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第32章 工程项目的计划管理(4)

下面以图77所示的网络计划为例,说明用标号法确定计算工期和关键线路的过程。节点的标号应从网络计划的起点节点开始,顺着箭线方向按节点编号从小到大的顺序依次进行,其标号结果如图711所示。

①网络计划起点节点的标号值为零。例如,在本例中,节点①的标号值为零,即。

②其他节点的标号值等于以该节点为完成节点的各项工作的开始节点标号值加上持续时间所得之和的最大值,即式中,bj——工作ij的完成节点j的标号值;

bi——工作ij的开始节点i的标号值;

Dij——工作ij的持续时间。

节点的标号宜用双标号法,即用源节点(得出标号值的节点)作为第一标号,用标号值作为第二标号。例如,在本例中,节点④的标号值为由以上计算可知,节点④的标号值是由节点①的标号值决定的,故节点①就是节点④的源节点,因此节点④的标号为(①,④)。

③网络计划的计算工期就是网络计划终点节点的标号值。例如,在本例中,其计算工期就等于终点节点⑧的标号值14。

④关键线路应从网络计划的终点节点开始,逆着箭线方向按源节点确定。例如,在本例中,从终点节点⑧开始,逆着箭线方向按源节点可以找出关键线路①-④-⑤-⑦-⑧。

7.4.5时标网络图

时标网络图是将双代号网络图节点的位置、箭线的长度皆按一定的时间比例水平投影在同一时间坐标上而绘制的网络图。在时标网络图上,用水平实箭线的投影长度表示工作的持续时间,用水平波形线的投影长度表示工作的自由时差(或时间间隔),用垂直虚箭线表示虚工作,用垂直实线表示连接线。在时标网络图上,各项工作的起止日期、持续时间和时差值,以及关键线路皆能明确地表示出来,比一般的网络图直观易懂。根据时标网络图可以绘制资源动态图,并在此基础上进行资源优化和时间费用优化。用时标网络图还便于进行进度控制和调整。

时标网络图可分为按工作最早时间绘制的时标网络图和按工作最迟时间绘制的时标网络图。

1.时标网络图的绘制

通常均按工作最早时间绘制时标网络图。按工作最早时间绘制的时标网络图是在网络计划时间参数计算的基础上,按以下步骤绘制。

①恰当地确定时间比尺,划分时间刻度,时间刻度应与工作的持续时间单位(日或月)相吻合,绘出时间坐标线。

②按时间刻度确定每项工作的最早开始时间的节点位置。首先确定关键工作的节点位置,画出关键线路;然后在关键线路的上下两侧,从始节点开始,按节点号从小到大的顺序确定非关键工作的节点位置,画出各条非关键线路。

③按各项工作的持续时间沿水平方向以实线画出箭线长度在时间坐标上的水平投影长度,即表示该工作的持续时间。

④用水平波形线把工作的实箭线箭头与其紧后工作的最早开始节点相连接,波形线水平投影长度就是该工作的自由时差。

⑤虚工作用垂直的虚箭线表示,当有时差值时,将时差值用水平波形线表示。

⑥终节点的时间位置就是网络计划的完工时间。

例如,已知网络计划的有关资料如表72所示,绘制时标网络图:绘出一般的网络图,计算节点时间参数及计算工期,如图712所示;画时间坐标线并划分刻度,画出节点位置,如图713所示;从各节点出发绘出关键线路和非关键线路,如图714所示。

2.时标网络计划时间参数的确定

1)从图上直接确定

(1)工作最早开始时间

工作箭线左端节点中心所对应的时标值为该工作的最早开始时间。如图714所示,A、B、C的最早开始时间为0;D、E的最早开始时间为4;G的最早开始时间为9;H的最早开始时间为10。

(2)工作最早完成时间

①如果箭线右段无波纹线,则该箭线右端节点中心所对应的时标值为该工作的最早完成时间。

②如果箭线右段有波纹线,则该箭线的箭头所对应的时标值为该工作的最早完成时间。如图714所示,A的最早完成时间为9;C的最早完成时间为2;G的最早完成时间为13。

(3)时间间隔和自由时差

如图714所示,工作D和工作H之间的时间间隔为1;工作C、工作A和工作G的自由时差分别为2、6和2。

(4)关键线路、关键工作及关键节点

时标网络计划的关键线路可自终点节点逆箭线方向向起点节点逐次进行判定,“自终至始”都不出现波形线的线路即为关键线路。关键线路上的工作为关键工作。关键工作两端的节点必为关键节点。

2)间接计算

①工作最迟开始时间。根据式(712)有。

②工作最迟完成时间。根据式(712)有。

3.时标网络计划的坐标体系

时标网络计划的坐标体系包括:计算坐标体系、工作日坐标体系、日历坐标体系。

(1)计算坐标体系

计算坐标体系主要用作计算时间参数。采用这种坐标体系计算时间参数较为简便,但不够明确。如果按计算坐标体系,网络计划从零天开始,这不易理解;应为从第1天开始,或明确示出开始日期。

