第章网络计划PPT课件.ppt

第七章图与网络分析 网络计划技术 第七章网络计划技术 横道图20世纪初 H L 甘特创造了 横道图法 将各项工作任务按其起迄时刻用一条粗线表示在有时间坐标的图表上 横道图能清楚地表明各项任务的进度安排 对提高管理水平作用明显 横道图法的缺点 不能显示各工作之间的内在联系和逻辑关系 不能清晰地显示影响整个工程的关键因素 GanttChart 合理安排运作次序使所需车辆数量最少 GanttChart 网络计划技术1956年 美国杜邦公司运用网络计划技术来统筹各项工作 并找出编制与执行计划的关键路线 称为关键路线法 CriticalPathMethod 简称CPM 1958年 美国海军武器局在制定研制 北极星 导弹计划时 开发出了计划评审技术 ProgramEvaluationandReviewTechnique 简称PERT 1962年产生了能够体现随机因素作用的图示评审技术 GraphicEvaluationandReviewTechnique 简称GERT 20世纪70年代 美国G L 穆勒等人 在GERT基础上提出了风险评审技术 VentureEvaluationReviewTechnique 简称VERT 这些技术方法均以网络描述工序及工序之间的关系 第一节网络图及其绘制规则 工序一项需要人力 物力或时间等资源的相对独立的活动过程 又称作业 在网络图中用箭线 表示 与某道工序前面直接相连的工序称为紧前工序 其后直接相连的后继工序为紧后工序 结点 事项 结点 事项 是相邻工序的分界点 一般用圆圈来表示 每个结点编上顺序号 箭尾结点表示工序的开始 箭头结点表示工序的完成 结点 事项 既不消耗人力 物力 也不占用时间 网络图由工序 事项及时间参数所构成的有向图即为网络图 用箭线表示工序 结点表示工序间相互关系的网络图 称箭线式网络 一 网络图的概念 工序表示的规定一条箭线和它的相关事项只能代表一道工序 不能代表多道工序 两个结点之间只能有一条箭线相连 不允许出现缺口与回路网络图中只能有一个始点和一个终点 使得自网络图的始点经由任何路径都可以到达终点 虚工序虚工序是为了表达相邻工序之间的逻辑关系而虚设的工序 不消耗时间 费用和资源 一般用虚箭线表示 方向的规定网络图是有方向的 工序应按工艺流程顺序或工作的逻辑关系从左向右排列 编号的规定编号应从始结点开始 按照时序依次从小到大对结点编号 直到终结点 编号时不允许箭头编号小于箭尾编号 二 绘制网络图的规则 某工程的工序一览表如下 试绘制网络图 1 2 3 4 5 6 例 某新产品研制项目的各项工序 所需时间及相互关系如下表 网络图 1 2 3 4 5 6 7 8 a50 d20 g30 i25 l25 b45 f18 e40 h15 c10 9 j35 第二节关键路线法 关键路线法是在网络图的基础上 通过计算时间参数 确定关键路线 从而对工程项目进行更有效的协调与计划 关键路线法适用于常规性生产项目的计划安排 各项工作重复性发生 有确定的操作规程和时间定额 有较完备的统计资料 关键路线法相当于我们经常说到的 确定型模型 泡茶工程 洗壶 洗杯 买茶叶 烧水 沏茶 5分钟 2分钟 4分钟 30分钟 1分钟 2 泡茶工程 洗壶 洗杯 买茶叶 烧水 沏茶 5分钟 2分钟 4分钟 30分钟 1分钟 5 2 4 30 1 洗壶 洗杯 买茶叶 烧水 沏茶 42分钟 5 洗壶 30 烧水 1 沏茶 2 洗杯 4 买茶叶 1 2 36分钟 关键路径 泡茶工程 洗壶 洗杯 买茶叶 烧水 沏茶 5分钟 2分钟 4分钟 30分钟 1分钟 5 2 4 30 1 洗壶 洗杯 买茶叶 烧水 沏茶 42分钟 5 洗壶 15 烧水 1 沏茶 2 洗杯 4 买茶叶 1 2 21分钟 关键路径 泡茶工程 洗壶 洗杯 买茶叶 烧水 沏茶 5分钟 2分钟 4分钟 30分钟 1分钟 5 洗壶 15 烧水 1 沏茶 洗杯 4 买茶叶 2 2 PERT 网络图 直接先行作业 洗壶 买茶叶 洗壶 洗杯 烧水 结点的最早时间tE j 结点j的最早时间tE j 等于从始点开始到本结点的最长路线上各道工序时间之和 从始点事项开始 自左向右 顺着箭线方向逐个计算 一 结点 事项 的时间参数计算 结点的最迟时间tL j 指以该事项为结束的各道工序最迟必须完工的时刻 否则将会影响后续工序按时开工 以至推迟整个工程的完工时间 从终点开始 从右向左 逆箭线方向逐个计算 计算结点时间参数 确定关键路线 1 2 3 4 5 