（计算机应用技术专业论文）电厂检修管理网络计划编制软件的研究与应用.pdf

华北电力大学硕士学位论文 摘要 火力发电厂设备检修是电厂管理者甚为关心的问题 。网络计划技术是一种广泛 应用在各个生产领域中的科学管理方法，网络计划图是网 络计划技术的表现形式。 电厂机组检修是保证电厂安全生产的一项重要工作，而机组大修 网络计划图的应用 可以大大提高电厂机组检修工程的效率。 本文在详细调研基础之上，通过客户需求分析、所需算法的研究和实用化功能 设计，提出 了网络计划图绘制软件系统的设计方案;并且根据项 目管理技术设计出 了关键路径算法以及网络 图绘制算法。由于本系统以网络图的形式进行工程管理， 因此为绘制软件专门设计 了矢量图形平台，使用矢量图形系统，可以很方便的运用 面向对象技术，管理方便且易于实现，使得整个绘制软件更加结构化。在该平台下 用户可以轻松地完成网络图的绘制，动态地完成关键路径的搜索。 关键词:机组大修，项 目管理，关键路径，网络计划图，设计模式 abs tract t h e f a c i l i t i e s ma i n t e n a n c e i n p o w e r p l a n t i s b e c o mi n g t h e c o n c e r n e d t o p i c i n t h e ma n a g e r s . t h e n e t w o r k - b a s e d p l a n n i n g t e c h n i q u e s a r e s c i e n t i f i c ma n a g e m e n t m e t h o d a n d o n e k i n d o f w i d e s p r e a d a p p l i c a t i o n i n e a c h r e a l m o f p r o d u c t i o n . t h e n e t w o r k p l a n n i n g c h a r t i s t h e n e t w o r k - b a s e d p l a n n i n g t e c h n i q u e s m a n i f e s t a t i o n . p r o j e c t p l a n n i n g b y n e t w o r k g r a p h c a n i m p r o v e t h e e f f i c i e n c y o f t h e m a i n t e n a n c e . o n t h e b a s e o f t h e i n v e s t i g a t i o n , t h i s p a p e r e m p h a s i z e s t h e i m p o r t a n c e o f t h e o v e r h a u l ma n a g e m e n t , i n t r o d u c e s t h e s y s t e m d e v e l o p me n t a n d o p e r a t i o n e n v i r o n m e n t t h i s p a p e r a l s o d e s i g n s t h e c o mp u t e r i z e d c r i t i c a l p a t h a l g o r i t h m a n d t h e n e t w o r k g r a p h d r a w i n g a l g o r i t h m b a s e d o n p r o j e c t ma n a g e m e n t t e c h n i q u e . b e c a u s e t h e s y s t e m c a r r i e s t h r o u g h t h e p r o j e c t ma n a g e me n t b y t h e n e t w o r k g r a p h , a v e c t o r g r a p h s y s t e m i s d e s i g n e d t o d r a w n e t w o r k g r a p h . v e c t o r g r a p h i s g o o d t o u s e 0 0 . w e d e s i g n a s i m p l e a n d e x p l i c i t p l a t