水利工程進(jìn)度控制的幾點(diǎn)思考

水利工程進(jìn)度控制的幾點(diǎn)思考

由于節(jié)水項(xiàng)目環(huán)境和條件的隨機(jī)性和模糊性，節(jié)水項(xiàng)目建設(shè)中存在諸多不確定因素，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度有一定影響。水利工程建設(shè)項(xiàng)目工期控制問題一直是學(xué)術(shù)界探討的熱點(diǎn),一些研究成果也已應(yīng)用并取得了一定成效?；煦缋碚摻沂玖艘粋€(gè)動(dòng)態(tài)開放的耗散系統(tǒng)在不確定、復(fù)雜多變的環(huán)境中呈現(xiàn)出隨機(jī)行為背后的非線性動(dòng)力問題。該理論強(qiáng)調(diào)自然界和人類社會(huì)中存在著“無序”中的“有序”,這與工程項(xiàng)目的環(huán)境是十分符合的。本文在分析水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度影響因素的基礎(chǔ)上,將混沌理論應(yīng)用到水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度控制中,探討水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度控制的理論方法。一、影響節(jié)水項(xiàng)目進(jìn)展的原因分析水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度是指工程的建設(shè)活動(dòng)或工作的進(jìn)行速度。影響水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度的因素很多,可以歸納為4個(gè)方面。1.工程資金管理難主要包括:(1)工程開工前的準(zhǔn)備不足,不能及時(shí)開工;(2)工程進(jìn)度款項(xiàng)撥付不及時(shí),導(dǎo)致工程資金難以落實(shí);(3)對(duì)工期提出要求,壓縮工期;(4)在工程建設(shè)過程中進(jìn)行設(shè)計(jì)變更,影響工程的進(jìn)展。2.施工隊(duì)伍建設(shè)滯后,影響了最佳工資標(biāo)準(zhǔn)承包方是水利工程項(xiàng)目的直接實(shí)施者,對(duì)于水利工程進(jìn)度的實(shí)施影響最深。主要包括:(1)承包人的投入不足,設(shè)備老化,人員水平不高;(2)施工組織設(shè)計(jì)以及工期計(jì)劃編制不合理,缺乏優(yōu)化工期的經(jīng)驗(yàn);(3)項(xiàng)目經(jīng)理缺乏工期控制的意識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。3.理工現(xiàn)狀的影響作為水利工程建設(shè)方與施工方的紐帶,監(jiān)理的作用不容小視。監(jiān)理對(duì)工程進(jìn)度的影響主要體現(xiàn)在:監(jiān)理業(yè)務(wù)水平不高,對(duì)工程建設(shè)不能很好地監(jiān)督,導(dǎo)致工程延期;(2)對(duì)已完成的項(xiàng)目不能及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收交接,導(dǎo)致工程的延誤。4.其他主要包括(1)政府的指令;(2)施工環(huán)境的變化;(3)發(fā)生地震、臺(tái)風(fēng)等不可抗力。二、傳統(tǒng)的節(jié)水方法是控制節(jié)水項(xiàng)目的進(jìn)度1.月進(jìn)度表的編制進(jìn)度表是承包人每月按實(shí)際完成的工程進(jìn)度和現(xiàn)金流動(dòng)情況向監(jiān)理工程師提交的報(bào)表。這種報(bào)表由兩項(xiàng)資料組成:一是工程現(xiàn)金流動(dòng)計(jì)劃圖,并附上已付款項(xiàng)曲線;二是工程實(shí)施計(jì)劃條形圖,并附上已完成工程條形圖。監(jiān)理工程師根據(jù)月進(jìn)度表,判斷工程進(jìn)展是否與計(jì)劃進(jìn)度相符合。若有背離,監(jiān)理工程師通知承包人采取相應(yīng)的措施,以確保工程按照計(jì)劃執(zhí)行。