第6章_网络计划

第6章网络计划 第六章网络计划 目前 许多国家都已认识到 网络计划 是一种行之有效的管理与优化方法之一 实践证明 应用网络计划技术组织和管理生产和项目一般能缩短工期20 且降低成本10 左右 美国于1962年最早采用 网络计划 技术 以保证工程的进度和质量 迄今为止 美国基本上实现了用计算机绘图 优化计算和资源平衡 项目进度控制 在此基础上 又提出了新的网络计划技术 例如图示评审技术 风险评审技术等 20世纪60年代初期 我国著名科学家钱学森将网络计划技术引入我国的航天系统 1965年 华罗庚在综合研究网络计划的各种方法基础上 发表了 统筹方法平话 为网络技术在我国的广泛应用奠定了理论基础 上海宝钢1号高炉土建工程应用网络计划 缩短工期21 降低成本9 8 广州白天鹅宾馆建设中 应用网络计划 比外商签订的合同提前4个半月 仅投资利息就节约1000万港币 6 1网络计划图 6 1 1网络计划图的构成与基本术语 网络图计划图 它是网络图上标注时标和时间参数的进度计划图 本质上是一个有时序的有向赋权图 可表述关键路线法 CPM 和计划评审技术 PERT 其结构和术语是一样的 主要由工序 事项和完成各工序的时间三个要素所构成 1 工序 作业 工作 活动 指一项具体活动内容 需要花费一定资源 经过一定时间才能完成的相对独立的生产过程或活动过程 开始 结束 2 事项 连接各工序的结点 表示紧前工序的结束 和紧后工序的开始 紧前工序 1 2 3 紧后工序 3 工序时间 完成某道工序所需时间 用t i j 表示 15 6 1 2网络图的绘制 6 1 2 1绘制网络图的基本原则包括以下5点 第1点 网络图不能有循环回路 第2点 两个事项之间只能有一道工序 a b c 虚工序 1 2 d 3 4 5 第3点 网络中不能有缺口 第4点 平行工序和交叉工序的表示方法 例1 a b c为三道平行工序 可同时进行 完工后转入d工序 a b c d 1 2 4 3 5 例2 加工三个零件 每个零件都需经过a b两道工序 每道工序需要1小时 a1 a2 b1 a3 b2 b3 1 1 1 1 1 1 6 1 3绘制网络图的基本步骤 第1步 作业分解 将一项任务或工程分解为若干相对独立的工序 确定相互关系以及工时定额 第2步 建立工序明细表 第3步 绘制草图 第4步 整理草图 给事项编号 第5点 网络图一般只有一个起点事项和一个终点事项 a 4 b 2 c 3 d 2 e 3 e 3 f 3 g 5 C H E M B G L G A F A D I K 6 2网络图与时间参数 6 2 1路线与关键路线 1 路 从起点事项出发 顺着箭头所指方向 经过一系列事项和箭线 连续不断地到达终点事项的一条有向通路 2 关键路线 总时间最长的路线 它决定计划完成时间 6 2 2网络图的时间参数 持续时间与起止时间 1 研究时间的目的 1 确定完成计划所需的最短时间 2 提供关键工序的清单 这些工序必须按期完成 3 提供非关键工序可利用的机动时间 2 工序时间 工时 t i j 1 单一时间估计法 2 三点时间估计法 a 最乐观时间 m 最可能时间 b 最悲观时间 1 事项的最早时间tE i 指从该事项开始的各道工序最早可能开始工作的时间 计算方向 始点 终点 1 令tE 1 0 2 确定递推关系 6 2 3时间参数 2 事项的最迟时间TL j 指以该事项结束的所有工序最迟必须完成时间 计算方向 终点 始点 1 TL n 完工期 2 确定递推关系 例题 1 2 3 4 5 6 7 a 3 b 2 c 4 5 5 d e 7 f 8 g 8 h 6 5 TE TL 0 3 2 4 5 8 12 5 19 令TL 7 TE 7 19 19 11 12 5 5 5 4 5 6 0 关键路线 1 4 6 7 结论 若 i j 为关键工序 TE i TL i TE j TL j 3 工序的最早开始时间TES i j 1 TES i j TE i 3 确定递推关系 2 TES 1 j 0 4 工序的最早结束时间TEF i j 5 工序的最迟必须开始时间TLS i j 2 TLS i n 完工期 t i n 1 TLS i j TL j t i j 3 确定递推关系 6 工序的最迟必须完成时间TLF i j 1 TLF i j TL j 2 TLF i j TLS i j t i j 7 工序的总时差TF i j 在不影响计划完工期的前提下 工序 i j 具有的机动时间 8 工序的单时差FF i j 在不影响紧后工序最早可能开始时间的前提下 