工程项目的时间管理教材(PPT 114页).ppt

1、第七章 工程项目的时间管理,第一节 工程网络计划技术,网络计划技术最早提出于17世纪，图论是网络计划技术的理论基础，从对“七桥”问题的研究到求距离最短、时间最少、费用最低的应用。网络汁划技术是一种科学的计划管理方法。由于它符合统筹兼顾的思想，因此，华罗庚教授于1965年将此方法介绍到我国，将其概括为统筹法。现在，我们称之为网络计划技术。,横道图,1956年，美国杜邦，奈莫斯公司的摩根沃克为寻求充分利用公司计算机的方法，与莱明顿兰德公司内部建筑计划小组的詹姆斯E凯利合作，开发了一种面向计算机描述工程项目的合理安排进度计划的方法。最初称之为沃克凯利法，后来称为关键线路法(CPM)，并于1957年将

2、其用于建造一个价值1000万美元的化工厂计划，使整个工程的工期缩短4个月。后来，杜邦公司又将其用于设备维修，使原来因大修需停工125h的工程缩短到只需停工74h，一年就节省100万美元。从此，网络计划技术的关键线路法得以广泛应用。,1958年，美国海军军械局为了开发宇宙空间和军备竞赛的需要，在进行研究北极星导弹潜艇计划这个包含几十亿个管理项目，250个承包商和9000多个转包商参加的大型工程项目时，又研究创造出一种网络计划方法即汁划评审技术(PERT)。不仅有效控制了计划，协调了各方面关系，而且提前两年多完成了任务，并在成本控制上取得显著效果，因此得以推广。,一、网络计划技术的产生和发展,19

3、56年，美国杜邦公司研究出CPM法 60年代中期，网络计划法引入我国。 1991年、1992年颁发了工程网络计划技术规程和网络计划技术。 2000年又作了修订。,二、网络计划技术的特点 网络计划技术的基本模型是网络图。网络图是用箭线和节点组成的，用来表示工作流程的有向有序的网状图形。所谓网络计划，是用网络图表达任务构成、工作顺序，并加注时间参数的进度计划。与横道图相比，网络计划具有如下优点： （1）网络图把工程实施过程中的各有关工作组成了一个有机的整体，能全面而明确地反映出各项工作之间的相互制约和相互依赖关系； （2）能进行各种时间参数的计算；,（3）能在名目繁多、错综复杂的计划中找出决定工程

4、进度的关键工作和关键线路，便于计划管理者集中力量抓主要矛盾，确保进度目标的实现； （4）能从许多可行方案中，比较、优选出最佳方案； （5）可以合理地进行资源安排和配置，达到降低成本的目的； （6）能够利用电子计算机，可以编程上机，并能够对计划的执行过程进行有效监督与控制。,网络计划技术既是一种计划方法，又是一种科学的管理方法，它可以为项目管理者提供许多信息，有利于加强管理，取得好、快、省的全面效果。 网络计划的缺点是它不像横道图那么直观明了，但是带有时间坐标的网络计划图可以弥补其不足。,华罗庚曾举过这样一个例子： 想泡茶喝，开水没有，水壶要洗，茶壶、茶杯要洗，怎么办？生活经验告诉我们，先洗水壶

5、，再接凉水；在烧水期间洗茶壶和茶杯，一会儿水也就开了。,这个例子形象地说明了统筹管理在日常生活中的作用。善于运筹、巧妙安排，时间才能得到充分利用，起到事半功倍的效果。,三、工程网络计划技术基础网络图,网络图是由箭线和节点组成的有向、有序的网状图形。 根据图中箭线和节点所代表的含义不同，可将其分为双代号网络图和单代号网络图。 我们只讲双代号网络图。,四、双代号网络计划图,1. 网络图的基本单元 网络图是用节点 、 和箭线 的连接来表示各项工作的施工顺序及其彼此间的相互逻辑关系。如下图：,上图共?个节点，?根箭线,上图共8个节点，10根箭线,一个工程的施工，可以划分成许多工作，称为施工过程或工序，

