网络进度计划 PPT课件

1 第五章工程项目进度管理 2 第一节网络计划技术 3 网络计划技术的产生 1958年 与CPM发展的同时 美国海军特别计划委员会鉴于当时各种管理工具不能适应科技发展的需要 在开发宇宙空间和军备竞赛时 急需寻求一种新的管理方法 经多方研究提出并使用了计划评审技术 取得了显著成就 使北极星导弹的研制时间缩短了18个月 4 网络计划技术的产生 CPM 关键路径法 和PERT是50年代后期几乎同时出现的两种计划方法 这两种计划方法是分别独立发展起来的 但其基本原理是一致的 即用网络图来表达项目中各项活动的进度和它们之间的相互关系 并在此基础上 进行网络分析 计算网络中各项时间参数 确定关键活动与关键路线 利用时差不断地调整与优化网络 以求得最短周期 5 网络计划技术的发展 GERT GraphicalEvaluationandReviewTechnique 图示评审技术 VERT VentureEvaluationandReviewTechnique 风险评审技术 6 2 网络计划技术的概念 是以工序所需时间为时间因素 用描述工序之间相互联系的网络和网络时间的计算 反映整个工程或任务的全貌 并在规定条件下 全面筹划 统一安排 来寻求达到目标的最优方案的计划技术 7 3 网络计划技术的特点 直观性强 可形象反映项目全貌 主次 缓急清楚 便于抓住主要矛盾 可利用非关键路线上的工作潜力 加速关键作业进程 因而可缩短工期 降低工程成本 可估计各项作业所需时间和资源 便于修改 可运用电子计算机运算和画图 缩短计划编制时间 8 二 双代号网络图 双代号网络图的组成双代号网络图的绘制原则双代号网络图的绘制步骤双代号网络时间参数计算关键路线确定 9 一 双代号网络图的组成 1 工作 工序 作业 活动 2 事项 事件 结点 3 路线 10 1 工作 工序 作业 活动 定义 指一项有具体内容的 需要人力 物力 财力 占用一定空间和时间才能完成的活动过程 B12 11 虚活动 作业 只表示作业之间相互依存 相互制约 相互衔接的关系 但不需人力 物力 空间和时间的虚设的活动 12 示例1 示例2 13 2 事项 事件 结点 定义 工程 计划 的始点 终点 完成点 或其各项作业的连接点 交接瞬间 表示方法 i i 结点编号 表示事项时间大致顺序自左向右自上向下排列 一般以正整数表示 一个结点只有一个编号 各结点不允许重复使用一个编号 14 3 路线 定义 从网络图始点开始 顺着箭头方向前进 连续不断地到达终点的一条通道称为网络图的一条路线 各条路线所需的周期为对应的作业时间之和 15 关键路线和关键工序 概念 网络图中所需工时最长的路线称为关键路线 关键路线上的工序称为关键工序表示方法 关键路线及工序常用双线表示注意 1 关键路线的完成时间决定整个项目的完工时间 2 关键路线不只一条 关键路线越多 组织工作越好 安排越紧凑 3 关键路线与非关键路线可以转化 16 二 双代号网络图中的几种基本关系 1 紧前关系B工作的的紧前工作为A 即A工作结束 B工作开始 A B 17 2 紧后关系 B工作和C工作只有在A工作完成之后才能开始 工作B和C是工作A的后续工作 A B C A B C 18 3 平行关系 工作是平行的 如 19 三 网络图的绘制原则 1 网络图是有方向的 不允许出现回路 20 2 直接连接两个相邻结点之间的活动只能有一个 3 5 4 D C B A 错 3 4 5 3 3 D C B A 对 21 网络图的绘制原则 3 一个作业不能在两处出现4 箭线首尾必有结点 不能从箭线中间引出另一条箭线5 网络图必须只有一个网络始点和一个终点6 各项活动之间的衔接必须按逻辑关系进行 22 例题 双代号网络图的编制 某工程项目活动及逻辑关系见表 紧前活动 K I J 4 23 初步草图 24 整理规范后的网络图 25 双代号网络的绘制练习 26 练习二 27 1 6 4 2 3 5 10 9 7 8 A C B D E G H F I J 28 四 网络图的计算 时间参数的含义 i D 29 时间参数的含义 i为活动代码D为持续时间ES为最早开始时间EF为最早结束时间LS为最迟开始时间LF为最迟结束时间TF为总时差FF为自由时差 活动不影响总工期的总的机动时间 活动在不影响其他活动情况下的机动余地 30 时间参数的计算 1 最早开始时间的计算最早开始时间 