（计算机应用技术专业论文）cg项目进度管理的研究与实现.pdf

硕士论文 c g 顼百避变管理的研究与实现 摘要 近年来，随着计算机技术的快速发展，c g ( c o m p u t e rg r a p h i c s ，电脑图形图像， 简称c g ) 技术逐渐取代了效率低下，成本高的传统动画技术，c g 产业( 使用c g 技术的相关产业) 已成为国际新兴的创意工业，商业价值巨大。但鉴于c g 产业自身 的特点，目前还没有专业的c g 项目管理软件可用。因此开发c o 项目管理软件就成 为当务之急，且该类系统目前国内空白。 本文着重对c o 项目管理软件中的进度管理系统进行深入的研究。首先在深入了 解网络计划技术和c g 项目制作流程的基础上，根据c g 项目的工作分解结构，利用 分级网络技术为项目建立系统的网络图；然后采用网络计划的传统优化算法实现了项 目的工期一成本优化；在深入分析多资源的平衡优化后，给出资源有限工期最短模型， 并在此基础上使用遗传算法实现了该模型的求解：同时对工期固定资源均衡问题进行 了探讨，运用遗传算法实现了该优化；在对工期成本以及工期资源优化分析的基础上， 本文提出了成本、工期与资源的综合优化模型；同时结合c g 项目的实际情况研究了 进度的调整闯题，最后实现了系统的开发。 关键词；进度优化进度管理网络计划遗传算法c g 项目 硕士论文 c g 项目进度管理的研究与实现 a b s t r a c t i nr e s e n ty e a r , t h et r a d i t i o n a li n e f f i c i e n ta n i m a t i o nt e c l m o l o g yh a sb e e nr e p l a c e db yc g ( c o m p u t e rc 柏p h i c s ) t e c h n o l o g ya sf a s td e v e l o p m e n to f c o m p u t et e c h n o l o g y 2 h ei n d u s ( r y r e l a t e dt oc g t e c h n o l o g yh a sb e c o c l e 缸i n t e r n a t i o n a lb u r g e o n i n go r i g i n a l i t yi n d u s t r y , a n d i th a se n o l n l o u , sc o m m e r c i a lv a l u e b e c a u s eo fi t sc h a r a c t e r i s t i c ，t h e r ei s n tp r o f e s s i o n a l 嗍e m e n ts o f t w 辨t ob eu s e db yc gp r o j e c t , 5 ( 3i ti su r g e n tt od e v e l o ps u c has y s t e m w h i c hi sn o ti ne x i s t e n c ea c r o s st h ec o u n t r y 1 h i s 牟i p 盯f i r s tp r e s e n tt h eb a s i cc o n t e n t i o no fp r o j e c t 嗍e m e n t , a n d t h e nm a i n l y s t u d i e st h es c h e d u l em a n a g e p a r to fc gp r o j e c tm a n a g e m e n ts y s t e m a f t e rt h er e s e a r c ho f c l a s s i f y i n gn e tp l a nt e c h n i ca n dp r o d u c ef l o wa n dt h ew o r kb r e a k d o w ns t r u c t u r eo f c g p r o j c c t ，i tc o n s t r u c t ss y s t e m i cn e tc h 甜t ；t h e ni t r e a l i z e st h et 玉m e - c o s to p t i n d z a t i o n a 1 9 0 r i t h mb yt h et r a d i t i o n a lo p t i m i z a t i o na l g o r i t h mo fn e tp l a n ；a f t e rf u r t h e l i n v e s t i g a t i o n o f m u l t i r e s o u r c eb a l a n c eo p t i m i z a t i o n , i tp r o p o s e sam o d e lw h i c hc o u n t st h es h o r t e s tt i m e l