（水利工程专业论文）水利工程建设风险监控与预警研究.pdf

摘要 随着我国国民经济的快速发展，基础设施投资建设的速度与幅度同样迅猛增 长。这些基础设施建设项目，如水利、道路、桥梁等，多属于大型工程项目，其 往往投资大、工期长，并且在复杂的自然和社会环境中进行建设，面临的风险非 常大。对于大型工程项目建设也迫切需要建立科学的风险监控指标体系和预警方 法，客观、及时地跟踪和控制工程的实际进展情况。本论文旨在大型水利工程项 目建设过程中，结合网络计划技术中的c p m p e r t ，同时应用和改进传统挣值法， 建立基于多级挣值法的建设风险预警指标体系和风险监控模型。本文所提出的多 级挣值法风险监控模型提供了较传统挣值分析方法更多的项目执行情况的原因 分析，使项目管理者既了解了项目的整体执行情况，又可以获得下一级项目造成 这种结果的原因信息，进而能够实时检测和监控建设期的大型工程项日管理过程 中的异常数据，实现项目的风险监控和预警。同时，本文将该模型在天津港南疆 港区神华煤炭码头工程( 码头主体及东护岸) 项目中进行了应用，而且取得了很 好的效果。 关键词：水利工程风险预警挣得值监控 a b s t r a c t w i t ht h ec h i n e s ee c o n o m yd e v e l o p i n gq u i c k l y , t h ei n f r a s t r u c t u r ec o n s t r u c t i o n i n v e s t m e n t sa r ei n c r e a s i n gr a p i d l ya n dw i d e l y t h e s ei n f r a s t r u c t u r ec o n s t r u c t i o n p r o j e c t s ，s u c ha sh y d r a u l i cp r o j e c t s ，r o a d s ，b r i d g e sa n ds oo n ，w h i c hm o s t l yb e l o n gt o l a r g e s c a l ec o n s t r u c t i o np r o j e c t s ，a l w a y sn e e dm o r ei n v e s t m e n t ，l o n g e rc o n s t r u c t i o n p e r i o d ，a n d a r ec o n s t r u c t e di n c o m p l i c a t e dn a t u r a le n v i r o n m e n ta n ds o c i a l c i r c u m s t a n c e ，h e n c e ，t h e yw i l lf a c em o r er i s k s i ti sn e c e s s a r yt os t u d yt h er i s ke a r l y w a r n i n ga n dm o n i t o r i n gf o rl a r g ec o n s t r u c t i o np r o j e c t s ，w h i c hc a l lt r a c ka n dc o n t r o l t h ep r a c t i c a lp r o g r e s ss i t u a t i o no ft h ep r o j e c to b j e c t i v e l ya n dt i m e l y t h i sp a p e r c o m b i n e dc p m p e r ti nn e t w o r kt e c h n i q u ew i t he a r n e dv a l u em e t h o d ( e v m ) ， i m p r o v e dt r a d i t i o n a le a r n e dv a l u em e t h o d ，a n ds e tu pt h er i s ke a r l yw a r n i n ga n d m o n i t o r i n gm o d e lw i t hm u l t i - l e v e le a r n e dv a l u em e t h o df o rt h em a n a