双代号、单代号网络计划与时标网络教程PPT参考幻灯片

第3章网络计划技术,第一节基本概念,第四节网络计划的优化,第二节双代号网络计划,第三节单代号网络计划,1,内容：网络计划基本概念、网络图的绘制、网络计划的时间参数计算、双代号时标网络计划、网络计划的优化要求：1、熟悉单、双代号网络图的绘图规则；2、掌握单、双代号网络图的绘图方法，单、双代号网络计划的时间参数计算；熟练确定单、双代号网络计划的关键工作和关键线路；3、熟悉网络计划的优化。,2,网络计划的基本概念、双代号网络计划的绘制第7次课,3,第3章基本概念3.1基本概念网络计划在我国也称为统筹方法，是一种有效的系统分析和优化技术。它来源于工程技术和管理实践，又广泛地应用于军事、航天和工程管理、科学研究、技术发展、市场分析和投资决策等各个领域，并在诸如保证和缩短时间、降低成本、提高效率、节约资源等方面取得了显著的成效。我国引进和应用网络计划理论，除国防科研领域外，以土木,4,建筑工程建设领域最早，并且在有组织地推广、总结和研究这一理论方面的历史也最长。网络计划技术的基本原理：首先绘制工程施工网络图；然后通过计算找出计划中的关键工作及关键线路；继而通过不断改善网络计划，选择最优方案，并付诸实施；最后在执行中进行控制和监督，保证以最小的消耗取得最大的经济效益。,5,一、横道计划与网络计划的特点分析施工进度计划常见的表达方式有横道图和网络图两种。,6,1、横道计划的优、缺点优点：这种表达方式绘图简单，直观易懂、容易掌握，便于检查和计算劳动力、材料、机具等资源需求状况。不足：不能全面而准确地反映出各项工作之间的逻辑关系；不能出整个计划或工程中哪些是关键工作，哪些是非关键工作；难在有限资源下合理组织施工，不能准确评价计划经济指标；不能应用计算机技术。这些不足从根本上限制了横道图进度计划的适应范围。,7,2、网络计划的优、缺点网络计划是由一系列箭线和节点所组成的网状图形来表示各施工过程之间的逻辑关系的。双代号网络图如下图所示。,8,网络计划与横道图相比的优点：1）能明确反映各施工过程之间的逻辑关系2）可以进行各种时间参数的计算3）能找出计划中影响整个工程进度的关键施工过程4）可以利用某些机动时间，利用和调配人力、物力，以达到降低成本的目的。5）可以利用计算机实现科学化管理一般网络计划的缺点：表达不直观、不宜看懂，不易显示资源平衡情况，若采用时标网络计划可克服。,9,二、网络计划的分类1、按网络计划的工程对象分类：分为局部网络计划、单位工程网络计划和总体网络计划。2、按网络计划的性质分类：分为实施性网络计划和控制性网络计划。实施性网络计划的编制对象是分部工程，是控制性进度计划的基础。控制性网络计划的编制对象是单位工程或整个建设项目，是编制实施性网络计划的依据。,10,3、按网络计划的时间表达分类：分为时标网络图和非时标网络图。4、按网络计划的表达方法不同划分：分为双代号网络计划、单代号网络计划和时标网络计划。,11,3.2双代号网络计划一、双代号网络图的组成组成双代号网络图的三要素：箭线（箭杆）、节点、线路。1、箭线（箭杆）箭线有实箭线和虚箭线两种。（1）、实箭线：是一端带箭头的实线。一根实箭线表示一个施工过程（或一项工作）。一根箭线表示一项工作所消耗的时间和资源，分别用数字标注在箭线的下方和上方。,12,在非时标网络图中，箭线的长度不代表时间的长短。在时标网络图中，其箭线的长度必须根据完成该项工作持续时间长短按比例绘制。箭线的方向表示工作进行的方向，应保持自左向右的总方向。（2）、虚箭线：是一端带箭头的虚线。仅表示工作之间的逻辑关系。