i n d tf o rap r o j e c tu n d e rt h ec o n d i t i o no fl i m i t e dr e s o u r c e sa n ds o l v e st h ep r o b l e mb y u t i l i z i n gg e n e t i ca l g o r i t h m s , i ta l s od i s c u s s e st h eq u e s t i o no fr e s o t t r e ( ：e q u i l i b r i u mw h i c h r e q u i r e sf i x e dt i m ea n dr e a l i z e st h eo p t i m i z a t i o nb yg e n e t i ca l g o r i t h m s ；o nt h eb a s i so f i n v e s t i g a t i o no ft h em o d e lo ft i m e - c o s ta n dt i m e - r e s o u r c e s ，i tp u t sf o r w a r dai n t e g r a t e d m o d e lw h i c ho p t i m i z e sc o s t , t i m ea n dr e s o t t r c ei nt h es e t t l ep r o c e s s a tl a s ti ts n i d i e st h e p r o b l e mo f s c h e d u l ea d j u s t m e n ta n dd e v e l o p st h es c h e d u l em a n a g e m e n ts y s t e mu n d e rj a v a e n v i r o n m e n t k e y w o r d s ：s c h e d u l eo p t i m i z a t i o n , s c h e d u l em a n a g e m e n t , n e tp l a n , g e n e t i ca l g o r i t h m s ， c g p r o j e c t 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 己在论文中作了明确的说明。 研究生签名：鲤 步e 年占具忙 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名： 渺z 年钼何日 颂士论文 c 0 项目进度管理的研究与实现 1 绪论 i 1 课题背景介绍 课题源于上海上影数码公司研发项目“c g 制作环境开发和关键技术研究”，该项 目的主要目标是针对c g ( c o m p u t e r g r a p h i c s ，电脑图形图像，简称c g ) 制作这个特 殊的行业而进行开发的，通过这个软件平台，可以跟踪整个工作流程，并可以很好的 集成现有的管理软件、3 d 制作软件、多媒体创作和动漫软件，并可以在各种不同的 硬件平台上使用，对公司的人力资源和项目进度进行监控。 近几年来，消费者对精神文化生活的需求迅速增长，文化产业市场前景一片光明。 视觉媒体是文化产业中的一个重要组成部分。由技术的发展引发的数字媒体产业又催 生了许多新的业务模式，创造了许多商业机会，如在游戏领域，2 0 0 0 年全球产值达 1 6 0 亿美元。在美国，尚处于起动期的数字媒体产业已显露其巨大潜力，仅纽约一市， 数字媒体就提供了5 0 亿美元产值和1 0 万个就业机会，成为世界的媒体中心，而微软 公司正是依靠其x b o x 打入游戏领域。而我国2 0 0 2 年游戏产业也达到1 1 亿元人民币， 并以每年翻一番的速度增长，同时在相关的网络教育方面，也有着巨大的经济效益。 可以说，以数字技术为核心的视觉媒体产业有着非常广阔的应用前景视觉媒体中的 c g 部分日益成长为一个庞大的市场，据中国视协的估算，我国每年仅电视动画业( 包 括制作播出和衍生品) ，就存在着2 0 0 亿元的庞大市场。 三维c g 动画制作与开发是一门使用计算机技术生成和处理图形图像的工艺技 术，同传统的手工绘画相比，使用c g 制作图形图像及动画会更方便，更快捷和更经 济随着计算机技术的快速发展，c g 技术逐渐取代了落后、效率低下、成本高的传 统绘画、动画技术，c g 产业( 使用c g 技术的相关产业，主要指计算机动画) 已成 为国际新兴的创意工业，商业价值巨大，前景非常乐观 一个c g 制作项目，无论是作为一部单独的电影电视，还是为电影电视制作特效， 通常都需要大量的行政人员及开发人员，硬件设备，资源素材也很庞大；与此同时， 需要大量的资金投入，而且一般项目的执行周期也比较长，项目管理复杂。项目所需 资源之间一般都有潜在的依赖性和限制条件，以及资源的相互替代和排他性。