f o r m i n w h i c h u s e r s c a n e a s i l y d r a w t h e n e t w o r k g r a p h a n d s e a r c h t h e c r i t i c a l p a t h d y n a m i c a l l y . a t t h e s a m e t i m e , i t a l s o a d o p t s t h e h i e r a r c h y t e c h n i q u e t o ma n i f e s t e v e r y s u b - p r o c e d u r e a n d t e c h n i q u e s wu j i a n d e ( c o m p u t e r s c i e n c e ) d i r e c t e d b y p r o f . l i u l i n k e y w o r d s : u n i t s ma i n t e n a n c e , p r o j e c t ma n a g e m e n t , c r i t i c a l p a t h , n e t w o r k g r a p h , d e s i g n p a t t e r n 华北电力大学硕士学位论文 摘要 火力发电厂设备检修是电厂管理者甚为关心的问题 。网络计划技术是一种广泛 应用在各个生产领域中的科学管理方法，网络计划图是网 络计划技术的表现形式。 电厂机组检修是保证电厂安全生产的一项重要工作，而机组大修 网络计划图的应用 可以大大提高电厂机组检修工程的效率。 本文在详细调研基础之上，通过客户需求分析、所需算法的研究和实用化功能 设计，提出 了网络计划图绘制软件系统的设计方案;并且根据项 目管理技术设计出 了关键路径算法以及网络 图绘制算法。由于本系统以网络图的形式进行工程管理， 因此为绘制软件专门设计 了矢量图形平台，使用矢量图形系统，可以很方便的运用 面向对象技术，管理方便且易于实现，使得整个绘制软件更加结构化。在该平台下 用户可以轻松地完成网络图的绘制，动态地完成关键路径的搜索。 关键词:机组大修，项 目管理，关键路径，网络计划图，设计模式 abs tract t h e f a c i l i t i e s ma i n t e n a n c e i n p o w e r p l a n t i s b e c o mi n g t h e c o n c e r n e d t o p i c i n t h e ma n a g e r s . t h e n e t w o r k - b a s e d p l a n n i n g t e c h n i q u e s a r e s c i e n t i f i c ma n a g e m e n t m e t h o d a n d o n e k i n d o f w i d e s p r e a d a p p l i c a t i o n i n e a c h r e a l m o f p r o d u c t i o n . t h e n e t w o r k p l a n n i n g c h a r t i s t h e n e t w o r k - b a s e d p l a n n i n g t e c h n i q u e s m a n i f e s t a t i o n . p r o j e c t p l a n n i n g b y n e t w o r k g r a p h c a n i m p r o v e t h e e f f i c i e n c y o f t h e m a i n t e n a n c e . o n t h e b a s e o f t h e i n v e s t i g a t i o n , t h i s p a p e r e m p h a s i z e s t h e i m p o r t a n c e o f t h e o v e r h a u l ma n a g e m e n t , i n t r o d u c e s t h e s y s t e m d e v e l o p me n t a n d o p e r a t i o n e n v i r o n m e n t t h i s p a p e r a l s o d e s i