g e m e n to ft h e l a r g eh y d r a u l i cc o n s t r u c t i o np r o j e c t s m u l t i - l e v e le a r n e dv a l u em e t h o dm e n t i o n e di n t h i sp a p e rc a nm a k ep r o j e c tm a n a g e r sn o to n l yk n o we n t i r e l yp r o je c tp e r f o r m a n c eb u t a l s og e tr e a s o ni n f o r m a t i o no fs u b l e v e lp r o je c t st h r o u g hm o r ea n a l y s i sf o rp r o j e c t p e r f o r m a n c e w h a t sm o r e ，t h em o d e lc a l ld e t e c ta n dm o n i t o rt h ea b n o r m a lt i m ea n d c o s td a t ai nt h ep e r i o do fl a r g ec o n s t r u c t i o np r o j c o t s f i n a l l y , t h em o d e li nt h i sp a p e r w a sa p p l i e dt ot h ec a s eo ft h es h e n h u ac o a ld o c kp r o j e c ti nt i a n j i np o r t ，w h i c h i l l u s t r a t e dag o o dr e s u l t k e yw o r d s ：h y d r a u l i cc o n s t r u c t i o np r o j e c t s ，r i s k ，e a r l yw a r n i n g ，e a r n e dv a l u e ， m o n i t o r i n g 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且义得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文巾不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤洼叁堂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。 学位论文版权使用授权书 力ft 年影月0r 本学位论文作者完全了解墨盗苤堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权：苤盗盘堂呵以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 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 签字- 1 期 翩繇i v “叽 7 第一章绪论 1 。1 研究背景 第一章绪论 随着我国近几年国民经济的快速发展，基础设施投资建设的速度与幅度同样 增长迅猛。然而，根据国家审计署( r w v l ，a u d i t g o v c n ) 每年的基础设施项目审 计结果，项目拖期和投资浪费的数字更令人痛心。如：根据2 0 0 6 年第1 号( 总 第1 3 号) ：部分水利建设资金和水利项目审计结果( 0 6 3 2 9 ) ，抽查的3 5 4 个项目， 其中有1 0 9 个未按计划建成，抽查3 0 5 个项目中有2 1 个存在质量缺陷。根据2 0 0 4 年第3 号( 总第0 4 号) ：部分城市基础设施国债项目建设效果的审计结果，抽查 的5 2 6 个项目中，有1 3 6 个未按照国家发展改革委与有关省( 区、市) 政府签订 的建设责任书或项目计划建成。并且，报告指出：项目管理薄弱、粗放是其主要 原因之一。 基础设施项目多属于大型工程项目，如水利、道路、桥梁等基础设施建设项 目，其往往投资大、工期长，仅就建设期而言其面临的风险也非常大。