生产运营管理第九章网络计划技术及其应用

第9章网络计划技术及其应用，网络图和网络计划方法，9.1，网络图时间参数计算和重要路线决定，9.2，网络计划的最佳化和实施管理，9.3，思考和练习问题，9.1网络计划技术概要，重要路径法(CPM )， 应用计划审查技术方法(PERT )，9.2网络计划图和方法， 节点型网络图箭头线型网络图节点型网络图表示作业节点，箭头线表示作业之间的关系，箭头线型网络图表示作业(活动、工序)，节点表示事项，各箭头线的头和尾连接到节点，分别表示作业的开始事项和结束事项，箭头线型网9.2.1网络规划方法的优点，甘特图规划工具简单明了，但不能反映工作间的前后逻辑关系，也不能反映各工作的相对重要性。 图9-2的甘特图中示出的进度计划是、和图9.2.1的网络计划方法的优点，而图9-2的甘特图示出了生产专用设备的各项工作的进度计划。 图中以线条显示了每项工作的持续时间和开始时间，以及整个项目的持续时间。 如果用网络图表示该专用设备的制造进展计划，则如图9-3所示，字母后面的数字是作业的持续时间。图9-3的网络图所示的进度计划，可以简单地估计项目的完成时间，明确什么样的重要作业，甘特图VS网络图有助于管理员集中于重要作业，优化资源利用效率， 9.2.2制定网络计划的基本步骤1、确定项目计划目标、项目计划目标是计划应实现的预期结果，目标是建设比如项目总周期、项目总成本等大楼，预期结果是在预定时间、合理成本条件下建设大楼2、项目分解结构、任务分解结构图为查明项目所需工作建立逻辑框架，有助于确定管理人员做的工作，方便管理人员编制预算和工作计划。 将整个项目分解为工作包，将工作包分解为任务，最后将任务分解为具体的工作，确定图9-4的项目分解结构图(WBS )、3、各工作间的逻辑关系，将项目分解为工作后，为了确定各工作间的优先关系，通常用“前一工作”、“后一工作”表示。 工作之间的关系通常包括： 4、您可以创建项目的网络图，并根据项目分解结果和工作优先级的逻辑关系，按照计划的网络图绘制规则创建项目的网络计划图。 具体画法见下一节内容。 5、估计作业所需的时间。 工作时间是指在一定的技术组织条件下，完成一个任务或一个工序所需的时间。 作业时间，其单位为时间、日、周等，由具体的工作性质和网络图的使用对象决定。 根据作业的性质，决定作业时间的方法有“单一时间推定法”和“三点时间推定法”两种。 单一时间估计法。 意味着对各种工作时间只估计一个时间值。 这种方法不确定因素少，适用有前例的项目。 基于单时间估计方法的网络图又称确定型网络图。 3点的时间估计法。 对作业时间估计乐观时间、可能时间和保守时间3个时间值，求出完成时间的期待值。 该方法多不确定因素，适用于前所未有的项目。 基于三点时间估计方法的工作时间期望值的计算公式如下：(9-1)，其中：to=乐观时间(Optimistictime ) :预期工作完成的最短时间，tm=维护时间(Pessimistictime ) :预期工作完成的最长时间，tp=可能时间(mostlike ) 、9.2.3网络计划图的制作，1 .网络计划图的构成网络计划图用箭头表示作业，用圆圈表示事项。 事项表示工作的开始或结束。不消耗时间和其他资源的作业叫做虚拟作业。 从网络图的开始节点，沿箭头方向通过一系列的节点和箭头，到网络图的终点有多条路线，各路线的作业时间之和称为该路线长，其中最长的路线称为关键路线，关键路线长是工程项目的周期。 例如，在图9-6中从起点到终点有a-B- d-g (14 ) A-B-E-F (15 ) a-c-d-g (15 ) a-c-e-f (16 )是四条不同路线，重要路线是a-B- e-f，路线长度是16 . 2、制作网络图的规则在网络图中不允许循环路径。 图9至图7是出现环的示例，其中在两个节点之间仅连接了一个箭头。 在两个作业的起点和终点相同的情况下，不采用图9-8(a )的描绘方法，而是导入虚拟作业，采用图9-7(b )的描绘方法。 一个项目的网络图只有一个起点和一个终点。 