6、在网络计划中称为“工作”。每一项工作用一根箭线和两个“节点”来表示，这就是网络计划的基本单元，如下图:,“节点”在网络图中又称“事项”，它表示各工作的连接关系。节点中填的数字i表示开始节点的数字编号；j表示结束节点的数字编号，注意必须ij,2.虚箭线 在双代号网络图中对虚箭线的运用是一个十分重要的问题。虚箭线也称零箭线，在网络图中出现的形式如下图,虚箭线就是虚工作，它并不占用时间，不耗用资源和费用，因此，其持续时间为零，其箭线用虚线来表示。虚箭线主要用来表示网络图中工作的逻辑关系。,(二)绘制示例 例1：已知各工作之间的逻辑关系如表所示，请绘制双代号网络图。,工作逻辑关系表,1.绘制工作箭线A

7、和工作箭线B，如图： 2.（1）绘制工作箭线C，如图所示：,3.绘制工作箭线D后，将工作箭线C和D的箭头节点合并，以保证网络图只有一个重点节点。 4.当确认给定的逻辑关系表达正确后，再进行节点编号。,3.网络图的编号 网络图的编号要在绘制好正确的网络图后方可进行，不要边绘网络图边编号，否则当发现需要增加某些工作（箭线）后又需重新编号。网络图节点编号应遵循以下两条规则： （1）ij （2）在同一个网络图中增减一个或几个工作，同一个网络图中的节点编号无需连续，可每隔一个网络区段留出若干空号，为调整或变动所用。 在使用电子计算机求解网络计划时，各软件一般都应有可自动改正网络图中节点编号错误的功能，但

8、只改由于编号疏忽所导致的差错，希望大家今后在绘制网络图时，不要因此而随意编号。,五、网络图绘制 1.绘制网络图的基本规则 绘制正确的网络图是网络计划技术的基础和出发点，否则会导致计划失误而前功尽弃。 （1）在网络图中不允许出现相同编号的箭线,（2）网络图中不允许出现循环回路,（3）在同一个网络图中，同一项工作不能出现两次,（4）在一个网络图中只允许出现一个网络起始节点和一个网络结束节点,（5）网络图中的事项要从左至右统一编号，每道工序 的箭尾事项号应小于箭头事项号。,正确,错误,（6）尽量避免箭杆交叉。,处理方法：先画草图，再整理。,2.路线,定义：从网络图始点开始，顺着箭头方向前进，连续不断

9、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。 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或粗线表示 注意： （1）关键路线的完成时间决定整个工程的完工时间； （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。,（1）确定目标,（以谁为主）,时间 资源 费用,（2）工程任务的分解和分析；,分析工程由哪些工序组成并列出全部工序及代号清单。,（3）确定各工序之间先后顺序及衔接关系；,要确定每道工序开工之前有哪些工序必须先期

10、完成。,（4）确定各工序时间。,要确定每道工序的完成所需时间。,网络图的绘制步骤,实例1,K,I,J,H,G,E,D,C,B,A,1,4,3,5,6,8,9,2,7,6,B,6,2,H,D,G,E,C,A,2,2,K,L,J,7,4,10,3,4,3,4,实例2：某工厂进行技术改造的工作表如下：,2,F,设备调试,G,4,D，E,设备安装,F,20,C，A,厂房土建,E,6,B,采购设备,D,2.5,B,土建工程设计,C,3,/,工程设计,B,2,/,拆迁,A,工作时间（周）,紧前工序,工序名称,工序代号,1,注：在实际绘制过程中先不编编号，最后一起编,五、网络计划图时间参数的计算,1.双代号

11、网络计划时间参数及其含义,(1) 工作的时间参数 工作的持续时间（Di-j） 工作的最早开始时间（ESi-j） 工作的最早完成时间（EFi-j） 工作的最迟开始时间（LSi-j） 工作的最迟完成时间（LFi-j） 工作的总时差（TFi-j） 工作的自由时差（FFi-j）,(2) 节点的时间参数 节点的最早时间（ETi） 指节点（也称为事件）的最早可能发生时间 节点的最迟时间（LTi） 指在不影响工期的前提下，节点的最迟发生时间。,(3)网络计划的工期 计算工期（TC） 指通过计算求得的网络计划的工期。 计划工期（ TP ） 指完成网络计划的计划（打算）工期。 要求工期（ Tr ） 指合同规定或