怎样通 过一定的方式合理地组织有关人员，并有效地管理项目中的所有资源( 人员、设备等) 与数据，怎样通过控制项目的运行进度，在限定的资源消耗，限定的时间要求和限定 的质量规定内，以最低的成本、最短的工期完成既定项目都仍然是一个难题。实践证 明，当前c g 制作中仍存在一些问题，这些问题不是表现在技术上，而是在管理上， 虽然市面上有很多通用的项目管理软件，但鉴于c o 产业自身的特点和复杂性，目前 还没有专业的c o 项目管理软件可用。因此开发c g 项目管理软件就成为当务之急， 硕士论文 0 3 项目进度管理的研究与实现 且该类系统目前国内空白，国际上仅有的也是不完善且仅仅适合游戏制作公司。 在项目管理领域中，进度管理与范围、成本、风险、合同等都有密切的关系，占 有比较重要的地位，因此国内外都把进度管理研究作为重点，进度管理是项目管理中 的核心组成部分，本课题将对c g 项目进度管理进行深入研究，它包括进度计划、进 度跟踪和进度控制三个功能。通过制定进度计划，跟踪、协调计划的执行情况，控制 整个项目的总进度，因而具有十分重要的意义 1 2 国内外研究现状 二次大战后，美国在实施一些特大项目的时候发现，要使项目顺利的进行，必须 先解决如何对这些项目迸行进度管理这一课题，于是网络计划技术应运而生。1 9 5 7 年，美国杜邦公司发明了c p m ( c r i t i c a lp a t h m e t h o d ，简称c p m ) ，即“关键路径法”， 使项目节省时间达到3 8 ，经济效益显著。1 9 5 8 年，美国海军研制北极星导弹时， 在c p m 的技术基础上发明了p e r t ( p r o g r a me v a l u a t i o na n dr e v i e wt e c h n i q u e ， 简 称p e r t ) ，即。计划评审技术”。它采用悲观工期、乐观工期和最可能工期三种情况 估算不确定性较大的任务时间。这两种计划方法在基本原理上是一致的，用网络图来 表达项目中各项活动之间的进度和它们之间的相互关系，并在此基础上，计算网络中 各项活动时间，确定关键活动与关键路线，优化网络，确定最短工期。 进入上世纪七十年代，世界各国大力开展新型网络计划技术的研究。人们把概率 论引入到p e r t 中，产生了图示评审技术g e r t ”。8 0 年代初，人们将风险决策理论 引入g e r t ，产生了风险评审技术v e r t l 3 1 其他的还有搭接网络、分级网络，模糊 网络1 4 1 等，扩大了网络计划技术的应用功能和范围。一方面随着各种新型的网络计划 技术方法的提出，计算的精确性大大的提高了，但另一方面方法的复杂性也增加了 目前使用较多的仍然是c p m 和p e r t 算法 4 5 1 ，而v e r t 和g e r t 由于计算量大、耗 时长没有被使用。 进度的优化调整比较复杂。随着项目的复杂化和人们对项目管理技术要求的提 高，单纯以寻找关键路线为计算内核的c p m 已不太适于如今的项目管理环境，因此 出现了网络计划技术的另一个发展方向，即是从单一的时间因素的研究扩展到进度、 资源、成本的综合研究，对进度计划进行优化和调整。基于网络计划技术的进度计划 的优化主要包括工期优化、工期一成本优化、工期一资源优化。其中工期一资源优化 又分为工期固定资源均衡优化和资源有限工期最短优化。资源均衡优化即当某一时问 段的资源需求量高于资源的供应量时，调整该时段的任务，重新安排任务的执行顺序。 其优化的方法来大致可分为直接推理方法和最优化方法两类。较为常用的直接推理方 法有“最小方差法嘲”和“消峰填谷【5 i ”法。“消峰填谷”法，即利用任务的时差进行 反复的调整，拉平资源消耗的高峰。这种方法由于过程复杂，计算时间长，只适合于 2 硕士论文c g 项目进度管理的研究与实现 小型项目白思俊0 6 提出资源均衡的归一化方法。他通过为每种资源设置一个权数， 将多种资源作为一种资源进行处理最优化方法主要有分支界定法、o 1 规划法1 3 5 、 线性规划法等。资源有限工期最短优化是在现有的资源有限的情况下，安排好各种任 务先后关系，尽可能的使工期最短。传统的最优化算法诸如分支界定法、线性规划法 虽能求得最优解，但计算量大。而启发式方法可弥补这个缺陷，它有序列法和平行法 m 】两种文献5 3 对启发式方法有详细的讨论 基于网络计划的优化技术发展至今，已经得到了许多用来解决时间一资源优化的 方法。虽然这些方法多数情况下都可以得到十分可靠的可行解，但是在大型网络中这 些方法计算量很大，而且很难判定使用这些方法获得的解是不是最优。遗传算法( g a ) 的引入克服了上述的缺陷遗传算法抽象于生物进化过程，是一种基于自然选择和遗 传机制的优化算法。它以编码空间代替问题的参数空间，以适应值函数作为对个体评 价的依据，以编码群体为进化基础，通过对群体中个体位串的遗传操作，实现选择和 遗传机制，建立起一个迭代过程，搜索时始终能遍历优化解空间，能找到近乎全局最 优解。 近几年来，国外兴起了一种新的进度计划方法一关键链法( c r i t i c a lc h a i n s c h e d u l i n g ，c c s ) 【1 9 - 2 2 。它将资源依赖提高到与任务前置、后继逻辑依赖同等的地位， 同时在网络计划制定和实施阶段考虑项目组织及人的心理、行为以及时间缓冲区等。 