（管理科学与工程专业论文）项目网络计划综合优化的研究.pdf

摘要 本文研究项目 网络计划的综合优化，通过对项目的工期、成本和资源三 大指标的 有效控制，以 期达到提高工程效率、 合理利用资源、节约成本的目 的，对工程项目 管理有着广泛的实际意义。 编者结合工作中学习使用网络计划技术的经验，参阅了大量国内外相关 资料，在深刻把握网 络计划技术的实质基础上，从系统分析与协调的角度出 发，探讨并建立网络计划综合优化系统，对系统同时进行工期一费用和工期 一资源的 优化， 得到一系列优化后的比 选方案， 再进一步讨论其协同学特征， 研究优化系统内 部由无序演变为有序过程中序参量的协同效果，即自 组织过 程， 确定以 工期、费用和资源为序参量指标， 并分别计算各比 选方案中 各指 标对系统有序度的功效，最终建立协调度模型来集成以上各指标对系统有序 程度的 “ 总贡献” ，最后用协调度来评选所有方案，得到最满意方案。 本文最后结合典型案例分析， 运用大量图表配合文字说明，得到结果满 意， 有效解决了 指标间的冲突， 进一步探索和验证了网 络计划技术在具体应 用中的可行性和实践意义。 关键词: 网络计划 综合优化 系统协调自 组织有序度 abs tract i n t h i s a r ti c l e w e s t u d y t h e c o m b i n e d o p t i m i z a t i o n o f t h e n e t w o r k p l a n . b y p l a n n i n g t h e t i m e , c o s t , r e s o u r c e i n d i c e s w e c a n e ff e c t iv e l y c o n t r o l t h e p r o j e c t . i t i s u s e f u l in p r o j e c t m a n a g e m e n t o f e n g i n e e r i n g i t e m s . h e r e b y t h e e d i t o r h a v e r i p e e x p e r i e n c e i n u s i n g o f n e t w o r k p l a n a n d re a d i n g a ma s s o f li t e r a t u r e s . aft e r t h i s we d i s c u s s a n d e s t a b l i s h t h e n e t w o r k c o mb i n e d o p t i m i z in g s y s t e m b a s e o n t h e s y s t e m a n a l y z in g a n d p l a n n in g . we g e t a s e r i e s o f s c h e m e s w h e n w e o p t i m i z e t h e t i m e , c o s t , a n d r e s o u r c e s . t h e n w e u s e d t h e t h e o r y t o l e a r n 山 。 s c h e m e s c h a r a c t e r i s t i c . t h a t i s t h e p r o c e s s o f s e l f - w e c a n v a l u e o f u n i s o n o u s d e g r e e . a t t h e e n d o f a r ti c l e t h e e d it o r g iv e a n t y p i c a l e x a m p l e a n d a p p r o v i n g c o n c l u s i o n . t h e m e t h o d i n t r o d u c e d i n t h i s a r t i c l e i s f e a s i b l e i n c o m b i n e d o p t i m i z in g o f t h e n e t w o r k p l a n . i t a l s o s o l v e t h e c l a s h i n t h r e e i n d i c e s . f u r t h e r w e i n v e s t i g a t e a n d v e r i f y th e m e a n i n g o f t h e n e t w o r k p l a n n i n g t e c h n i q u e i n a p p l i c a t i o n a n d p r a c t i c e . k e y w o r d s : ne t wo r k p l a n c o m b i n e d o p t i m i z it i o n s y s t e m p l