,挖土,0,4,实箭线,虚箭线,13,2、节点节点：一般表示该节点前工作的结束，同时也表示该节点后工作的开始。节点分类：开始节点、结束节点、起点节点、终点节点、中间节点。,起点节点,终点节点,中间节点,1,2,3,4,A,B,C,14,节点编号：A、节点编号的规则：箭头节点编号始终大于箭尾节点编号。B、节点编号的顺序：从起始节点开始，依次向终点节点进行。C、在一个网络图中，所有节点不能出现重复编号，编号的号码可以按自然顺序进行，也可以非连续编号。,15,3、线路、关键线路网络图中从起始节点开始，沿箭线方向连续通过一系列箭线和节点，最后到达终点节点的通路称为线路。关键线路：线路上所有工作持续时间之总和称为该线路的计算工期，在网络图多条线路中时间最长的线路为关键线路。非关键线路：网络图中除了关键线路以外的线路。非关键线路上都有若干机动时间称为时差。,16,关键工作：位于关键线路上的工作。关键工作不一定只在关键线路上。一个网络中关键线路至少有一条，也可能有几条。关键线路和非关键线路可以相互转化。关键线路适宜用粗箭线、双箭线或彩色箭线标注，以突出其重要位置。二、双代号网络图的绘制1、网络图的逻辑关系及其正确表示（1）逻辑关系,17,逻辑关系：网络计划中各个工作之间的先后顺序关系。工作之间的逻辑关系包括工艺逻辑关系和组织逻辑关系。1）工艺逻辑关系：由施工工艺所决定的各施工过程之间客观上存在的先后顺序关系。工艺逻辑关系是客观存在的，不能随意改变。2）组织逻辑关系：在不违反工艺关系的前提下，主观上安排的工作先后顺序关系。,18,（2）工作工作的逻辑关系本工作：如i-j工作紧前工作：紧排在本工作之前的工作称为本工作的紧前工作，如h-i。紧后工作：紧排在本工作之后的工作称为本工作的紧后工作，如j-k。平行工作：与本工作同时进行的工作称为平行工作。起始工作：没有紧前工作的工作。结束工作：没有紧后工作的工作。,19,（3）内向箭线和外向箭线1）内向箭线：指向某个节点的箭线称为该节点的内向箭线。2）外向箭线：从某节点引出的箭线称为该节点的外向箭线。,内向箭线,外向箭线,20,（4）虚工作及其应用虚工作：双代号网络图中，只表示前后相邻工作之间的逻辑关系，既不占用时间，也不耗用资源的虚拟的工作。虚工作一般起着联系、区分、断路三个作用。1）联系作用:-虚工作表明垫层2在垫层1、挖基槽2都完成后才开始2）断路作用:-、-虚工作表示正确的逻辑关系,21,3）区分作用:-虚工作区分-与-作业：无,22,2、双代号网络图的绘制规则1）必须正确表达已定的逻辑关系。2）图中只允许有一个起点节点和一个终点节点。3）严禁出现出现循环回路。,23,常见的逻辑关系及表示方法A、B、C无紧前工作，即A、B、C均为计划的第一项工作，且平行进行。A完成后，B、C、D才能开始，且应平行进行。,24,A、B、C均完成后，D才能开始。A、B均完成后，C、D才能开始。,25,A完成后，D才能开始；A、B均完成后，E才能开始；A、B、C均完成后，F才能开始。A、D同时开始，B是A的紧后工作，C是B、D的紧后工作。,26,A、B完成后，D才能开始；A、B、C均完成后，E才能开始；D、E完成后，F才能开始。A结束后，B、C、D才能开始，B、C、D结束后，E才能开始。,27,A、B完成后，D才能开始；B、C完成后，E才能开始。建设中的香港新机场,28,工作A、B分为三个施工段，分段流水作业；a1完成后进行a2、b1；a2完成后进行a3、b2；b1完成后进行b2；a3、b2完成后进行b3。,29,A、B均完成后，C才能开始；A、B分为a1、a2、a3和b1、b2、b3三个施工段，C分为c1、c2、c3，A、B、C分三段作业交叉进行。