第七章網絡計劃管理

1、第七章 網絡計劃管理 網絡計劃技術是一種科學的計劃管理方法，它的基本原理是以網絡圖的形式，反映組成工程項目的各項活動的先后順序及相互關系，并通過相應的計算，找出影響全局的關鍵活動和關鍵路線，以便對工程項目進行統(tǒng)籌安排，使在工期、成本、資源利用等方面達到預期目的。第一節(jié) 網絡計劃方法的產生 一 起源 網絡計劃方法起源于美國。當時有兩種網絡計劃方法：關鍵路線法和計劃評審技術。 1957年，美國杜邦化學公司采用了一種新的計劃管理方法，即關鍵路線法（Critical pathmethod , CPM)。應用的第一年就節(jié)約了100萬美元，相當于該公司用于該項目研究費用的5倍以上。 1958年，美國海軍武

2、器局特別規(guī)劃室在研制北極星導彈潛艇時，應用了計劃評審技術(Program evaluation and review technique ,PERT)。使北極星導彈潛艇比預定計劃提前兩年完成。統(tǒng)計資料表明，在不增加人力、物力、才力的既定條件下，采用PERT技術可以使進度提前15-20%，節(jié)約成本10-15%。第一節(jié) 網絡計劃方法的產生第一節(jié) 網絡計劃方法的產生 二 網絡圖的應用 應用范圍很廣：不僅適用于按期組織生產的單件小批生產類型和新產品試制，而且適用于按量組織生產的大量大批生產類型中的生產技術準備工作，還可適用于制定長期計劃、編制工程預算、組織物質供應等工作，它特別適用于一次性的大規(guī)模工程

3、項目，如：電站、油田、建筑工程等。 工程項目越大，協(xié)作關系越多、生產組織越復雜，網絡計劃技術就越能顯示出其優(yōu)越性。 我國60年代初期開始推廣這種技術。在寶鋼建設、航天工程、大型實驗、第十一屆亞運會等工程中都得到了成功的應用。第二節(jié) 網絡圖 網絡圖是表示一項生產任務或一項工程中各個工作環(huán)節(jié)或 各道工序的先后關系和所需時間的網狀圖。網絡圖分為雙代號和單代號兩種形式。 雙代號網絡圖又稱為箭線型網絡圖，它用箭線表示作業(yè)（或工序）及作業(yè)之間的相互關系，每條箭線的箭頭和箭尾各有一個圓圈，圓圈上編有號碼。如：AB 單代號網絡圖又稱為結點型網絡圖，它用結點表示作業(yè)，用箭線表示作業(yè)之間的邏輯關系，一道作業(yè)用一個

4、結點表示，而不是兩個結點。如：AB第二節(jié) 網絡圖 一、網絡圖的構成 網絡圖由箭線、結點和由結點與箭線連成的線路組成。 （一）箭線（作業(yè)、工序、活動） 1。網絡圖中每一條箭線代表一項活動或工序 2。活動的內容可大可小，可多可少。 3。箭尾表示活動的開始，箭頭表示活動的結束。箭頭的 方向表示活動前進的方向。 4。箭線的長短與活動所消耗資源的多少或時間的長短無 關。 5。通常把活動的代號和作業(yè)時間標在箭線的上下。 6。虛箭線。34 A 1045 A第二節(jié) 網絡圖 （二）結點（事項、事件、節(jié)點） 1。網絡圖中兩條或兩條以上的箭線的交接點就是結點，結點代表活動的開始和結束。用圓圈加上數字表示。 2。始點

5、事項，中間事項和終點事項 3。結點（事項）不消耗時間和資源。 （三）線路 從網絡圖的始點事項開始到終點事項為止，由一系列首尾相連的箭線和結點所代表的活動和事項所組成的通道。網絡圖一般有多條線路。其中最長的我們稱之為關鍵線路。第二節(jié) 網絡圖 二、網絡圖的繪制（一）繪制的原則 1。箭線一般指向右邊，不允許出現循環(huán)。 2。箭頭結點的編號（j）要大于箭尾結點的編號（i）。活動可用兩編號表示，例如： 就可表示為活動 3 4 。編號可以不連續(xù)編。 3。兩相鄰結點之間只允許有一條箭線相連。進入某一個結點的箭線可以有多條，但其它任何結點直接連接該結點的箭線只能有一條。3456246第二節(jié) 網絡圖 4。一個完整

6、的網絡圖必須有，也只能有一個源和一個匯。 5。每項活動都應有結點表示其開始和結束，即箭線首尾都應有一結點。不能從一箭線中間引出另一箭線。246BD235B1B267D2D1第二節(jié) 網絡圖活動名稱AB后續(xù)活動C,DD例：153A C246BDX143A C25BD第二節(jié) 網絡圖 （二）繪制方法例例1 1某機械廠管理信息系統(tǒng)開發(fā)活動清單活動代號活動描述緊后活動活動時間（周）ABCDEFGHIJKL系統(tǒng)分析和總體設計輸入和輸出設計模塊1詳細設計輸入和輸出程序設計模塊1程序設計模塊2詳細設計輸入和輸出及模塊1測試模塊2程序設計模塊1測試系統(tǒng)總調試穩(wěn)當編寫系統(tǒng)測試B,CDE,FG,IG,IHJI,KJL