a n n i n gs e l f - o r g a n i z in g s y s t e mt a c t i c d e g re e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得 的研究成果，除了文中特别加以 标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已 经 发 表 或 撰 写 过 的 研 究 成 果 ， 也 不 包 含 为 获 得 2壁 受色或 其 他 教 育 机 构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡 献均已 在论文中作了明确的说明并表示了 谢意. 学位论文作者签名签字日 期: , w o 4年d月 ， 。日 学位论文版权使用授权书 本 学 位 论 文 作 者 完 全 了 解 孟生人 全一有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文 的 9 定 。 特 授 权k * k 一 可 以 将 学 位 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入 有 关 数 据 库 过 行检索，并采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编以 供查阅 和借阅。 同 意学校向国 家有关部门 或机构送交论文的复印 件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名 签 字 日 期 :vp“ 年 6 月， 夕 日 导 师 。 : , a 、 、 签 字 日 期 : z o v 牙 年石月1 0 f 第一章 前言 第一章前言 1 . 1 本文研究的背景 网络计划技术是 2 0 世纪 5 0年代后期发展起来的一种计划管理的科学方 法。 它可用来解决工程技术和管理工作中的许多问 题， 己 被广泛的 应用于编制 各种进度计划. 建筑行业的发展经历了 手工业生产、机械化生产和社会化大生产这三个 阶段， 然而每一阶段跨越式的发展， 都是一次 质的飞跃。 2 0 世纪2 0 年代老牌 工业国家如英国、德国率先在国内 推行建筑行业的工业化管理，采用当时最 新的 科技成果， 对建筑行业的管理方式进行改革， 大力推广施工机械设备， 提升施工管理的技术水平，取得了 令人满意的效果，改变了建筑行业高投入 低产出的落后面貌。此时建筑行业编制施工进度计划主要是采用横道图，横 道图 俗称 甘 特图 ， 由 美国 人 .h e n r y g a i t c u 发 明 . 利 用 横 道图 编 制出 来的 施工 进度计划具有简捷明 快、易读易懂的 特点， 对于建筑行业初期的 施工管理起 到了不可估量的作用，促进了早期建筑行业的进步和发展。 二次世界大战结束后， 全球性的 经济建设全面展开，工程项目 的规模日 益庞大。5 0 年代以 来，由 于生产社会化达到一个新的 水平，由 于国际市场的 扩大，以及技术革新进展迅速，因而ipa 待计划管理与方法上的变革。 许多工 业发达国家，为了 适应现代化生产发展、组织生产和科学研究的需要， 进行 了大量的调查研究工作， 先后发明并采用了一些新的 科学管理方法， 其中一 类以网 络图 形式表示的计划管理方法， 通常被称为网 络计划技术。 这类方法 最 早以 美国 杜 邦 公 司 发明 的 一 种 关 键 线 路 法 ( c ri ti c a l p a t h m e t h o d ) 命名 ， 首 次 应用 于 化 工 厂的 扩建 和 设 备 维 修， 缩 短了 工 期 ( d e l iv e ry ) ， 保 证了 质t ( q u a l it y ) ， 降 低了 成 本 ( c o s t) ， 实 现了 安 全 ( s a f e t y ) ， 取 得 显 著的 经 济效 益和社 会效益。 美国 泰迪建筑公司分别在4 7 个工程项目 运用该项技术， 最后经过统 计、 计算、对比 和分析， 得出结论: 运用该项技术平均节省工期2 2 %，降低 成本1 5 %。因此，1 9 6 2 年美国政府规定，凡与政府签订合同的公司，必须采 用网络计划技术，以 确保工程的进度和质量。目 前西方发达国家十分重视网 第一章 前言 第一章前言 1 . 1 本文研究的背景 网络计划技术是 2 0 世纪 5 0年代后期发展起来的一种计划管理的科学方 法。 它可用来解决工程技术和管理工作中的许多问 题， 己 被广泛的 应用于编制 各种进度计划. 建筑行业的发展经历了 手工业生产、机械化生产和社会化大生产这三个 阶段， 然而每一阶段跨越式的发展， 都是一次 质的飞跃。 2 0 世纪2 0 年代老牌 工业国家如英国、德国率先在国内 推行建筑行业的工业化管理，采用当时最 新的 科技成果， 对建筑行业的管理方式进行改革， 大力推广施工机械设备， 提升施工管理的技术水平，取得了 令人满意的效果，改变了建筑行业高投入 低产出的落后面貌。