,11,30,A、B、C为最后三项工作，即A、B、C无紧后工作。,12,31,4）在一个网络图中，不允许出现两个相同的节点表示多个工作。5）在节点之间严禁出现双箭头或无箭头的连线。6）严禁出现没有箭头或箭尾节点的箭线。7）严禁出现出现循环回路。图中箭线宜保持自左向右的方向，不宜出现反向箭线。8）严禁在箭线上引入或引出箭线。9）尽可能在构图时避免交叉，交叉时采用过桥法或指向法处理。,32,10）当图中某些节点有多条外向或内向箭线时，可用母线发绘制。,33,（2）双代号网络图绘制的方法当已知每一项工作的紧前工作时，可按以下步骤绘制双代号网络图。1）首先根据每一项工作的紧前工作找出紧后工作。2）绘制与起点节点相连的工作。3）根据各项工作的紧后工作从左至右依次进行绘制其他各项工作，直至终点节点。4）合并没有紧后工作的节点，即为终点节点。5）确认无误后进行节点编号。,34,例1：已知网络图资料如下表所示，试绘制双代号网络图。解：（1）首先找出各项工作的紧后工作，如下表所示。,工作,紧前工作,A,B,C,D,E,F,A、B,A、B,C,D、E,工作,紧前工作,紧后工作,A,B,C,D,E,F,A、B,A、B,C,D、E,C、D,C、D,E,F、G,F,G,D,G,D,35,（2）A、B两项工作没有紧前工作，所以都与起点节点相连。绘制起点节点，并从起点节点引出工作A、B，如图（a）所示。图（a）,A,B,36,（3）根据表中各项工作的紧后工作从左至右依次进行绘制其他各项工作，如图(b)所示。图（b）,A,B,C,E,F,D,G,37,（4）合并没有紧后工作的节点，即为终点节点，并进行节点编号，如图(c)所示。图（c）,A,B,C,E,F,D,G,1,2,3,4,5,6,7,38,（3）绘制双代号网络图应注意的问题1）网络图布局要合理，重点要突出。2）正确应用虚箭线进行网络图的断路。3）力求减少不必要的箭线和节点。（4）双代号网络图的排列主要的排列方式有：1）按施工过程排列2）按施工段排列3）按楼层排列,39,（5）双代号网络图的合并为简化网络图，可将较详细的相对独立的局部网络图合并成为少箭线的网络图。网络图的合并主要适用于群体工程或大型建设项目控制网络图的编制。（6）双代号网络图的分解当网络图的工作任务较多时，可以把它分成几个小块来绘制。分界点一般选择在箭线和节点较少的位置，或按施工部位分块。,40,（7）双代号网络图的连接在编制一个工程规模较大或者群体工程的网络计划时，一般先按不同的分部工程分别编制局部网络图，然后再根据其相互之间的逻辑关系进行连接，形成一个总体网络图。在连接过程中，应主要以下几点：1）必须有统一的构图和排列形式。2）整个网络图的节点编号要协调一致。3）施工过程划分的粗细程度应一致。4）各分部工程之间应预留连接节点。作业：P9716,41,双代号网络图时间参数计算、时标网络计划第8次课,42,3.双代号网络计划,三、双代号网络图时间参数的计算1、网络计划时间参数的概念（1）工作持续时间。指一项工作从开始到完成的时间，用Di-j表示。（2）工期。指完成一项工程任务所需要的时间，一般有以下三种工期：计算工期：用Tc表示。要求工期（规定工期）：用Tr表示。计划工期：用Tp表示。当规定了要求工期时，TpTr。当未规定要求工期时，Tp=Tc。,43,（3）网络计划中工作的时间参数。网络计划中工作的时间参数有六个：A、最早开始时间。最早开始时间是在各紧前工作全部完成后，本工作i-j有可能开始的最早时间。最早开始时间用ESi-j表示。B、最早完成时间。是指各紧前工作全部完成后，本工作有可能完成的最早时刻。