max 紧前工作最早结束时间 首节点的最早开始时间为0 由起点向后推算则上图中 A工作ES 0B工作ES 2 31 2 最早结束时间的计算最早结束时间 最早开始时间 工作持续时间则上图中 A工作EF 0 2 2B工作EF 2 3 5 32 3 总工期的计算总工期TD max 最早结束时间 TD max 2 5 5 33 4 最迟时间最迟结束时间 min 紧后工作的最迟结束时间 其工作持续时间 结束节点的最迟结束时间 总工期最迟开始时间 最迟结束时间 工作持续时间 34 计算范例 0 0 2 2 5 5 总工期TD max 最早结束时间 5 天 2 2 35 5 工作时差的计算总时差TF LS ES LF EF自由时差FF min 紧后工作的最早开始时间 本工作的最早结束时间 min 紧后工作的最早开始时间 本工作的最早开始时间 本工作的持续时间 36 计算范例 0 0 2 2 5 5 总工期TD max 最早结束时间 5 天 2 2 0 TF 2 2 0 0 0 0 FF 2 2 2 0 2 0 0 0 37 算例 1 计算网络图的时间参数 2 求得总工期和关键线路 38 解 1时间参数的计算1 最早时间最早开始时间 max 紧前工作最早结束时间 0 0 5 3 3 5 5 9 9 12 5 7 7 10 39 最早结束时间 最早开始时间 工作持续时间如工作D 最早开始时间 5 天 最早结束时间 5 2 7 天 再如工作G 最早开始时间 max 7 5 7 天 最早结束时间 7 3 10 天 2 总工期总工期TD max 最早结束时间 12 天 40 0 0 5 3 3 5 5 9 9 12 5 7 7 10 3 最迟时间的计算 12 12 9 9 9 5 0 5 7 9 9 7 7 4 41 3 最迟时间的计算最迟结束时间 min 紧后工作的最迟结束时间 其工作持续时间 min 紧后工作的最迟开始时间 结束节点的最迟结束时间 总工期最迟开始时间 最迟结束时间 工作持续时间如工作D LF 9 天 LS 9 2 7 天 42 4 工作时差的计算总时差TF LS ES LF EF如工作C TF 9 9 5 5 0自由时差FF min 紧后工作的最早开始时间 本工作的最早结束时间 min 紧后工作的最早开始时间 本工作的最早开始时间 本工作的持续时间 如工作D FF 7 7 0 43 0 0 5 3 3 5 5 9 9 12 5 7 7 10 12 12 9 9 9 5 0 5 7 9 9 7 7 4 2 2 0 0 2 0 4 2 0 0 0 0 4 0 44 2 关键路线的确定 1 由关键工作确定关键工作是网络计划中总时差最小的工作上题中为A C F即关键路线为 2 由自由时差确定关键工作的自由时差一定最小 但自由时差最小的工作不一定是关键工作 45 1 6 5 4 3 2 A 5 C 4 F 3 B E D G 3 2 2 3 0 0 5 3 3 5 5 9 9 12 5 7 7 10 12 12 9 9 9 5 0 5 7 9 9 7 7 4 2 2 0 0 2 0 4 2 0 0 0 0 4 0 46 课堂练习11 计算网络图的时间参数 2 求得总工期和关键线路 47 课堂练习21 计算网络图的时间参数 2 求得总工期和关键线路 48 解 总工期 15天 1 2 5 3 4 1 1 2 5 2 2 4 8 9 6 7 4 2 3 3 4 49 1 6 5 4 3 2 7 8 3 8 3 6 5 9 2 4 1 0 3 0 3 0 0 3 11 3 11 0 0 3 9 5 11 2 0 9 14 11 16 2 0 11 20 11 20 0 0 14 18 16 23 5 5 20 23 20 23 0 0 23 24 23 24 0 0 11 13 14 16 3 1 50 三 双代号时标网络图 双代号时标网络图是以时间为尺度的网络图 时标表的时间单位根据需要确定 可以是小时 日 周 月等 图示见教材 51 01234567891011121314 周 01234567891011121314 周 A B C D E G F J H 52 根据下述横道图绘制双代号网络计划 53 四 单代号网络图 所谓单代号网络图 指的是构成单代号网络图的基本符号节点 以节点代表作业 以箭线代表作业之间的逻辑关系 特点 没有虚箭线 图形简单 