基于网络计划技术的工程项目工期计划的优化.docx

崔建涛 ( 天津市汉沽区招标建筑管理站天津3 0 0 4 8 0 )摘 要:工期计划优化是工程项目进度管理中的一个重要组成部分, 本文从学习与回顾利用网络计划技术进行工程项目工期计划优化的基本原理和理论着手,介绍了网络计划技术在工程项目管理中的应用情况,分析网络计划技术应用中存在的问题,阐述了工期计划优化的实施情况,针对网络计划技术在我国工程项目中应用程度不高的问题,提出了规范建筑管理体制、加强人才培养、增强科学管理意识等推动网络计划技术应用的一些对策。关键词: 网络计划 工期计划 工期优化中图分类号 :TU72 1文献标识码 : A文章编号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 1 ) 1 0 ( a ) - 0 1 5 4 - 0 3工期计划优化是工程项目进度管理的重要组成部分 , 是项目管理的核心问题之 一。时间就是金钱, 如何有效地使工程项目 工期最优化 , 关系到工程项目能否更好地 实现投资收益的关键问题 , 也是关系到工 程项目本身成败的关键问题。因此, 在施工 前对工程项目的工期计划进行优化 , 就显 得尤为重要了。 间( E F) 、最晚开始时间( LS ) 、最晚结束时间( LF) 、活动的持续时间( T) 、总时差( T F) 、自 由时差 ( FF) 。( 1) 活动的最早开始时间。 活动的最早开始时间 , 用E S 来表示 , 指该活动最早可能开始的时间 , 必须在该活 动所有紧前活动结束后才能开始 。由于第 一项活动没有紧前活动 , 故取其的最早开 始时间ES=0。( 2) 活动的最早结束时间。 活动的最早结束时间 , 用E F来表示 , 指该活动最早可能完成的时间 , 它等于该活 动的最早开始时间加该活动的持续时间。( 3) 活动的最晚结束时间。 活动的最晚结束时间 , 用LF来表示 , 指在不影响项目工期的前提条件下 , 活动最 晚必须结束的时间 。由于网络图最后一个 活动没有紧后活动 , 故取该活动最晚完成 时间 LF 为项目工期 , 一般也为该工序的最 早完成时间。 ( 4) 活动的最晚开始时间。 活动的最晚开始时间 , 用 LS 来表示 , 指在不影响项目工期的前提条件下 , 活动最 晚必须开始的时间 , 它等于该活动的最晚 结束时间减去该活动的持续时间。( 5) 活动的持续时间。 活动的持续时间 , 用 T 来表示 , 指在满 足该活动所需资源的前提条件下 , 完成该 活动的所需要的正常持续时间。( 6) 总时差。总时差 , 用T F来表示 , 指在不影响项目 总工期的前提条件下 , 活动具有的最大松 弛时间 。如果活动的总时差为 0 , 则该活动 为项目的关键活动。( 7) 自由时差。自由时差 , 用 FF来表示 , 指在不影响紧 后工作的前提条件下 , 该活动所具有的松 弛时间。1 . 2 . 2 工程项目工期 一个工程项目的工期 , 泛指完成任务 所需要的时间, 它分为计算工期、合同工期 二种类型。( 1) 计算工期。 计算工期是由网络图各活动的时间参数而确定的工期 , 即关键线路中各个活动 持续时间之和。 ( 2) 合同工期。 合同工期是由上级主管部门( 政府部门和项目投资人) 或合同条款所规定的工期。 在通常情况下 , 一个工程项目的计算 工期与项目上级主管部门要求的合同工期 可能不相符合, 若计算工期大于合同工期 , 项目负责人就应该采取相应必要的措施 , 调整和修改原先的网络计划 , 以最快的速 度、最短的时间来完成, 以此符合甲方及上 级主管部门或合同条款在项目工期上的要 求 ; 反之 , 若计算工期小于合同工期 , 也应 对初始的网络计划进行进一步的分析和调 整, 充分考虑各种尽可能出现的影响因素 , 尽可能的缩短工期 , 来确保项目在要求工 期范围内完成。 