g n s t h e c o mp u t e r i z e d c r i t i c a l p a t h a l g o r i t h m a n d t h e n e t w o r k g r a p h d r a w i n g a l g o r i t h m b a s e d o n p r o j e c t ma n a g e m e n t t e c h n i q u e . b e c a u s e t h e s y s t e m c a r r i e s t h r o u g h t h e p r o j e c t ma n a g e me n t b y t h e n e t w o r k g r a p h , a v e c t o r g r a p h s y s t e m i s d e s i g n e d t o d r a w n e t w o r k g r a p h . v e c t o r g r a p h i s g o o d t o u s e 0 0 . w e d e s i g n a s i m p l e a n d e x p l i c i t p l a t f o r m i n w h i c h u s e r s c a n e a s i l y d r a w t h e n e t w o r k g r a p h a n d s e a r c h t h e c r i t i c a l p a t h d y n a m i c a l l y . a t t h e s a m e t i m e , i t a l s o a d o p t s t h e h i e r a r c h y t e c h n i q u e t o ma n i f e s t e v e r y s u b - p r o c e d u r e a n d t e c h n i q u e s wu j i a n d e ( c o m p u t e r s c i e n c e ) d i r e c t e d b y p r o f . l i u l i n k e y w o r d s : u n i t s ma i n t e n a n c e , p r o j e c t ma n a g e m e n t , c r i t i c a l p a t h , n e t w o r k g r a p h , d e s i g n p a t t e r n v 7 1 3 1 6 3 创片口口 尸明 本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文 电厂检修管理 网络计划编制软件 的 研究与应用 ，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的 研究工作和取得的研究成果。据本人所知，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己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学 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 己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 : 互 肆 。 、 : y os ; rj 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即:学校有权 保管、并向 有关部门送交学位论文的原件与复印件; 学校可以采用影印、 缩印或 其它复制手段复制并保存学位论文; 学校可允许学位论文被查阅或借阅;学校 可以学术交流为目的， 复制赠送和交换学位论文; 同意学校可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此 规定) 作者签名 : 日期: 腿担 丝 皇 生 导 师签名 : 日期 : 企 透一 2 i 臼v 华北电力大学硕士学位论文 第1 章 引言 电力工业是国民经济的先行工业，加快电力 工业的发展，保持发电设备 良好的 技术经济状态，在我国现代化建设中具有极其重要的意义。采用科学的生产、管理 方法，保证发 电设备的良好运行 ，清除设备的不安全缺陷隐患，促进安全生产是十 分重要的。 