工序 i j 具有的机动时间 6 3网络计划的优化 6 3 1时间优化 1 前提 资源有保证 2 方法 1 压缩关键工序的工时 2 调整网络结构 尽量采用平行工序 交叉工序 3 利用时差 从关键工序上抽调部分人力 物力等资源 加强关键工序的力量 6 3 2成本优化 1 工期与成本的关系 按经济用途划分 1 直接费用 2 间接费用 缩短工期会使直接费用 间接费用 CM对应的成本最低 TM为最低成本日程 2 优化方法 1 确定每道工序的直接费用变动率g CN 最低费用 CM 极限费用 TN 正常工期 TM 最短工期 2 计算正常完工总费用 工程费用 正常完工直接费用 间接费用 3 比较不同赶工进度的方案 确定最低成本日程 工程费用 赶工 直接费用 间接费用 赶工费用 网络计划优化示例 TimeLinesoftware ProjectScheduler MicrosoftProjectSeries 网络计划技术是在1958至1959年发展起来的 当时美国海军北极星导弹的计划采用了该技术 使项目完成的时间比原计划提前了18个月 现已被广泛地应用于各种工程项目的时间 成本 各种资源的优化 1965年 我国著名的科学家华罗庚开始在国内推广此技术 取得了不菲的效果 实践证明 网络计划技术是一种十分有效的科学管理方法 该方法的核心是关键路线的确定 网络计划技术的优化方法通常分为四部曲 网络图的绘制 相关参数的计算 关键路线的确定 工序总时差为零的线路 时间 成本或其他资源的优化 师生互动 网络技术技术方法实例分析 实例1 设一给定的工程项目的作业分解如下表所示 绘制该工程项目的网络图 计算时间参数 确定关键路线 解 1 根据该工程项目作业分解表可得其网络图如下 时间参数计算集成表 解 3 总时差为零的工序为关键工序 由关键工序组成的从始点到终点的一条有向路径称为关键路线 因为 所以A C E G H为关键工序 关键路线为 师生互动 网络技术技术方法实例分析 实例2 已知某工程的资料如下表所示 且该工程的间接费用为500元 天 试求该工程的最低成本日程 解 1 根据该工程资料可得其网络图如下 2 根据该工程项目的网络图计算下列时间参数如下 时间参数计算集成表 其余的总时差均不为零 解 3 因为最早时间与最迟时间相等的事项所形成的路线为关键路线 所以对应的关键工序为B G H 且关键路线为 解 4 根据关键路线 易知工程工期为8 4 3 15 从而工程的总费用为15 500 2000 3000 1500 22800 元 若希望缩短工期 则应首先缩短关键路线上赶一天进度所需费用最小的工序作业的时间 B G H三个工序中 G工序赶一天的进度所需费用最低 300元 天 且小于一天的工程间接费用500元 故考虑缩短G工序的作业时间1天 此时工期为14天 总费用为22800 300 500 22600 元 关键路线就有三条 分别为B G H B C A D G H 如果继续缩短工期 赶进度所需费用将超过因缩短工期而节约的间接费用 从而导致工程总费用不减反增的情况 综述所述 该工程的最低成本日程为14天 工程总费用为22600元 课外练习 附录 正常完工期TN 15 天 间接费用 80元 天 直接费用总和 1380 元 1 正常完工费用C1 1380 15 80 2580 元 2 优先考虑关键路线上g值较小的工序 c 1 C2 1380 14 80 50 2550 元 T 14 天 2 g 2 C3 2550 2 70 2 80 2530 元 T 12 天 3 当g 单位时间间接费用时 缩短工期会使总费用下降 最低成本日程为12天 某项工程的资料如下表所示 用户提出 承包单位如能把施工日期压缩到42天完成 除正常的承包费用外 还给奖金1000元 问承包单位是否应接受这一要求 工程正常完工期 48 天 1 E 1 25元完工期 47天 5 2 I 2 100元完工期 45天 18 3 B E 1 75元完工期 44天 4 K 2 300元完工期 42天 500元 7 4 5 关键路线 1 2 4 5 6 8 9 第四节计划按期完成的概率分析 一 分布与概率分析 1 概率型各工序时间服从 分布 2 概率分析 2 概率分析 一项工程的完成时间为各道关键工序的平均时间之和 由于关键工序的时间是相互独立的 根据中心极限定理 工程完工期服从正态分布 T N TE 中心极限定理 若 1 2 n是一串相互独立相同分布的随机变量 随机变量序列 n 的部分和 1 2 n收敛于正态分布 分析内容 问题归结为 1 给定目标完工时间TK 求完成的概率P u 2 给