工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)與進(jìn)管理

工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)與進(jìn)管理第1頁/共52頁6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化第2頁/共52頁1.優(yōu)化的概念6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化工期優(yōu)化資源優(yōu)化費(fèi)用優(yōu)化資源有限－工期最短工期固定－資源均衡“向關(guān)鍵線路要時(shí)間，向非關(guān)鍵線路要節(jié)約?！薄A羅庚第3頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化工期優(yōu)化若網(wǎng)絡(luò)圖的工期超過計(jì)劃工期，需要縮短（優(yōu)化）工期。壓縮關(guān)鍵線路持續(xù)時(shí)間；優(yōu)先選擇下列關(guān)鍵工作壓縮：對質(zhì)量和安全影響不大、資源充足、增加的費(fèi)用最少；壓縮時(shí)考慮資源供應(yīng)和工作面；重復(fù)以上步驟，直到滿足工期要求或工期已不能再縮短為止。不能將關(guān)鍵工作壓縮成非關(guān)鍵工作。第4頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化某工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃如圖。要求工期15，試優(yōu)化。選擇關(guān)鍵工作壓縮持續(xù)時(shí)間時(shí)，應(yīng)選優(yōu)選系數(shù)最小的工作或優(yōu)選系數(shù)之和最小的組合。圖例：工作（優(yōu)選系數(shù)）正常時(shí)間（最短時(shí)間）124A(2)B(8)6(4)D(5)6(4)F(5)2(1)H(2)4(2)G(10)8(6)6355(3)E(4)4(3)C(∞)1示例1第5頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化1.節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路正常時(shí)間下工期19，應(yīng)壓縮4；關(guān)鍵線路為：1-2-4-6。124A(2)B(8)6(4)D(5)6(4)F(5)2(1)H(2)4(2)G(10)8(6)6355(3)E(4)4(3)C(∞)1（①，5）（①②，6）（②，11）（④，11）（④，19）示例1第6頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化2.可供壓縮關(guān)鍵工作：A、D、G，優(yōu)選系數(shù)最小工作為A，其持續(xù)時(shí)間壓縮至最短時(shí)間3。節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路5(3)124A(2)B(8)6(4)D(5)6(4)F(5)2(1)H(2)4(2)G(10)8(6)635E(4)4(3)C(∞)1（①，3）（①，6）（③，10）（④，10）（④，18）此時(shí)關(guān)鍵線路發(fā)生改變，應(yīng)恢復(fù)示例1第7頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路4124A(2)B(8)6(4)D(5)6(4)F(5)2(1)H(2)4(2)G(10)8(6)635E(4)4(3)C(∞)1（①，4）（①，6）（②③，10）（④，10）（④，18）3A工作持續(xù)時(shí)間延長為4，恢復(fù)關(guān)鍵線路出現(xiàn)兩條關(guān)鍵線路，工期18，仍需壓縮示例1第8頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化故應(yīng)選同時(shí)壓縮工作A和E的方案，將工作A、E同時(shí)壓縮1（至最短時(shí)間）4(3)124A(2)B(8)6(4)D(5)6(4)F(5)2(1)H(2)4(2)G(10)8(6)635E(4)4(3)C(∞)1（①，4）（①，6）（②③，10）（④，10）（④，18）3.有5種壓縮方案：G、A+B、D+E、A+E、B+D，對應(yīng)優(yōu)選系數(shù)為10、10、9、6、13示例1第9頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化示例1節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路4(3)124A(2)B(8)6(4)D(5)6(4)F(5)2(1)H(2)4(2)G(10)8(6)635E(4)4(3)C(∞)1（①，3）（①，6）（②③，9）（④，9）（④，17）33關(guān)鍵線路未變，工期17，仍需壓縮此時(shí)工作A、E已不能壓縮，優(yōu)選系數(shù)∞A(∞)E(∞)第10頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化示例13124A(∞)B(8)6(4)D(5)6(4)F(5)2(1)H(2)4(2)G(10)8(6)635E(∞)3C(∞)1（①，3）（①，6）（②③，9）（④，9）（④，17）故應(yīng)選擇壓縮工作G的方案，將工作G壓縮2（至最短時(shí)間）4.有2種壓縮方案：G、B+D，對應(yīng)優(yōu)選系數(shù)為10、13第11頁/共52頁2.工期優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化示例1節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路3124A(∞)B(8)6(4)D(5)6(4)F(5)2(1)H(2)4(2)G(10)8(6)635E(∞)3C(∞)1（①，3）（①，6）（②③，9）（④，9）（④，15）關(guān)鍵線路未變，工期15，滿足要求此時(shí)工作A、E、G已不能壓縮，優(yōu)選系數(shù)∞6G(∞)至此，完成工期優(yōu)化第12頁/共52頁3.資源優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化不可能減少資源用量優(yōu)化資源按時(shí)間的分布第13頁/共52頁3.資源優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化資源有限工期最短網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃某些時(shí)段的資源用量超過供應(yīng)限量時(shí)，需要優(yōu)化資源，即延長某些工作的持續(xù)時(shí)間，導(dǎo)致工期增加；若所缺資源為平行工作使用，則后移某些工作，但應(yīng)使工期延長最短；若所缺資源僅為一項(xiàng)工作使用，延長該工作持續(xù)時(shí)間；重復(fù)調(diào)整、計(jì)算，直到資源符合要求。計(jì)算公式：第14頁/共52頁3.資源優(yōu)化（示例1）示例1資源有限工期最短某工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃如圖，箭線上方為工作的資源強(qiáng)度，下方為持續(xù)時(shí)間。假定資源限量Ra=12。12345678910111213