12、业主要求、企业上级要求的工期。,2.双代号网络图时间参数的计算 按工作计算法在网络图上计算6个工作时间参数，必须在清楚计算顺序和计算步骤的基础上，列出必要的公式，以加深对时间参数计算的理解。时间参数的计算步骤如下： 6个时间参数为： 最早开始时间ESi-j 最早完成时间EFi-j 最迟开始时间LSi-j 最迟完成时间LFi-j 工作总时差TFi-j 工作自由时差FFi-j,（1）最早开始时间和最早完成时间的计算 最早开始时间：工作最早时间参数受到紧前工作的约束，故其计算顺序应从起点节点开始，顺着箭线的方向依次逐项计算。 以网络计划的起点节点为开始节点的工作最早开始时间为零。如网络计划起点节点的

13、编号为1，则： ESi-j=0（i=1） 最早完成时间等于最早开始时间加上其持续时间 EFi-j=ESi-j+Di-j,最早开始时间等于各紧前工作的最早完成时间EFi-j的最大值 ESi-j=maxEFh-j 或ESi-j=maxESh-i+Dh-i,（2）确定计算工期Tc 计算工期等于以网络计划的终点节点为箭头节点的各个工作的最早完成时间的最大值。 当网络计划终点节点的编号为n时，计算工期： Tc=maxEFi-n 当无要求工期的限制时，取计划工期等于计算工期，即取Tp=Tc,（3）最迟开始时间和最迟完成时间的计算 工作最迟时间参数受到紧后工作的约束，故其计算顺序应从终点节点起，逆着箭线方向

14、依次逐项计算。 以网络计划的终点节点（j=n）为箭头节点的工作的最迟完成时间等于计划工期，即： LFi-n=Tp 最迟开始时间等于最迟完成时间减去其持续时间 LSi-j=LFi-j-Di-j,最迟完成时间等于各紧后工作的最迟开始时间LSj-k的最小值 LFi-j=minLSj-k 或LFi-j=minLFj-k-Dj-k,（4）计算工作总时差 总时差等于其最迟开始时间减去最早开始时间，或等于最迟完成时间减去最早完成时间，即 TFi-j=LSi-j-ESi-j 或TFi-j=LFi-j-EFi-j,（5）计算工作自由时差 当工作i-j有紧后工作j-k时，其自由时差为 FFi-j=ESj-k-EF

15、i-j 或FFi-j=ESj-k-ESi-j-Di-j 以网络计划的终点节点（j=n）为箭头节点的工作，其自由时差FFi-n应按网络计划的计划工期Tp确定，即： FFi-n=Tp-EFi-n,注意： 对无紧后工作的工作，其自由时差等于计划工期减去本工作的最早完成时间 对有紧后工作的工作，其自由时差等于所有紧后工作的最早开始时间的最小值减去本工作的最早完成时间。,关键工作和关键路线 一、关键工作 是指网络计划中总时差最小的工作。当计划工期等于计算工期时，总时差为0的工作就是关键工作。 在网络计划中，关键工作是总时差为最小的工作。工作总时差最小的工作，也即是其具有的机动时间最小，如果延长其持续时间

16、就会影响计划工期，因此为关键工作。,当计算工期不能满足计划工期时，可设法通过压缩关键工作的持续时间，以满足计划工期的要求 在选择缩短持续时间的关键工作时，宜考虑下列因素： （1）缩短持续时间而不影响质量和安全的工作 （2）有充足备用资源的工作 （3）缩短持续时间所需增加的费用相对较少的工作,二、关键线路,在双代号网络计划中，关键线路是总的工作持续时间最长的线路，该线路在网络图上应用粗线双线或彩色线标注。 一个网络计划可能有一条或几条关键线路，在网络计划执行过程中，关键路线有可能转移。,确定关键线路的方法,(1) 比较线路长度法 (2) 计算时差法 (3) 标号法 (4) 破圈法,实例：如图所示