c c s 作为一种新的项目管理方法，从诞生至今只有几年的时间，但发展却很快。然 而c c s 某些地方还不成熟、不完善，目前在大型项目管理中用的不多。 在项目进度控制方法上，主要有进度报表法和进度图形法两种。 进度报表法是利用进度报表格式形式表示进度偏差，识别实际进度与计划进度的 偏差，最后做出调整。 进度图形法主要有甘特图法、s 形曲线法、“香蕉”曲线法，前锋线法等几种。 它们的最大优点是形象、直观，为人们所广泛采用甘特图用于项目计划和进度安排， 还用于进度控制。用于进度控制时，用不同颜色或不同线条将实际进度横道线直接画 在计划进度的横道线下，从而反映实际进度与计划进度的关系实际进度前锋线用节 点连线表示活动。表示实际进度时，甘特图用数字注明：实际进度前锋线用直线连接 各活动实际进度。 1 3 论文主要工作 本文在对c g 项目的开发流程的深入研究的基础上，对c g 项目进度管理进行深 入的研究，在进度计划中采用网络计划技术构建项目模型，实现多种进度计划的优化 算法，研究项目中进度信息的收集和处理，以及进度的调整与控制，为c g 公司提供 一个切实可行的进度管理系统。 3 硕士论文 c g 项目进度管理的研究与实现 本文的主要工作有： 1 根据c g 项目的特点，对其进行工作分解，直到分解到可执行的任务为止， 评估任务的完成时间，确定任务之间的逻辑关系，应用分级网络计划技术 为项目建立初步的进度计划，同时为项目建立了系统的网络图 2 对进度计划的优化算法进行了研究工期一成本优化将对项目工期与项目 成本之间的关系进行分析，找出使工程成本最低的优化工期。采用遗传算 法来对工期一资源进行优化，并在此基础上提出一种工期、成本、资源的 综合优化方法。 3 研究进度控制调整的方法。项目管理者根据项目进度跟踪提供的信息，对 计划进度目标与实际进度完成目标值的比较，找出偏差及其原因，对进度 计划做相应的调整和再次的优化。 1 4 论文结构 论文章节安排如下： 第一章绪论。介绍了本文的研究背景、国内外研究现状、论文工作内容和论文 各章结构。 第二章项目进度管理的基础理论。简要地介绍了项目管理的各个组成部分，重 点是对项目进度管理的基本内容进行了阐述，包括进度计划，进度控制 的原理、方法等。 第三章网络计划技术。简要地描述了网络计划技术的基本理论，以及网络计划 的优化理论，利用分级网络计划技术为c g 项耳建立初步的进度计划。 第四章c g 项目进度的优化与调整。采用遗传算法对进度计划的时间一资源进 行优化，在此基础上提出一种工期、成本、资源的综合优化方法。跟踪 项目的进度，分析进度的偏差，调整更新进度计划。 第五章进度管理系统实现。 第六章结束语总结全文，指出论文的不足之处，展望今后的研究方向。 4 硕士论文 c g 项目进度管理的研究与实现 2 项目进度管理的基本理论 2 1 项目管理的基本理论 2 1 1 项目的概念和基本特征 项目来源于人类有组织活动的分化。站在不同的角度，对项目概念的理解不尽相 同，一般认为，项目就是在既定的资源和要求约束下，为实现某种目的而相互联系的 一次性工作的任务0 1 。美国p m i ( p r o j e c tm a n a g e m e n ti n t r i t e ，项目管理协会) 在其 p m b o k ( p r o j e c tm a n a g e m e n tb o d yo f k n o w l e d g e ，项目管理知识体系) 中定义到： 项目是为完成某个独特的产品或服务所做的一次性努力一个项目乃是一项独特的工 作努力，即遵照某种规范及应用标准去导入或生产某种新产品或提供某项新服务。这 种工作努力应在限定的时间、成本、人力资源等项目参数内完成。 项目具有以下一些基本特性【1 8 1 ： ( 1 ) 独特性项目所进行的都是以前没有进行过的事情，因而是独特的。一项产 品或服务尽管其所属的类别范围很大，依然会是独特的。 ( 2 ) 目的性。项目都必须有明确的目标。 ( 3 ) 制约性。项目在一定程度上都受客观条件的制约，比如成本的制约，资源的 制约。 ( 4 ) 整体性。在管理一个项目、分配资源时，必须以总体效益的提高为标准，做 到数量、质量结构的整体优化 正是由于项目具有以上的特征，对项目的管理与对其它工作的管理有很大的不 同，因此需要对项目管理方法进行深入的研究 2 1 2 项目生命周期 项目是分阶段完成的一项独特性的任务，一个组织在完成一个项目时会将项目划 分成一系列的项目阶段，以便更好地管理和控制项目，更好地将组织的日常运作与项 目管理结合在一起。项目的各个阶段放在一起就构成了一个项目的生命周期。 每个项目阶段都以一个或数个可交付成果的完成作为其标志。可交付成果是某种 有形的、可验证的工作成果，例如，可行性研究、详细设计、或工作原型可交付成 果是为保证项目产品得以恰当定义而设计的逻辑的一部分，因此项目阶段也是时序逻 辑的一部分。 由于项目的复杂性、管理难度各不相同，因而项目生命周期的阶段划分也不尽相 同，目前尚没有一种统一的划分方法。