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423544583435374第15頁/共52頁3.資源優(yōu)化（示例1）1.計(jì)算并繪資源需用量動(dòng)態(tài)曲線資源有限工期最短從曲線可看出第4天和第7、8、9天兩個(gè)時(shí)間段的資源需用量超過資源限量。需進(jìn)行調(diào)整。12345678910111213

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42354458343537411121551312第16頁/共52頁3.資源優(yōu)化（示例1）2.調(diào)整第4天的平行工作資源有限工期最短第4天有1-3和2-4兩項(xiàng)平行工作，計(jì)算工期延長工作序號(hào)工作代號(hào)最早完成時(shí)間最遲開始時(shí)間ΔT1,2ΔT2,111-3431-22-463-3ΔT1,2最小，說明將2號(hào)工作安排在1號(hào)工作之后進(jìn)行，工期延長最短，只延長1。調(diào)整后的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃如圖：第17頁/共52頁3.資源優(yōu)化（示例1）3.計(jì)算并繪資源需用量動(dòng)態(tài)曲線資源有限工期最短12345678910111213

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423544583435374111215551211從曲線可看出第8、9天時(shí)間段的資源需用量超過資源限量。需進(jìn)行調(diào)整。第18頁/共52頁3.資源優(yōu)化（示例1）4.調(diào)整第8、9天的平行工作資源有限工期最短第8、9天有3-6、4-5和4-6三項(xiàng)平行工作，計(jì)算工期延長如表：工作序號(hào)工作代號(hào)最早完成時(shí)間最遲開始時(shí)間ΔT1,2ΔT1,3ΔT2,1ΔT2,3ΔT3,1ΔT3,213-69820----24-5107--21--34-6119----34ΔT1,3最小，為零，說明將3號(hào)工作安排在1號(hào)工作之后進(jìn)行，工期不延長。調(diào)整后的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃如圖：第19頁/共52頁3.資源優(yōu)化（示例1）5.計(jì)算并繪資源需用量動(dòng)態(tài)曲線資源有限工期最短12345678910111213

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4235445834353741112851211從曲線可看出整個(gè)工期的資源需用量均未超過資源限量。已為最優(yōu)方案，最短工期13天。第20頁/共52頁3.資源優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化工期固定資源均衡