开始节点表示项目的开始，结束节点表示项目的结束，起点在图中左侧，终点在图中右侧。 图9-9那样的画法是错误的。 (4)箭头事项编号必须大于箭头事项的编号. 号码是跳跃的，在网络计划调整时插入新业务的普通显示箭头，显示箭头，ji。 3 .网络图的描绘项目被分解之后，基于项目分解中确定的作业间的关系，列出作业列表。 在业务列表中，可以使用前面的作业和后面的作业来表示作业的前后关系。 表9-1所示的机械工厂的管理信息系统项目的作业清单。 根据工作列表中规定的工作之间的关系，在网络图中绘制工作代码栏中的所有工作。 通常情况下，网络图的制作必须从左到右。 项目的开头节点被描绘在最左侧，接着从作业代码栏中找到没有出现在紧后面的作业栏中的作业，即能够进行项目的开头的作业，来自开头节点的箭头表示这些作业。 在绘制完第一个任务后，请找到后续任务，然后绘制一条箭头线来表示后续任务。 按照这样的步骤，直到之后的作业作业消失为止。 对应于没有后续作业的作业的箭头被汇总到终端节点。 草图后，把编号作为节点，把作业编号作为箭头线，把时间作为箭头线下，根据网络图的描绘规则，对每个作业进行检查，删除不需要的虚拟作业，最后描绘出正规的网络图。 中选择所需的墙类型。 完成一项作业后，可以同时进行几项作业，完成这些作业后，后续作业开始时，只显示虚线箭头。 交叉作业如图9-11所示。 如图9-12所示的情况下，如果没有虚线箭头则无法表现。 图9-10的活动并行作业的网络计划图的显示方法，图9-11前后的作业交叉计划的网络图的描绘方法，在图9-12中应用虚线箭头的第三情况，9.3，网络图的时间参数的计算和重要路线的决定，网络图的时间参数的计算，主要目的是通过找到重要路线相关的时间常数主要包括事件的时间常数和作业的时间常数。9.3.1、网络图的时间参数计算、网络图的时间参数包括作业时间、事项的最早时间、最晚时间、作业的最早时间、最晚时间、时差等。 计算时间参数不仅能得到重要路线，而且能确定和控制整个任务在正常进度下的最早完成时间，在把握不重要工作的基础上，制定优化人、财、物等资源使用的计划，即优化网络计划。 1、事项最早时间ET(j )、事项最早时间(earlytime，ET(j ) )是指以j节点为开始事项的作业能够最早开始的时间、或者以该节点为结束事项的作业能够最早完成的时间。可以从起点向右计算节点的最早时间，通常假定网络图中起点的最早起始时间为0，即ET=0。 其馀节点最早可能发生的时间是ET(j)=maxET(i) t(i，j)i和j分别表示箭头和箭头的t(i，j )为工作(I，j )时间。 此外，事项最大延迟时间LT(i )节点最大延迟时间按照节点号从网络图的终点到网络图的起点为止反复计算。 (I )节点的最迟时间可以用下式计算：3 .事项的最迟时间和最迟时间不相等时，事件时差S(i ) :4 .关键路线是从起点到终点，所有时差为零的节点依次连接形成的路线是关键路线。 在此，如下计算图9-9所示的网络图事项的时间常数。 事先计算事项的最早可能发生时间：按以上顺序计算其馀事项的最早可能发生时间后，计算事项最迟必须发生的时间。 则=31-3=28=28-5=23=min 31-8，23-3 =20；=min 23-3，20-0 =20。 从起始节点到停止节点，按顺序连接事件时差为零的节点，可获得项目的重要路由。 。 在、相对简单的网络图中，可以直接计算网络图上各节点的时间常数。 如图9-13所示，节点的最早时刻为符号“8869；” 在左边，节点的最晚时间是符号“8869；” 记在右边。9.3.2、作业时间参数计算、6 .关键路线时差为零的作业称为关键作业。 从开始节点到结束节点，依次连接重要作业的路径是重要的路径。 一个网络图至少有一条重要路线，甚至有多条重要路线，重要路线的各工作时间之和就是项目的总工期。 重要路线不是不变的，在网络计划的执行过程中，由于受各种因素变化的影响，作业的实际执行时间可能发生变化，因此重要路线可以变成非重要路线，非重要路线也可以变成重要路线。 