此时建筑行业编制施工进度计划主要是采用横道图，横 道图 俗称 甘 特图 ， 由 美国 人 .h e n r y g a i t c u 发 明 . 利 用 横 道图 编 制出 来的 施工 进度计划具有简捷明 快、易读易懂的 特点， 对于建筑行业初期的 施工管理起 到了不可估量的作用，促进了早期建筑行业的进步和发展。 二次世界大战结束后， 全球性的 经济建设全面展开，工程项目 的规模日 益庞大。5 0 年代以 来，由 于生产社会化达到一个新的 水平，由 于国际市场的 扩大，以及技术革新进展迅速，因而ipa 待计划管理与方法上的变革。 许多工 业发达国家，为了 适应现代化生产发展、组织生产和科学研究的需要， 进行 了大量的调查研究工作， 先后发明并采用了一些新的 科学管理方法， 其中一 类以网 络图 形式表示的计划管理方法， 通常被称为网 络计划技术。 这类方法 最 早以 美国 杜 邦 公 司 发明 的 一 种 关 键 线 路 法 ( c ri ti c a l p a t h m e t h o d ) 命名 ， 首 次 应用 于 化 工 厂的 扩建 和 设 备 维 修， 缩 短了 工 期 ( d e l iv e ry ) ， 保 证了 质t ( q u a l it y ) ， 降 低了 成 本 ( c o s t) ， 实 现了 安 全 ( s a f e t y ) ， 取 得 显 著的 经 济效 益和社 会效益。 美国 泰迪建筑公司分别在4 7 个工程项目 运用该项技术， 最后经过统 计、 计算、对比 和分析， 得出结论: 运用该项技术平均节省工期2 2 %，降低 成本1 5 %。因此，1 9 6 2 年美国政府规定，凡与政府签订合同的公司，必须采 用网络计划技术，以 确保工程的进度和质量。目 前西方发达国家十分重视网 第一章 前言 络计划技术理论的研究和应用， 英国、德国、日 本等国 普通将网络计划应用 于工程项目的全过程管理。 上世纪5 0 年代我国建筑行业的管理水平还十分落后，施工生产主要是靠 拼体力、搞人海战术，施工管理不计成本支出、高投入低产出，建筑行业的 工效与其他行业相比 是极低的，这种租放型的管理模式在我国建筑行业处于 主导地位，严重阻碍了我国施工管理水平的提高，与建筑行业的发展方向 格 格不入.因此1 9 5 6 年国务院 颁布 关于加强和发展建筑工业化的决定 ， 指明 了 我国 建筑行业的发展方向。1 9 6 5 年数学家华罗庚教授将网 络计划技术介绍 到我国， 特别是在8 0 年代以 后，随 着我国 对外开放和科技水平的进步，网 络 计划在我国 建筑行业被广泛采用，取得了明显的经济效益，受到工程技术人 员的高度重视。 ( 1 ) 国 外应 用网 络计划技 术的 现 状。 当前， 世界上工业发达国家都非常重视现代管理科学， 网络计划技术己 被 许多国家公认为当前最为行之有效的管理方法。国外多年实践证明， 应用网络 计划技术组织与管理生产一般能缩短工期 2 0 %左右，降低成本 1 0 % 左右。 1 9 7 4年麻省理工学院调查指出: “ 绝大部分美国公司采用网络计划编制施工计 划” .目 前，美国基本上实现了机画、计算、 机编、机调、实现了计划工作自 动化。日 本、 原苏联、德国、 英国也普遍在工程中应用了网络计划技术，并把 这一技术应用在建筑工程的全过程管理之中。 ( 2 ) 我国 应用网络计划技术的 现状。 近几年， 随着科技的 发展和进步， 网 络计划技术的 应用也日 趋得到工程管 理人员的重视， 且已 取得可观的经济效益。 如上海宝钢炼铁厂1 号高炉土建工 程施工中， 应用网 络法，缩短工期2 1 %，降低成本9 .8 。 广州白 天鹅宾馆在 建设中， 运用网 络计划技术， 工期比外商签订的合同提前四个半月， 仅投资利 息就节约1 0 0 0 万港元。 ( 3 ) 网 络计划技术在应用中的发展 计划评审技术 ( p e r t ) 是关键线路法 ( c p m) 的 进一步扩展， 他识图 解 决 工作 确定而工作的时 间 不确定的 进度问 题. p e r t 1 3 6 1 主 要是让 计划工 作者 解决如下问题:如何基于合理的、可完成的工作用时来决定项目 完成时间。 第一章 前言 尽管p e r t 在实际中有着非常广泛的应用，并且也较成功， 但从理论上看此方 法并不严谨，尤其对历时长，规模大的项目 管理，其假设便显得极不合理。 文献 【 幻 重点分析了网 络计划相关的 理论一一 模糊集理论。 该技术解决 的 一 般是大 系统问 题， 所 谓 大系 统， 是指具有 如下 特征的 系统 3 7 : 规 模较大， 系统中包含的 “ 子系统”数目 众多;结构复杂，各子系统之间的相互关联复 杂;功能综合，系统的目 标多样化、层次化和制约化，且具有不可公度性; 需要对系统采用有效的系统分析方法;因素众多，如多输入，多输出，多干 扰，多变量，多 参数等。因此该理论面临 着一系列新课题， 从概念上讲， 是 首次在网 络计划制订和调整中引入了 应用于复合系统概念的项目 管理方法。 本文中，我们进一步将网络计划的综合优化定义为一个复杂系统，因此对网 络计划综合优化系统就具有了以上大系统的特征和复合系统的各种属性，对 具体网络计划多指标的优化就是建立在对整个系统的协调基础上进行的。 