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的資源用量雖然沒有超過供應(yīng)限量，但分布不均衡，如出現(xiàn)短時(shí)間的高峰或低谷，需要優(yōu)化資源，使之均衡；用資源需用量方差描述資源的均衡性；要保持工期固定，只能調(diào)整有時(shí)差的工作（非關(guān)鍵工作），即左移或者右移某些工作；多次調(diào)整，直至所有工作不能移動(dòng)。左移或右移一項(xiàng)工作是否使資源更加均衡應(yīng)根據(jù)以下判據(jù)：第21頁/共52頁3.資源優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化工期固定資源均衡設(shè)k工作從i時(shí)間單位開始，j時(shí)間單位完成，資源強(qiáng)度為γk，Ri為i時(shí)間單位的資源用量。k工作右移一個(gè)時(shí)間單位能使資源均衡的判據(jù)：k工作左移一個(gè)時(shí)間單位能使資源均衡的判據(jù)：移動(dòng)工作能否使資源均勻的判據(jù)：第22頁/共52頁3.資源優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化工期固定資源均衡k工作右移數(shù)個(gè)時(shí)間單位能使資源均衡的判據(jù)：k工作左移數(shù)個(gè)時(shí)間單位能使資源均衡的判據(jù)：第23頁/共52頁3.資源優(yōu)化（示例2）示例2工期固定資源均衡某工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃如圖，箭線上方為工作的資源強(qiáng)度，下方為持續(xù)時(shí)間。試進(jìn)行“工期固定，資源均衡優(yōu)化”。0102030405060708091011121314

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4223447445652345573第24頁/共52頁1.計(jì)算并繪資源需用量動(dòng)態(tài)曲線工期固定資源均衡工期14天，資源需用量平均值：1481251990102030405060708091011121314

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422344744565234557320Rm=(2×14+2×19+20+8+4×12+9+3×5)/14=11.86第25頁/共52頁2.對節(jié)點(diǎn)6為完成節(jié)點(diǎn)的工作調(diào)整工期固定資源均衡以終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)6為完成節(jié)點(diǎn)的非關(guān)鍵工作有工作3-6和4-6，先調(diào)整開始時(shí)間晚的工作4-6。1481251990102030405060708091011121314

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422344744565234557320第26頁/共52頁2.對節(jié)點(diǎn)6為完成節(jié)點(diǎn)的工作調(diào)整工期固定資源均衡根據(jù)右移工作判別式：Rj+1+rk≦RiR11+r4-6=12=R7=12R12+r4-6=8<R8=12R13+r4-6=8<R9=12R14+r4-6=8<R10=12故工作4-6可右移4個(gè)時(shí)間單位，總時(shí)差用完1489819120102030405060708091011121314

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422344744565234557320第27頁/共52頁2.對節(jié)點(diǎn)6為完成節(jié)點(diǎn)的工作調(diào)整工期固定資源均衡R12+r3-6=12<R5=20R13+r3-6=12>R6=8R14+r3-6=12>R7=9接著調(diào)整工作3-6，該工作總時(shí)差3工作3-6只能右移一個(gè)時(shí)間單位0102030405060708091011121314

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422344744565234557314898191216第28頁/共52頁3.對節(jié)點(diǎn)5為完成節(jié)點(diǎn)的工作調(diào)整工期固定資源均衡以節(jié)點(diǎn)5為完成節(jié)點(diǎn)的非關(guān)鍵工作只有2-5，該工作時(shí)差70102030405060708091011121314

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422344744565234557314898191216第29頁/共52頁3.對節(jié)點(diǎn)5為完成節(jié)點(diǎn)的工作調(diào)整工期固定資源均衡R6+r2-5=15<R3=19R7+r2-5=16<R4=19R8+r2-5=16=R5=16調(diào)整工作2-5，根據(jù)右移工作判別式工作2-5可右移三個(gè)時(shí)間單位R9+r2-5=16>R6=814159812120102030405060708091011121314

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4223447445652345573916第30頁/共52頁4.對節(jié)點(diǎn)4為完成節(jié)點(diǎn)的工作調(diào)整工期固定資源均衡以節(jié)點(diǎn)4為完成節(jié)點(diǎn)的非關(guān)鍵工作只有1-4，該工作時(shí)差114159812120102030405060708091011121314