最早完成时间用EFi-j表示。C、最迟完成时间是在不影响整个计划按期完成的前提下，本工作最迟必须完成的时间。最迟完成时间用LFi-j表示。,44,D、最迟开始时间。最迟开始时间是指在不影响整个计划工期按时完成的条件下，本工作i-j最迟必须开始的时间。最迟开始时间用LSi-j表示。E、总时差。总时差是在不影响的前提下，一项工作所具有的机动时间。工作i-j的总时差用TFi-j表示。F、自由时差。自由时差是指在不影响后续工作最早开始时间的前提下，一项工作可以利用的机动时间。工作i-j的自由时差用FFi-j表示。,45,（4）网络计划中节点的时间参数。A、节点最早时间。节点最早时间就是该节点的紧前工作全部完成，紧后工作最早可能开始的时间。节点i的最早时间用ETi表示。B、节点最迟时间。双代号网络图中，节点最迟时间就是在不影响终点节点的最迟时间前提下，该节点最迟必须完成的时间。节点i的最迟时间用LTi表示。,46,2、双代号网络计划时间参数的计算双代号网络计划时间参数的计算通常采用工作计算法和节点计算法一般在在图上直接进行计算或列表计算。（1）节点计算法节点计算法是直接在网络图上进行计算，步骤如下：顺箭头方向计算节点最早时间计算工作自由时差逆箭头方向计算节点最迟时间计算工作总时差。,47,节点时间的计算节点时间有最早可能开始时间ETi和最迟必须结束时间LTi。,48,A、计算各节点最早时间。计算从起始节点开始，顺着箭线方向由左向右依次逐项进行。起始节点起始节点如未规定最早开始时间时，其值应等于零，即：ETi=0(i=1),49,其他任意中间节点任意中间节点j的最早时间ETj为：ETj=maxETi+Di-j式中：ETi节点j的紧前节点i的最早开始时间；Di-j工作i-j的持续时间；B、确定网络计算工期Tc。Tc=ETn式中：ETn终点节点n的最早开工时间。,50,C、计算各节点最迟时间。结束节点结束节点的最迟开始时间等于规定工期的结束时间或最早可能开始时间，即：LTn=Tp(或规定的工期)其他任意中间节点中间节点i的最迟必须开始时间为LTiLTi=minLTjDi-j,51,52,工作时差的计算时差是工作的机动时间范围，可分为总时差和自由时差。A、总时差总时差是在不影响计划总工期（所有后续工作最迟开始时间）的情况下各工作所具有的机动时间。工作i-j的总时差TFi-j：TFi-jLTjETiDi-j,53,B、自由时差（又称局部时差）自由时差是各工作在不影响后续工作最早开始时间的前提下所具有的机动时间。工作i-j的自由时差FFi-j：FFi-jETjETiDi-j,54,55,（2）工作计算法最早开始时间最早开始时间是在各紧前工作全部完成后，本工作i-j有可能开始的最早时间，最早开始时间用ESi-j表示。最早开始时间应从网络计划的起始节点开始，顺着箭线方向依次计算。A、以起始节点i为箭尾的工作i-j的最早开始时间ESi-j0（i=1）,56,B、当工作i-j有多项紧前工作，其最早开始时间ESi-j：ESi-jmaxESh-i+Dh-i最早完成时间最早完成时间EFi-j是在各紧前工作全部完成后，本工作有可能完成的最早时刻。EFi-j=ESi-j+Di-j,57,最迟完成时间最迟完成时间是在不影响整个计划按期完成的前提下，本工作最迟必须完成的时间。最迟完成时间应从终点节点开始，逆着箭线方向依次逐项计算。A、终节点的最迟完成时间按该网络计划的计划工期确定：LFi-n=Tp,58,B、其它工作i-j的最迟完成时间等于其紧后工作最迟完成时间减紧后工作持续时间的差。