基于PERT／CPM的甘特图应用研究

1、基于PERTCPM的甘特图应用研究浙江建筑,第28卷,第3期,2021年3月基于PERT/CPM的甘特图应用研究StudyonApplicationofPERT/CPMBasedGantChart叶平YEPtng(台州职业技术学院土木系,浙江台州318000)摘要:针对我国在工程进度管理方面存在的问题,提出了基于PERT/CPM的甘特图技术,来缓解网络方案技术的抽象性和中小施工企业管理人员素质相对低下的矛盾,以适应我国工程进度管理的现状,提高工程进度管理的效果.关键词:PERT/CPM;甘特图;进度管理中图分类号:TU722文献标识码:A文章编号:10083707(2021)03007203有

2、资料显示,建筑工程进度管理的效果不容乐程记录,他发现只有极少数工程没有出现工期延误现象;澳大利亚Bromilow发现只有1/8的建设工程可以在方案工期内完成,而那些没有按时完工的工程平均延误时间竟然超过40%¨.王家远等2006年收集了深港两地515个公共建设工程的工期实际数据,有效样本中87.5%的工程均是在不同程度的延误状况下完成的,且工期延误率小于40%的工程占发生延误工程的91.3%.在国内,这种现象也普遍存在.1我国工程进度管理现状及应对策略目前工程施工进度管理的各种理论越来越成熟,但与我国的工程施工进度管理现状却并不相符,这一施工实践证明,应用网络方案技术组织与管理施工一

3、统计,中央直属和省级施工企业,管理水平较高,每年应用网络方案组织施工面达40%左右;地市级施工企业,每年应用网络方案组织施工面在15%左右;而县级及其以下施工企业,技术管理水平较差,每年应用网络方案组织施工面仅为5%左右.网络方案技术在我国的应用范围相当窄,对于大多数中小施工企业来说,由于缺乏高素质的管理人员,很多工作都是靠经验来完成的,施工管理粗放,随意性比拟大,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,又是工程技术人员,他们往往只注重施工技术的研究;而对于网络方案技术,更多的是停留在投标文件等网络施工进度方案的编制方面.1.2.1横道图方案横道图(即甘

4、特图,下同)是最常用于编制流水施工进度方案的一种工具,最早由Henr-表,工作开始时间和持续时间,能够清楚地表达各施工过程的开始,结束和持续时间,具有排列整齐有序,时间和空间状况表达形象直观,方案工期一目了然,编制容易,绘图简单,易于掌握,便于统计劳动力,材料和机具的需用量等数据的优点.但这种方法也存在缺陷,如不能显示出各工序之间的相互依赖,相互制约,相互收稿日期:20211231基金工程:台州职业技术学院课题(2021YB09)作者简介:叶平(1974一),男,浙江台州人,讲师/工程师,从事建筑工程施工管理与教育.第3期叶平:基于PERT/CPM的甘特图应用研究73联系的逻辑关系,不能进行敏

5、感性分析等.某工程为有4幢相同的砖混结构房屋的根底l丁程,施工过程包括基槽挖土,混凝土垫层,砖砌根底就是多数施工管理人员非常熟悉的甘特图,它既具有典型的流水施工的特点,即所有施工过程按一定时间间隔一次投入施工,各个施_过程陆续开工,陆续竣工,使同一施工过程的施工班组保持连续,均衡施工,不同施工过程尽可能平行搭接,又具有甘特网工程劳动力消耗曲线见图1.表1某工程根底分部工程流水施工进度表班组施工进度/d施工过程人数l23456789l01ll213141516l718l9基槽挖土16混凝土垫层30砖砌根底20.基槽回填土10_9O807060萎5040慕302O1OO101520程进度T/d图1

6、某工程根底分部工程劳动力消耗曲线的根底.随着现代科学技术和工业生产的开展,自20世纪50年代中期开始,国外陆续出现关键线路法(CPM)和方案评审技术(PERT)等一般网络方案技术,我国从2O世纪60年代中期最早由着名科学主要研究工序时间固定不变的施工进度方案问题,通过确定工程方案的关键线路来控制工期,为了避免工期不延误或少延误,有限的资源就必须分配给关键线路上的工序;PERT可以看做CPM技术的扩展,主要用于对工序时间的不确定性的研究,以降低工程进度控制风险.经过多年的实践与应用,网络方案技术得到了不断地推广和开展,先后出现了搭接网络方案,随机网络方案技术(GERT)以及风险网络方案技术(VE