为了加强 对这些大型工程项目的建设风险控制与管理，很多项目都建立了工程项目管理信 息系统，实现了项目投资、工期、合同等控制的信息化。但由于大型工程项目管 理过程的复杂性和动态性，存储的数据大都是高维的，非结构化的，产生的信息 量也是动态的、巨大的。而随着存储信息的增多，管理者面对庞大、繁杂的数据 和信息，往往无法从中发现存在的相互关系、内在规律及其相关影响因素，进而 造成信息资源的巨大浪费，而且也很难真正起到项目风险的监控、管理作用。 本文旨在根据大型工程项目的特点，针对建设阶段，建立基于多级挣得值分 析的建设风险预警方法和模型，在项目信息库中实时搜寻和监控建设期的项目管 理过程中的工期和成本异常数据，实现项目的进度、成本的风险监控和预警。 1 2 国内外研究现状 目前，国内外关于大型工程项目建设期风险预警与控制的研究主要按照两条 路线进行，一条路线是以定量研究方法为主，采用概率统计方法来进行研究，如 上世纪5 0 年代美国海军在计划和控制北极星导弹的研制时提出的p e r t 技 术，用于解决项目各活动逻辑关系确定，活动持续时间不确定的项目工期问题。 然而，s t e v e np e n d e r ( 2 0 0 1 ) 【l 】认为传统的基于概率和统计分析的项目风险管理 理论在解决项目风险管理的问题上存在以下不足：( 1 ) 概率论基于随机性假设， 第一章绪论 而项目则是人们自觉地计划的结果，应用随机性假设有些勉强。( 2 ) 项目具有 唯一性，而采用概率统计分析需具备的大量可重复的信息以及不同项目数据之间 具有相关性和可靠性，这二者难免产生矛盾。 ( 3 ) 概率论假设将来的状态是可 知的并且是可预测的，而项目本身具有很多不可知和无法预测的结果，尤其是考 虑到人的行为之后。 ( 4 ) 我们进行决策时无法完全包含和处理所有相关的历史 信息，这是由于我们自身的能力限制。( 5 ) 我们在相互沟通项目的参数和结果 时，具有很大的模糊性，用概率论很难表达。 另一条路线是以定性研究为主，采用定性定量相结合的方法，一般是先辨识 项目存在的各种风险，然后设计指标体系，再根据指标体系由专家打分评价，根 据评价结果对风险进行分级，进而实现项目的风险预警与控制。该研究路线的优 点是可以充分利用专家的经验和知识，并对其进行量化分析，进而对风险进行分 析与预警。但不足之出在于过分依赖专家的主观经验判断，不能充分利用或忽略 了项目建设过程中的大量数据和信息。 国内外对项目风险预警管理的研究方式多样，而主要专注点在于建立项目风 险预警系统及项目风险预警计算方法两个方面。项目风险预警系统。i l m a r i 0 n i k a n d e 和e e r oe l o r a n t a l 2 , 3 通过运用信号契合信息理论普遍存在项目环境的原 理，从分析项目预警信号的特征、表象出发，提出了利用a n s o f f 弱信号理论识 别和处理项目管理中危险信息的思想，并在i b n a d0 。n i k a n d e 随后的论文中构建 了基于诱因一问题一反应三维关系的项目风险预警系统。国内学者刘艳玲【4 】将项 目风险预警系统归结为一个通过循环而不断获得提升的体系，该体系包括风险识 别、风险分析、风险后评价、风险对策及风险预警5 个子系统，并认为项目风险 预警系统( p r e w s ) 实质是度量项目运作过程中某种状态偏离预警线的强弱程 度、发出预警信号及提前采取防范措施的系统。陈建华【5 j 等则以调控为核心，提 出以过程动态控制以及多目标综合调控系统过程为基础的项目动态调控预警模 型。项目风险预警计算方法。对项目风险预警运算方法的选择及革新依据于预 警系统的设计，目前采用较多的运算方法包括概率分析法和信号分析法。概率分 析法是根据历史上各个安全状态下的指标表现，制定一套预警指标体系，运用概 率分析方法对指标现状进行综合评价，以判断风险管理对象的安全水平和发展趋 势。信号分析法通过分析影响风险事件的主要因素，考察其相互作用及变化，研 究风险发生机理、监控指标的发展趋势并形成风险信号，进而为制定风险对策提 供依据。 但是此两种方法对项目风险预警管理而言存在固有的不足：前者的分析假定 基点与项目柔性多变的特点相悖，无法全面分析项目的风险信息，必须加以其他 运算方法配合使用；后者则过分依赖专家的主观经验，作出定性分析，不能充分 利用项目实施过程中产生的大量信息，进行风险的定量分析。 