6 0 4 6 4 6 16 16 6 6 6 6 0 工序最早可能开工时间tES i j 一个工序必须在其各紧前工序都完工后才能开工 工序最早可能开工时间等于其箭尾事项的最早时间 tES i j tE i 工序最早可能完工时间tEF i j 从最早可能开工时间开工 完成本工序的时间 tEF i j tES i j t i j 工序最迟必须开工时间tLS i j 在不影响工程如期完工的前提下 工序最迟必须开工的时刻 等于它的箭头事项的最迟时间减去本工序的作业时间tLS i j tL j t i j 工序最迟必须完工时间tLF i j 从最迟必须开工时间开工 完成本工序的时间 tLF i j tLS i j t i j tL j 二 工序的时间参数计算 时差又称机动时间或宽裕时间在不影响如期完成任务的条件下 各道工序可以机动使用的一段时间 工序总时差R i j 在不影响其紧后工序最迟必须开工的前提下 本工序最早可能完工时间可以推迟的时间 称为工序的总时差 R i j tLS i j tES i j tLF i j tEF i j tL j tE i t i j 三 时差与关键路线 工序单时差r i j 在不影响其紧后工序最早可能开工的前提下 本工序最早可能完工时间可以推迟的时间 r i j tE j tE i t i j 关键路线的确定总时差为零的工序称为关键工序 关键工序组成的路线就是关键路线 R i j r i j 计算时间参数 1 2 3 4 5 6 0 4 6 4 6 16 16 6 6 6 6 0 练习 1 在图上计算各工序的最早开始和最迟开始时间 2 用表格计算工序的6个时间参数 3 指出项目的关键工序和关键路线 4 求项目的完工时间 a 6 1 11 b 9 c 13 d 5 e 16 f 12 h 12 g 10 i 8 k 20 j 17 l 25 0 0 0 6 6 9 9 19 19 35 19 19 47 47 47 47 55 72 72 55 52 47 47 52 52 47 42 35 37 19 6 23 23 14 0 0 解 1 最早开始和最迟开始时间见下图 2 表格形式 a 6 1 11 b 9 c 13 d 5 e 16 f 12 h 12 g 10 i 8 k 20 j 17 l 25 0 0 0 6 6 9 9 19 19 35 19 19 47 47 47 47 55 72 72 55 52 47 47 52 52 47 42 35 37 19 6 23 23 14 0 0 4 工程的完工时间为72天 活動前後關係表 PrecedenceRelationshipsChart 科隆電腦公司 科隆電腦公司 PERT CPM網路 A90 B15 C5 F25 I30 G14 D20 E21 H28 J45 最早开始时间 最早完成时间 以顺向进行 ForwardPass 之方式检视网络 先由无立即前置活动之活动开始评估 如 科隆计算机公司中之活动A 令此活动之最早开始时间ES 0 令此活动之最早完成时间EF为活动时间 当某活动之所有立即前置活动的ES值都确定后 计算该活动的ES值ES 所有立即前置活动的ES值之最大值EF ES 该活动之活动时间 重复此程序直到所有活动皆被评估为止最后活动之EF值为该项目之最早完成时间 最早开始时间 最早完成时间 顺向进行 A90 B15 C5 F25 I30 G14 D20 E21 H28 J45 90 105 90 115 90 120 105 110 110 124 115 129 129 149 149 170 149 177 120 165 149 194 170 194 177 ES EF 最晚开始时间 最晚完成时间 以反向进行 ForwardPass 之方式检视网络 由没有后向活动之所有活动开始评估 如 科隆计算机公司中之活动E H J 该活动之最晚完成时间LF 最小项目完成时间 say194 该活动之最晚开始时间LS LF 活动时间 计算某活动之LF值若该活动之所有立即后置活动之LS值已决定 LF 所有立即后置活动的LS值之最小值LS LF 活动时间 重复此程序直到所有活动皆被评估为止 B F C A I E D G H H28 166 194 J J45 149 194 E21 173 194 90 105 90 115 90 120 105 110 115 129 129 149 149 170 149 177 149 194 153 173 