最为典型的项目生命周期阶段划分为： ( 1 ) 启动阶段：批准并着手开始一个新的项目 5 硕士论文c g 项目进度管理的研究与实现 ( 2 ) 计划阶段：编制计划，为实现项目将要满足的任务需求提供依据。 ( 3 ) 执行阶段：有效地贯彻计划，协调人力和其他资源。 ( 4 ) 控制阶段：定期监督和检测进展情况。同时在项目出现偏差时采取修正措施， 以确保项目目标的实现。 ( 5 ) 收尾阶段：取得项目的验收。 2 1 3 项目管理的概念 项目管理就是为使工程项目在一定约束下取得成功( 实现所要求的工程质量、规 定的工期、批准的成本预算) 。对项目进行全过程、全方位的计划、组织、指挥、控 制与协调嘲。为实现项目的目标，项目需要适当的“投入”，即完成项目所需的各种 资源，包括人力、材料、设备等。而把这些投入变成“产出”，即项目的结果的过程， 则构成了项目管理的全过程。 项目管理具有以下一些特点： 1 项目管理具有综合性 项目管理是一项复杂的工作，一般由多个部分组成，需要运用多种学科的知识来 解决问题；项目工作通常没有多少以往的经验可以借鉴，执行中有许多未知因素，在 技术性能、成本、进度等较为严格的约束条件下实现项目目标等等。这些因素都决定 了项目管理是一项很复杂的工作嘲 2 项目管理具有创造性。 由于项目具有一次性的特点，因而既要承担风险又必须发挥创造性。这也是与一 般重复性管理的主要区别。 3 项目管理具有时间性。 项目管理的本质m 是计划和控制一次性的工作，在规定期限内达到预定目标。一 旦达到目标，项目就失去其存在的意义而解体。因此项目管理具有一种可预知的生命 周期。 2 1 4 项目管理的内容 由于项目的复杂性。项目管理就注定要管理多个方面。美国项目管理协会编写的 项目管理知识体系典型地反映了国际项目管理实践，将项目业主对项目的管理概 括为九个方面，即综合、范围、时间、成本、质量、人力资源、沟通、风险和采购管 理“捌 1 项目综合管理 项目综合管理为保证项目各组成部分恰当协调而必须进行的过程。项目开发过程 6 硕士论文 c g 项耳进度管理的研究与实现 中，各种资源或计划等会发生冲突，必须进行总体的协调，项目综合管理正是通过对 各种资源和计划的总体协调，在各个相互冲突的目标与方案之间权衡取舍，以达到或 超过项目利害关系者的要求与期望。项目综合管理主要包括三个方面：项目计划制定， 项目计划实施和综合变更控制。 2 项目范围管理 项目的范围管理，简单说就是为了实现项目的目标，对项目的工作内容进行控制 的管理过程，包括范围的界定，范围规划，范围的调整等。首先要把一项任务界定为 项目，然后再把项目业主的需求转化为详细的工作描述，而描述这些工作是实现项目 目标所不可缺少的。因此，项目的界定是项目的首要任务。范围规划是指制定书面范 围说明，作为今后项目决策的基础。范围的调整是指控制项目范围的变更 3 项目时间管理 项目时间管理，是为了确保项目最终按时完成的而进行的一系列管理过程，包括 具体活动的界定，活动的排序，时间估计，进度安排以及时间控制等工作。 4 项目成本管理 项目成本管理，是为了保证完成项目的实际成本不超过预算成本的管理过程，包 括资源的规划，成本预估、预算以及成本的控制等工作 5 项目质量管理 项目质量管理，是为了确保项目达到客户所规定的质量要求所实施的一系列管理 过程。包括质量规划、质量控制和质量保证等。 6 项目中的人力资源管理 人力资源管理，是指对项目成员进行管理，充分发挥他们的能力与主观能动性， 以确保项目目标的实现。包括组织规划、人员招募和项目团队建设等。 7 项目沟通管理 项目沟通管理，是为了确保及时与恰当的生成、搜集、传播、贮存与最终处置项 目信息所需的过程，包括沟通规划，信息传输，绩效报告和行政收尾等。 8 项目风险管理 项目的风险管理就是指对项目风险进行识别、分析、并采取应对措施的系统过程 它包括风险管理规划、风险识别、风险定性分析、风险定量分析、风险应对规划和风 险监测与控制。 9 项目采购管理 项目采购管理，是为了从项目实施组织之外获得所需货物和服务所采取的一系列 管理措施，包括采购计划、采购与征购、资源的选择以及合同的管理等项目工作 7 硕士论文c g 项目进度管理的研究与实现 2 2 项目进度管理 进度管理就是采用科学的方法确定进度目标，编制进度计划和资源供应计划，对 制定的进度计划与实际的进度进行管理，控制整个项目的总进度。 2 2 1 项目进度管理的内容 项目管理中一项关键内容就是合理地安排项目进度，它的目的是保证按时完成项 目、合理分配资源、提高项目的经济效益。要对项目的进度进行管理，必须首先对项 目进行分解，因为项目提出后比较明确的一般只是项目的目标，计划也是比较粗的。 项目工作分解也是进行项目进度计划控制的基础。工作分解就是先把复杂的项目逐步 一层一层地分解，直到将项目工作拆分成一个个单独的、可执行的工作，形成被称为 工作分解结构的w b s ( w o r kb r e a k d o w ns t r u c t u r e ) ，并在此基础上对项目工作进行 逻辑关系排序，分配资源、估计工期，然后形成计划。 进度管理的主要内容包括项目活动定义、活动排序、活动工期估算、制定进度计 划以及进度的监控等嗍 1 项目活动定义 ， 项目活动定义是确定完成项目产品或者项目交付物所必须开展的各项活动。