7、RT)和循环作业网络(CYCLONE),并引入了模糊数学和遗传算法等分析计算方法,其理论体系比拟完善.但由于网络方案技术具有比拟抽象,表达方案不直观,不易看懂,不能反映流水施工的特点,不易显示资源平衡情况等缺点,在国内尤其是在中小施工企业中应用不广.划方法是综合应用流水施工和网络itq的原理,吸取甘特图与网络图表达方案的长处,并使两者结合起来降低绘制网络图的rr作量和复杂性,降低网络方案时间参数的计算工作量,但由于引入了流水箭线这种表达形式,强调了流水施工中所有班组的连续性施工要求,而与实际施工在客观条件的影响下不可能所有的施工过程都保持连续施工相矛盾,导致实施和方案调逻辑和组织逻辑关系外,还

8、要求专业工作队连续施工的"工艺连续",以及保证工作面不空闲的"空间连续",这样加大流水步距,使计算工期比按网络方案安排的计算工期要长,因此在施工中较少采用.时标网络方案是无时标网络方案与横道方案的结合,它实际上以甘特图的横坐标为时间坐标进行网络方案的绘制,来表达各施工过程之间的逻辑关不明确,又解决了网络方案时间表达不直观的问题.但是时标网络方案的绘制同样比拟麻烦,而且由于工作箭线的长度和位置受时间坐标的限制,时标网络方案的修改和调整不如无时标网络方案方便.基于PERT/CPM的甘特图技术,是指在甘特图中引入PERT/CPM的思想,使甘特图也具有关键线路和

9、点,又尽可能使两者的优点得以发挥,便于施工管理人员在进度管理中抓住重点,在时差允许范围内放慢非关键工作的施工进度,将局部人力,物力转移到关键工作中去,以加快施工进度;或者改变非关键工作的开始时间,以到达均衡施工的目的,从而提高施工进度管理水平.基于PERT/CPM的甘特图具有以下特点:(1)连续施工关键线路上的工序必须,其连续性主要表达在专业班组施工的工艺连续性和保证工作面不空闲的空间连续性;(2)非关键线路上的有些工序在满足有利于缩74浙江建筑2021年第28卷短工期的条件下允许间断;(3)时差的概念同网络方案;(4)在编制施工进度方案时,每项工序要按最早开始时间安排.通过对表1的仔细分析,

10、发现该进度方案还可土在第2d完工后,理论上第3d就可以进行混凝土垫层的施工,但是该进度方案为了保持流水施lT的连续性直到第6d才进人混凝土垫层的浇筑工作,并没有充分利用工作面,导致施工进度有所延误.根据基于PERT/CPM的甘特图技术,按施工过程的最早开始时间重新编制甘特图.在流水施工方式下,第n个施工过程在第m个施工段上最早开始时间ET,可以按照各施工过程在各施工段上一旦具备施工面即开展作业的原那么来确定.具体方法如下:(1)先确定第n一1个施工过程在第rn个施工段上的最早完成时间EFT;(2)再确定第n个施工过程在第m一1个施工段上的最早完成时间EFT(3)那么第n个施工过程在第m个施工段

11、上最早开始时间EST.=MAX(EFT州.,EFT一)+1.基槽挖土作为根底分部工程的第1个施工过程,只要按其在各个施工段上的流水节拍的大小在甘特始,只要按照上述方法便可确定每个施工过程在各个工段上的最早开始时间ES:MAX(EFT.,EF.)+1=MAX(4,3)+1=5;其他施工过程在各个施工段上的最早开始时间同理可得.见表2及图2.表2某工程根底分部工程流水施工进度表(按最早开始时间)班组施工进度/d施t过程人数基槽挖土16混凝土垫层30砖砌根底20基槽回填土10由于表2中的甘特图与时标网络方案的编制思路是一致的,因此表2中各施工过程在各施工段上持续时间无间隔的线路就是关键线路,关键线路

12、上9O8070彻60器50杂4o纂302010O工程进度T/d图2某工程根底分部工程流水劳动力消耗曲线(按最早开始时间)的工作即为关键工作(如表2粗线所示),而表2中细线即表示非关键工作.关键工作没有机动时间,如果有延误就会造成工程延期,是进度管理的重点;非关键工作后面的空格表示该工作自由时差.基于PERT/CPM的甘特图既保存了直观,编制简单方便和便于统计数据等优点,又具有网络方案技术的逻辑,关键线路和时差等要素,也可以根据工期,费用和资源等目标要求对进度方案进行优化,从中选择最优方案,也可以作为进度控制的工具.2结语本文针对我国目前在施工进度管理方面所存在的现实问题,通过在基于PERT/CPM的流水施工进度方案技术方面的研究,有以下结论:(1)基于PERT/CPM的甘特图的编制比拟方便,容易被普通进度管理人员接受;(2)比拟表1与表2,采用基于PERT/CPM的甘特图技术的工程工期可以有效缩短;(3)能在施工企业中进一步推广网络方案技术的根本原理,有明显经济效益和社会效益.参考文献究J.建筑经济,2007(