17、为某双代号网络计划，试计算各项工作的6个时间参数及确定关键线路。,解： 1.以网络计划起点节点为开始节点的各项工作的最早开始时间为0 ES1-2=0 EF1-2=ES1-2+D1-2=0+3=3 紧后工作的ES即紧前工作的EF，当该节点有若干个紧前工作时，则取各紧前工作EF的最大值 ES2-3=EF1-2=3 EF2-3=ES2-3+D2-3=3+4=7 ES2-4=EF1-2=3 EF2-4=ES2-4+D2-4=3+2=5 ES3-5=EF2-3=7 EF3-5=ES3-5+D3-5=7+6=13 ES3-4=EF2-3=7 EF3-4=ES3-4+D3-4=7+3=10,ES4-5=ma

18、xEF3-4，EF2-4=max10，5=10 EF4-5=ES4-5+0=10 ES4-6=EF4-5=10 EF4-6=ES4-6+D4-6=10+3=13 ES5-6=maxEF3-5,EF4-5=max13,10=13 EF5-6=ES5-6+D5-6=13+1=14 ES5-7=ES5-6=13 EF5-7=ES5-7+D5-7=13+8=21 ES6-7=maxEF4-6,EF5-6=max13,14=14 EF6-7=ES6-7+D6-7=14+2=16 ES7-8=maxEF5-7,EF6-7=max21,16=21 EF7-8=ES7-8+D7-8=21+5=26,2.确定计

19、算工期Tc，因本图最早完成时间只有一个，若有两个值时，取其最大值Tc=EF7-8=26 当无要求工期限制时，取计划工期等于计算工期，即Tp=Tc 3.最迟开始时间和最迟完成时间 因工作最迟时间参数受到紧后工作约束，故工作的最迟开始时间以网络图终点倒退计算，因最迟完成时间等于计划工期，即LF7-8=Tp=26，则LS7-8=LF7-8-D7-8=26-5=21 紧后工作的最迟完成时间LF即紧前工作的最迟开始时间LS，当该节点有若干个紧后工作时，则取各LS的最小值。 LF5-7=LS7-8=21 LS5-7=LF5-7-D5-7=21-8=13 LF6-7=LS7-8=21 LS6-7=LF6-7

20、-D6-7=21-2=19,LF5-6=LS6-7=19 LS5-6=LF5-6-D5-6=19-1=18 LF4-6=LS6-7=19 LS4-6=LF4-6-D4-6=19-3=16 LF3-5=minLS5-6,LS5-7=min18,13=13 LS3-5=LF3-5-D3-5=13-6=7 LF4-5=LF3-5=13 LS4-5=LF4-5-D4-5=13 LF3-4=minLS4-6,LS4-5=16,13=13 LS3-4=LF3-4-D3-4=13-3=10 LF2-4=minLS4-6,LS4-5=min16,13=13 LS2-4=LF2-4-D2-4=13-2=11 L

21、F2-3=minLS3-4,LS3-5=10,7=7 LS2-3=LF2-3-D2-3=7-4=3 LF1-2=minLS2-3,LS2-4=min3,11=3 LS1-2=LF1-2-D1-2=3-3=0,4.计算工作总时差 TF1-2=LS1-2-ES1-2=0-0=0 TF2-3=LS2-3-ES2-3=3-3=0 TF2-4=LS2-4-ES2-4=11-3=7 TF3-4=LS3-4-ES3-4=10-7=3 TF3-5=LS3-5-ES3-5=7-7=0 TF4-5=LS4-5-ES4-5=13-10=3 TF4-6=LS4-6-ES4-6=16-10=6 TF5-6=LS5-6=

22、ES5-6=18-14=4 TF5-7=LS5-7-ES5-7=13-13=0 TF6-7=LS6-7-ES6-7=19-14=5 TF7-8=LS7-8-ES7-8=21-21=0,5.计算工作自由时差 对有紧后工作的工作其自由时差等于所有 紧后工作最早开始时间的最小值减去本工作最早完成时间 FF1-2=ES2-3-EF1-2=3-0=3 FF2-3=ES3-5-EF2-3=3=7-7=0 。 6.确定关键线路，凡是最小总时差为哦的工作均为关键工作，将关键工作为0的工作找出，即确定出关键线路为1-2-3-5-7-8,时间参数计算与关键路线确定CPM方法,一、求完工期T（标号从前往后）,表示第