一般 采用工作分解法，就是把一个项目按照总体目标的要求分解分解成一系列相互关联的 基本任务，以便通过对各项基本活动进度的控制来达到对整个项目进度的控制1 除 了科学化、程序化的分解方法外，还可以把过去成功的项目经验总结出一些模板加以 利用。 2 活动排序 活动排序指识别与记载活动之间的逻辑关系。活动必须准确排序，只有这样才能 在以后制定出符合实际、可以实现的进度计划。在进行项目活动关系的定义时一般采 用条件图示法、网络模板、优先图示法、箭线图示法这4 种方法，最终形成一套项目 网络图 3 活动工期估算 活动工期估算就是根据项目范围与资源信息估算所需时间，将其作为制定进度所 需投入的过程。活动工期估算的方法包括专家判断、类比估算、根据工作量估算、应 急时间等。项目工期估算完成后，, - 7 p a 得到量化的工期估算数据，将其文档化，同时 完善并更新活动清单 4 制定进度计划 在项目进行之前编制进度计划是一件必要的事情，进度计划给出了活动在时间上 的安排，同时也反映出活动在整个项目中所处的位置。在项目进度定夺之前，进度制 8 硕士论文 c o 项目进度管理的研究与实现 定过程往往是一个反复的过程。进度计划的编制应根据项目网络图、估算的活动工期、 资源需求、资源共享、项目的工作日历、进度限制、最早和最晚时间、风险管理计划 等统一考虑。 5 进度的跟踪与控制 在项目的运行过程中，为了收集反映项目进度实际状况的信息，以便对项目进展 情况进行分析，掌握项目进展动态，应对项目进展状态进行跟踪。进度跟踪的核心在 于及时反映项目变化，对影响项目目标实现的、可能发生变化的因素进行跟踪、信息 收集、分析。 在项目实施过程中，由于外部环境和条件的变化，会对项耳进度计划的执行产生 影响，往往造成实际进度与计划进度发生偏差，如果这种偏差不及时纠正，进度总目 标的实现必将受到影响，因此必须对项目的进度进行控制。进度控制是反复循环的过 程，项目管理者根据项目跟踪提供的信息，对计划进度目标与实际进度完成目标值的 比较，找出偏差及其原因，采取纠正措施，从而实现对项目进度的控制。 2 2 2 项目进度计划 所谓进度计划是指在工作分解结构的基础上对项目、任务所做出的一系列时间、 资源方面的规划。在项目进行之前编制进度计划是一件必要的事情，进度计划给出了 任务在时间上的安排，同时也反映出任务在整个项目中所处的位置，任务由谁来负责 完成，需要什么样的资源，任务之间的逻辑关系等。另一方面，通过编制进度计划可 以对任务的工期、资源和成本做出优化选择，得出切实可行的进度计划。 1 进度计划的分类 进度计划按照不同的原则有不同的划分。按时间一般划分为年计划、季计划、月 计划、旬计划、周计划、日计划。按不同的管理层对编制项目进度计划的要求不同， 其相应的进度计划包含的信息量也不同，这样就形成了不同管理层的进度计划：( 1 ) 一级进度计划，也称里程碑计划，是项目决策层使用的计划，是整个项目管理的纲领 性计划，往往由项目业主监理或总承包商编制。( 2 ) 二级进度计划，也称为控制性计 划，是由总承包商根据一级计划编制的，上报给业主监理报批后作为合同附件成为 具有法规效力的正式文件。二级进度计划要求反映出各里程碑节点任务时间以及不同 系统的交接等。二级进度计划是对一级进度计划的保证与落实。( 3 ) 三级进度计划是 承包商根据一、二级进度计划自己编制用来具体指导项目实施的计划。三级进度计划 是对二级进度计划的细化和分解，经上报总承包批准后实施。 2 编制进度计划常用的几种技术方法【蚓 ( 1 ) 关键日期表 这是最简单的一种进度计划表，它只列出一些关键活动和进行的日期。 9 硕士论文c g 项目进度管理的研究与实现 ( 2 ) 甘特图 它以一段横向线条表示，来表示各项任务的起始、结束时间和各任务的先后顺序， 整个进度计划都由一系列的横道组成。横道图简单明了、容易绘制、也容易理解，各 任务起止日期、任务延续时间都一目了然，因此到目前为止仍然是小型项目中常用的 工具。 ( 3 ) 关键路线法( c p m ) c p m 是在建筑工程项目中发展起来的，它主要侧重于处理确定性的工程网络和研 究时间与成本、资源之间的安排。 ( 4 ) 计划评审技术( p e 盯) p e r t 采用三点估算法估计不确定性较大的任务时间。c p m 和p e r t 称为网络计划 技术是用网络图来表达项目中各项活动的进度及逻辑关系。 采用以上几种不同的进度计划方法本身所需的时闻和成本是不同的。关键日期表 编制时间最短，成本最低。甘特图所需时间要长一些，成本也高一些。c p i 要把每个 活动都加以分析，因此花费的时间和成本将较多。p e r t 法可以说是制定项目进度计 划方法中最复杂的一种，所以花费时间和成本也最多。 3 进度计划的作用 ( 1 ) 通过项目计划确定项目各项任务范围，并制定各项任务的时间表，阐明每项 任务必需的人力、物力、财力并确定预算，保证项副l 顷利实施和目标实现。 ( 2 ) 可借以确定项目各成员及工作的责任范围以及相应的职权，以便按要求去指 导和控制项目的工作，减少风险。 ( 3 ) 通过计划科学的组织和安排，可以保证有秩序的实施，合理的协调项目各工 作的关系，提高项目的整体效益。 ( 4 ) 可作为分析、协商及记录项目范围变化的基础。这样就为项目的跟踪控制过 程提供了一条基线，用以衡量进度、记录各种偏差及决定预防或整改措施，便于对项 目进度进行管理。 4 项目进度计划的优化 初始的进度计划可能在时间方面超出要求，在资源方面出现供不应求或不平衡的 情况；或者在时间和资源方面的潜力尚未得到最佳的发挥。因此要使项目进度计划如 期实现，并使项目工期短、资源消耗少、成本低，就必须优化和改进初始的进度计划。 狭义的进度计划的优化是指对初始网络计划的调整和优化方法，是在初始计划形成 后，根据已构建的网络计划模型和各任务的时间参数分别为解决进度计划的工期、成 本和资源等问题所作的分析和计算。广义的进度计划的优化是指在进度计划形成的全 过程中对进度计划的优化。进度计划优化的内容包括工期优化、成本优化、资源优化 等等。 1 0 硕士论文c g 项目进度管理的研究与实现 2 2 3 项目进度控制 在项目实施过程中，由于外部各种不确定因素的存在，往往会使实际进度与计划 进度发生偏差，如不能及时发现并纠正这些偏差，必然会影响项目进度管理目标的实 现。因此必须实行项目进度控制。 1 进度控制的概念与特点 进度控制慨瓤别是指在限定的工期内，以事先拟定的合理且经济的项目进度计划 为依据，对整个项目过程进行监督、检查、指导和纠正的行为过程。项目管理者根据 项目跟踪提供的信息，对计划进度目标与实际进度完成目标值进行比较，找出偏差及 其原因，采取措施调整纠正，从而实现对项目进度的控制。 进度控制的特点： ( 1 ) 进度控制是目标控制。它以事先拟定的合理且经济的项目进度计划实现的工 期目标为依据。 ( 2 ) 进度控制是不断循环的过程。进度控制从进度计划的下发开始，然后由执行 部门具体实施，发生进度偏差时，及时上报并做出相应调整，调整后重新交回执行部 门执行。由此可以看出，这是一个不断反复循环的过程。 ( 3 ) 进度控制是一种全过程控制。在项目进度计划的实施中，控制循环过程包括： 执行计划的事前进度控制，体现对计划和执行进行预测的作用；执行计划的过程进度 控制，体现对进度计划执行的控制作用，在执行中及时采取措施纠正偏差的能力；执 行计划的事后进度控制，体现对进度控制每一循环过程总结整理的作用和调整计划的 能力。 2 进度动态控制的原理 项目进度控制随着项目的进行而不断进行的，它是一个不断进行的动态控制过 程，也是一个循环进行的过程。我们从编制项目进度计划开始，经过实施过程中的跟 踪检查，收集有关实际进度的信息，根据项目的进度计划绘制出进度计划曲线。当项 目开始实施时，根据项目的实际进度信息来绘制实际进度曲线。若实际进度按照计划 进度进行，则两者相吻合；着实际进度与计划进度不一致，便产生进度的偏差，这样 便要分析产生偏差的原因，找出解决办法，确定调整措施，修改原进度计划，使两者 在新的起点上重合。这样，进度控制的全过程构成了一个封闭的动态循环系统。 项目进度动态控制的循环过程如图2 2 3 1 所示。 图2 2 3 1 进度动态控制图 3 进度控制的措施 5 3 1 项目进度控制采取的主要措施有组织措施、技术措施、经济措施和信息管理措施 等。 组织措施主要是指落实各层次的进度控制的人员，具体任务和工作责任；建立进 度控制的组织系统；按着项目的结构、进展的阶段或合同结构等进行项目分解，确定 其进度目标，建立控制目标体系；确定进度控制工作制度，如检查时间，方法、协调 会议时间、参加入等；对影响进度的因素分析和预测。技术措施主要是采取加快项目 进度的技术方法。经济措施是指实现进度计划的资金保证措施。信息管理措施是指不 断地收集项目实际进度的有关资料进行整理统计与计划进度比较，定期地向项目经理 提供比较报告。 4 进度控制中进度偏差识别的一般方法 进度偏差的识别与分析是项目进度控制的一个重要环节，同时又是进度计划调整 的基础。常用的进度偏差识别方法有横道图检查法、s 型曲线比较法、香蕉曲线比较 法和前锋线比较法： ( 1 ) 横道图检查法 横道图比较法是一种反映进度实施进展状况的方法。在项目实施中检查实际进度 收集的信息，经整理后直接用横道线并列标于原计划的横道线处，进行直观比较的方 法。根据工程项目实施中各项任务的速度不同，以及提供的进度信息不同分为：匀速 硕士论文c g 项目迸度管理的研究与实现 进展横道图比较法、双比例单侧横道图比较法、双比例双侧横道图比较法。 匀速进展是指工程项目中，每项任务的实施进展速度都是均匀的，即在单位 时间内完成的任务都是相等的，累计完成的任务量与时间成线性变化。 该方法只适用于任务从开始到完成的整个过程中，其进展速度是不变的，累计完 成的任务量与时间成正比。若任务的进展速度是变化的，用这种方法就不能进行实际 进度与计划进度之间的比较。 双比例单侧横道图比较法 双比例单侧横道图比较法是适用于任务的进度按变速进展的情况下，实际进度与 计划进度进行比较的一种方法。该方法在表示任务实际进度的涂黑粗线同时，并标出 其对应时刻完成任务的累计百分比，通过该百分比与其同时刻的计划累计百分比来比 较任务的实际进度与计划进度。 这种比较法，不仅适合于进展速度是变化情况下的进度比较，还能提供某一指定 时间二者比较的信息。