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4223447445652345573916第31頁/共52頁4.對節(jié)點(diǎn)4為完成節(jié)點(diǎn)的工作調(diào)整工期固定資源均衡調(diào)整工作1-4，根據(jù)右移工作判別式R6+r1-4=20>R1=14故工作1-4不能右移14159812120102030405060708091011121314

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4223447445652345573916第32頁/共52頁5.對節(jié)點(diǎn)3為完成節(jié)點(diǎn)的工作調(diào)整工期固定資源均衡以節(jié)點(diǎn)3為完成節(jié)點(diǎn)的非關(guān)鍵工作只有1-3，該工作時(shí)差1，根據(jù)右移工作判別式：R5+r1-3=12<R1=14故工作1-3可右移一個(gè)時(shí)間單位14159812120102030405060708091011121314

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42234474456523455731116以節(jié)點(diǎn)2為完成節(jié)點(diǎn)的只有關(guān)鍵工作1-2，不能移動(dòng)，至此，第一次調(diào)整結(jié)束。第33頁/共52頁6.進(jìn)行第2次調(diào)整工期固定資源均衡以節(jié)點(diǎn)6為完成節(jié)點(diǎn)的只有工作3-6有2個(gè)單位機(jī)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)右移工作判別式：R13+r3-6=12<R6=15R14+r3-6=12<R7=16工作3-6可右移2個(gè)時(shí)間單位，結(jié)果如圖：141191212120102030405060708091011121314

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42234474456523455731116由圖可知，所有工作左移或右移均不能使資源需用量更加均衡，因此該方案即為最優(yōu)方案。第34頁/共52頁7.比較優(yōu)化前后的方差值工期固定資源均衡初始方案方差值：優(yōu)化方案方差值：方差降低率：3.資源優(yōu)化第35頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化工程總成本=直接費(fèi)＋間接費(fèi)費(fèi)用工期總成本不同工期的最低直接費(fèi)間接費(fèi)及工期引起的資金損益等優(yōu)化工期最短工期正常工期工期與費(fèi)用關(guān)系曲線第36頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化工程費(fèi)用包括直接費(fèi)和間接費(fèi)；縮短工期導(dǎo)致直接費(fèi)用增加，間接費(fèi)用減少；尋求成本最低；直接費(fèi)用率：縮短單位時(shí)間而增加的直接費(fèi)；應(yīng)選用直接費(fèi)用率小的關(guān)鍵工作作為壓縮對象；多條關(guān)鍵線路應(yīng)壓縮組合直接費(fèi)用率最小的關(guān)鍵工作；壓縮時(shí)間時(shí)應(yīng)考慮間接費(fèi)用減少的費(fèi)用；縮短時(shí)間的關(guān)鍵工作不能變成非關(guān)鍵工作。最小組合直接費(fèi)用率大于間接費(fèi)用率說明已不能再優(yōu)化。第37頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化6.6網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化某工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃如圖，該工程間接費(fèi)用率為0.8萬元/天，試對其進(jìn)行費(fèi)用優(yōu)化。（單位：萬元、天）示例1圖例：工作正常時(shí)間直接費(fèi)（最短時(shí)間直接費(fèi)）正常時(shí)間（最短時(shí)間）124A7.0(7.4)B9.0(11.0)8(6)D5.5(6.0)2(1)F8.0(9.6)6(4)I6.5(6.9)4(2)H7.5(8.5)6(4)6354(2)E8.0(8.4)5(3)C5.7(6.0)2(1)G5.0(5.7)2(1)第38頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化1.節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路示例1正常時(shí)間下工期19，關(guān)鍵線路為：1-3-4-6和1-3-4-5-6兩條。124A7.0(7.4)B9.0(11.0)8(6)D5.5(6.0)2(1)F8.0(9.6)6(4)I6.5(6.9)4(2)H7.5(8.5)6(4)6354(2)E8.0(8.4)5(3)C5.7(6.0)2(1)G5.0(5.7)2(1)（①，4）（①，8）（③，13）（④，15）（④⑤，19）第39頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化2.計(jì)算各工作直接費(fèi)用率示例1直接費(fèi)總和Cd=62.2萬元間接費(fèi)總和Ci=0.8×19=15.2萬元工程總費(fèi)用Ct=62.2+15.2=77.4萬元第40頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化3.壓縮費(fèi)用示例1將直接費(fèi)用率標(biāo)在工作旁壓縮方案有4種：B、E、G+H、H+I，對應(yīng)直接費(fèi)用率為1.0、0.2、1.2、0.7萬元/天。124A(0.2)B(1.0)8(6)D(0.5)2(1)F(0.8)6(4)I(0.2)4(2)H(0.5)6(4)6354(2)E(0.2)5(3)C(0.3)2(1)G(0.7)2(1)第41頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化3.壓縮費(fèi)用示例1工作E直接費(fèi)用率最小，選工作E作為壓縮對象，壓縮至最短時(shí)間3節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路5(3)124A(0.2)B(1.0)8(6)D(0.5)2(1)F(0.8)6(4)I(0.2)4(2)H(0.5)6(4)6354(2)E(0.2)C(0.3)2(1)G(0.7)2(1)3（①，4）（①，8）（③，11）（③，14）（⑤，18）工作E變?yōu)榉顷P(guān)鍵工作，時(shí)間延長為4，恢復(fù)第42頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化3.壓縮費(fèi)用示例1節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路4124A(0.2)B(1.0)8(6)D(0.5)2(1)F(0.8)6(4)I(0.2)4(2)H(0.5)6(4)6354(2)E(0.2)C(0.3)2(1)G(0.7)2(1)3（①，4）（①，8）（③，12）（③