因此，要以动态的视角看重要路线，保证工程按时完成。 7 .随机型网络图的重要路线是随机型网络图，作业时间是随机变动的变量，随机变量之和也是随机变量。 根据数学统计学的“中心极限定理”，具有有限数学期望和方差的独立同分布的随机变量之和也遵循正态分布。 因此，网络图的各路线所需时间近似符合正态分布，9.3.3网络图的时间参数计算方法、网络时间参数计算方法可采用手动计算和计算方法。 在手动计算中，最常用的计算方法是地图算法和表算法。 网络图的作业项目数多，结构复杂时，图算法由于图的参数过多，容易读图，所以也可以采用表算法。 表算法是使用表计算的方法之一。 用这种方法，可以直接求出作业的时间常数，而无需计算节点的时间常数。 表9-4是网络图8-15的各作业ES(i，j )、EF(i，j )、LS(i，j )、LF(i，j )的值计算表。 优化和管理、9.4网络计划、制作网络图、计算网络时间和确定关键路线、获得初步规划方案，这符合工作逻辑关系和工期规定，不一定考虑有限的人、物、财力、允许的工期时间等其他条件的限制网络规划的优化是在满足一定条件下，利用时差平衡时间、资源与费用的关系，寻求工期最短、费用最低、资源利用最好的网络规划过程。 然而，还没有同时优化这三要素的数学模型。 目前，优化网络计划的方式包括优化时间、优化时间、优化成本、优化时间和资源。 9.4.1小时优化、时间优化是指不考虑资源限制，寻求最佳工期。 这种情况通常发生在任务紧急、资源有保障的情况下。项目工期由在关键路线上工作的时间决定，压缩工期是如何压缩关键路线上的工作时间，缩短关键路线上的工作时间的方法是利用平行、交叉工作来缩短关键工作时间的方法关键路线上的工作急，缩短其时间。 如果压缩重要路线上的作业时间，原来的非重要路线有可能成为重要路线。 为进一步缩短项目工期，更多重要路线花费时间，缩短项目工期的成本可能更大。 从经济上考虑，也许不值得为缩短工期付出高昂代价。 9.4.2小时-费用优化、实施时间-费用优化的前提是假定工作完成时间与费用之间有一定的关系。 项目总费用分为直接费用和间接费用两部分，这两部分费用与工期变化的关系相反。 时间-费用优化的目的是确定总费用最小的项目工期。 1 .直接费用直接费用Co是指直接劳动者的工资、原材料费用等可直接计入成本计算对象的费用，一般来说，直接费用随工期的缩短而增加。 2 .间接费用是关系到整个工程的，是不能直接分配给某项工作或者不能分配的费用。 例如项目管理费用、占用资金支付利息、延长罚款、奖励缩短工期等。 一般来说工期越长，间接费用就越高。 9.4.3小时-资源优化、时间-资源优化在有限的资源约束下，合理调整网络计划使工期最短或者工期一定时，合理调整网络计划利用资源。 前者称为有限资源下的工期优化问题，后者称为工期规定下的资源均衡问题。 1、资源有限，工期最短的问题是人力、物资和财力有限，一些工作不能同时进行。 有些工作必须延期。 在这样的条件下，为了使项目工期最短，首先必须保证尽可能按时进行重要的工作，并保证时差最小的工作优先进行，同时必须统一考虑项目进展的要求和现有资源的限制。 我们将调度的作业称为“步骤”: St为t步骤前调度的作业Ot可以在步骤t中安排作业集合有资源制约的网络计划的构成步骤： t=1，S1为空集合，O1 可以在项目的第一步安排作业集合中的作业按总时差的大小，按从小到大的顺序排序计算作业所需的资源量，在最大资源量的制约下，O1中的作业按优先顺序安排的优先级相同时，可以最大限度地利用资源完成能够完成的作业St 然后，从O1中删除已完成的作业O1，如果存在为了使t=t 1而接下来可以安排的作业没有计划的作业，则转移到步骤(2)，否则停止。 例9-3 .图9-20是网络计划图，各作业优先关系、作业所需的资源(该例为人力)、作业时差和重要路线如表9-7所示。 不考虑资源制约的话工期为20周，所需人数的分布如图9-21所示。 表9-7某工程项目作业时间和必要资源状况(时间单位：周)、2.工期一定条件下的资源应用优化第一，根据