网络优化中国海洋大学工程项目管理

东南大学系统工程研究所,工程项目管理,EPM,1工期优化结束标志：达到了要求工期2费用优化结束标志：直接费率大于间接费率3资源优化,网络优化,1工期优化,压缩工期,（一）措施1.通过合理的劳动组织2.技术措施（二）合理地选择压缩对象(关键工作）1.首先选择持续时间相对长的活动。2.选择压缩成本低的活动。3.压缩所引起的资源的变化具可获得性。4.可压缩性。5.考虑其他方面的影响。,1工期优化,一、优化方法在不改变网络计划中各项工作之间逻辑关系的前提下，通过压缩关键工作的持续时间来达到优化目标。注意：（1）按照经济合理的原则，不能将关键工作压缩成非关键工作；（2）若出现多条关键线路，必须将各条关键线路的总持续时间压缩相同数值。,1工期优化,步骤如下：（1）确定初始网络计划的计算工期和关键线路（2）按要求工期计算应缩短的时间T（3）选择应缩短持续时间的关键工作（优选系数最小）（4）压缩选定的关键工作的持续时间（5）重新确定计算工期和关键线路（6）当计算工期仍超过要求工期时，则重复上述(2)(5)，直至计算工期满足要求工期或计算工期已不能再缩短为止。（7）当所有关键工作的持续时间都已达到其能缩短的极限而寻求不到继续缩短工期的方案，但网络计划的计算工期仍不能满足要求工期时，应对网络计划的原技术方案、组织方案进行调整，或对要求工期重新审定。,1工期优化,例1,Tr=15,二、优化实例,0,5,6,11,19,11,工期:TC=19应缩短工期：=1915=4,（1、2）,（2）,（4）,（4）,（1）,第一次优化：,CP：-可行方案：压缩工作优选系数：(1)1-2（A）2(2)2-4（D）5(3)4-6（H）10优先压缩12（A）工作D1-2=3,0,3,6,10,18,10,第一次优化：工作1-2缩短2周，为D1-2=3,（工作1-2变成了非关键工作，将其延长，使之仍为关键工作）,0,3,6,10,18,10,即第一次优化：T=Min(D1-2.TF1-3)=Min(2.1)=1,（工作1-2变成了非关键工作，将其延长，使之仍为关键工作）,第二次优化：,CP：-可行方案：压缩工作组合优选系数：(1)1-2（A）和1-3（B）2+8=10(2)1-2（A）和3-4（E）2+4=6*(3)1-3（B）和2-4（D）8+5=13(4)2-4（D）和3-4（E）5+4=9(5)4-6（H）10优劣顺序:(2)-(4)-(1)、(5)-(3)将工作1-2和3-4同时压缩1天,0,3,6,9,17,9,将工作1-2和3-4同时压缩1天,第三次优化：,CP：-可行方案：压缩工作组合优选系数：(1)1-3（B）和2-4（D）8+5=13(2)4-6（H）10优劣顺序:(2)-(1)将工作4-6压缩2天,0,3,6,9,15,9,将工作4-6压缩2天,工期优化后的网络计划,一、费用和时间的关系1、工程费用与工期的关系,T（工期）,TN正常工期,T最优工期,TL最短工期,2费用优化（工期-成本优化）,2、工作直接费与持续时间的关系,直接费持续时间曲线,2费用优化（工期-成本优化）,二、优化方法不断在网络计划中找出直接费用率（或组合费用率）最小的关键工作，缩短其持续时间，同时考虑间接费随工期缩短而减少的数值，最后求得工程总成本最低时的最优工期安排或按要求工期求得最低成本的计划安排。,优化步骤：,按工作正常持续时间确定计算工期及关键线路计算各工作的直接费用率:在各可行方案中寻求最佳方案进行调整（有备用资源、保证质量、安全前提下，直接费率或组合费率最低者）对于选定的压缩对象，首先比较其直接费用率与工程间接费用率的大小当需要缩短关键工作的持续时间时，满足两条原则：(1）缩短后时间不能小于最短持续时间（2）关键工作不能压缩成为非关键工作重复以上步骤，直到优化点出现（费率差=直接费用率-间接费用率0）计算变化的费用及总费用,Ci-j,=,CCi-j-CNi-j,DNi-j-DCi-j,单位:万元,间接费率：0.8万/周,0,4,8,16,22,18,工期:Tn=22周工程总费用:CT=43.8万,第一次优化：,CP：-可行方案：压缩工作（组合）直接费率(1)1-3C=1.0(2)3-4C=0.2(3)4-5+4-6C=0.7+0.5=1.2(4)4-6+5-6C=0.5+0.2=0.7优劣顺序:(2)-(4)-(1)-(3),0,4,8,13,20,16,第一