使用费（房屋、设备仪器等的折旧等） 工具用具使用费（不属于固定资产的） 劳动保险费（退职金、病假工资、抚恤费等） 工会经费 职工教育经费 财产保险费（企业管理用财产、车辆保险费） 财务费（筹集资金而发生的各种费用） 税金,房产税、车船使用税、土地使用税、印花 其他,如技术转让、技术开发、业务招待、咨询,108,109,（2）工期费用关系,110,4.3.2.优化的方法和步骤 （基本思路：通过缩短费用率最小的关键工作的持续时 间缩短工期，求出不同工期下的最小总费 用,进行优化） 具体步骤： 确定各工作的正常持续时间和正常费用，极限持续时 间和极限费用 按工作正常持续时间找出关键工作及关键线路 确定正常持续时间网络计划的直接费和总费用 计算各工作的费用率kij 缩短关键工作的持续时间 a)选择缩短kij（kij ）最小的关键工作 b)满足：a)缩短后的dij极限持续时间 b)缩短后仍为关键工作,111,计算工期和相应的直接费； 考虑工期变化带来的间接费及其他损益，求出总费用； 重复步骤、和 ，直到工期不能缩短为止 绘出优化后的网络计划。,示例某工程由六项工作组成，各项工作的持续时间和直 接费如表所示。假定工期为11周时间接费为50千元，以后 每增加1周，间接费增加10千元。试编制该网络计划的工 期成本优化方案。,112,113,解：（1）计算费用率,（2）绘制网络计划的初始方案，并计算时间参数,114,正常工期t0=17（周）， 直接费总和s0=c1ni-j=600（千元） 总费用为600+50+(17-11)*10=710（千元）,115,（3）缩短工期 第一次压缩：以初始网络计划为依据。 关键线路 其中k2-3=6（千元/周）最小，故取 t1=1周 工期t1=t0 -t1=16（周） 直接费s1=s0 +k2-3*t1=606（千元） 总费用为606+50+(16-11)*10=706（千元）,116,缩短后的网络计划如下图,第二次压缩：以上图网络计划为依据。 关键线路有两条： 其中压缩aa：ki-j=k1-2+k1-3=10+8=18（千元/周） 压缩bb：k3-5=7（千元/周） 最小 t2=2周（保持关键工作） 工期t2= t1t2=14（周） 直接费s2= s1+k3-5*t2=620（千元）,117,总费用为620+50+(14-11)*10=700（千元） 缩短后的网络计划如下图,第三次压缩：以上图网络计划为依据。 关键线路有三条： ,118,其中 压缩aa：ki-j=k1-2+k1-3=10+8=18(千元/周) 压缩bb：ki-j=k2-4+k3-5=9+7=16(千元/周) 压缩cc：ki-j=k4-5+k3-5=12+7=19(千元/周) 压缩bb最小， t3=1周 工期t3= t2 t3=13（周） 直接费s3= s2 +（k2-4+k3-5）*t3=636（千元） 总费用为636+50+(13-11)*10=706（千元） 缩短后的网络计划如下图,119,第四次压缩：以上图网络计划为依据。 关键线路有三条： 只能压缩aa：ki-j=k1-2+k1-3=10+8=18（千元/周） t4=2周 工期t4= t3 t4=11（周） 直接费s4= s3 +（k1-