挣值法( e a r nv a l u em a n a g e m e n t ，e v m ) 是现代项目管理中非常重要的一个 2 第一章绪论 项目监控方法，起源于1 9 世纪与2 0 世纪之交的工业工程，是在1 9 6 7 年美国国防部 制定的费用进度控制系统的准则( c o s t s c h e d u l ec o n t r o ls y s t e m sc r i t e r i a c s c s c ) 的基础上，开发出的项目成本与工期的集成管理技术方法。国外学者 对挣值法一直从事着相关的研刭“1 0 j ，其中，以f l e m i n g 和k o p p e l m a n 等为代表的 学者从上世纪八十年代初至今所取得的系列研究成果被美国项目管理协会 ( p m i ) 作为标准。以此为理论基础，k o p p e l m a n 主持开发了国际上应有广泛的 项目管理商用软件p 3 的执行绩效评价功能】。该方法通过综合分析项目的进度、 成本的度量值，确保项目管理者在项目出现偏差时能够尽快采取有效的纠正措 施，为项目的成本和进度的联合监控提供了依据。我国在2 0 0 0 年以后的项目管理 知识体系中对挣值法有了系统介绍，国内学者，如罗新星和苗维华【1 9 】，燕永贞 2 0 】 等，陆续发表了挣值法理论及其应用方面介绍性的学术文章，戚安邦【2 1 】，周晓宏 【2 2 1 ，孙贤俐2 3 】等从经济学和统计学角度对挣值法做了很多研究工作。 挣值法以完成工作预算的挣得值为基础，用三个关键中间变量( 计划预算值 b c w s 、挣得值b c w p 、实际值a c w p ) 二个差异分析变量( 进度偏差v s 、费用 偏差v c ) 和二个绩效指数变量( 进度绩效指数s p i 、费用绩效指数c p i ) 测量、 监控工程进度、费用，全面衡量和反映工程进展状况【矧。但是，r o d n e yh o w e s t 2 5 1 提出，传统挣值法分析问题，是把项目作为一个整体进行分析，不考虑项目的工 作分解结构( w b s ) 中的活动或工作包的情况，所有的分析运算都是依据汇总 的项目费用( 实际应用中也是这样做的) 。因此，单纯地对整个项目的进行挣值 分析得出的结果很可能与项目实际执行情况有很大偏差，甚至产生与实际相悖的 结论，使挣值法对项目的成本进度监控失效。长青等人【2 6 】针对上述不足，提出 了一种结合施工计划进度网络图对工程项目绩效进行分析的二级挣值分析方法， 对二级分项目的费用进度执行情况分别进行挣值分析，然后综合考虑二级分项 目的分析结果，对整个项目的进度费用执行绩效进行评价。但对于大型工程项 目，由于分项分部工程多，作业和资源需求数量庞大，这就需要设计和开发科学、 有效、快捷的模型和算法来计算和分析二级( 或以下各级) 项目、项目作业、项 目资源等的挣得值及其他指标变量，并能够实时、迅速地检测出其中的异常数据 信号，进而达到项目风险监控与预警的目的。 测体温、量血压虽然不能治病，但能发现病灶。随着我国基础设施投资建设 的快速增长，迫切需要建立科学、有效的大型工程项目建设风险监控指标体系和 预警方法，才能客观、及时地跟踪和控制工程的实际建设情况，有效预防和避免 各类风险。 3 第一章绪论 1 3 问题的提出与本文的主要工作 1 3 1 问题的提出 挣值法最早被提出主要用于对项目在宏观上进行监控和绩效评价，反映的是 业主对承包商项目执行绩效的评价和控制。在应用中，人们逐渐认识到，传统挣 值法分析问题时，侧重于对项目的整体分析预测而忽略了项目内部工作的执行情 况。分析所需的三个指标数据是由一级项目下面的各级分项目逐级累加得到。如 果项目w b s 分解结构中的二级( 或以下各级) 项目中有些工作进度拖后使获得的 挣得值( b c w p ) t j x 于成本计划值( b c w s ) 或实际费用( a c w p ) ，而有些工作进度提 前使获得的挣得值大于成本计划值( b c w s ) 或实际费用( a c w p ) ，只要累加得到的 整个项目获得的挣值足够多，与计划成本( b c w s ) 以及实际费用( a c w p ) j ( 目比较就 可以取得良好的表面上的项目绩效，而工程的实际执行绩效却没有得到如实反 映。因此，简单地对整个项目的三指标数据进行累加比较分析得出的结果很可能 与项目实际执行情况有很大偏差，甚至产生与实际相悖的结论，使挣值法在项目 的成本进度监控中应用失效。 本文则在传统挣值法的基础上，进行改进，建立基于网络计划c p m p e r t 的多级挣得值监控预警方法，并针对大型水利工程项目的特点进行项目的风险监 控和预警。