7、無無34688536358312346109857A 3B 4 C 6D 8E8F 5H 6G 3J 5L 3K 8I 3第二節(jié) 網絡圖活動名稱 A B E C D F G H,I,J緊后活動B,C,D E H H,I F,G H,I J K活動名稱 A B C D E F G H,I,J緊后活動 B,C D, E G,F I H H J K例2例3第二節(jié) 網絡圖第三節(jié) 網絡時間參數計算 （一）各項活動的作業(yè)時間 （二）結點時間：結點最早開始時間和結點最遲結束時間 （三）活動時間：各項活動的最早開始時間和最早結束時間； 各項活動的最遲開始時間和最遲結束時間。 （四）總時差 （五）線路時間第三節(jié)

8、 網絡時間參數計算 （一）確定活動的作業(yè)時間 作業(yè)時間是指在一定的生產技術組織條件下，完成一項活動所需要的時間。單位：日、周、小時或月。常用t(i,j)表示 估計的方法有： 1。單一時間估計法 對各項活動的作業(yè)時間僅確定一個時間值，估計時，應以完成任務可能性最大的時間為準。應用于不可知因素很少，有同類工程或類似產品的工時資料可供借鑒的情況下。 2。三種時間估計法（三點估計法） （1）最樂觀時間（Optimistic Time）：a （2）最可能時間（Most Likely Time）: m （3）最悲觀時間（Pessimistic Time）: b 三點估計法常用于探索性的項目。這些項目無先例

9、可循，不可知因素多，因而活動的作業(yè)時間很難估計，只能由專家根據對設備、人員、組織及技術條件的綜合分析估計這三種值，然后再平均獲得。 作業(yè)時間： t（i, j）= (a+4m+b) / 6第三節(jié) 網絡時間參數計算第三節(jié) 網絡時間參數計算 （二）結點時間的計算 結點并不占用時間，它只表示進入該結點的活動或工序最遲在什么時刻結束和由該結點出發(fā)的活動或工序最早可能開始的時間。 1。結點最早開始時間（ET）：是指從該結點開始的各項活動最早可能開始的時間。從網絡圖的始點事項開始計算。第一個始點事項的最早開始時間為0。 （1）當進入 j 結點的箭線（活動）只有一條時 ET ( j ) = ET ( i )

10、+ t ( i , j ) （2）當進入 j 結點的箭線（活動）有多條時 ET ( j ) = Max ET ( ik ) + t ( ik , j ) （k = 1,2,3）第三節(jié) 網絡時間參數計算 2。結點最遲結束時間（LT）：是指進入該結點的活動最遲必須完成的時間。它從網絡圖的終點事項開始，反結點編號順序計算。終點事項結點的最遲結束時間等于其最早開始時間。 （1）當結點 i 后面只有一條箭線（活動）時， LT( i ) = LT( j ) t ( i , j ) （2）當結點 i 后面有多條箭線（活動）時， LT( i ) = Min LT( jk ) t ( i , jk ) （k =

11、 1,2,3） 3。結點時間的計算方法 圖上作業(yè)法 4。結點（事項）時差（S） S( i ) = LT( i ) ET( i )12346109857A 3B 4 C 6D 8E8F 5H 6G 3J 5L 3K 8I 30033712991414172020202323282831 31第三節(jié) 網絡時間參數計算第三節(jié) 網絡時間參數計算（三）活動時間參數的計算 1?；顒拥淖钤玳_始時間（ES） 是指活動最早可能開始的時間，它等于代表該活動的箭線的箭尾結點的最早開始時間。 ES (i,j) = ET (i) 2?；顒拥淖钤缃Y束時間（EF） 是指活動最早可能結束的時間，它等于活動最早開始時間加上該活

12、動的作業(yè)時間。 EF(i,j) = ES(i,j) + t(i,j) = ET(i) + t(i,j)第三節(jié) 網絡時間參數計算 3?；顒拥淖钸t結束時間（LF） 是指為保證工程按期完工的活動最遲必須完成的時間。它等于代表該活動的箭線的箭頭結點的最遲結束時間。 LF(i,j) = LT(j) 4?；顒拥淖钸t開始時間（LS） 是指活動最遲必須開始的時間，它等于活動的最遲結束時間和活動的作業(yè)時間的差。 LS(i,j) = LF(i,j) t(i,j) = LT(j) t(i,j)第三節(jié) 網絡時間參數計算活動編號作業(yè)時間ET(i)LT(j)ES(i,j)EF(i,j)LS(i,j)LF(i,j)=+=-