不易出现逻辑错误工作持续时间在节点上表示 不够形象箭线易出现交叉 54 一 活动间的逻辑关系 逻辑关系又称为搭接关系 搭接所需时间被称为时距 1 结束到开始 FTS 问FTS 0 代表什么含义 A B FTS FTS 2 55 2 开始到开始 STS 如在道路工程中 当路基铺设工作开始一段时间为路面浇筑工作创造一定条件之后 路面浇筑工作即可开始 路基铺设工作的开始时间与路面浇筑工作的开始时间之间的差值就是sts时距 A B STS STS 1 56 3 开始到完成 STF 紧前工作开始后一段时间 紧后工作才能结束 实际运用较少 A B STF 57 4 完成到完成 FTF 紧前工作结束后一段时间 紧后工作才能结束 A B FTF 58 5 混合搭接关系前面工作和后面工作的时间间隔受到多种连接关系的限制 A B FTF STS 59 活动之间的逻辑关系示意图 60 1 单代号网络计划图的构成 节点 用圆圈或方框表示 一个节点表示一项具体的工作 箭线 只表示工作之间的相互关系 不用虚箭线 箭线的箭头方向表示工作的前进方向 代号 一项工作只能有一个代一号 箭头节点的号码应大于箭尾节点的号码 NO n工作名称持续时间 1 2 3 A B ES LS EF LF 二 单代号网络计划图的绘制与计算 61 工作关系模型1 两工作同时开始且同时结束2 约束关系 1 全约束 2 半约束 3 三分之一约束 2 单代号网络计划图的绘制 1 2 3 A B A 始 C B n D B C A D C B A 62 4 5 3 6 1 2 A B C D D B C A 4 6 5 8 1 2 A B C D 3 7 E D B C A E 工作关系模型1 两工作同时开始且同时结束2 约束关系 1 全约束 2 半约束 3 三分之一约束 63 双代号网络计划图中所列出的基本规则 在单代号网络计划图中原则上都应遵守 在单代号网络计划图中 若有几个工作同时开始 应引入一个 始 节点 若有几个工作同时结束 应引入一个 终 节点 3 引入的 始 节点与 终 节点都是虚拟的节点 它们不消耗时间和资源 绘制单代号网络计划图的基本规则 64 1 箭线只表示逻辑关系 无虚箭线 但箭线交叉情况多 2 无节点时间参数 不能画时标网络图 单代号网络计划图的绘制 65 例 绘制如下表工作关系的单代号网络计划图 C 双代号网络图 单代号网络图 66 单代号网络计划图的时间参数计算 一 工作的最早时间参数1 工作的最早可能开始时间ES1 定义 工作的最早可能开始时间表示该工作的所有紧前工作都已完成 本工作可以开工 2 计算方法 从开始节点起 沿箭线方向 依次计算每一个节点时 只看内向箭线 取所有紧前工作中最早结束时间最大者 作为该工作最早可能开始时间ESi 直至结束节点 3 规定 开始节点最早可能开始时间为零 即ESi 0 2 工作最早可能结束时间EFEFi ESi Di 67 二 工作的最迟时间参数1 工作的最迟必须结束时间LF1 规定 结束结点最迟必须结束时间等于结束节点的最早可能结束时间 即LFn EFnLSn LFn Dn2 计算方法 从结束节点开始 逆箭线方向 依次计算每一个节点时 只看外向箭线 取所有紧后工作中最迟必须开始时间的最小者 作为该工作最迟必须结束时间 直至开始节点 68 2 工作最迟必须开始时间LS1 定义 工作的最迟必须开始时间表示工作开工不能迟于这个时间 若迟于这个时间 将会影响计划的总工期 2 计算 LSi LFi Di 69 三 工作的各种时差的计算1 总时差TFi在单代号网络计划图中 总时差的概念与双代号网络图完全相同 TFi LFi ESi Di LFi EFi LSi ESi 70 2 自由时差FFiFFi min ESj ESi Di min ESj EFi i j 和双代号的计算方法一致 71 ESiEF工代LSDiLF 25630F25530 10520E151025 5310D10515 015A055 15425C151025 5215B51015 TFFF 00 00 00 00 50 55 关键线路1 2 4 6 四 关键线路的确定 总时差为零的工作为关键工作 由关键工作所组成的线路为关键线路 例 计算下图所示的单代号网络计划图的各种时间参数 并确定关键线路 72 E 5 10 11 F 3 5 7 3 8 2 1 5 9 A H D B C K L G I 2 4 