(2)工作日坐标体系

工作日坐标体系可明确示出工作在开工后第几天开始、第几天完成,但不能示出开工日期、工作开始日期、工作完成日期及完工日期等。

工作日坐标体系示出的开工时间和工作开始时间等于计算坐标体系示出的开工时间和工作开始时间加1。

工作日坐标体系示出的完工时间和工作完成时间等于计算坐标体系示出的完工时间和工作完成时间。

(3)日历坐标体系

日历坐标体系可以明确示出工程的开工日期和完工日期,以及工作的开始日期和完成日期,编制时要注意扣除法定的节假日和双休日时间。

图715所示为具有3种坐标体系的时标网络计划。上面为计算坐标体系,中间为工作日坐标体系,下面为日历坐标体系。此处假定工程在4月24日(星期二)开始,星期六、星期日和“五一”休息。

7.4.6网络计划的优化

网络计划的优化就是利用时差不断改善网络计划的最初方案,在满足既定目标的条件下,按某一衡量指标来寻求最优方案。

网络计划的优化有工期优化、费用优化和资源优化。

(1)工期优化

工期优化是压缩计算工期,以达到要求工期的目标,或在一定约束条件下使工期最短的过程。

工期优化一般通过压缩关键工作的持续时间来达到优化目标。在优化过程中,要注意不能将关键工作压缩成非关键工作,但关键工作可以不经压缩而变成非关键工作。

网络计划的优化可按下面步骤进行。

①找出网络计划中的关键线路并求出计算工期。

②按要求工期计算应压缩的工期时间,即计算工期与要求工期之差。

③按下列因素选择关键工作来压缩持续时间;

压缩持续时间对质量和安全影响不大的关键工作;

有充足备用资源的关键工作;

压缩持续时间所增加的费用最小。

④将优先压缩的关键工作压缩至持续时间最短,并找出关键线路。若被压缩的工作变成了非关键工作,则应适当延长该工作的持续时间,使之仍为关键工作。

⑤若计算工期仍超过要求工期,则重复以上步骤,直到满足工期要求或工期已不能再短为止。

⑥当所有关键工作或部分关键工作已达到最短持续时间而寻求不到继续压缩工期的方案,但工期仍不满足工期要求时,应对原计划技术、组织方案进行调整或要求工期重新审定。

(2)费用优化

在建筑工程中,工期短、成本低、质量优是人们追求的目标。其中,工期与成本是相互联系和相互制约的,要加快施工速度,缩短工期,资源的投入就会增加,有些费用也会增加,结果工程成本提高、效益下降。因此,费用优化可以理解为是寻求最低成本时的最短工期或按要求工期条件下寻求最低成本的网络计划。

网络计划的总费用由直接费用和间接费用组成。随工期缩短而增加的费用是直接费,随工期缩短而减少的费用是间接费。由于直接费随工期缩短而增加,间接费随工期缩短而减少,所以必定存在一个总费用最少的工期,这就是费用优化所寻求的目标。

图716表示的是工期费用关系曲线。

费用优化可按如下步骤进行。

①算出工程总直接费。

②算出各项工作直接费用增加率(简称直接费率)。

③找出网络计划中的关键线路并求出计算工期。

④算出计算工期为t的网络计划的总费用。

⑤当只有一条关键线路时,将直接费率最小的一项工作压缩至最短持续时间,并找出关键线路。若被缩短的工作变成非关键工作,则应将其持续时间延长,使之仍为关键工作。当有多条关键线路时,可压缩一项或多项直接费率或组合直接费率最小的工作,将其中正常持续时间与最短持续时间的差值最小的进行压缩,再找出关键线路。若被压缩的工作变成非关键工作,则还要适当延长其持续时间,使其保持为关键工作。

在确定了压缩方案后,必须检查被压缩工作的直接费率或组合直接费率是否等于或小于或大于间接费率。若等于间接费率,则已得到最优方案;若小于间接费率,则应继续按上述方法进行压缩;若大于间接费率,则在此前一次的小于间接费率的方案就为最优方案。

⑥列出优化表。

⑦计算出优化后的总费用。

⑧绘制优化网络计划。

在箭杆上方标注直接费,在箭杆下面标注持续时间。

(3)资源优化

资源是指为完成任务所需的人力、材料、机械设备和资金等。在人力、材料、设备和资金有限的条件下,寻求工期最短;在工期规定的条件下,寻求投入的人力、材料、设备和资金等资源的数量最小。这些都属于资源优化的问题。资源优化是通过改变工作的开始时间,使资源按时间的分配符合优化目标。根据优化目标的不同,一般有两种优化方法:一种是资源有限——工期最短的优化;另一种是工期固定——资源均衡的优化。

本章小结

一个好的计划是项目成功的一半。工程项目计划管理的被动性、多变性和波动性等特点无疑加大了其管理的难度。本章在介绍了计划管理的概念、作用及特点之后,对工程项目的计划体系及其主要内容做了分层次介绍,并对工程计划的编制原则、编制程序做了较详细的说明。在本章中;用较大篇幅详尽介绍了工程项目的网络计划技术,在网络图的绘制中侧重介绍原则和要求,并要求掌握绘图要领;在时间参数计算和时标网络图中,侧重基本道理,为将来运用计算机计算打下基础,也为以后的专业深入做一些有益的铺垫。

关键概念

工程项目计划管理网络计划技术

思考题

1.何谓工程项目计划管理?其主要作用和特点是什么?

2.试图示工程项目的计划系统。

3.简述工程项目计划编制的原则及程序。

4.简述工程项目的网络计划技术。

5.如何掌握时间参数的计算方法?如何能做出简单的时标网络图?

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