本论文的研究目标是在大型水利工程项目建设过程中，在c p m p e r t 基础上，应用和改进传统挣值法，设计和开发相应的进度成本风险监控和预警 模型和算法，对其所面临的风险进行实时监控和预警，为保证工程的顺利实施提 供决策支持与保障。 1 3 。2 本文的主要工作研究内容 ( 1 ) 建立基于挣值法的水利工程项目建设风险的监控和预警指标体系。 我们根据大型水利工程项目的特点，把作业分解结构( w b s ) 和资源成本 分解结构( r c b s ) 与挣值法相结合，设计多级项目、项目作业、项目资源成本 等的偏差和绩效指标变量，作为项目风险监控和预警的指标体系。 ( 2 ) 建立水利工程项目的多级挣得值监控与预警模型。 针对传统挣得值法的不足，再结合大型水利工程项目的特点，建立基于网络 计划c p m p e r t 的多级挣得值监控预警，包括水利工程项目的工期风险监控预 警模型和成本风险监控预警模型。 4 第一章绪论 1 4 本文的写作结构 本文一共分为五章，具体章节内容如下： 第一章绪论，主要阐述了论文的研究背景、国内外研究现状以及本文的主要 研究工作。 第二章工程项目工期成本风险管理，主要阐述了工程项目工期的风险控制方 法，重点讨论了p e r t 与c p m 这两种常用的工期控制方法。然后，重点阐述了 用于工程项目进度、成本联合监控的传统的挣得值模型。 第三章工程项目多级挣得值的风险监控与预警模型，主要针对传统挣得值模 型的不足，建立了基于网络计划c p m p e r t 的多级挣得值监控预警模型，并给 出了相应的控制措施。 第四章工程实例分析，主要是将第三章所建立的多级挣得值监控预警模型应 用到天津港南疆港区神华煤炭码头项目，进行了详细的讨论与实证分析。 第五章结论与展望，主要对本文的研究工作和取得的成果进行了讨论，并对 未来将要进行的研究内容进行了展望。 5 第二章工程项目工期成本风险管理 第二章工程项目工期成本风险管理 2 1 项目工期风险管理 一般认为当前工程项目管理中三大控制，既质量、进度和成本( 投资) 控 制是项目成败的关键。三大控制的目标是对立和统一的关系，通常情况下，进度 快须加大成本但可以提前使用提高投资效益；进度快可能影响质量，而质量控制 严格则可能影响进度，但质量好不返工则可以加快进度；保证质量可能增加成本， 但使用期间不出现故障则能提高投资效益。 工期、成本和质量共同构成工程项目管理的目标系统，相辅相成，互相联 系，互相影响，某一方面的变化必然引起另两个方面的变化，本文重点讨论质量 为受控状态下的工期与成本关系，对这两个目标进行分别的控制和管理，往往带 来了许多问题。例如：项目因资金不到位而拖延；当成本结算发现严重超支时， 已为时过晚。因此，需要对项目进度和成本进行联合分析并优化，以实现项目的 预期目标。 网络计划技术是工程项目管理中用于进度控制的常用的有效的方法，是2 0 世纪5 0 年代末发展起来的一种网络进度计划方法，能够将各工序间的逻辑关系 准确的表示出来，通过分析和计算能够确定关键工序，预先知道各个非关键工序 的时差，预测各工序超前或滞后对总工期产生多大的影响，适用于复杂的，开放 性的、一次性的大型工程项目的进度控制。网络计划技术种类很多，主要有以下 几种： 关键线路法( c p m ) ：指计划中工作和工作之间的逻辑关系肯定，且对每项 工作只估定一个肯定的持续时间的网络计划技术。 计划评审技术( p e r t ) ：指计划中工作和工作之间的逻辑关系肯定，但工 作的持续时间不肯定，应进行时间参数估算，并对按期完成任务的可能性作出评 价的网络计划技术。 图示评审技术( g e r t ) ：指计划中工作和工作之间的逻辑关系不肯定，且 工作的持续时间也不肯定，按随机变量进行分析的网络计划技术。 风险评审技术( v e r t ) ：指计划中工作和工作之间的逻辑关系和工作的持 续时间都不肯定，可同时就费用、时间、效能三方面作综合分析并对可能发生的 风险概率估计的网络计划技术。 6 第二章工程项目工期成本风险管理 2 1 1c p m p e r t 技术 目前应用比较广泛的两种计划方法是关键路径法( c r i t i c a lp a t hm e t h o d ，简 称c p m ) 和计划评审技术( 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 ) 。