146 166 194 129 149 0 90 129 149 D20 129 149 129 149 129 149 129 149 129 149 129 149 129 149 G14 115 129 I30 119 149 29 119 C5 110 115 B15 95 110 5 95 F25 90 115 0 90 A90 最晚开始时间 最晚完成时间 反向进行 宽松时间昰指某活动之ES可以在不致影响整个方案预期完成时间之下可以延迟的时间量 宽松时间 LS ES LF EF 宽松时间 时差 SlackTimes ES EF LS LF Slack Slack 重要活动 CriticalActivities 必须严格按计划执行 科隆计算机公司项目活动的宽松时间 关键工序上所有活动完成时间之总合为计划最小完成时间 关键工序为一组无宽松时间 Slack 0 的活动所组成 此要径连结START活动至FINISH活动 项目网络中至少存在一条关键工序关键工序昰网络中最长之路径 关键工序TheCriticalPath B F C A I E D G H H28 166 194 J J45 149 194 E21 173 194 90 105 90 115 90 120 105 110 115 129 129 149 149 170 149 177 149 194 D20 0 90 129 149 G14 115 129 I30 119 149 A90 C5 110 115 B15 95 110 F25 90 115 0 90 关键工序TheCriticalPath 第三节计划评审技术 实际工作中 许多工程项目的工序时间是不确定的或者是由于随机因素的影响 或者是属于开拓性的工作 没有经验数据或统计资料 很难确定工序时间 这时便不宜采用关键路线法 采用计划评审技术 对工序时间进行粗略的估计 而后绘制网络图 找出关键路线 并可对工程完工期进行概率估计 工序时间的三种可能估计 最乐观时间 在最理想的情况下完成工序所需时间a 最悲观时间 在最不利的情况下完成工序所需时间b 最可能时间 在正常情况下完成工序所需时间m 加权平均就是工序时间t 一 工序时间估计 二 工期估计 工程期望工期等于关键路线上各道工序的时间之和 设规定的工程完工时间为Tk 则完工时间的概率为 三 应用举例若合同规定工期为20 如期完工的概率 要求90 的把握如期完工 可接受的合同工期 绘制网络图 1 2 3 4 5 6 0 4 4 9 17 23 23 17 9 7 4 0 参数计算工程期望工期TE 23 关键工序的方差 2 49 9 则 x 1 29 查表知P x 9 9 P x 90 查表知 x 1 3 则可接受的合同工期为TE x 26 第四节网络计划的优化 缩短工程时间 改进工艺和技术装备 压缩关键工序的作业时间 合理组织平行作业 交叉作业 平行作业指两道以上相互独立的工序同时进行 交叉作业指将紧前工序完成的部分任务分期分批地转入下道工序 利用时差 合理调配资源等途径实现 时间 费用优化在时间进度优化中 重点在于如何缩短工期 工期的缩短与费用是密切相关的 网络计划的优化中 应考虑不同的完工时间所对应的工程费用 找到工程费用最低的完工时间 最低成本日程 极限完工时间 正常完工时间 直接费用 间接费用 最优完工时间 工程总费用 寻求最低成本日程的思路 从网络计划的关键工序着手 对增加直接费用较少的某些关键工序采取措施 缩短其作业时间 极限完工时间 正常完工时间 例 方案I 正常完工 1 2 3 4 5 6 0 3 5 11 10 15 15 12 11 5 8 0 工程费用C I 正产完工直接费用 间接费用 8800 200 15 11800元 方案II 在关键路线上赶进度赶进度的工序 关键工序d赶单位时间进度增加的直接费用最少 选择工序d赶紧度 赶进度的时间 工序d最多只能赶3天 非关键路线时差为2和5 故工序d只能赶2天 1 2 3 4 5 6 0 3 5 9 10 13 13 10 9 5 6 0 工程费用C II 正产完工直接费用 赶进度增加的直接费用 间接费用 8800 2 100 200 13 11600元 方案III 在关键路线上赶进度赶进度的工序 关键工序b赶单位时间进度增加的直接费用最少 选择工序b赶紧度 赶进度的时间 工序b最多只能赶2天 非关键路线时差为3 故工序b只能赶2天 1 2 3 4 5 6 0 3 3 7 8 11 11 8 7 3 4 0