1 . 3 网络计划技术在我国工程项目中的应 用现状 网络计划技术自20世纪50年代发明以 来, 在日常的生产中得到了广泛的应用 , 尤 其在建筑施工企业 , 应用网络计划技术进 行工程项目施工组织与管理更为广泛。网络计划方法不仅是一种编制施工计 划的方法 , 而且是一种科学的施工管理方 法, 包括工程项目的工期优化、费用优化和 资源优化。但是在我国, 网络计划技术的应 用现状却不容乐观。1 . 3 . 1 网络计划技术在我国工程项目 中应用存在的问题 ( 1) 应用普及率不高。 我国现有施工企业 , 企业素质差别很 1 网络计划技术的概述1 . 1 网络计划技术 网络计划技术是采用网络图的形式编制项目工程的进度计划 , 并在计划实施的 过程中加以控制以保证实现预定目标的计 划管理技术 。网络图是一种由箭线和节点 组成的有向、有序的网状图形。节点和箭线 是网络图的两个基本要素 , 根据网络图中 箭线和节点所代表的含义的不同 , 可分为 单代号网络图和双代号网络图。双代号网络图就是以箭线表示工作、 以节点表示的工作的开始或结束状态及工 作之间的连接点 、以工作两端节点的编号 代表一项工作的网络图 。而单代号网路图 则是以节点及其编号表示工作 , 以箭线表 示工作之间的逻辑关系的网络图。1 . 2 网络计划中的时间参数与工期1 . 2 . 1 网络计划中各个活动的时间参 数在网络图中 , 工作活动的时间参数主 要有7个,即最早开始时间(ES)、最早结束时客户满意度时间质量费用图 1 项目时间、费用和质量的关系图 8 154科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 20 11 NO .2 8 科技资讯SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 管 理2 工程项目工期计划的优化2 . 1 工期优化的概念及其意义2 . 1 . 1 工期优化的概念 工期优化是指网络计划的计算工期不满足项目上级主管部门要求的合同工期 时 , 通过压缩关键线路上工作的持续时间 来满足合同工期目标的过程 。它包括两方 面内容 : 一是网络计划的计算工期超过合 同工期, 必须对网络计划进行优化 , 使其计 算工期满足合同工期 , 且保证对工程项目 的其它两个目标质量和费用目标的影 响最小, 处于所能接受的范围之内 ; 二是网 络计划的计算工期远小于合同工期 , 也应 对网络计划进行优化 , 使其计算工期接近 于合同工期, 以达到节约费用的目的。一般 前者最为常见, 本文着重研究这种情况。 2 . 1 . 2 工期优化的意义 工期短、造价低、质量好是人们对工程项目施工提出的三大基本要求 。如何实现 工期优化在实践中具有重要的现实意义。( 1) 工期与效益的关系。 按目前我国生产性基本建设规模估 计 , 如果在建生产性项目的建设工期缩短 一年, 则国民经济可增加收益 50亿元 , 同时 还可消化吸收更多的劳动力就业 。非生产 性项目建设工期的缩短 , 同样能给国民经 济带来直接和间接的经济效益 。对于某些 具有紧迫性、时效性的工程项目( 如重要的 交通枢纽工程 、环境治理工程等 ) 来说 , 缩 短建设工期 、赢得建设时间往往成为建设 单位最为关心的问题 , 不仅能提高项目本 身的经济效益 , 还有利于提高项目的社会 效益。 ( 2) 工期与自然损耗及和无形损耗的关 系。 设备和建筑物不论是否使用 , 都会因 风吹、日晒 、雨淋等原因产生自然损耗。一 些大型设备或精密仪表会因工期拖长 、不 能及时安装就位导致性能的降低 , 一些钢 铁部件也会因工期拖长发生锈蚀影响其性 能 , 这些都会影响建筑安装工程造价的变 动和投产后的使用效果。