因此有必要定期对发电 设备进行大修， 以恢复发电设备的设计技术指标， 为电力生产安全运行打下 良好基础。 网络计划技术概念及国内外的发展情况 当前，世界上工业发达国家都非常重视现代管理科学，网络计划技术已被许多 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。 网络计划技 术应用 的现 状 美国是网络计划技术的发源地，美国的泰迪建筑公司在 4 7个建筑项目 中应用 此法，平均节省时间 2 2 %，节约资金 1 5 %。美国政府于 1 9 6 2年规定，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。1 9 7 4 年麻省理 工学院调查指出: “ 绝大部分美国建筑公司采用网络计划编制施工计划” 。目前，美 国基本上实现了机画、机算、 机编、机调、实现了计划工作自 动化。 日本、德国、英 国也普遍在工程中应用 了网络计划技术。 6 0年代初期，著名科学家华罗庚、 钱学森相继将 网络计划方法引入我国。华罗 庚教授在综合研究各类网络方法的基础上，结合我国实际情况加以简化 ，于 1 9 6 5 年发表了 统筹方法评话为推广应用网络计划方法奠定了基础 。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 己取得 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， 应用网络计划技术， 缩短工期 2 1 %，降低成本 9 . 8 0 / u 。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。 虽然我们在应用中取得了一些效益，但在应用管理上，特别是计划执行中的监 督、控制及跟踪调整方面 ，国外落在实处，而我们基本停留在编制上，对执行中的 管理抓得很不得力，缺少行之有效的办法。主要表现为工程设计多变，材料供应跟 不上，应用者素质不高。另外，美国、日 本、德国等国在应用网络计划技术上都 使 用计算机进行管理，并建立了相应的管理系统，而我们则刚刚起步。 华北电力大学硕士学位论文 1 . 1 . z 计划图绘制软件现状 到目前为止，网络计划在利用计算机进行计算和绘图方面己得到了很大的发 展，有的以网 络计划理论为基础的 应用软件己日 臻成熟， 例如 mi c r o s o f t p r o j e c t 和 美国p r i m a v e r a 公司开发的p r i m a v e r a p r o j e c t p l a n n e r ( 简称 p 3 ) 软件， 尤其是后者在完 成的运算规模和筹划深度达到了相当的水平 。 上述两类软件可视为网络计划软件发展水平的代表作，己成功的应用于美国空 军一号、欧洲迪士尼乐园，洛杉矶地铁以及我国的三峡工程、黄河小浪底枢纽工程 等大型项目 的建设。人们已经看到，利用计算机编制网络计划在现代的大规模工程 项 目的建设中发挥了越来越重要的作用，几乎所有的大型项 目在开始筹划时都无一 例外的利用计算机编制网络计划并绘制网络图，这在一定程度上说明了网络计划技 术运用计算机的成功 。 上述的两种软件作为国际上网络计划软件的主流产品，近几年在国内的应用也 越来越广， 利用 p 3 和 p r o j e c t 来进行网 络管理的效果很好， 但同时也存在一些问题， 那就是使用复杂，为了使其能够适应国内的工程计划，还需要做很多工作。 为 了适应电厂检修的过程与特点，尽管 己经有了上述的成熟软件，但是目前还 没有哪种网络计划软件是完全通用并且适合应用在类似 电厂机组大修这样特 点的 工程的，而且通用性强的软件一般就会牺牲其专业性。上面提到的两种软件由 于价 格较高，而且应用领域多是大型工程， 对于一些规模相对较小的工程 ， 如机组大修， 这些软件的性价比就不太合适。而功能复杂，就需要对使用人员进行专门的培训， 另外，这些软件使用的是国内并不常用的单代号网络计划图， 所以对电厂机组大修 工程也并不很合适 。为了解决电厂机组大修网络计划图的自动绘制问题，有必要开 发一种针对电厂大修工程特点的绘制软件。 2 电厂机组检修 网络计划图的重要性 电力机组的大修，是由很多工序组成的，且检修时间长，技术要求高，人员多， 各个工种又要相互配合，机械设备也多种多样。在检修过程中如果计划安排不周、 组织不严，往往会发生各作业之间的不协调，工期紧张、人力不足或部分停工待料 现象，造成人力或财力的浪费，不能保证检修任务的按期完成。因此缩短工期、降 低消耗 、 节省资源就成为设备大修的主要工作目标 。 