网 络计划技术中对工期和费用的优化方法，应用的主要工具是数学规划 的 方 法。 这 类 方 法 包 括: f o n d a h l方 法13 8 3 ， p r a g e r 的 结 构 法3 9 ， s i e m e n 的 有 效 成 本 斜 率 模 型 ( e ff e c t iv e c o s t s lo p e m o d e l) 0 和 m o s e lh i 的 结 构 硬 度 法 ( s t r u c t u r a l s t i ff n e s s m e th o d ) 14 1 1 。 虽 然 这 些 方 法 为 决 策 者 提 供了 不 错的 解 决 方 案，但是对资源的使用情况却没有进行进一步的均衡和优化。 文献 1 3 1 1 5 1 1 6 1 1 7 是重点介绍如何在规定工期内 和有限 资源条 件下合理安排进度计划， 目 前解决这一类问 题的方法已 经很多， 有: 整数规划、 分枝定界等解析法、 也有以 最小时差、 a c t 工 m 方法为代表的启发式方法。 文献 1 4 又进一步对多资源约束的工期固定资源均衡问题进行了卓有成效的论 述和分析， 提出了 一种相应的启发式优化方法 资源均衡的归一化方法， 应用于多资源约束的网络计划优化问题，但是以上的资源均衡问题都未考虑 费用的问题，工期、费用和资源三个指标的协调优化是工程项目 管理和任何 计划管理的基本目 标， 也是项目 管理人员和计划工作者面临的最常见而又相 当棘手的问题。 建立在网络计划综合优化系统基础上，如何对工期、费用、资源指标进 行 相应优化， 建 立 最优解， 寻 求最优方案， 我们由 协同 学 7 的自 组 织理论中 得到启发。 协同学是2 0 世纪7 0 年代初联邦德国理论物理学家哈肯创立的。 第一章 前言 6 0 年代初，激光刚一问世哈肯就注意到激光的重要性，并立即进行系统的激 光理论研究。在深入研究激光理论的过程中，哈肯发现在合作现象的背后隐 藏着某种更为深刻的普遍规律。 他在1 9 7 0 年出版的 激光理论一书中多处 提到不稳定性，为后来的协同学准备了条件。 1 9 6 9 年 哈 肯18 1 首 次 提出 协同 学 这 一 名 称， 并 于1 9 7 1 年与 格 雷 厄 姆 合 作 撰 文介绍了协同学。 1 9 7 2 年在联邦德国埃尔姆召开第一届国际协同学会议。 1 9 7 3 年这次国际会议论文集 协同 学出 版，协同学随之诞生。1 9 7 7年以来，协 同学进一步研究从有序到混沌的 演化规律。1 9 7 9年前后联邦德国生物物理学 家艾根将协同学的研究对象扩大到生物分子方面。 协同学研究协同 系统在外参量的驱动下和在子系统之间的相互作用下， 以 自 组 织 的 方 式 在 宏 观 尺 度 上 形 成 空 间 、 时 间 或 功 能 有 序 结 构 的 条 件 、 特 点 及 其 演化规律。 协同 系统的 状态由 一组状态参量来描述。 这些状态参量随时间 变化 的 快慢程度是不相同的。 当系统逐渐接近于发生显著质变的临界点时， 变化慢 的 状态参量的数目 就会越来越少， 有时甚至只有一个或少数几个。 这些为数不多的慢变化参量就完全确定了系统的宏观行为并表征系统的 有序化程度， 故称序参量。 那些为数众多的 变化快的状态参量就由 序参量支配， 并可绝热地将他们消去。 这一结论称为支配原理， 它是协同学的基本原理。 序 参量随时间变化所遵从的非线性方程称为序参量的演化方程， 是协同 学的 基本 方程。演化方程的主要形式有主方程、有效朗之万方程、福克一 普朗克方程和 广义京茨堡一 朗道方程等。 协同学有广泛的 应用。 在自 然科学方面主要用于物理学、 化学、 生物学和 生态学等方面。 例如， 在生态学方面求出了捕食者与被捕食者群体消长关系等: 在社会科学方面主要用于社会学、经济学、心理学和行为科学等方面。例如， 在 社 会学中 得到 社会 舆论 形成的 随 机 模型; 在 工程 技术方面主 要用 于电 气工 程、机械工程和土木工程等方面。 1 . 2 本论文研究内 容和创新点 项目网络计划的优化是在一定约束条件下， 按既定目标对网络计划进行不 第一章 前言 6 0 年代初，激光刚一问世哈肯就注意到激光的重要性，并立即进行系统的激 光理论研究。在深入研究激光理论的过程中，哈肯发现在合作现象的背后隐 藏着某种更为深刻的普遍规律。 他在1 9 7 0 年出版的 激光理论一书中多处 提到不稳定性，为后来的协同学准备了条件。 1 9 6 9 年 哈 肯18 1 首 次 提出 协同 学 这 一 名 称， 并 于1 9 7 1 年与 格 雷 厄 姆 合 作 撰 文介绍了协同学。 1 9 7 2 年在联邦德国埃尔姆召开第一届国际协同学会议。 1 9 7 3 年这次国际会议论文集 协同 学出 版，协同学随之诞生。1 9 7 7年以来，协 同学进一步研究从有序到混沌的 演化规律。1 9 7 9年前后联邦德国生物物理学 家艾根将协同学的研究对象扩大到生物分子方面。 协同学研究协同 系统在外参量的驱动下和在子系统之间的相互作用下， 以 自 组 织 的 方 式 在 宏 观 尺 度 上 形 成 空 间 、 时 间 或 功 能 有 序 结 构 的 条 件 、 特 点 及 其 演化规律。 