当然，这要求实施部门按规定的时间记录当时的任务完成情况 双比例双侧横道图比较法嘲 将表示任务进度的涂黑粗线，按检查时间和完成的百分比交替绘制在计划横道线 上下两侧，其长度表示该时间内完成的任务量。见图2 2 3 2 ，任务计划完成累计百 分比标于横道线上方，任务实际完成累计百分比标于横道线下方的检查日期处，通过 两个上下相对的百分比来比较该任务的实际进度与计划进度。 0l234 5 l - 王j _ _ j 上l 一 计划累计 0 5 1 02 03 55 0 完成百分比 0 5 l l2 24 05 0 图2 2 3 2 双比例双侧横道图 l 蝴i 比例 ii 儿秒q 实际累计 完成百分比 ( 2 ) s 型曲线比较法 s 型曲线比较法与横道图检查法不同，是一个以横坐标表示时间，纵坐标表 硕士论文 c g 项目进度管理的研究与实现 进度完成百分比 1 0 0 检查日期计划工期时间 图2 2 3 3s 型曲线图 示任务量完成情况的曲线图。对于大多数项目来说，单位时间的资源消耗，通常 是中间多而两头少，即前期资源消耗较少，中间阶段单位时间投入的资源量较多，在 到达高峰后又逐渐减少直至项目完成，累加后的曲线呈s 型变化在s 型曲线图上有 两条曲线，一条是按计划时间累计完成任务量的s 型曲线，另一条是按项目的各检查 时同实际完成的任务量绘制的曲线。 如图2 2 3 3 ，比较两条s 型曲线可以得到如下信息： 项目的实际进度与计划进度比较情况。 项目进度超前或拖后的时间。 项目实际任务量的完成情况。 项目后期的进度预测。 ( 3 ) 香蕉曲线比较法 香蕉曲线实际上由两条s 型曲线组成的闭合曲线，且这两条s 型曲线具有同一开 始时间和同一结束时间。如图2 2 3 4 所示 图2 2 3 4 香蕉曲线图 时问 其中一条是以各项任务的计划最早开始时间安排进度而绘制的s 型曲线，称为 e s 曲线； 另一条是以各项任务的计划最迟开始时间安排进度，而绘制的s 型曲线， 称为l s 曲线，在项目实施过程中，理想的状况是任一时刻按实际进度描出的点应落 在这两条曲线所包的区域内 ( 4 ) 前锋线比较法 前锋线比较法是指在时标网络计划中，从检查时刻的时标点出发，首先连接与其 相邻任务的实际进度点，由此再去连接与该实际进度点相邻任务的实际进度点。依此 类推，将检查组成一条折线的前锋线前锋线就是根据一定的步骤，通过项目实际进 度前锋线来比较和分析实际进度与计划进度偏差 硕士论文 c g 项目进度管理的研究与实现 3 网络计划技术 3 1 网络计划的概念、特点 3 1 1 网络计划的基本概念 网络计划技术作为当今应用最广泛的进度计划与管理方法，诞生于上世纪5 0 年 代的美国。当时美国在实施一些特大项目的时候发现，要使项目顺利的进行，必须先 解决如何对这些项目进行进度管理这一课题，于是先产生了c p m 技术( 关键路径法) ， 后来产生了p e r t ( 计划评审法) 。 c p m 技术适合于有经验的工程项目，其任务时间是肯定单一的。它将时间和成 本都看成是可控制的变量，要求对时间和成本估算要力求准确。这种方法同样借助于 网络表示各项任务及所需时间，并表示出各项任务之间的相互关系，从而找出计划的 关键路线。这种方法很好地反映了项目中任务间错综复杂的工作关系，便于统筹安排 众多工作人员与各个工作环节，便于对资源进行合理的安排。关键路径法作为项目计 划与进度控制系统理论，己成功运用于许多大型复杂项目上 p e r t 嘲属于非肯定型网络计划，其理论基础是假设项目持续时间以及整个项目 完成时间是随机的，且服从某种概率分布。p e r t 采用悲观工期、乐观工期和最可能 工期三种情况估算不确定性较大的任务时间，计算出整个工程项目在某个时间内完成 工期的概率。 c p m 和p e r t 虽然彼此相互独立地产生，在具体步骤和术语上也有所不同，但 两者在基本原理、图形结构、确定关键路线的思想与方法上都是一致的，所不同的仅 仅是前者主要侧重于成本控制，各个任务的活动时间是确定的；而后者着重于不确定 活动时间的估计因此，两者很快便相互融合地发展，形成了现在的以c p m p e r t 为核心的网络计划技术。 网络计划技术既是一种科学的计划方法，又是一种有效的科学管理方法它能提 供项目管理的诸如总工期、每项任务的最早开始时间和最迟开始时间、最早完成时间 和最迟完成时间、总浮时和自由浮时等许多信息，有利于加强管理它不仅能完整揭 示一个项目所包含的全部任务以及他们之间的关系，而且还能根据数学原理，应用最 优化技术，揭示整个项目的关键任务并合理安排计划中的各项任务对于项目进展中 可能出现的工期延误等问题能够防患于未然，并进行合理的调整，从而使项目管理人 员能依照计划的执行情况，对未来进行科学的预测，使得计划始终处于项目管理人员 的监督和控制之中，以达到最佳的工期、最少的资源、最低的成本完成所控制的项目。 硕士论文c o 项目进度管理的研究与实现 3 1 2 网络计划的特点 网络计划技术【l 习的基本原理：即用网络图来表达项目中的各项活动的进度和它们 之间相互关系，并在此基础上进行网络分析，计算网络中各项时间参数，确定关键活 动与关键路线，利用时差，不断均衡各任务的消耗，调整与