而网络计划技术正是编制计划、 合理安排人力、物力资源 ，控制计划顺利实施的有效方法。把电力机组大修的工序 绘制成网络图，用网络计划技术找出关键路线，从而使检修人员和管理人员都能够 有重点、有目标地进行作业与管理，缩短检修工期，提高电厂经济效益。 华北电力大学硕士学位论文 1 . 2 . 1电厂检修特点 电厂设备具有结构复杂，种类繁多的特点，并且无论是国外 的发电机组还是国 内的发电机组，对设备的每个部件的检修工艺以及检修后所要达到的质量标准都有 详尽的描述。 这些详尽的描述就成为设备在检修过程中的 操作依据和验收 标准， 检 修工程是 由工序组成 的，而每个工序又包含多个工艺。工序是一个逻辑相对 比较独 立的概念，一般指完成一项工作的 称呼， 例如，汽轮机揭大盖这是一个工序，在揭 大盖的过程中其实有许多具体操作步骤和操作规范，这些步骤和规范就是工艺。 所 以 对于每一个工序而言， 它的构成基础就是多个工艺的组合; 而对于整个检修过程而 言，它是由许多工序组合而成，而且工序之间有严密的逻辑关系 。 电厂机组大修网络计划图有着其自 身特点， 在为其设计自 动绘制软件之前必须 考虑到其特殊性。电厂大修特点是: 维修工作均是有计划 、定期的预防维修。 同类设备其修理的内容、程序、工艺方法、检查验收标准基本上是相同的。 维修工作的主要指标是工期、质量和成本。 1 . 2 . 2电厂检修过程 通常的电厂机组大修包括电气大修、汽机大修和锅炉大修三部分，有的时候也 包括一些不太常用的部分。除了要绘制出整体的网络计划图之外现场工作人员需要 得到各部分工程的网络计划图作为工作指导。这些分工程网络计划图中有一个被称 为主工程，例如某电厂 2 0 0 2年 4月机组大修工程中，将汽机大修作为主工程，则 汽机大修的关键线路就成为整个机组大修工程的关键线路，工期也最长，其它部分 的分工程就成为辅助工程。在电厂机组大修网络图中，各部分工程都相对独立，不 同部分的工作基本不发生联系，在总图中可以清楚地看到各部分分工程的计划安排 而不会发生混淆。 因此可以说检修管理是网络计划管理的一种，但它又有其特殊性。检修管理是 一种重复性的管理业务，并且在保证维修质量的前提下，达到工期短，费用低。 针对当前电 厂中绘制网络计划图普遍使用人工绘制的情况及符合机组大修工 程特点的网络图自动绘制软件的缺乏，本文提出了一种适合电厂大修的网络图自 动 绘制软件设计方案，这个绘制软件不仅能够对工程任务的各个工作进行分析计算， 得到合理的计划安排，以及 自动生成网络图的节点顺序，而且能够将许多工作作为 一个整体进行分析。并且智能地完成网 络图的绘制，达到不需要技术人员的干预和 指导即可自 动绘制出合乎规范的网络图的目的，从而最大程度地减轻计划编制人员 的工作量，提高生产效率。我们的系统应具有可扩展性。因为不可避免的， 可能会 华北电力大学硕士学位论文 1 . 2 . 1电厂检修特点 电厂设备具有结构复杂，种类繁多的特点，并且无论是国外 的发电机组还是国 内的发电机组，对设备的每个部件的检修工艺以及检修后所要达到的质量标准都有 详尽的描述。 这些详尽的描述就成为设备在检修过程中的 操作依据和验收 标准， 检 修工程是 由工序组成 的，而每个工序又包含多个工艺。工序是一个逻辑相对 比较独 立的概念，一般指完成一项工作的 称呼， 例如，汽轮机揭大盖这是一个工序，在揭 大盖的过程中其实有许多具体操作步骤和操作规范，这些步骤和规范就是工艺。 所 以 对于每一个工序而言， 它的构成基础就是多个工艺的组合; 而对于整个检修过程而 言，它是由许多工序组合而成，而且工序之间有严密的逻辑关系 。 电厂机组大修网络计划图有着其自 身特点， 在为其设计自 动绘制软件之前必须 考虑到其特殊性。电厂大修特点是: 维修工作均是有计划 、定期的预防维修。 同类设备其修理的内容、程序、工艺方法、检查验收标准基本上是相同的。 维修工作的主要指标是工期、质量和成本。 1 . 2 . 2电厂检修过程 通常的电厂机组大修包括电气大修、汽机大修和锅炉大修三部分，有的时候也 包括一些不太常用的部分。除了要绘制出整体的网络计划图之外现场工作人员需要 得到各部分工程的网络计划图作为工作指导。这些分工程网络计划图中有一个被称 为主工程，例如某电厂 2 0 0 2年 4月机组大修工程中，将汽机大修作为主工程，则 汽机大修的关键线路就成为整个机组大修工程的关键线路，工期也最长，其它部分 的分工程就成为辅助工程。在电厂机组大修网络图中，各部分工程都相对独立，不 同部分的工作基本不发生联系，在总图中可以清楚地看到各部分分工程的计划安排 而不会发生混淆。 因此可以说检修管理是网络计划管理的一种，但它又有其特殊性。