④，14）（④

⑤，18）第43頁/共52頁4.費(fèi)用優(yōu)化4.第二次壓縮（三條關(guān)鍵線路）示例1壓縮方案：B、E+F、E+I、F+G+H、H+I，對應(yīng)直接費(fèi)用率1、1、0.4、2、0.7萬元/天48(6)6(4)4(2)124A(0.2)B(1.0)D(0.5)2(1)F(0.8)I(0.2)H(0.5)6(4)6354(2)E(0.2)C(0.3)2(1)G(0.7)2(1)第44頁/共52頁4.第二次壓縮（三條關(guān)鍵線路）示例1直接費(fèi)用率最小為E+I組合，故同時(shí)壓縮工作E、I各1，此時(shí)E已至最短時(shí)間，不能再壓縮。節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)法快速計(jì)算工期、找關(guān)鍵線路關(guān)鍵線路變?yōu)閮蓷l，工作G被動(dòng)變?yōu)榉顷P(guān)鍵48(6)6(4)4(2)124A(0.2)B(1.0)D(0.5)2(1)F(0.8)I(0.2)H(0.5)6(4)6354(2)E(0.2)C(0.3)2(1)G(0.7)2(1)3（①，4）（①，8）（③，11）（③，14）（④

⑤，17）3E(∞)第45頁/共52頁5.第三次壓縮示例18(6)6(4)124A(0.2)B(1.0)D(0.5)2(1)F(0.8)I(0.2)H(0.5)6(4)6354(2)C(0.3)2(1)G(0.7)2(1)3（①，4）（①，8）（③，11）（③，14）（④

⑤，17）3可供壓縮的方案有三：B、F+H、H+I，對應(yīng)直接費(fèi)用率為1、1.3、0.7萬元/天E(∞)應(yīng)選擇同時(shí)壓縮工作H和I進(jìn)行優(yōu)化。第46頁/共52頁5.第三次壓縮示例18(6)6(4)124A(0.2)B(1.0)D(0.5)2(1)F(0.8)I(0.2)H(0.5)6(4)6354(2)C(0.3)2(1)G(0.7)2(1)3（①，4）（①，8）（③，11）（③，14）（④

⑤，16）3同時(shí)壓縮工作H、I各1E(∞)