此外, 设备的无形 损耗问题也越来越突出 。在设计和制造时 原本是先进的设备, 由于施工工期的延长, 在交付使用时却变成落后的设备 ; 在项目 筹建时计划生产的是短线产品和新产品 , 由于建设工期的延长 , 项目投产后产品却 沦为落后或滞销产品。所以, 缩短建设工期 可使先进的工艺设备提前进入生产 , 有利 于发挥新产品的优势 , 创造良好的经济效 益。 ( 3) 工期与固定成本的关系。 缩短施工工期可以降低施工企业经常性的实际支出 , 从而降低建筑安装工程费 用。职工的基本工资、按时间提成的固定资 产折旧、与施工工期有关的间接费等, 都会 因工期的缩短而大幅度降低。据估计, 我国大 , 企业发展也很不平衡 。据统计 , 中央直 属和省级施工企业 , 管理水平较高, 每年应 用网络计划组织施工面达40%左右;地市级 施工企业 , 每年应用网络计划组织施工面 在 15 % 左右 ; 而县级及其以下施工企业 , 技 术管理水平较差 , 每年应用网络计划组织 施工面仅为5% 左右。( 2) 应用管理水平低。 绝大部分施工企业网络计划技术的应用只停留在编制计划上 , 对计划执行中的 监督与控制及计划调整优化缺少有效的管 理方法。( 3 ) 应用深度不够。 施工网络计划的编制往往只能反映整个项目中各工作单元之间的相互联系 , 没 有根据施工方法确定工作单元中各项工作 的相互关系, 编制深度不够 , 更谈不上网络 计划的优化。 1 . 3 . 2 存在问题的原因分析 造成网络计划技术在我国工程项目的应用不理想的原因是多方面的 , 既有外部 环境的影响 , 也有施工企业自身素质不高 的制约 , 是多种因素综合作用的结果。 ( 1) 外部环境的影响。 外部环境的影响包括工程项目设计多变、工程项目工期的确定受行政干扰因素 比较多 、工程项目进度付款没有与网络计 划紧密联系、工程项目进度款拖欠等。工程 项目设计经常变化给网络计划的制定和调 整带来了很大的困难 , 使施工企业难以招 架 , 最终导致施工企业无法真正地使用网 络计划实行施工管理 ; 由于上级主管部门 的影响 , 工程项目建设期限的确定违反科 学规律 , 工程竣工日期一再提前也使企业 无法按网络计划去组织管理 ; 工程项目进 度付款不及时以及付款时没有与网络计划 紧密结合 , 也从客观上减弱了企业应用网 络计划的责任感。另外, 目前市场上网络计 划的编制软件很多 , 但适用于进度控制与 优化的软件却很少 , 而且通用性比较差 , 在 客观上阻碍了施工企业应用网络计划实施 项目进度控制与优化。( 2) 企业自身素质的制约。 企业自身素质的制约 , 也是导致网络 计划技术在我国工程项目中存在问题的一 个不可忽视的因素 , 它主要包括以下三个 方面。 ( 1) 传统工作方式的阻碍。 传统施工管理采用手工管理且很多工作都是靠经验来完成的 , 企业对实施网络 计划管理的必要性认识不足 。很多施工人 员拒绝网络计划是因为他们觉得它会限制 他们的行动自由 , 没有传统管理方式那样 得心应手。( 2 ) 施工管理粗放。 施工管理中现场跟踪检查没有形成制度 , 随意性比较大 , 进度数据收集不全面、 不完整, 进度数据的整理、统计、加工、分析能力差 , 无专人负责等。 ( 3) 高素质管理人员缺乏。 目前大部分施工企业的管理人员同时又是工程技术人员 , 他们往往只注重施工 技术的研究 , 工程项目进度工期的管理依 赖于横道图 , 对网络计划技术知识的掌握 不系统。1 . 4 网络计划技术在国内外研究综述1 . 4. 1 国外网络计划技术的研究现状 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。 美国作为网络计划技术的发源地 , 美国的泰迪建筑公司在47个建筑项目中应用 此法 , 平均节省时间 22 , 节约资金 1 5 。 