检修管理是 一种重复性的管理业务，并且在保证维修质量的前提下，达到工期短，费用低。 针对当前电 厂中绘制网络计划图普遍使用人工绘制的情况及符合机组大修工 程特点的网络图自动绘制软件的缺乏，本文提出了一种适合电厂大修的网络图自 动 绘制软件设计方案，这个绘制软件不仅能够对工程任务的各个工作进行分析计算， 得到合理的计划安排，以及 自动生成网络图的节点顺序，而且能够将许多工作作为 一个整体进行分析。并且智能地完成网 络图的绘制，达到不需要技术人员的干预和 指导即可自 动绘制出合乎规范的网络图的目的，从而最大程度地减轻计划编制人员 的工作量，提高生产效率。我们的系统应具有可扩展性。因为不可避免的， 可能会 华北电力大学硕士学位论文 多次扩展网 络计划图软件的分析能力。例如可能会加入查找任务、时间优化、资源 优化等等功能。因此需要一种方法使扩展变得容易。 3 本论 文的工作 为实现以上设计要求， 本文主要在两个方面进行了新的尝试并取得了良 好的效 果: 1 . 专门 设计的矢量图系统。本文采用的绘图 方式是使用 c # 作为开发工具，建 立了一个较为完备的矢量图系统。这是因为矢量图与位图相比，有很多特点更加适 合绘制网络图。 矢量图的优势由 很多: 如绘图方法简单， 绘图清晰， 储存容量小等等， 最明显的优点就是矢量图可 以无级放缩，不会影响图形质量，而且矢量图的图形元 素概念非常适合于面向对象编程，这使得软件的实现更加对象化。 2 . 应用程序的可扩展要求对算法进行封装。 我们将算法独立出来， 并把它封装 到对象中使其便于替代。更进一步，定义了一个封装算法的对象的类层次结构。类 层次结构的根结点将定义支持许多算法的接口，每个子类实现这个接口以执行特定 的算法。这样我们就能多次扩展 p m 的分析能力。我们可以加入查找任务、时间优 化、 资源优化等等功能。 而不需要在每次引入这种新功能时， 都要改变 己定义的类。 华北电力大学硕士学位论文 多次扩展网 络计划图软件的分析能力。例如可能会加入查找任务、时间优化、资源 优化等等功能。因此需要一种方法使扩展变得容易。 3 本论 文的工作 为实现以上设计要求， 本文主要在两个方面进行了新的尝试并取得了良 好的效 果: 1 . 专门 设计的矢量图系统。本文采用的绘图 方式是使用 c # 作为开发工具，建 立了一个较为完备的矢量图系统。这是因为矢量图与位图相比，有很多特点更加适 合绘制网络图。 矢量图的优势由 很多: 如绘图方法简单， 绘图清晰， 储存容量小等等， 最明显的优点就是矢量图可 以无级放缩，不会影响图形质量，而且矢量图的图形元 素概念非常适合于面向对象编程，这使得软件的实现更加对象化。 2 . 应用程序的可扩展要求对算法进行封装。 我们将算法独立出来， 并把它封装 到对象中使其便于替代。更进一步，定义了一个封装算法的对象的类层次结构。类 层次结构的根结点将定义支持许多算法的接口，每个子类实现这个接口以执行特定 的算法。这样我们就能多次扩展 p m 的分析能力。我们可以加入查找任务、时间优 化、 资源优化等等功能。 而不需要在每次引入这种新功能时， 都要改变 己定义的类。 华北电力大学硕士学位论文 第2 章 建模理论与方法的研究 2 . 1 关于网络图的理 论 网络计划方法是一种帮助人们分析工作活动规律。揭示任务内在矛盾的科学方 法， 这种方法还提供了一套编排和调整计划的完整技术。 网络计划方法的核心就是: 它提供了一种描述计划任务中各项活动相互间 ( 工艺或组织)逻辑关系的图 解模型 一一网络图。 利用这种图解模型和有关的计算方法，可以看清计划任务的全局，分 析其规律，以便揭示矛盾，抓住关键，并用科学的方法调整计划安排，找出最好的 计划方案。 2 . 1 . 1 基本概念与原理 网络计划技术是以网络图的形式制定计划，原理就是要在复杂的网 络图中找出 关键路线。 对各关键工序，优先安排资源， 挖掘潜力， 采取相应措施，尽量压缩需 要的时间。而对非关键路线上的各个工序，只要在不影响工程完工时间的条件下， 抽出适当的人力、物力等资源，用在关键工序上，以达到缩短工期的目的。应用网 络计划技术是获得最优方案，并据 以组织和控制生产，达到预定目标的一种科学管 理方法。其内容包括: 用网络图来表达一项计划中 各工作 ( 活动、 工序)的先后顺序和相互关系; 找出关键工序和关键路线; 通过不断改善网络计划，选择最优方案并付诸实施; 在计划执行过程 中进行有效的控制和监督，保证合理地使用人力、物力和 财力，按预定目标完成任务。 网络计划技术与计算机的结合使项目 管理工作发生了根本性变革。