最迟完成时间LFi-j：LFi-j=minLFj-kDj-k最迟开始时间最迟开始时间LSi-j等于其紧后工作最迟完成时间减本工作持续时间的差：LSi-j=LFi-jDi-j,59,总时差的计算工作i-j的总时差按下式计算：TFi-j=LSi-jESi-j；或TFi-j=LFi-jEFi-j。自由时差的计算工作i-j的自由时差FFi-j：FFi-jESj-kESi-jDi-j或FFi-jESj-kEFi-j,60,按工作计算法计算时间参数应在确定了各项工作的持续时间之后进行。虚工作也必须视同工作进行计算，其持续时间为零。时间参数的计算结果应标注在箭线之上，如下图所示。,工作名称,持续时间,i,i,j,j,ESi-j,EFi-j,LSi-j,LFi-j,TFi-j,FFi-j,ESi-j,EFi-j,LSi-j,LFi-j,TFi-j,FFi-j,61,标注了六个时间参数的网络计划,62,（3）根据节点时间参数计算工作时间参数1）ESi-jETi2）EFi-jETi+Di-j3）LFi-jLTj4）LSi-jLTj-Di-j5）TFi-j=LTjETi-Di-j6）FFi-j=ETjETi-Di-j,63,（4）关键工作和关键节点1）关键工作。总时差最小的工作为关键工作，当计划工期等于计算工期时，总时差为零的工作为关键工作。2）关键节点。节点最迟时间与最早时间的差值最小的节点为关键节点。当计划工期等于计算工期时，关键节点具有如下特性：A、最早时间等于最迟时间的节点是关键节点。,64,B、关键工作两端的节点必为关键节点，但两关键节点之间的工作不一定是关键工作。C、以关键节点为完成节点的工作总时差和自由时差相等。（5）关键线路的确定方法1）利用关键工作判断。网络计划中，自始至终全部由关键工作组成的线路为关键线路或者总的工作持续时间最长的线路应为关键线路。,65,2）用关键节点判断。先确定关键节点，再判断关键节点之间的关键工作，从而确定关键线路。,66,67,四、双代号时标网络计划1、时标网络计划的概念双代号时标网络计划是网络计划的另一种表示形式，简称时标网络计划。以实箭线表示工作，实箭线的水平投影长度表示工作的持续时间。以虚箭线表示虚工作，以波形线表示工作的自由时差。2、时标网络计划的绘制方法：1）直接绘制法：不计算网络计划时间参数，直接在时间坐标上进行绘制的方法。,68,69,2）间接绘制法：先计算网络计划的时间参数，再根据时间参数在时间坐标上进行绘制的方法。3、关键线路的确定和时间参数的判读作业：P9717、18,70,单代号网络计划第9次课,71,节点i,工作名称,逻辑关系,箭线,工作编号,持续时间,3.3单代号网络计划,一、单代号网络图的组成用一个节点表示一项工作，其代号、名称和时间都写在节点内，用箭线表示施工过程（工作）之间的逻辑关系，这就是单代号网络图表示方法，如下图所示。单代号网络图也由节点、箭线和线路组成。,72,二、单代号网络图的绘制1、单代号网络图的绘制规则（1）必须正确表述已定的逻辑关系。,73,（2）严禁出现循环回路和虚箭线。（3）严禁出现双向箭头或无箭头的连线。（4）严禁出现没有箭尾节点或没有箭头节点的箭线。（5）箭线不宜交叉，当交叉不可避免时，可采用过桥法和指向法进行绘制。（6）只应有一个起点节点和一个终点节点；当有多个时，应在网络图的两端分别设置一项虚工作。（7）不允许出现重复编号的工作，一个编号只能代表一项工作。,74,2、单代号网络图的绘制步骤先根据各项工作的紧前工作找出其紧后工作，然后确定最先开始的工作，再根据每一项工作的紧后工作从左至右依次进行绘制，直至终点节点。示例：已知网络图资料如下表所示，试绘制单代号网络图。