协同 系统的 状态由 一组状态参量来描述。 这些状态参量随时间 变化 的 快慢程度是不相同的。 当系统逐渐接近于发生显著质变的临界点时， 变化慢 的 状态参量的数目 就会越来越少， 有时甚至只有一个或少数几个。 这些为数不多的慢变化参量就完全确定了系统的宏观行为并表征系统的 有序化程度， 故称序参量。 那些为数众多的 变化快的状态参量就由 序参量支配， 并可绝热地将他们消去。 这一结论称为支配原理， 它是协同学的基本原理。 序 参量随时间变化所遵从的非线性方程称为序参量的演化方程， 是协同 学的 基本 方程。演化方程的主要形式有主方程、有效朗之万方程、福克一 普朗克方程和 广义京茨堡一 朗道方程等。 协同学有广泛的 应用。 在自 然科学方面主要用于物理学、 化学、 生物学和 生态学等方面。 例如， 在生态学方面求出了捕食者与被捕食者群体消长关系等: 在社会科学方面主要用于社会学、经济学、心理学和行为科学等方面。例如， 在 社 会学中 得到 社会 舆论 形成的 随 机 模型; 在 工程 技术方面主 要用 于电 气工 程、机械工程和土木工程等方面。 1 . 2 本论文研究内 容和创新点 项目网络计划的优化是在一定约束条件下， 按既定目标对网络计划进行不 第一章 前言 断检查、评价、调整和完善的过程。 衡量一项计划方案的优劣， 应该综合评价 它的技术经济指标， 包括工期、成本、资源消耗等， 但是目 前还没有一个能全 面反映这些技术经济指标的综合数学模型用以 作为评价最优计划方案的依据， 只能根据具体条件做单指标优化。 对于某项工程而言， 时间 优化条件是资源有 限， 工期最短; 成本优化条件为工期限定、 成本最低; 资源优化条件为工期限 定、资源均衡。 ( 1 ) 本文研究内 容 第一章概括性的描述网络计划技术的起源与发展， 通过对国内外应用网络 计划技术的情况， 强调了应用网络计划优化的重要性， 同时引出 本文所要作的 开 拓性 闷 1 究 工作，即 本文主要内 容的 简 介和创新点. 第二章介绍了项目 网络计划的相关概念， 分别就工程项目 管理中与网络计 划相关的工作定义、 工作顺序安排、 工作时间 估计、 进度控制等理论进行了简 介. 同时在进度计划的制订中引入了网 络计划技术， 并对网络计划的优化作了 介绍，包括: 工期优化、工期一 成本的 优化和工期一资源的优化。 第三章是利用系统分析与协调的理论， 建立网络计划综合优化系统， 使该 系统具有了复合系统的特征:目的性、整体性、全方位性、动态性和层次性。 第四章讨论了自 组织有序度应用于网 络计划综合优化系统的 研究， 对协同 学的基本理论加以 介绍， 同时 对自 组织和序参量的概念和模型加以 概述， 最后 引入网 络计划综合优化系统的协同学特征， 利用有序度的判别方式， 建立工期、 费用和资源三个指标的协调度模型， 最终利用协调度进行最优方案的评选。 第五章通过实际案例分析， 应用前四章形成的理论和数学模型， 对具体项 目 的最初网 络计划进行工期一费用和工期一资源的逐步优化，得到六个方案， 分别计算各方案的工期、 费 用和资源三个指标的 有序度， 再依据专家打分法确 定工期、 总费用和资源的权重系数， 按协调度函 数的公式将各方案有序度的 值 分别乘以权重系数最后加权， 得到6 个方案的协调度值， 值越大表示方案协调 性越好，协调性最好的方案即为最满意方案。 ( 2 ) 本文创新点 针对当前项目 管理中存在的问 题， 本论文通过应用系统协调和协同学的 相 关理论、 方法探讨工程项目 中技术经济指标的多因素优化， 具有一定的创新性， 第一章 前言 其创新点如下: 解决项目 网络计划优化中多目 标的综合优化问 题。通过借鉴国内外网 络计划优化的先进理论思想和技术， 结合系统分析与协调， 建立了项目网络计 划综合优化系统， 通过对系统中优化性较强的进度控制子系统、 费用控制子系 统、资源控制子系统之间的协调， 寻求工期短、 成本低、资源均衡的综合最优 方案。 建立了项目 进度网络计划各因素的协调度模型。从自 组织的有序度出 发， 在对网络计划综合优化系统分析的基础上， 进行自 组织有序度的计算， 提 出系统协调度控制的理论思想。 对存在相互矛盾和冲突的各子系统所组成的复 杂系统进行协调程度的度量和优选， 使网 络计划优化在整体效应和功能上远远 超过传统单目 标优化下的系统。 第二章项目网络计划相关概念 第二章 项目网络计划相关概念 2 . 1 工程项目 进度管理概述 2 . 1 . 1 工程项目 进度管理的概念 工程项目 能否在预定的时间内 交付使用，直接关系到项目 经济效益的发 挥。因此，通过对工程项目 进度的有效控制，以达到预期的目 标，是工程项 目 管理的中心任务，也是工程项目 管理的三大目 标之一。 工程项目 进度管理包括为确保项目 按期完成所必须的所有工作过程。如 图z - 1 所示: 工作定义、 排序 工作时间 估计 进度计划制定 进度计划执行控制 图z 一 项目 进度管理过程 ( 1 ) 工作定 义 工作定义就是找出为完成各 种项目 可交付成果而必须进行的具体工作。 ( 2 ) 工作顺序安排 工作顺序安排也称为排序，就是找出 工作之间的逻辑关系，并形成文件 ( 图、表、文字资料等) 。 ( 3 ) 工作时间 估计 工作时间估计就是对完成各项工作所需要的时间进行估算。 ( 4 ) 进度计划 制定 就是在分析工作顺序、工作时间和资源要求的基础上，制定出 项目 进度 的计划安排。 第二章项目网络计划相关概念 第二章 项目网络计划相关概念 2 . 1 工程项目 进度管理概述 2 . 1 . 1 工程项目 进度管理的概念 工程项目 能否在预定的时间内 交付使用，直接关系到项目 经济效益的发 挥。因此，通过对工程项目 进度的有效控制，以达到预期的目 标，是工程项 目 管理的中心任务，也是工程项目 管理的三大目 标之一。 工程项目 进度管理包括为确保项目 按期完成所必须的所有工作过程。如 图z - 1 所示: 工作定义、 排序 工作时间 估计 进度计划制定 进度计划执行控制 图z 一 项目 进度管理过程 ( 1 ) 工作定 义 工作定义就是找出为完成各 种项目 可交付成果而必须进行的具体工作。 ( 2 ) 工作顺序安排 工作顺序安排也称为排序，就是找出 工作之间的逻辑关系，并形成文件 ( 图、表、文字资料等) 。 ( 3 ) 工作时间 估计 工作时间估计就是对完成各项工作所需要的时间进行估算。 ( 4 ) 进度计划 制定 就是在分析工作顺序、工作时间和资源要求的基础上，制定出 项目 进度 的计划安排。 第二章项目网络计划相关概念 ( 5 ) 进度控制 进度控制就是通过各种纠偏措施，控制进度计划的变化， 保证进度计划 目 标的实现。 2 . 1 . 2 工作定义 所谓工作 ( a c t i v it y ) 定义， 就 是对工 作分解结 构 ( w b s ) 中 规定的 可交 付成果和半成品的产生所必须进行的具体工作 ( 活动、作业或工序) 进行定 义， 并形成相应的文件，包括:工作清单和工作分解结构的更新。 在工程项目中，工作的范围可大可小，需根据具体情况和需要来定。例 如:挖土、垫层、砖基础、回填土各是一项工作，也可以 把上述四项工作综 合为一项基础工程。 ( 1 ) 工作定义的 依据 w b s 范围管理中 作出的wb s 是工作定义的基本依据。w b s 通过子单元来表 达主单元，每一工作的编码都是唯一的，因此十分明确。 任何工作项目 都可 通过计算其下层工作的费用、进度而得到该工作的费用和进度。由于 w b s 是从粗到细， 分层划分的树状结构， 因此根据wb s 可以列出不同粗细程度的 工作清单。 项目 范围说明书 在工作定义期间必须明 确考虑范围说明书中 列入项目 的 合理性说明 和项 目目标。 历史资料 尽管项目 具有一次性和独特性的 特点，即不存在两个一模一样的 项目， 但不同项目 的w b s ， 在某些部分可能很相似， 工作内 容也很相近。 所以， 在进 行工作定义时应该考虑历史资料，尤其是类似项目 的历史资料。例如，在以 前类似的项目 上必须进行的工作有哪些，等等。 ( 2 ) 工作定义的方法 工作定义的方法有两种:一是分解，即将项目 组成部分细分为更小、更 第二章项目网络计划相关概念 ( 5 ) 进度控制 进度控制就是通过各种纠偏措施，控制进度计划的变化， 保证进度计划 目 标的实现。 2 . 1 . 2 工作定义 所谓工作 ( a c t i v it y ) 定义， 就 是对工 作分解结 构 ( w b s ) 中 规定的 可交 付成果和半成品的产生所必须进行的具体工作 ( 活动、作业或工序) 进行定 义， 并形成相应的文件，包括:工作清单和工作分解结构的更新。 在工程项目中，工作的范围可大可小，需根据具体情况和需要来定。例 如:挖土、垫层、砖基础、回填土各是一项工作，也可以 把上述四项工作综 合为一项基础工程。 ( 1 ) 工作定义的 依据 w b s 范围管理中 作出的wb s 是工作定义的基本依据。w b s 通过子单元来表 达主单元，每一工作的编码都是唯一的，因此十分明确。 任何工作项目 都可 通过计算其下层工作的费用、进度而得到该工作的费用和进度。由于 w b s 是从粗到细， 分层划分的树状结构， 因此根据wb s 可以列出不同粗细程度的 工作清单。 项目 范围说明书 在工作定义期间必须明 确考虑范围说明书中 列入项目 的 合理性说明 和项 目目标。 历史资料 尽管项目 具有一次性和独特性的 特点，即不存在两个一模一样的 项目， 但不同项目 的w b s ， 在某些部分可能很相似， 工作内 容也很相近。 所以， 在进 行工作定义时应该考虑历史资料，尤其是类似项目 的历史资料。例如，在以 前类似的项目 上必须进行的工作有哪些，等等。 ( 2 ) 工作定义的方法 工作定义的方法有两种:一是分解，即将项目 组成部分细分为更小、更 第二章 项目 网 络计 划相关概念 易于管理的单元以 便更好地进行管理和控制。分解的最后结果是工作 ( 工作 步骤) . 这与范围管理不同， 范围管理中的w b s 的结果是可交付成果 ( 有形物 品) ; 二是借用历史资料， 参照过去的 样板。 利用这些类似的 清单作为样板， 可以大大加快工作分解的过程。 ( 3 ) 工作定义的 成果 工作定义的成果是一份工作清单和工作分解结构的 更新。 工作清单 工作清单必须包括本项目 中将要进行的 所有工作。工作清单应作为工作 分解结构的补充，以利于确保工作清单的完整，但同时又不包括任何本项目 范围之外的工作。 与工作分解结构类似， 工作清单应该包括每项工作的说明， 这样才能使项目 管理班子成员知道如何完成该项工作。 工作分解结构的更新 在利用工作分解结构找出完成某一项目 而必须进行的工作时， 项目 管理 班子成员可能发现需要附加一些可交付成果或重新编写可交付成果说明，增 加某一工作或对某一工作进行细化，形成新的工作分解结构。 2 . 1 . 9 工作顺序安排 工作顺序安排就是确定各工作之间的 依赖关系， 并形成文档。为了进一 步编制切实可行的进度计划，首先必须对工作进行准确的顺序安排。工作顺 序安排可以 利用计算机进行 ( 如项目 管理软件) ，也可以手工来做。 ( 1 ) 工作顺序安 排的 依据 工作清单 成果说明文件 成果说明一般在早期比 较粗略，而后则越来越细。 成果说明的 这一特点 常常影响到工作顺序安排。 尽管在工作清单上可以明 确地反应出来成果说明 对于工作排序的影响，但是在一般情况下，我们还是应该对成果说明 进行审 查，以 确保准确无误。 各项工作之间的逻辑关系 第二章 项目 网 络计 划相关概念 易于管理的单元以 便更好地进行管理和控制。分解的最后结果是工作 ( 工作 步骤) . 这与范围管理不同， 范围管理中的w b s 的结果是可交付成果 ( 有形物 品) ; 二是借用历史资料， 参照过去的 样板。 利用这些类似的 清单作为样板， 可以大大加快工作分解的过程。 ( 3 ) 工作定义的 成果 工作定义的成果是一份工作清单和工作分解结构的 更新。 工作清单 工作清单必须包括本项目 中将要进行的 所有工作。工作清单应作为工作 分解结构的补充，以利于确保工作清单的完整，但同时又不包括任何本项目 范围之外的工作。 与工作分解结构类似， 工作清单应该包括每项工作的说明， 这样才能使项目 管理班子成员知道如何完成该项工作。 工作分解结构的更新 在利用工作分解结构找出完成某一项目 而必须进行的工作时， 项目 管理 班子成员可能发现需要附加一些可交付成果或重新编写可交付成果说明，增 加某一工作或对某一工作进行细化，形成新的工作分解结构。 2 . 1 . 9 工作顺序安排 工作顺序安排就是确定各工作之间的 依赖关系， 并形成文档。为了进一 步编制切实可行的进度计划，首先必须对工作进行准确的顺序安排。工作顺 序安排可以 利用计算机进行 ( 如项目 管理软件) ，也可以手工来做。 ( 1 ) 工作顺序安 排的 依据 工作清单 成果说明文件 成果说明一般在早期比 较粗略，而后则越来越细。 成果说明的 这一特点 常常影响到工作顺序安排。 尽管在工作清单上可以明 确地反应出来成果说明 对于工作排序的影响，但是在一般情况下，我们还是应该对成果说明 进行审 查，以 确保准确无误。 各项工作之间的逻辑关系 第二章 项目网络计划相关概念 工作之间的先后顺序关系叫逻辑关系。逻辑关系包括工艺关系和组织关 系。 工艺关系 生产性工作之间由 工艺过程决定的，非生产性工作之间由工作程序决定 的先后顺序关系叫工艺关系。工艺关系也被称为硬逻辑关系。 组织关系 工作之间犹豫组织安排需要或资源 ( 人力、 材料、 机械设备和资金等) 调配需要而规定的 先后顺序关系叫组织关系。 组织关系也被称为软逻辑关系。 软逻辑关系是可以由项目 管理班子确定的。 逻辑关系的表达形式 逻辑关系的表达分为平行、 顺序和搭接三重形式。相邻两项工作同时开 始即为平行关系。 相邻两项工作先后进行即为顺序关系。 如前一工作结束， 后一工作马上开始即为紧连顺序关系。如后一工作在前一工作结束后隔一断 时间才开始则称为间隔顺序关系。在顺序关系中，当一项工作只有在另一项 工作完成以后方能开始，并且中间不插入其他工作，则我们称另一项工作为 该工作的紧前工作:反之，当一项工作只有在它完成以 后，另一项工作才能 开始， 并且中间不插入其他工作， 则我们称另一工作作为该工作的紧后工作。 两项工作只有一段时间是平行进行的则为搭接工作。 ( 2 ) 工作顺序安排的 方法 工作顺序安排的 方法很多， 如:双代号绘图 法、 单代号绘图 法、 条件网 络图 法， 也可以 利用网 络样板。 下面， 我们介绍常用的两种工作顺序安排方 法: 双代号绘图法和单代号绘图法. ( 3 ) 双代号绘图 法 双代号绘图 法 ( a r r o w d i a g r a m m i n g m e t h o d , a d m ) 就是利用箭线表示工 作而在节点处将工作连接起来表示依赖关系的一种绘制项目网 络图的 方法。 这种方法也叫箭线工作法 ( a c t i v i t y - o n - a r r o w , a o a ) o 双代号网络图的组成: 双代号网 络图由 工作、节点、线路三个基本要素组成。 双代号网络图的绘制原则: 第二章 项目网 络计划相关概念 必须正确地表达各项工作之间的相互制约和相互依赖关系。 网络图应只有一个起点节点和一个终点节点( 多目 标网 络计划除外) . 