它能形象地 把整个计划用网络图表示出来， 这就是整个计划的数学模型，可以应用计算机进行 计算，通过计算可以得出哪些工序是关键工序，必须确保按期完成，哪些工序有浮 动时间，以便于对计划执行进行有效的监督和控制;不同方案计划的优劣可以进行 比 较， 便于从众多的可行方案中 选择最优方案，付诸实施; 可以 将工期、费用、资 源一起考虑，统筹安排，对计划进行优化和调整。网络计划技术表现形式为单代号 网 络及双代号网络，具有代表性的应用方法是计划评审技术法( p e r t ) 和关键路径法 ( c p m) o c p m 和 p e r t ， 是独立发展起来的计划方法。两者的主要区别在于:c p m 是以 经验数据为基础来确定各项工作的时间，而 p e r t则把各项工作的时间作为随机变 景来处理。所以，前者往往被称为肯定型网络计划技术，而后者往往被称为非肯定 型网络计划技术。前者是以缩短时间、 提高投资效益为目的，而后者则能指出 缩短 华北电力大学硕士学位论文 第2 章 建模理论与方法的研究 2 . 1 关于网络图的理 论 网络计划方法是一种帮助人们分析工作活动规律。揭示任务内在矛盾的科学方 法， 这种方法还提供了一套编排和调整计划的完整技术。 网络计划方法的核心就是: 它提供了一种描述计划任务中各项活动相互间 ( 工艺或组织)逻辑关系的图 解模型 一一网络图。 利用这种图解模型和有关的计算方法，可以看清计划任务的全局，分 析其规律，以便揭示矛盾，抓住关键，并用科学的方法调整计划安排，找出最好的 计划方案。 2 . 1 . 1 基本概念与原理 网络计划技术是以网络图的形式制定计划，原理就是要在复杂的网 络图中找出 关键路线。 对各关键工序，优先安排资源， 挖掘潜力， 采取相应措施，尽量压缩需 要的时间。而对非关键路线上的各个工序，只要在不影响工程完工时间的条件下， 抽出适当的人力、物力等资源，用在关键工序上，以达到缩短工期的目的。应用网 络计划技术是获得最优方案，并据 以组织和控制生产，达到预定目标的一种科学管 理方法。其内容包括: 用网络图来表达一项计划中 各工作 ( 活动、 工序)的先后顺序和相互关系; 找出关键工序和关键路线; 通过不断改善网络计划，选择最优方案并付诸实施; 在计划执行过程 中进行有效的控制和监督，保证合理地使用人力、物力和 财力，按预定目标完成任务。 网络计划技术与计算机的结合使项目 管理工作发生了根本性变革。它能形象地 把整个计划用网络图表示出来， 这就是整个计划的数学模型，可以应用计算机进行 计算，通过计算可以得出哪些工序是关键工序，必须确保按期完成，哪些工序有浮 动时间，以便于对计划执行进行有效的监督和控制;不同方案计划的优劣可以进行 比 较， 便于从众多的可行方案中 选择最优方案，付诸实施; 可以 将工期、费用、资 源一起考虑，统筹安排，对计划进行优化和调整。网络计划技术表现形式为单代号 网 络及双代号网络，具有代表性的应用方法是计划评审技术法( p e r t ) 和关键路径法 ( c p m) o c p m 和 p e r t ， 是独立发展起来的计划方法。两者的主要区别在于:c p m 是以 经验数据为基础来确定各项工作的时间，而 p e r t则把各项工作的时间作为随机变 景来处理。所以，前者往往被称为肯定型网络计划技术，而后者往往被称为非肯定 型网络计划技术。前者是以缩短时间、 提高投资效益为目的，而后者则能指出 缩短 华北电力大学硕士学位论文 时间、节约费用的关键所在。因此， 将两者有机结合，可以 获得更显著的效果。 2 . 1 . 2网络图的基本内容 网络图是网络计划技术的 基础， 应用和研究网络计划技术，首先要从网 络图开 始。如何简便、正确地绘制 出一张网络图也就成了我们所关心的一个问题 。网络图 是用来表示工作流程的有向、 有序的网状图形，由箭线和节点组成。网 络图 有多种 表示 方式， 最常见 的 有双代号 网络 ( a c t iv it y - o n - a r r o w n e t w o r k , a o a ) 和单 代号网 络 ( a c t i v i t y - o n - n o d e n e t w o r k , ao n ) 计算机在绘制网络图时，主要完成的工作有: 结点编号、结点布局、结点连线、 交互调整和图形输出。 绘制网络图必须遵循的规则有: 在网络图中不能出 现循环路线。即箭线从某一结点出发，只能自 左向右前 进，不能反方向又重新回到该结点上去。 两个相邻结点之间只能有一条箭线。如果两个相邻结点之间是有好几项平 行工序，除一项工序之外 ，其余工序均应增加结点，并引用虚箭线分开， 以示区别。 