2.工程進(jìn)度管理效率與傳統(tǒng)的條形圖相比,網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖把施工過程中的各有關(guān)工作組成了一個(gè)有機(jī)的整體,能全面而明確地表達(dá)出各項(xiàng)工作開展的先后順序并反映出各項(xiàng)工作之間的相互制約和依賴關(guān)系,可通過計(jì)算找出決定工程進(jìn)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié),提高工程進(jìn)度管理的效率。3.模糊綜合評(píng)價(jià)法在施工進(jìn)度計(jì)劃的管理過程中存在著許多不確定因素,這些因素具有強(qiáng)烈的模糊性。利用模糊綜合評(píng)價(jià)法可以計(jì)算出每道工序的持續(xù)時(shí)間,并進(jìn)行有效的調(diào)整,從而計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的計(jì)算工期。與網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)相結(jié)合,找出關(guān)鍵路線,計(jì)算出關(guān)鍵工序的工期,以調(diào)整進(jìn)度,提高管理水平。三、不需附加任何隨機(jī)因素混沌是一種貌似無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),指在確定性非線性系統(tǒng)能夠不需附加任何隨機(jī)因素亦可出現(xiàn)類似隨機(jī)的行為(內(nèi)在隨機(jī)性)?；煦缦到y(tǒng)的最大特點(diǎn)就在于系統(tǒng)的演化對(duì)初始條件十分敏感,因此從長(zhǎng)期意義上來說,系統(tǒng)的未來行為是可預(yù)測(cè)的。1.混沌的、復(fù)雜的、隨機(jī)的行為“混沌”一詞最早出現(xiàn)在中國(guó)和希臘神話故事中,是古代思想家關(guān)于宇宙起源的重要概念。到了近代,混沌概念隨著科學(xué)的發(fā)展逐漸演化,其最為深刻的演化與進(jìn)展發(fā)生在研究宏觀世界的動(dòng)力學(xué)中。由于牛頓理論的巨大影響,20世紀(jì)60年代前,人們?nèi)云毡檎J(rèn)為,確定性系統(tǒng)的行為是完全確定的,是可以預(yù)言的。然而,近30年來的研究成果表明,絕大多數(shù)確定性系統(tǒng)都會(huì)發(fā)生奇怪的、復(fù)雜的、隨機(jī)的行為。隨著對(duì)這類現(xiàn)象的深入了解,人們與古代的混沌概念相聯(lián)系,就把確定系統(tǒng)的這類復(fù)雜隨機(jī)行為稱為混沌。1975年,李天巖和他的導(dǎo)師Yorke提出了著名的Li-Yorke定理,至此,混沌有了專門的定義。2.耗散結(jié)構(gòu)指導(dǎo)思想。據(jù)外部空間維混沌理論主要包括非線性動(dòng)力學(xué)理論、耗散結(jié)構(gòu)理論和分形幾何理論。非線性動(dòng)力學(xué)建立在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程組的基礎(chǔ)上,分析了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為,研究混沌的普適性及數(shù)理機(jī)制。耗散結(jié)構(gòu)指在開放和遠(yuǎn)距平衡的條件下,在與外界環(huán)境交換物質(zhì)和能量的過程中,通過能量耗散過程和內(nèi)部的非線性動(dòng)力學(xué)機(jī)制來形成和維持宏觀時(shí)空有序結(jié)構(gòu)。耗散結(jié)構(gòu)揭示了有序結(jié)構(gòu)可能是系統(tǒng)在平衡的條件下產(chǎn)生,也可能是系統(tǒng)在原理平衡的非線性區(qū)由耗散結(jié)構(gòu)有序原理產(chǎn)生。分形幾何理論認(rèn)為混沌的空間結(jié)構(gòu)是一種分形結(jié)構(gòu),其空間維數(shù)不是整數(shù),而是分?jǐn)?shù),即分維。從幾何的角度看,就是具有不規(guī)則形狀,內(nèi)部具有層次結(jié)構(gòu)和不均勻性。