5 5 3 1 3 3 2 6 4 J 练习 将如图所示双代号网络计划图改为单代号网络计划图 73 Fi 74 算例 75 1 绘制单代号网络图 5 E 10 4 D 15 3 C 15 76 2 计算网络时间参数 77 3 绘制双代号网络图 A B C D E 78 关于双代号和单代号网络图 在双代号网络图中 只使用完成 开始的逻辑关系 为了正确表达逻辑关系 有时需要使用虚箭线 单代号网络图 以其简洁的形式 清晰的表达 可以更好的表示项目的逻辑关系 也是更为先进的 在P3E C及P3软件里以及PROJECT软件里 都只有单代号网络图 79 五网络计划的优化 网络计划的优化是指在满足既定的约束条件下 工期 成本或资源 按某一目标 缩短工期 节约成本 平衡资源等 通过不断调整初始网络计划 寻找最优网络计划的过程 80 一 工期优化 也称时间优化以缩短工期为目标 一般通过压缩关键工作持续时间来实现选择部分关键工作 压缩持续时间 81 1 工期优化的方法和步骤 1 计算初始网络计划时间参数 找出关键工作和关键线路2 按照工期计算应缩短的时间3 确定个关键工作能压缩多少时间4 选择应优先压缩工期的关键活动 压缩其持续时间 并重新计算网络计划的工期5 如已经达到工期要求 则优化完成 否则重复以上步骤 82 1 6 5 4 3 2 A 2 10 8 B 5 50 30 50 30 30 20 60 30 20 15 50 25 D 4 E 2 F 5 H 2 G 7 C 7 30 15 2 例题 网络计划如下 如计划工期为120天 试进行工期优化 83 50 25 50 30 解 1 计算时间参数 确定关键路线 关键线路为B E G 计算工期为160天 1 6 5 4 3 2 A 2 10 8 B 5 50 30 30 20 60 30 20 15 D 4 E 2 F 5 H 2 G 7 C 7 30 15 2 需缩短的工期 T 160 120 40 天 84 50 30 3 选择关键工作进行优化E的优选系数最小 选择E 压缩30天 50 25 50 30 1 6 5 4 3 2 A 2 10 8 B 5 30 20 30 20 15 D 4 E 2 F 5 H 2 G 7 C 7 30 15 4 重新绘制网络图 计算时间参数 85 A 2 10 8 5 关键线路为BEG和BFH 此时E已不能压缩提问 可能的压缩方案是 50 30 50 25 40 30 1 6 5 4 3 2 B 5 30 20 30 20 15 D 4 E 2 F 5 H 2 G 7 C 7 30 15 关键线路 A C E G A C F HB F H B E G 86 二 费用 工期优化 寻求最低成本时的最短工期 或按要求工期条件下寻求最低成本方法 考察工作持续时间和费用的关系 一次找出既能使计划工期缩短 又能使费用增加最少的工作 不断缩短其持续时间 最好求出最低成本时的最短工期或工期指定时相应的最低成本 87 例题 某工程网络计划如图所示 各工作的正常工作时间 极限工作时间及相应的费用如表所示 2 5工作费用与持续时间为非连续型变化关系 要求对此计划进行工期成本优化 88 12 8 1 2 3 4 5 6 i j 正常成本 费用变化率 正常时间 最短时间 1600 100 18 4 1600 150 14 6 1000 100 10 4 1600 200 600 1000 16 12 200 50 10 6 2000 250 22 12 注 工作2 5 正常时间及费用为16天及600元 最短时间及费用为12天及1000元 89 解 1 计算费用变化率 计算网络计划总直接费用直接费用CD 9800元2 计算初始网路图的时间参数 确定关键线路和计算工期 1 2 3 4 5 6 14 6 18 4 22 12 16 12 10 4 12 8 10 6 关键线路 1 3 5 6计算工期 Tc 50天 90 3 压缩工期 多次循环的过程 找出上次循环的关键线路和关键工作 从关键工作中找出缩短单位时间增加费用最少的方案 确定可能的压缩时间 计算增加的费用第一次压缩关键线路为1 3 5 6 可能压缩的关键工作为1 3 3 5 5 6 其中5 6的直接费用变化率最小 则选择压缩工作5 6 压缩时间为4天压缩后网络计划的工期为 T1 50 4 46天压缩后的费用为C1 9800 4 50 10000元 