网络图中必须有且只能有一个始结点和一个终结点，在中间不允许出现始 结点和终结点，在实际工作中如果出现这种情况，就应将没有紧前工序的 工序用虚箭线同始结点连接起来，或调整为同一个始结点。将没有紧后工 序的工序用虚箭线同终结点连接起来，或调整为同一个终结点。 2 . 1 . 3 横道和双代号网络图的比 较 计划图的表现形式有很多种，长期以来， 人们习惯使用传统的方法是本世纪初 美国人 l . h . g a n t t 创立的横道图的 计划方法。 该计划编制起来比较简单，便于单项 工作计划执行者识读。但由于各个工序间的逻辑关系不明确，故不容易发现相关 上 作之间可能出现的逻辑错误，因此总体的 合理性难以评定，这种图适用于轮廓性的 进度计划或工序及项 目相对简单的工程。 紧前任务 任务描述 紧后任务 图 2 - 1 横道图的示例 华北电力大学硕士学位论文 时间、节约费用的关键所在。因此， 将两者有机结合，可以 获得更显著的效果。 2 . 1 . 2网络图的基本内容 网络图是网络计划技术的 基础， 应用和研究网络计划技术，首先要从网 络图开 始。如何简便、正确地绘制 出一张网络图也就成了我们所关心的一个问题 。网络图 是用来表示工作流程的有向、 有序的网状图形，由箭线和节点组成。网 络图 有多种 表示 方式， 最常见 的 有双代号 网络 ( a c t iv it y - o n - a r r o w n e t w o r k , a o a ) 和单 代号网 络 ( a c t i v i t y - o n - n o d e n e t w o r k , ao n ) 计算机在绘制网络图时，主要完成的工作有: 结点编号、结点布局、结点连线、 交互调整和图形输出。 绘制网络图必须遵循的规则有: 在网络图中不能出 现循环路线。即箭线从某一结点出发，只能自 左向右前 进，不能反方向又重新回到该结点上去。 两个相邻结点之间只能有一条箭线。如果两个相邻结点之间是有好几项平 行工序，除一项工序之外 ，其余工序均应增加结点，并引用虚箭线分开， 以示区别。 网络图中必须有且只能有一个始结点和一个终结点，在中间不允许出现始 结点和终结点，在实际工作中如果出现这种情况，就应将没有紧前工序的 工序用虚箭线同始结点连接起来，或调整为同一个始结点。将没有紧后工 序的工序用虚箭线同终结点连接起来，或调整为同一个终结点。 2 . 1 . 3 横道和双代号网络图的比 较 计划图的表现形式有很多种，长期以来， 人们习惯使用传统的方法是本世纪初 美国人 l . h . g a n t t 创立的横道图的 计划方法。 该计划编制起来比较简单，便于单项 工作计划执行者识读。但由于各个工序间的逻辑关系不明确，故不容易发现相关 上 作之间可能出现的逻辑错误，因此总体的 合理性难以评定，这种图适用于轮廓性的 进度计划或工序及项 目相对简单的工程。 紧前任务 任务描述 紧后任务 图 2 - 1 横道图的示例 华北电力大学硕士学位论文 时间、节约费用的关键所在。因此， 将两者有机结合，可以 获得更显著的效果。 2 . 1 . 2网络图的基本内容 网络图是网络计划技术的 基础， 应用和研究网络计划技术，首先要从网 络图开 始。如何简便、正确地绘制 出一张网络图也就成了我们所关心的一个问题 。网络图 是用来表示工作流程的有向、 有序的网状图形，由箭线和节点组成。网 络图 有多种 表示 方式， 最常见 的 有双代号 网络 ( a c t iv it y - o n - a r r o w n e t w o r k , a o a ) 和单 代号网 络 ( a c t i v i t y - o n - n o d e n e t w o r k , ao n ) 表 示活 动v i 必 须先 于 活 动v i 进行。 如果 在有向 无 环的带 权图 中 用 有向 边表示一个工程中的各项活动 ( a c t i v i t y ) ， 用有向 边上的权值表示活动的持续时 间 d u r a t i o n) ， 用顶点表示事件 ( e v e n t ) ， 则这种的有向图叫做用边表示活动 的网络，简称a o e ( a c t i v e o n e d g e s )网络。 a o e网络可以使人们了解: 华北电力大学硕士学位论文 研究某个工程至少需要多少时间? 哪些活动是影响工程进度的关键? 2 . 2 . 1 拓扑排序 对一个有向无环图( d i r e c t e d a c y c l i c g r a p h 简称 d a g ) g进行拓扑排序，是将。 中 所 有顶 点 排 成一个 线 性 序列， 使 得图 中 任 意一 对 顶点u 和v ， 若 e e ( g ) ,