四、該理論是對(duì)節(jié)水項(xiàng)目進(jìn)展的控制的參考混沌理論中的初值敏感性特性、蝴蝶效應(yīng)、奇怪吸引子、蟲口模型等理論對(duì)水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度控制具有一定的借鑒意義。1.國(guó)際水利工程項(xiàng)目的初始階段應(yīng)注意把握好各初始條件混沌理論指出:初始條件微小的變化都可能造成結(jié)果的巨大差異。水利工程建設(shè)項(xiàng)目涉及的方面比較廣泛,對(duì)于一個(gè)特定的工程項(xiàng)目來說,要處理的事情和協(xié)調(diào)的部門比較多,這就意味著水利工程建設(shè)項(xiàng)目需要考慮的初始條件很多且很復(fù)雜。要使水利工程建設(shè)項(xiàng)目較好地按照進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行,就必須穩(wěn)定好各初始條件,協(xié)調(diào)好與各初始條件相關(guān)的方方面面。水利工程項(xiàng)目的建設(shè)主體主要有建設(shè)方(業(yè)主)、施工方、咨詢方(設(shè)計(jì)、監(jiān)理等)和政府主管部門。在水利工程建設(shè)的初始階段,應(yīng)做好各方面的協(xié)調(diào)工作。由于各方涉及的利益主體及方向不同,在協(xié)調(diào)中應(yīng)盡量制定一個(gè)各方利益都能達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)。目前,國(guó)際上通用的DAB/DRB(爭(zhēng)端協(xié)調(diào)小組)的方法,值得推廣。2.系統(tǒng)自身的非線性關(guān)于“蝴蝶效應(yīng)”,形象地說就是“得克薩斯州一只蝴蝶翅膀的扇動(dòng),在一個(gè)星期以后會(huì)影響到海地的一場(chǎng)暴風(fēng)雨的方向”。這種效應(yīng)要說明的問題是,事物之間的關(guān)聯(lián)敏感到了令人不可思議的地步,微小的不可預(yù)測(cè)性不會(huì)總是微小的。在適當(dāng)?shù)臈l件下,最小的不確定性可以發(fā)展到令整個(gè)系統(tǒng)的前景完全不可預(yù)測(cè)。水利工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)內(nèi)部充滿了非線性的關(guān)系,工人之間、工人與管理人員之間、各施工工序之間等都存在著復(fù)雜的相互關(guān)系。這些非線性關(guān)系的存在使工程建設(shè)進(jìn)度的可影響性較強(qiáng)。因此,在水利工程建設(shè)中,水利工程的完成情況可能會(huì)因?yàn)槲⑿〉募?lì)而得到較好的回報(bào),也可能會(huì)因?yàn)檩^小的失誤而導(dǎo)致工程進(jìn)度的拖延或者是費(fèi)用的增加。因此,項(xiàng)目的管理層應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到工程建設(shè)項(xiàng)目的非線性特性以及“蝴蝶效應(yīng)”的作用機(jī)制,在建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施過程中,注重同一層面以及不同層面之間的交流,增加對(duì)系統(tǒng)有利的反饋,同時(shí)減弱對(duì)系統(tǒng)不利的反饋,通過溝通交流來達(dá)到對(duì)“蝴蝶效應(yīng)”趨利避害的效果。3.合同工作力度理論混沌理論指出:混沌只不過是運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象表面呈現(xiàn)出來的無序狀態(tài),在混沌運(yùn)動(dòng)的背后,其實(shí)隱藏著確定的秩序。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)是因?yàn)椤捌婀治印钡淖饔脵C(jī)理。水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度控制并不是一個(gè)純粹的隨機(jī)過程,在水利工程建設(shè)過程中,工期控制具有其自身的目的性,即計(jì)劃工期。