23、i个事项最早在第20天才开始。,25,17,31,31=max25+6,17+3,表示第10项工序最早在第31天开始。 之所以取最大，因为在第20天，L工序 已完成，但k工序未完成。,tE(n),二、求关键路（标号从后往前）,tL(i)=,mintL(j)-t(i,j),10,4,8,4=min10-6,8-3,表示第5道工序最晚第4天开始。之所以 取最小，保证前面最长的工序能完工。,表示这道工序的松弛时间。,如,R(i,j)=25-3-21=1,表示A工序最晚开工时间在第25天，最早开工时间在第21天，工时为3天，故有1天的松弛量。,3.关键工序：,工序时差为0的工序（R(i,j)=0）,如

24、：,25-3-22=0,表示A工序的开工和结束时间不能延后，否则整个工期延后一关键工序。,4.关键路：,由关键工序组成的由起点到终点的路。,例2 求例1的关键工序及关键路。,0,5.5,3,25.5,29.5,31.5,0,5.5,3,25.5,29.5,31.5,关键工序：B-C-E-F-G,总工期T=31.5（周）,说明关键工序最长。,2.关键工序之和=完工期T,例3（P136）某项课题研究工作分解的作业表如下。根据此表绘制此项科研工作的网络图，计算时间参数，并确定关键路线。,0,4,14,14,11,26,31,35,35,0,4,14,26,31,35,35,14,14,关键工序：A-

25、C-E-G-H-I,实例,六、双代号时标网络计划（P69）,1. 时标网络计划的绘制步骤与方法 (1)绘制时间坐标图表 (2)将网络计划绘制到时标图表上,2. 绘制示例,1,3,2,4,5,6,8,9,11,7,10,3.时标网络计划的分析,（1）虚工作（虚箭线）分析 连接组织关系的虚工作占有时间长度: 意味着该段时间内作业人员出现停歇； 连接工艺关系的虚工作占有时间长度: 意味着该段时间内工作面发生空闲。,（2）时间参数分析 网络计划的工期。 节点的时间参数。 工作的时间参数。 （3）关键线路分析 在时标网络计划中，不存在波形线（如果有虚工作的话，虚工作箭线不占时间长度）的线路即为关键线路。

26、,七、工程网络计划的优化,网络计划的优化是指在编制阶段，在一定约束条件下，按既定目标，对网络计划进行不断调整，直到寻找出满意结果为止的过程。 网络计划优化的目标一般包括工期目标、费用目标和资源目标。根据既定目标网络计划优化的内容分为工期优化、费用优化和资源优化三个方面。,(1) 工期优化的概念 工期优化就是通过压缩计算工期，以达到既定工期目标，或在一定约束条件下，使工期最短的过程。 工期优化一般是通过压缩关键线路的持续时间来满足工期要求的。在优化过程中要注意不能将关键线路压缩成非关键线路，当出现多条关键线路时，必须将各条关键线路的持续时间压缩同一数值。,工期优化, 找出关键线路，求出计算工期。

27、 按要求工期计算应缩短的时间。 根据下列诸因素选择应优先缩短持续时间的关键工作： 1）缩短持续时间对工程质量和施工安全影响不大的工作； 2）有充足储备资源的工作； 3）缩短持续时间所需增加的费用最少的工作。,(2) 工期优化的步骤与方法, 将应优先缩短的工作缩短至最短持续时间，并找出关键线路，若被压缩的工作变成了非关键工作，则应将其持续时间适当延长至刚好恢复为关键工作。 重复上述过程直至满足工期要求或工期无法再缩短为止。 当采用上述步骤和方法后，工期仍不能缩短至要求工期，则应采用加快施工的技术、组织措施来调整原施工方案，重新编制进度计划。如果属于工期要求不合理，无法满足时，应重新确定要求的工期