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 随机变量来处理。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。 要对工程项目进行进度和成本的联合控制优化，首先要制定合理的施工网 络计划，而制定施工网络计划最主要的数据资料是各道工序之间合理顺序和每道 工序工作时间。各道工序之间有的有严格的先后顺序，有的可以平行实施，有的 可以交叉作业，一般的工序划分的越细，工序之间的间隔时间就越容易缩短，但 有可能影响总成本，如可平行实施工序如果同时实施，则势必增加投资。另外， 每道工序的工作时间准确与否直接关系到总工期的准确程度，进而影响工程的进 度和成本。一个或多个关键工序的工作时间没有能够准确估计，是导致项目工期 延误的重要因素之一。如果工序工作时间的估计过于乐观( 即使是非关键工序) ， 可能会导致工期延误，反之，如果工序工作时间的估计过于悲观，则会产生资源 闲置，管理费用的增加以及其它一些问题，总之，工序工作时间估计得准确施工 网络计划才有意义。 2 1 2 计算工作时差确定关键路径 1 工作的最早开始时间 1 作j 的最早开始时间用t e ( j ) 表示，它表明以它为始点的各工作最早开始时 间，也表示以它为终点的各工作的最早完成时间 i 如( 1 ) = 0 h ( ) = m a x t ( f ) + t ( i ，朋 l i 2 工作的最迟开始时间 工作i 的最迟开始时间用t l ( i ) 表示，它表明在不影响任务总工期条件下，以 它为始点的工作的最迟必须开始时间，或以它为终点的各工作的最迟完成时间。 一般情况下，都把项目工程的最早完工时间作为工程的总工期。 h ( 刀) = 启工期域毫( 胛) ) it ( f ) = m i n e t ( ) 一t ( i ，朋 l j 3 时差 7 第二章工程项目工期成本风险管珲 ( 1 ) 总时差 r ( i ，j ) = f u ( f ，j ) 一t e s ( i ，) = t l r ( f ，) 一f 盯( i ，j ) = t l ( ) 一t e o ) 一t ( i ，) 在不影响任务总工期的条件下，某工作( i ，j ) 可以延迟其开工时间的最入幅 度叫该工作的总时差。工作( i j ) 总时差等于它的最迟完成时间与最早完成时间 之差。 ( 2 ) 自由时差 ，( f ，j ) = t e s ( j ，露) 一k ( f ，) 即自由时差等于其紧后工作的最早开始时间与本工作的最早完成时间之差 关键路径上工作的延误一定会造成整个项目的延误，不在关键路径上的工 作是可以延误的，但必须在一定的限度内。一个非关键的工作可以延误并且不会 造成项目延误的时间量称为时差或浮动时间( 日程中的时差量表示在不影响其他 任务或项目完成日期的前提下，任务可以延迟的时间) 。 b 专恚l s t e s t = l f t 二e f t e s t - 最早开始时间 肝最早完成时间 l s t - 一最晚开始时间 工尸互一一最晚完成时间 4 关键路径的确定 关键路径有两种确定方法： ( 1 ) 在一条路径中，每个工作的时间之和等于工程工期，这条路径就 是关键路径。 ( 2 ) 若在一条路径中，每个工作的时差都是零，这条路径就是关键路 径。 对关键路径上的任何任务而言，其三刀必须与职丁相同。 2 1 3 项目工作历时估算 项目工作的持续时间( 历时) 估算就是根据现有条件估算出完成一项工作 时所需要的时间。工作的持续时间是计划过程的核心。 1 项目工作历时估算依据 一个工作的历时通常取决于完成工作所需的投入资源量和完成该工作所能 投入资源量。在实际投入量计算中，还要在这个粗略的估算上加上其他一些因素， 如：非项目活动消耗掉的损失时间；人们完成工作时的冲突等。 2 单一时间估计法 关键路径法( c p m ) 就是采用这种估算法，即工作历时的最终估算只取决 8 第二章工程项目工期成本风险管理 于一个值。如果使用单一时间估计法，则对这一个值的估计就必须尽可能地准确。 通常参考以下几方面： ( 1 ) 同类或类似项目的有关经验数据； ( 2 ) 有关定额资料，如： 每日完成量= 定额工作量每天投入工时 工序时间= 工序的实物工程量每日完成量 ( 3 ) 有关承包和分包合同规定的时间 ( 4 ) 对于极少数应用新技术、新工艺的工序，在既无经验可循又无定额可 查时，由监理、设计和施工作员研究协商确定。 