實(shí)現(xiàn)工期目標(biāo)的關(guān)鍵在人,工人與管理人員的和諧統(tǒng)一是最佳的理想狀態(tài)。計(jì)劃工期的實(shí)現(xiàn)程度關(guān)系每個(gè)人的切身利益,這可以成為工程項(xiàng)目管理中的一個(gè)“奇怪吸引子”。在水利工程建設(shè)項(xiàng)目諸多因素的驅(qū)動(dòng)下,雖然水利工程的建設(shè)并不能夠精確地按照計(jì)劃工期所制定的目標(biāo)來完成,但其總是在這一目標(biāo)可以控制的范圍內(nèi)進(jìn)行的。項(xiàng)目的管理者應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到“人”這一因素,在項(xiàng)目部形成和諧的氛圍,適當(dāng)采取激勵(lì)措施,以達(dá)到工程進(jìn)度的目標(biāo)要求。4.蟲口模型法蟲口模型是早期混沌理論探索在生態(tài)領(lǐng)域的最突出成果。關(guān)于蟲口模型可作如下描述:1976年美國(guó)數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)家May·R在美國(guó)《自然》雜志上發(fā)表的題為《具有極復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)模型》的文章中指出,在生態(tài)學(xué)中一些非常簡(jiǎn)單的確定性的數(shù)學(xué)模型卻能產(chǎn)生看似隨機(jī)的行為,可用方程表述為:式中,xi為第i年的蟲子數(shù),xi+1為第i+1年的蟲子數(shù),xi+1受到兩種情況制約,一是因繁殖而導(dǎo)致的自然增長(zhǎng),它與xi有關(guān);二是由于生存空間和食物的有限性,導(dǎo)致了競(jìng)爭(zhēng)和相互殘殺,使得蟲子數(shù)相應(yīng)減少,這與xj2成正比,μ為綜合影響因素。這個(gè)方程就是著名的Logistic模型,也就是蟲口模型,它又被稱為L(zhǎng)ogistic差分方程。該模型中,參數(shù)μ在一定范圍變化時(shí),其具有極為復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)行為。在水利工程實(shí)踐中,由于工序間共同因素的影響或人為的控制,各工序之間存在著高度的相依性,而這種相互依賴性將直接影響著工程的進(jìn)度。莫俊文、尹貽林在《工程項(xiàng)目的工時(shí)相依性度量及調(diào)查分析》一文中介紹,通過問卷調(diào)查,采用工時(shí)變化協(xié)調(diào)度、并行工時(shí)協(xié)調(diào)度、序列工時(shí)協(xié)調(diào)度和負(fù)相依度等指標(biāo),對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目的工時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明項(xiàng)目的并行工序、序列工序之間存在較強(qiáng)的工時(shí)相依性,受共同因素影響的多個(gè)工序間、關(guān)鍵工序間的相依性尤為普遍。為了能夠較好地運(yùn)用蟲口模型,本文引入工序優(yōu)度(λ)這一概念。其與工時(shí)成反向變化關(guān)系,工時(shí)越長(zhǎng),工序優(yōu)度就越小,反之,工序優(yōu)度就越大。本文認(rèn)為,工序優(yōu)度受到兩個(gè)方面因素影響:一是上一級(jí)工序的完成情況,二是資源和人力的有限性所導(dǎo)致的競(jìng)爭(zhēng)。參照Logistic差分方程,針對(duì)工序優(yōu)度,建立如下數(shù)學(xué)模型:式中,λi為第i個(gè)工序的工序優(yōu)度,λi+1為第i+1個(gè)工序的工序優(yōu)度,γ為影響系數(shù)。運(yùn)用該模型進(jìn)行水利工程項(xiàng)目進(jìn)度控制時(shí),重點(diǎn)是對(duì)影響系數(shù)γ的分析。結(jié)合水利工程實(shí)際情況,分析其在一維方向上的拓?fù)渥兓?能夠很好地控制工期。五、水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度控制由于事物之間的相互作用,使得相互聯(lián)系的事物不是受單