91 1 2 3 4 5 6 14 6 18 4 22 12 16 12 10 4 12 8 6 第一次压缩后的网路图 第二次压缩由于关键线路无变化 可能的压缩工作为1 3 3 5 其中1 3的费用变化率为100元 天较小 则选择压缩1 31 3可压缩18 4 14天 试绘网络图 发现关键线路改变了 且工期只缩短了4天 故选择将1 3压缩4天 92 14 6 1 2 3 4 5 6 14 4 22 12 16 12 10 4 12 8 6 第二次压缩后的网路图 关键线路为2条 1 2 4 5 6 1 3 5 6压缩后网络计划的工期为 T2 46 4 42天压缩后的费用为C2 10000 4 100 10400元 93 第三次压缩两条关键线路同时压缩 可能的压缩方案有 缩短1 3 1 2 每天增加费用250 缩短1 3 2 4 每天增加费用200 缩短1 3 4 5 每天增加费用300 缩短3 5 1 2 每天增加费用400 缩短3 5 2 4 每天增加费用350 缩短3 5 4 5 每天增加费用450 14 6 1 2 3 4 5 6 14 4 22 12 16 12 10 4 12 8 6 中选 94 14 6 1 2 3 4 5 6 8 4 22 12 16 12 4 12 8 6 第三次压缩后的网路图 关键线路为3条 1 2 4 5 6 1 3 5 6 1 2 5 6压缩后网络计划的工期为 T3 42 6 36天压缩后的费用为C3 10400 6 200 11600元第四次压缩需要三天线路同时压缩 95 第四次压缩需要三天线路同时压缩 可能的方案为 缩短1 3 1 2 每天增加费用250 缩短1 3 4 5 2 5 每天增加费用400 缩短3 5 1 2 每天增加费用400 缩短3 5 3 5 2 5 每天增加费用550 中选 10 6 1 2 3 4 5 6 4 22 12 16 12 4 12 8 6 T4 36 4 32天 C4 11600 4 250 12600元 96 第五次压缩需要三条线路同时压缩 可能的方案为 缩短3 5 1 2 每天增加费用400 缩短3 5 4 5 2 5 每天增加费用550 中选 6 1 2 3 4 5 6 4 18 12 16 12 4 12 8 6 网络计划的工期T5 32 4 28天 C5 12600 4 400 14200元 97 第六次压缩需要三条线路同时压缩 可能的方案只有一个 为缩短3 5 4 5 2 5 每天增加费用550 各4天 6 1 2 3 4 5 6 4 14 12 12 4 8 6 网络计划的工期T6 28 4 24天 C6 14200 4 550 16400元 98 三 工期 资源优化 资源 完成项目所需的人力 材料 机械设备和资金等的统称 资源优化的方法1 资源有限 工期最短的优化2 工期固定 资源均衡的优化 资源消耗不均衡 项目目标实现 影响 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 19 18 17 16 0 5 2 6 4 3 1 13 13 13 13 13 13 7 7 1 13 6 5 8 8 5 5 5 5 5 5 5 100 1 资源有限 工期最短 的优化 通过优化 使单位时间的资源的最大需求量小于资源限量 而为此需延长的工期最少步骤 计算网络计划中每个时间单位的资源需用量逐个检查单位资源需用量是否超出范围计算和调整单个工作调整工作持续时间多个工作后移某些工作 101 2 工期固定 资源均衡 的优化 在工期不变的条件下 使资源需要量尽可能平衡的过程 方法 削高填谷法最小方差法 102 三 单代号搭接网络计划 FTS 2 FTF 5 STS 4 STF 2 103 搭接网络计划时间参数的计算单代号搭接网络计划时间参数的计算与前述单代号网络计划和双代号网络计划时间参数的计算原理基本相同 1 计算工作的最早开始时间和最早完成时间工作最早开始时间和最早完成时间的计算应从网络计划的起点节点开始 顺着箭线方向依次进行 1 由于在单代号搭接网络计划中的起点节点一般都代表虚拟工作 故其最早开始时间和最早完成时间均为零 即 ESs EFs 0 104 FTS 2 FTF 5 STS 4 STF 2 0 0 2 凡是与网络计划起点节点相联系的工作 其最早开始时间为零 即 ES1 0 3 凡是与网络计划起点节点相联系