次优化：工作3-4缩短3周，为D3-4=5周,（工作3-4变成了非关键工作，将其延长，使之仍为关键工作）,0,4,8,14,20,16,即第一次优化：T=Min(D3-4.TF3-5)=Min(3.2)=2,第二次优化：,CP：-可行方案：压缩工作（组合）直接费率(1)1-3C=1.0(2)3-4+3-5C=0.2+0.8=1.0(3)3-4+5-6C=0.2+0.2=0.4(4)4-6+5-6C=0.5+0.2=0.7(5)3-5+4-5+4-6C=0.8+0.7+0.5=2.0优劣顺序:(3)-(4)-(1)、(2)-(5),0,4,8,13,19,16,即第二次优化：工作3-4和5-6同时压缩1周,工作4-5被动变成非关键工作,第三次优化：,CP：-（工作4-5被动变成非关键工作）-可行方案：压缩工作（组合）直接费率(1)1-3C=1.0(2)3-5+4-6C=0.8+0.5=1.3(3)4-6+5-6C=0.5+0.2=0.7优劣顺序:(3)-(1)(2),0,4,8,13,18,16,工期:T*=18周工程总费用:42.1万工期缩短:18成本降低:3.9,优化汇总表,缩短次数被缩短工作直接费率费率差缩短时间费用变化对应工期0/22周13-40.2-0.62-1.22020.4-0.41-0.41930.7-0.11-0.118*41-31.0+0.2/,费率差=（组合）直接费率间接费率,3资源优化,通常分为两种：“资源有限，工期最短”优化和“工期固定，资源均衡”的优化。前提条件：（1）优化过程中，不改变网络计划中各项工作之间的逻辑关系；（2）优化过程中，不改变网络计划中各项工作的持续时间；（3）网络计划中各项工作的资源强度为常数，且合理；（4）一般不允许中断工作，并保持连续性。,一、资源有限，工期最短的优化,在项目建设过程中，当某种资源受到限制时，资源计划必须满足其限量进行安排。资源有限-工期最短的优化是利用工作时差，改变某些工作的最早开始时间，以满足资源限量的要求。基本术语：资源强度：ri-j资源需用量:Rt=ri-j资源限量:Ra,优化步骤(注意总时间对于调整的影响),绘制早时标网络及资源动态曲线逐时段检查，当出现RtRa时，作为调整时段对调整时段平行工作重新安排（改变某些工作的开始时间），计算各方案工期延长值：Tm-n,i-j=EFm-n+Di-j-LFi-j=EFm-n-(LFi-j-Di-j)=EFm-n-LSi-j=EFm-n-（ESi-j+TFi-j）取Tm-n,i-j=min(EFm-n-LSi-j)作为调整方案重复以上步骤，直到满足要求为止。,m,n,i,j,j,i,Di-j,0123456789101112,例3,第一次优化：,R4=13平行工作：、可行方案：(1)、T1-3,2-4=EF1-3-(ES2-4+TF2-4)=4-（3+0）=1(2)、T2-4，1-3=EF2-4-(ES1-3+TF1-3)=6-（0+3）=3取Tm-n,i-j=min(T1-3,2-4、T2-4，1-3)=min（1、3）=1即第(1)方案作为调整方案,0123456789101112,例3,第二次优化：,R8=15、R9=15平行工作：、可行方案：=3！/(3-2)!=6种最佳排列：Tm-n,i-j=minEFm-n,-maxLSi-j=T3-6,4-6=EF3-6-LS4-6=9-9=0EF3-6=9EF4-5=10EF4-6=11LS3-6=8LS4-5=7LS4-6=9注：当minEFm-n,和maxLSi-j同属一项工作时的选择,二、工期固定，资源均衡的优化,工程项目的建设过程是不均衡的生产过程，对资源的种类、用量的需求等常常会有大的变化。通过网络计划中非关键工作时差的利用对资源计划进行调整（削峰填谷），尽量减少资源需用量的波动，使资源连续而均衡的分布。,资源均衡性（量化）指标：,不均衡系数：K=Rmax/Rm极差值：R=Max(Rt-Rm)均方差值：2=,T,1,(Rt-Rm)2,t=1,T,应用方差值进行资源均衡优化的基本原理,“工期固定，资源均衡”的优化方法有多种，如方差值最小法、极差值最小法、削高峰法等。这里仅介绍方差值最小的优化方法。按方差值最小的优化原理，“工期固定，资源均衡”的优化一般可按以下步骤进行：（1）确定关键线路及非关键工作总时差。（2）调整顺序。（3）当所有工作都按上述顺序自右向左进行了一次调整之后，再按