3 三点时间估计法 计划评审技术( p e r t ) 就是采用这种估算法。即对一项工作，首先要估算 出在三个历时值，然后赋予每个值一个权重，最后通过计算得出工作的期望完成 时间。这三个历时值是：最乐观估计时间a ，在最顺利条件下完成该工作所需 要的时间，即完成该工作最短的估计时间；最可能估计时间m 在正常情况下 完成该工作所需要的时间，即完成该工作最大可能的时间，或称完成机会最多的 估计时间；最悲观估计时间b 在最不利条件下完成该工作所需要的时间，即完 成该工作最长的时间或称最保守的估计时间。 用这三种时间就可以粗略地描述工作历时的分布，那么项目工作( 工序) 的期望完成时间可以由以下经验公式求得： 疋= t a + 4 m + b 项目工作( 工序) 完成时间的方差： 降) 2 频 塞 a m b 持续时间 图2 - 1 ：项目作业工期分布 由实际工作情况表明，工作进行时出现最顺利和最不得情况都比较少，更 9 第二章工程项目工期成本风险管理 多的是在最可能完成时间内完成，工时的分布近似服从正态分布。假定m 的可 能性两倍于口和b 的可能性，应用加权平均法： 在( 口，研) 间的平均值为a + 2 m 在( 朋，6 ) 间的平均值为塑! 竺皇 工时的分布可以用旦之翌与垒等生各以昙可能性出现的分布来代表 平均( 期望) 工啾“) = l ( a + 2 m - + 竽) - 些竽 而方削= 三l ( 华一芋) 2 + ( 半一竽) 2l = ( 等) 2 依据项目工作的平均历时，可以编制项目进度计划，并可以根据概率统计 理论进一步计算出实现这一项目进度计划的可能性大小。 2 1 4 计算竣工期及概率分析 利用每道工序的平均期望工时t e 可以推算出总工时。但是，由于每道工序 的工时本身包含着随机因素，所以整个任务的总完工期也是个期望期。它是关键 路径上各道工序的平均工时之和z = 罗砟，所以总完工期的方差就是关键路径 上所有工序的方差之和罗盯2 。若工作足够多，每一工作的工时对整个任务的完 工期影响不大时，由中心极限定理可知，总完工期服从以【为均值，以罗仃2 为 方差的正态分布。 为达到严格控制工期，确保任务在计划期内完成的目的，可以计算在某一 给定期限r s 前完工的概率。可以指定多个完工期疋，直到求得有足够可靠性保 证的计划完工期曩，将其作为总工期。 桀 附：t s r s ) f ( 马，厨) 衍：。墨( 0 ，1 ) 次：( 警) 附。p ( 马，矿舻p ( 0 ，l 舻芳 式中，n ( t s ，仃2 ) 以砭为均值，仃2 为均方差的正态分布。 巾，j ) 以0 为均值，1 为均方差的标准正态分布。 一般的，在实际工程项目中可以参考三个工期值的关系来分析工期风险确 定实施进度。一是最低成本工期( 1 c ) ，即最理想工期；二是期望工期( 1 ) ， 即最可能实现的工期：三是计划工期( 1 s ) ，可能是其他非技术问题要求的工期， 一般也是最需要保证的工期。通过计算各工期之间的概率关系，来分析最可能的 1 0 第二章工程项目工期成本风险管理 工期或能否实现计划工期及怎样实现计划工期。如果没有达到满意的工期进度， 则需重新审查图纸、实施环境等因素，对工作的历时、顺序等采取技术措施进行 修订后，再进行分析。 2 2 项目工期成本风险的联合监控与预警 2 2 1b c w p 、a c w p 、b c w s 的概念 b c w s 为拟完工程计划预算费用，即根据批准认可的进度计划和预算，到某 一时点应完成的工作所需要支出或投入资金的累计值。这个值对衡量工程进度和 费用都是一个标尺或基准。一般来说b c w s 在工程实施过程中应保持不变，除非 合同出现变更。 b c w p 为已完工程计划预算费用，即根据批准认可的预算，到某一时点已经 完成的工作所需投入资金的累积值。由于业主正是根据这个值对承包商完成的工 作量进行支付，也就是承包商挣得的金额，故称挣得值，挣得值反映了满足质量 标准的工程实际进度。 a c w p 为已完工程实际费用，即到某一时点对已完成的工作承包商所实际花 费的金额。 以上三个值实际上是三个关于时间的函数，即：计划预算额( b c w s ) 昂( 晚 ( 0 k d ；实际支出额( a c w p ) t ( f ) ，( o k 乃；挣得值( b c w p ) 咫( ，) ，( 0 k d ； 其中丁表示项目工期，t 表示项目进展时点。三个函数代表的曲线如图2 2 所示。 