网络图中不允许出现从一个节点出发顺箭线方向又回到原出发点的 循环回路。 在网络图中不允许出现重复编号的节点。 一条箭线和其相关的节点只 能代表一项工作， 不允许代表多项工作。 网络图中的箭线应保持自 左向 右的方向， 不应出现箭头向 左或偏向 左 方的箭线。 网 络图 中 不 允 许出 现没有箭尾节点的 箭 线和没 有俞 头节点的 箭 线。 网 络图中所有节点都必须编号， 并应使箭尾节点的 代号小于箭头节点 的代号。 双代号网 络图的绘制步骤: 根据已 知的紧前工作确定出紧后工作; 从 左到右确定出 各工作的 始节点位置号和终节点 位置号: 根据节点 位置号和逻辑关系绘出 初步网 络图; 检查逻辑关系有无错误， 如与已知条件不符， 则可加虚工作加以改正。 ( 4 ) 单代号绘图 法 单代号绘图法 ( p r e c e d e n c e d i a g r a m m i n g m e t h o d , p d m ) 是利用节点代表 工作而用来表示依赖关系的箭线将节点联系起来的一种绘制项目 网络图的方 法。 这种方法也叫节点工作法 ( a c t i v i t y - o n - n o d e , a o n ) 。 大多数项目 管理软 件都使用单代号网 络技术。 单代号绘图符号: 单代号网络图中的节点一般用圆圈或方框来绘制，它表示一项工作。在 圆圈或方框内 可以写上工作的 编号、名称和豁要的工作时间。 工作之间的逻 辑关系用箭线表示。 绘制原则: 网 络图中有多项起始工作或结束工作时， 应在网络图的两端分别设置 一项虚拟的工作作为该网 络图的起始节点和终点节点， 其他绘制原则与双代号网 络图的绘制原则相同. 第二章 项目 网 络计划相关概念 绘图步骤: 列出工作清单， 包括工作之间的 逻辑关系， 找出每一工作的紧前工作 有哪些; 根据工作清单， 先绘没有紧前工作的工作节点; 逐个检查工作清单中的每一工作， 如该工作的紧前工作节点已全部绘 在图 上， 则绘该工作节点，并用箭线和紧前工作连接起来; 重复上述步骤， 直至绘出 整个计划的 所有工作节点; 绘制没有紧后工作的工作节点; 绘制开始节点和结束节点。 ( 5 ) 工作顺序安排的 成果 项目网络图 项目网络图就是以图的形式表示项目 工作 ( 工序)的逻辑关系.可以手 工完成，也可以在计算机上完成。该图可以包括项目的全部工作细节，也可 以只有概括性工作。网 络图中还应附有简要的说明，说明工作顺序安排的基 本方法。 对于任何特殊的顺序都应详细说明。 经过进一步修正的 工作清单 就象工作定义工程中可以 对w b s 进行修正一样，工作顺序安排也可以 对 工作清单进行修正。 在大多数情况下， 仍然是把原来的一项工作分解成两项 工作，目 的在于画出正确的顺序关系。 2 . 1 . 4 工作时间估计 工作时间估计就是估计为完成每一工作可能所需要的时间。 这项工作应 由 项目 管理班子中 最熟悉某一具体工作性质的 个人或集体来完成。 ( 1 ) 工作时间 估计的 依据 工作清单 约束条件 资源配备 大多数工作的持续时间都受分配给它们的 人力和物资数量的影响。 例如， 第二章 项目 网 络计划相关概念 绘图步骤: 列出工作清单， 包括工作之间的 逻辑关系， 找出每一工作的紧前工作 有哪些; 根据工作清单， 先绘没有紧前工作的工作节点; 逐个检查工作清单中的每一工作， 如该工作的紧前工作节点已全部绘 在图 上， 则绘该工作节点，并用箭线和紧前工作连接起来; 重复上述步骤， 直至绘出 整个计划的 所有工作节点; 绘制没有紧后工作的工作节点; 绘制开始节点和结束节点。 ( 5 ) 工作顺序安排的 成果 项目网络图 项目网络图就是以图的形式表示项目 工作 ( 工序)的逻辑关系.可以手 工完成，也可以在计算机上完成。该图可以包括项目的全部工作细节，也可 以只有概括性工作。网 络图中还应附有简要的说明，说明工作顺序安排的基 本方法。 对于任何特殊的顺序都应详细说明。 经过进一步修正的 工作清单 就象工作定义工程中可以 对w b s 进行修正一样，工作顺序安排也可以 对 工作清单进行修正。 在大多数情况下， 仍然是把原来的一项工作分解成两项 工作，目 的在于画出正确的顺序关系。 2 . 1 . 4 工作时间估计 工作时间估计就是估计为完成每一工作可能所需要的时间。 这项工作应 由 项目 管理班子中 最熟悉某一具体工作性质的 个人或集体来完成。 ( 1 ) 工作时间 估计的 依据 工作清单 约束条件 资源配备 大多数工作的持续时间都受分配给它们的 人力和物资数量的影响。 例如， 第二章 项目网络计划相关概念 由两人同时砌基础所需要的时间可能只需要由他们单独完成所需时间的一 半。 资源效率 大多数工作的持续时间将受到完成这一工作的人员和设备生产率的影响。例 如，一名熟练工完成某一工作的时间一般比普通工要少。 历史信息 已 识别的风险 ( 2 ) 工作时间 估计的 方法 类比估计:类似的工作常常可能有类似的工作时间，所以，可以利用类 比 法进行估计。 利用历史数据: 在时间 估计中， 可利用的历史资料包括: 定额 我国 有规模庞大的定额体系。 按粗细程度可分为概算定额、 预算定额和 施工定额;按使用范围可分为