美国政府于 1 96 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 。1974年麻省理工学院 调查指出“: 绝大部分美国公司采用网络计 划编制施工计划 ”。目前 , 美国基本上实现 了机画、计算、机编、机调、实现了计划工作 自动化。日本 、俄罗斯 、德国 、英国等西方发达 国家也普遍在工程中应用了网络计划技 术 , 并把这一技术应用在建筑工程的全过 程管理之中, 取得了很好的效果。 1 . 4 . 2 我国网络计划技术的研究与应 用沿革 我国应用网络计划于实际生活的时间 也不晚 , 早在20世纪60年代初期, 我国著名 科学家华罗庚 、钱学森教授相继将网络计 划方法引入我国。1963年,在著名科学家钱 学森等人的主持与倡导下 , 在某部首先推 广和应用了网络计划技术,1965年, 著名数 学家华罗庚教授把开始推广和应 用“关键 路线法”与“计划评审法”, 并把它们与中国 的实际相结合, 把它们统一定名为“统筹计 划法”。网络计划技术从20世纪60年代引入 我国以来, 至今已经有 40多个年头了 , 虽然 在推广网络计划技术在我国工程项目应用 中还存在很多问题 , 但是随着科技的发展 和进步 , 网络计划技术的应用也日趋得到 工程项目管理人员的重视 , 在某些跨地区 的大型建筑企业集团和大型项目中仍然得 到了很好的应用 , 取得良好的经济效益和 社会效益,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21 , 降低成本 9 8 ; 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1000万港元。近年来,为了更好的推广网 络计划, 国家还出台了诸多规程, 如工程网 络计划规范等等。科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION155科技资讯 20 11 NO .2 8SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 管 理在建项目施工工期如能平均缩短一年 , 则施工企业经常性支出就可以减少50 亿元。 但是 , 工期也并非越短越好 , 它应在满 足计划或合同规定的前提下 , 以最大限度 地降低工程费用为标准 。工程建设总费用 由直接费用和间接费用两部分构成 , 直接 费一般在合理组织和正常施工条件下的费 用最低 , 如在此基础上加快施工进度则直 接费会上升。间接费则与直接费相反, 一般 是随着工期的缩短而减少 。建设周期的长 短对建设费用有很大影响 , 在安排施工工 期时 , 要正确处理工期与工程造价的辩证 关系, 力求均衡和有节奏地施工 , 以实现建 设工期和工程造价的优化组合 , 提高投资 的综合经济效益。( 4) 工期与在建项目规模的关系。 在建投资规模是指一定年份内在建项目全部建成使用实际需要的总投资 。确定 在建投资规模的合理控制额度 , 需要在已 知的合理年度投资规模的基础上进行 。建 设周期主要由在建项目总投资的工期结构 及在建项目的工期长短两个因素决定 。在 建项目工期愈短 , 建设周期也就愈短 ; 在建 项目总投资中 , 短工期的项目投资比重愈 大 , 建设周期也就愈短。 从上述四点 , 可以看出对工程项目的 工期计划进行优化是十分有必要的 , 意义 重大。 2 . 2 工期优化的基本步骤 网络计划的工期优化可按下列步骤进行。 ( 1) 确定工程项目的初始网络计划 , 包 括项目各工序间的逻辑关系 、各工序的正 常持续时间和压缩持续时间 , 并绘制网络 计划图。( 2 ) 依据绘制的项目初始的网络计划 图 , 计算项目的初始工期及项目关键线路 和关键工序。 ( 3) 对照项目要求的工期和利用网络计 划图计算得到的工期 , 计算出差额, 即应缩 短的工期 T 如公式 ( 1 ) :2 . 3 工期优化中常见的问题分析2 . 3 . 1 工程项目三大目标关系 一个工程项目有三大目标工期、成本和质量 , 它们是相互影响 , 相互制约 , 不 可分割的有机整体 , 故若对项目工期优化 时, 务必会影响到项目的其他两个目标 , 即 项目工期缩短 , 则项目的质量可能会有所 降低; 或者项目的费用会增加 ; 或者项目的 质量下降 , 费用增加 。它们的关系如图 1 所 示。 2 . 3 . 2 优化选择中的压缩优选系数 从图1 可以看出, 在工程项目的时间目 标、费用目标和质量目标之间存在一个客 户最佳满意度的问题 , 因此, 为了能使工程 项目的三大目标都在最佳客户满意度的范 围之内, 在进行工期优化前 , 应综合考虑工 程质量目标 、安全目标和费用目标在进行 工程项目工期计划的优化时的增加情况 , 确定工程项目中各个工作活动的压缩优选 系数, 这个系数越小, 就说明缩短该活动的 工作时间对整个工程项目的影响小 , 反之, 则影响大。可见, 选择关键工作进行工期压 缩时 , 应选择压缩优选系数最小的关键工 作; 若在压缩过程中出现多条关键线路时, 必须将每一条关键线路的总持续时间压缩 相同的数值 , 若需要同时压缩两个及两个 以上的关键活动 , 应该选择每个活动的压 缩优选系数之和最小者为压缩对象。2 . 3 . 3 压缩优选系数确定考虑因素 具体压缩优选系数的确定一般应考虑以下几个因素。 ( 1) 一般首先选择持续时间相对长的工 作。因为相同的压缩量, 对持续时间长的活 动压缩比相对小 , 则通常影响较小 。另外 , 更重要的是持续时间长的活动可压缩性也 较大。 ( 2) 选择压缩成本低的活动 。工程活动 持续时间的变化会引起该活动资源投入和 劳动效率的变化 , 最终会引起该活动成本 的变化。( 3) 压缩所引起的资源的变化 , 如资源 的增加量, 需增加资源的种类、范围和可获 得性。尽量不要造成大型设备数量的变化, 不要增加难以采购的材料 , 同时不要对原 始的项目网络计划有过大的修改。( 4 ) 最后 , 还有一些其他方面的因素 , 如:对需要较长前期准备实践的活动、持续 时间长的活动 、关键活动赋予较高的优先 级, 即定义压缩优选系数较低。 管部门要求的工期, 由此可见, 工期优化在 实际项目中就不可避免了 。但是 , 目前 , 工 期优化在施工企业中运用的还不是很频 繁 , 网络技术在我国工程项目中的应用水 平不高 , 要提高网络计划技术在我国工程 项目中的应用水平 , 除了从源头抓起, 尽快 规范建筑管理体制 , 并制定有效的措施提 高企业应用网络计划技术的积极性之外 , 更重要的是企业自身要从提高市场竞争力 的高度 , 通过全面实施网络计划促进企业 管理上质量、上水平。具体应该从以下三个 方面做起。( 1) 规范建筑管理体制 , 为应用网络技 术提供良好的环境。( 2) 适应科学管理的需要 , 加强人才培 养和应用研究。 ( 3) 提高认识, 注重实效, 扎扎实实提高 企业管理水平施工企业是应用网络计划技 术的主体 , 施工中全面实行网络计划管理 是提高我国施工企业管理水平的关键。随着国家外部环境的改变和企业自身 素质的提高, 我相信, 关于网络计划技术的 工程项目工期计划的优化将会有一个无比 美好的明天。 参考文献1 任宏 , 张巍 . 工程项目管理 M . 北京 : 高 等教育出版社 , 2 0 0 6 , 1 0 : 2 2 8 2 7 8 .2 成虎 , 丛培经 . 工程项目管理 ( 第 2 版 ) M . 北京 : 中国建筑工业出版社 , 2 0 0 5 ,9 : 1 1 6 1 4 0 .3 吴唤群 , 唐莉 , 孙相军 , 等