预算 费1 t 7 t t ztl 时间 检查日期 计划完- r 日期 图2 2 挣得值评价曲线图 第二章工程项目工期成本风险管理 在理想状态下，上述三条曲线应该重合于邝( ，) ，( 0 b c w p 效率低，进用工作效率高 删5 s v a c w p 效率高，进若偏离不大维 s v 0c v o 度较快，投持现状 2 汐枷p 入延后 b c 、p b c w p a c w p b c w s 效率较高，抽出部分人员， a c 岍土婴 s v 0c v o 进度较快，放慢进度 3 纩 投入超前 a c 、 r f a c w p b c w p c w s 效率较低， 抽出部分人员， 4 s s v 0c v a c w p b c w p 效率较低，增加效率高的 s v a c w p 效率较高，迅速增加人员 s v 0 进度较慢，投入 6 b 伽 投入延后 纩一 2 5 第p n g 章工程实例分析 第四章工程实例分析 4 1 天津港南疆港区神华煤炭码头工程概况 4 1 1 项目建设地点与规模 天津港南疆港区神华煤炭码头项目位于天津港南疆港区东部，其堆场南 侧为拟建矿石堆场，西侧为拟建通用散货堆场。码头西侧为拟建南1 2 # 矿石 泊位，东端至现有防波堤口门。 本项目的建设规模为新建7 1 5 万吨级专用煤炭装船泊位3 个，码头长度 8 9 0 m ，新建专业化煤炭堆场约4 2 3 万平米，安装机械化煤炭卸车、堆存、装 船设备及输送系统，系统年通过能力为3 5 0 0 万吨。 4 1 2 主要工程内容 4 1 2 1 总平面布置 码头为顺岸形式，采用栈桥式布置方式，泊位西端与南1 2 # 泊位相接。 码头按3 个泊位考虑，长度8 9 0 m ，可同时停靠2 条7 万吨级船舶和l 条1 5 万吨级 船舶。 码头前沿停泊水域按1 5 万吨级码头船舶设计，设计底标高为1 9 6 米， 宽度按天津港习惯性做法，取为1 0 0 米，大于1 5 万吨级码头船舶的2 倍船 宽。港池设计底标高按1 5 万吨级和7 万吨级船舶设计，港池设计底标高分 别为1 7 4 m 和1 3 7 m ，港池东侧挖泥边线与码头前沿线夹角3 0 度，与主航 道连接，港池疏浚共7 8 7 万方( 含南1 2 # 港池部分挖泥、码头岸坡挖泥及施 工期回淤) 。 堆场布置在码头岸线后方五期围埝范围内、南防波堤以北的区域，堆场 面积约4 2 3 万平米，堆场平行于码头岸线布置，采用“四堆三取”布置6 条煤炭 堆场。 南港路向东延伸至五期围埝，作为港区疏港干道。 翻车机房布置在物流皮带长廊t l 2 机房的南侧。 辅建区分东西两处布置，布置有候工楼、食堂浴室、锅炉房、生活污水 处理设施及流机库、4 拌变电所、除尘泵房、压仓水池、电修间、铆焊维修间、 氮气乙炔存放间、备品备件库、五金材料库、机钳维修间等。 4 1 2 2 装卸工艺 第四章工程实例分析 装卸工艺系统包括：卸车一堆存系统、取料一装船系统和卸车一装船直 取三个系统。系统年通过能力：3 5 0 0 万吨年。 铁路卸车采用c 型双翻串联翻车机系统，近期三台( 远期预留一台) ，翻 车机近期可以翻卸解体c 6 4 型敞车列车，额定能力3 0 次d , 时，最高能力达3 3 次4 , 时：远期可以翻卸旋转车钩c 6 3 a 、c 8 0 型敞车。 装船采用移动、伸缩和俯仰式装船机三台，装船机额定能力6 0 0 0 d h 。 堆场设4 条堆料线、3 条取料线、6 条堆场，煤炭堆垛高度1 7 m 。堆场设 备采用堆取分开的悬臂堆料机和取料机，堆料机额定能力为4 0 0 0 t h ，取料机 额定能力为6 0 0 0 v h ；考虑配煤要求，每条取料线上增设一台额定能力为 3 0 0 0 t h 斗轮取料机。采用带式输送机联通翻车机、堆场堆料机、取料机和装 船机，组成完整的装卸工艺输送系统。 系统设除铁装置，计量装置。预留了建设煤炭采制样系统的可能性。 4 1 2 3 水工建筑物 码头主体结构采用桩基梁板式结构形式，码头排架间距为8 0 m ，每个排 架上布置7 根桩，基桩采用1 2 0 0 m m 的钢管桩。上部结构为预制预应力横梁、 轨道梁、连系梁、面板和靠船构件，各构件安装好后均采用现浇钢筋混凝土 接头将其连接成整体。 引桥在打桩船能施工的范围内基桩采用6 5 0 x 6 5 0 m m 预应力混凝土空心 方桩，其它基桩采用0 8 0 0 m m 的灌注桩，排架间距均为5 8 米；上部结构为预 制预应力横梁和面板，构件安装好后采用现浇钢筋混凝土接头将其连接成整 体。 接岸结构采用现浇混凝土挡土墙结