,工作,紧前工作,持续时间(天),A,B,C,D,E,F,A,A、B,C、D,D,2,4,2,3,2,5,75,解：单代号网络图绘制如下图所示。,开始,结束,1,0,A,2,2,3,B,C,D,E,F,4,5,6,7,9,4,2,3,5,2,0,76,3、单代号网络图与双代号网络图的比较1）单代号网络图绘制方便，不必增加虚工作。2）单代号网络图便于说明，容易被非专业人员所理解和易于修改。3）单代号网络图中，当有两个或两个以上工作同时开始或同时结束时，一般要虚拟一个“起点节点”或“终点节点”。4）双代号网络图表示工程进度比单代号网络图更为形象，特别是时标网络图中。5）双代号网络图使应用计算机进行计算和优化过程更为简便。作业：P9819,77,网络计划的优化第10次课,78,3.4网络计划的优化网络计划的优化，是在满足既定约束条件下，按某一目标（工期、费用、资源），通过不断改进网络计划寻求满意方案。网络计划优化的内容包括：工期优化、费用优化和资源优化。一、工期优化计划工期Tr（施工计划的工期）计算工期Tc（网络的计算工期）1、若计算工期小于等于计划工期，一般可认为该网络图合理恰当，如果计算工期小于计划,79,工期较多，则宜优化。2、若计算工期大于计划工期应调整网络图，使之满足计划要求。选择压缩的关键工作应考虑：（1）缩短其工作时间不影响质量与安全（2）资源充足（3）费用增加最少二、费用优化费用优化，即工期成本优化。,80,（1）寻求工程总成本最低时的工期安排（2）按照要求工期寻求最低成本1、费用和时间关系工程总费用：直接费+间接费直接费：人工费、材料费、机械使用费、其它直接费及现场经费等组成。随工期的缩短而增加间接费：包括企业经营管理的全部费用。随工期的缩短而减少工程总费用还应考虑工期变化带来的其它损益，如：效益增量和资金的时间价值。,81,4、费用优化的方法和步骤,1）按照正常工作时间计算网络工期，确定关键线路，非关键工作总时差。2）计算各项工作的直接费用率。3）确定压缩的工作：必须是关键工作；直接费增加最少（即费率最低的工作）。4）确定压缩天数：本工作可以压缩天数与平行工作时差的最小值。5）压缩后重新计算网络。6）在工期费用坐标做点，绘制直接费曲线。7）绘制间接费曲线与总费用曲线，找到最优工期。,82,三、资源优化1、“资源有限，工期最短”的优化2、“工期固定，资源均衡”的优化,83,1,2,3,4,5,6,A,B,C,D,E,G,H,I,J,3(3.4),4(2),5(7),8(6),1.7(2),2(1),1.5(2),2(1),4(4.4),5(3),4(5.6),6(4),3.5(4.5),6(4),1(1.7),2(1),2.5(2.9),4(2),例题：间接费率0.8千元/天，做总成本曲线，寻求最优工期。,84,1,2,3,4,5,6,A,B,C,D,E,G,H,I,J,4,8,2,2,5,6,6,2,4,0,4,8,13,15,19,19,15,13,8,6,0,7,1,2,2,第一次压缩：选择关键工作，且费用最低的工序。共四个方案:1、压缩B(K=1)；2、压缩E(K=0.2)；3、压缩I+H(K=0.5+0.7=1.2)4、压缩I+J(K=0.2+0.5=0.7)选择压缩E压缩天数=Min(5-3,7,1)=1,85,1,2,3,4,5,6,A,B,C,D,E,G,H,I,J,4,8,2,2,4,6,6,2,4,0,8,14,14,8,0,6,2,2,4,12,18,18,12,6,第一次压缩成果,86,1,2,3,4,5,6,A,B,C,D,E,G,H,I,J,4,8,2,2,4,6,6,2,4,0,8,14,14,8,0,6,2,2,4,1