13、=1 240404042 384124124122 42411469113 551217121712173 631228121525284 5661761211174 7862661418265 8151732173217326 841532151928327 86143214202632第三節(jié) 網絡時間參數計算 （四）活動時差 活動的時差是指在不影響整個項目按期完工的條件下，某活動在開工時間安排上可以機動使用的一段時間。時差又稱機動時間、寬裕時間或緩沖時間。 總時差：活動的最遲開始時間和最早開始時間之差。 ST(i,j) = LS(i,j)ES(i,j) = LT(j) ET(i) t(i,

14、j) 第三節(jié) 網絡時間參數計算 （五）關鍵線路和線路時差 1。關鍵活動：總時差為零的活動。 2。關鍵線路：由關鍵活動所連接的線路。 3。工程工期：關鍵線路的長度。 4。關鍵線路的確定：時差法 第四節(jié) 網絡計劃的優(yōu)化 所謂網絡計劃的優(yōu)化，就是在滿足既定條件下，按一定的衡量指標尋求最優(yōu)的網絡計劃的過程。理想的衡量指標應綜合工程周期、資源、費用等因素，但目前尚沒有一個這樣的能反映所有因素的綜合模型。對于具體問題，只能確定優(yōu)先原則，按某一衡量指標優(yōu)化。 從管理的角度出發(fā)，網絡計劃的優(yōu)化可以分為三個主要內容： （1）時間優(yōu)化 （2）時間-費用優(yōu)化 （3）資源優(yōu)化第四節(jié) 網絡計劃的優(yōu)化 一一 時間優(yōu)化時間

15、優(yōu)化 時間優(yōu)化就是在人力、物力、財力等條件基本上有保證的前提下，尋求縮短工程周期的措施，使工程周期符合目標工期的要求。這種情況通常發(fā)生在計劃任務比較緊張，資源有保障的情況。 時間優(yōu)化的中心是如何縮短關鍵作業(yè)的作業(yè)時間。時間優(yōu)化的中心是如何縮短關鍵作業(yè)的作業(yè)時間。 縮短關鍵路線的途徑有： （1）把串聯作業(yè)改為平行作業(yè)或交叉作業(yè)； （2）縮短關鍵作業(yè)的時間； 第四節(jié) 網絡計劃的優(yōu)化 二二 時間時間- -費用優(yōu)化費用優(yōu)化 時間-費用優(yōu)化就是在使工期盡可能短的同時，也使費用盡可能少。 工程項目的總費用通常包括直接費用直接費用和間接費用間接費用兩部分。 （一）直接費用CD 直接費用CD是指用在每個作業(yè)活

16、動上，可由每項作業(yè)單獨核算的費用，包括完成該項作業(yè)所需的直接人工工資、原材料費用等。 直接費用隨工期的縮短而增加。直接費用隨工期的縮短而增加。第四節(jié) 網絡計劃的優(yōu)化（一）直接費用CD 一項活動按正常工作班次進行，所用時間為正常時間tz，所用費用為正常費用cz，如果增加直接費用投資，活動時間縮短，則趕工時間為tg，相對應的費用為趕工費用cg。 為了簡化處理，將時間-費用關系示為線性關系。則直線費用變化率為：e= (cg-cz)/(tztg)一項任務的直接費用Coz等于各項作業(yè)的直接費用之和。即：Coz= CDi第四節(jié) 網絡計劃的優(yōu)化（二）間接費用CI 間接費用CI是與整個工程有關的，不能或不宜直

17、接分攤給某一活動的費用，包括工程管理費用、拖期工期罰款、提前完工的獎金等等。 間接費用與工期成正比關系，即工期越長，間接費用越高。通常將間接費用與工期的關系視作線形關系。 如果單位時間的間接費用為Cj，則一項任務的間接費用為： CI=Cj*T第四節(jié) 網絡計劃的優(yōu)化 工程總費用CT、直接費用CD、間接費用CI與工期的關系如下：總費用上的最低點即為最佳工期第四節(jié) 網絡計劃的優(yōu)化 設將工程工期從T壓縮到Tx，相應的總費用變化為： CTx= Coz+ti*e+CI-Cj （T-Tx） = Coz+C1+CI-C2 =Coz+CI -（C2 C1） =Coz+CI -C 由上式可知壓縮工期后，直接費用增加了C1，間接費用減少了C2。如果C0,說明壓縮工期后降低了費用。C越大，總費用降低越多。故優(yōu)化時，要找最大的C。第四節(jié) 網絡計劃的優(yōu)化在進行時間-費用優(yōu)化時，需要把握三個規(guī)則： （1）必須對關鍵路線上的作業(yè)趕工； （2）選擇直接費用變化率e最小的活動趕工； （3）在趕