28、目标。,(1) 费用优化的概念 一项工程的总费用包括直接费用和间接费用。在一定范围内，直接费用随工期的延长而减少，而间接费用则随工期的延长而增加，总费用最低点所对应的工期（Tp）就是费用优化所要追求的最优工期。,费用优化, 计算正常作业条件下工程网络计划的工期、关键线路和总直接费、总间接费及总费用。 计算各项工作的直接费率。 在关键线路上，选择直接费率(或组合直接费率）最小并且不超过工程间接费率的工作作为被压缩对象。,（2）费用优化的步骤和方法, 将被压缩对象压缩至最短，当被压缩对象为一组工作时，将该组工作压缩同一数值，并找出关键线路，如果被压缩对象变成了非关键工作，则需适当延长其持续时间，使

29、其刚好恢复为关键工作为止。 重新计算和确定网络计划的工期、关键线路和总直接费、总间接费、总费用。 重复上述第三至第五步骤，直至找不到直接费率或组合直接费率不超过工程间接费率的压缩对象为止。此时即求出总费用最低的最优工期。 绘制出优化后的网络计划。在每项工作上注明优化的持续时间和相应的直接费用。,实例在成本控制一章讲,计划执行中，所需的人力、材料、机械设备和资金等统称为资源。资源优化的目标是通过调整计划中某些工作的开始时间，使资源分布满足某种要求。 通常将某项工作在单位时间内所需某种资源数量称为资源强度（用ri-j表示）； 将整个计划在某单位时间内所需某种资源数量称为资源需用量（用Qt表示）；

30、将在单位时间内可供使用的某种资源的最大数量称为资源限量（用Qa表示）。,资源优化,在满足有限资源的条件下，通过调整某些工作的投入作业的开始时间，使工期不延误或最少延误。 （1）步骤与方法： 绘制时标网络计划，逐时段计算资源需用量; 逐时段检查资源需用量是否超过资源限量，若超过进入第3步，否则检查下一时段;,1.资源有限工期最短优化,对于超过的时段，按总时差从小到大累计该时段中的各项工作的资源强度，累计到不超过资源限量的最大值，其余的工作推移到下一时段（在各项工作不允许间断作业的假定条件下，在前一时段已经开始的工作应优先累计）。 重复上述步骤，直至所有时段的资源需用量均不超过资源限量为止。,在工

31、期不变的条件下，尽量使资源需用量均衡既有利于工程施工组织与管理，又有利于降低工程施工费用。 (1) 衡量资源均衡程度的指标 衡量资源需用量均衡程度的指标有三个，分别为不均衡系数、极差值、均方差值。,2. 工期固定资源均衡优化, 不均衡系数k,式中：, 极差值, 均方差值,若 最小，须使,最小。, 绘制时标网络计划，计算资源需用量。 计算资源均衡性指标，用均方差值来衡量资源均衡程度。 从网络计划的终点节点开始，按非关键工作最早开始时间的后先顺序进行调整（关键工作不得调整）。 绘制调整后的网络计划。,(2) 优化步骤与方法,第二节 工程项目进度控制工作内容,建设工程项目管理有多种类型，代表不同利益

32、方的项目管理（业主方和项目参与各方）都有进度控制的任务，但是，其控制的目标和时间范畴并不相同。 建设工程项目是在动态条件下实施的，因此进度控制也就必须是一个动态的管理过程。,一、建设工程项目进度控制的目的 进度控制的目的是通过控制以实现工程的进度目标。 如只重视进度计划的编制，而不重视进度计划的必要调整，则进度无法得到控制。为了实现进度目标，进度控制的过程也就是随着项目的进展，进度计划不断调整的过程,施工方是工程实施的一个重要参与方，许许多多的工程项目，特别是大型工程项目，工期要求十分紧迫，施工方的工程进度压力非常大，数百天的连续施工，一天两班制施工，甚至24小时连续施工时有发生。不是正常有序地施工，而盲目赶工，难免会导致施工质量问题和施工安全问题出现，并且会引起施工成本的增加。 因此，施工进度控制并不仅关系到施工进度目标能否实现，它还直接关系到工程的质量和成本。在工程实践中，必须树立和坚持一个最基本的工程管理原则，即在确保工程质量的前提下，控制工程的进度。,二、建设工程项目进度控制的任务