第四章网络计划技术

1第四章网络计划技术§4—1网络计划的基本概念一、横道计划与网络计划的比较(一)横道图计划的优缺点在前一章中，我们已经介绍了流水施工原理以及流水施工组织的施工进度计划，我们都是采用横道图的计划方法来控制施工生产活动的。这种横道图的计划方法已经被广大的建筑施工管理技术人员所熟悉和掌握，而且，从目前我国的实际情况和技术管理水平来说，基层的施工单位在编制生产作业计划或施工进度计划时，这种方法仍然是一种普遍采用的计划表示方法。1、优点：参见教材p50横道图的计划方法具有它显著的优点，这些优点表现为：(1)编制比较简单，绘图比较方便；(2)施工过程排列整齐有序，简单明了；(3)进度计划表达形象、直观易懂、容易掌握；在进度计划中，由于有时间坐标，并可以在进度计划中标注有关内容，施工过程的起止时间，延续时间，工作进度，流水施工的基本情况以及工期等一目了然。(4)便于统计各种资源的数量；2、缺点：虽然横道图计划有很多的优点，但也存在着许多不足和局限，这些不足与局限表现为以下几个主要方面：(1)不能反映计划任务中各施工过程之间的相互关系；横道图计划不能反映工程计划任务中各个施工过程之间存在的工艺关系、组织关系和内部的依赖关系，也就是不能明确表示出各个施工过程之间内部存在的互相依赖、互相制约的逻辑关系。(2)不能明确施工过程的关键性。横道图计划不能够指出整个工程对象的所有施工过程哪些是关键的，哪些是非关键性的。同时也不能表明一个或若干个施工过程延迟或提前完成以后对整个工程计划任务完成的影响程度。2(3)不能应用计算机进行计算，更不能进行优化；由于横道图计划不能指出整个计划安排的优劣好坏，也不能计算施工过程的各种时间指标。因而也就不能指出所有施工过程中存在的自由机动时间，也就不能从横道图计划中指出计划安排的潜力以及这种潜力的大小。加之。横道图计划不能应用计算机进行管理，所有计算都需通过人工计算才能完成。由于横道图计划存在上述的局限，在工程规模不大的情况下，还可以勉强使用，但当工程规模比较大，技术要求复杂，施工过程很多的时候，如果仍然采用横道图计划方法，就更不能判断其计划安排的优劣程度，也难以表达计划安排中错综复杂的逻辑关系。也就使得决策感到盲目。随着现代化大生产的不断发展，生产规模的不断扩大，以及技术水平和复杂程度的不断提高，计划工作和组织管理也就愈来愈复杂，横道图计划方法的这些缺点和局限性，已经在很大程度上影响了复杂工程计划的科学制定，从而对生产技术的发展有了一定的制约。因而迫切要求能够有一种适应复杂工程计划编制的计划方法。20世纪50年代以来，也就是第二次世界大战以后，国外一些发达国家，相继研究出许多计划的编制方法。在这一方面具有代表意义的是，美国科研人员研究出来的“关键线路法(简称为CPM法)”和“计划评审技术(简称为PERT法)”。这两种方法的结合，就形成了网络计划方法。在1956年美国的杜邦公司(主要生产化工产品)，首次利用网络计划技术来编制协调企业内部员工的工作计划，取得了很好的经济效益。1958年，美国的海军又应用网络计划方法来编制一个称为“北极星作战计划”的军事演习计划(首次应用于军事)，使得该计划非常地严密，从而也取得了很大成功。自此以后，世界各国相继推广和应用这一计划的编制方法，并不断地发展和创新。我国在1960年初，也是由著名的数学家华罗庚教授，从国外的相关杂志介绍到中国。而在我国最早实际利用这一理论方法的是我国的核物理专家钱学森教授，他利用这种方法来指导核武器的研制工作。在我国建筑业中，网络计划方法这一原理，主要应用于施工进度计划的编制，通过运用网络计划方法，给企业的管理工作和计划的编制工作带来了很高的工作效率，取得3了良好的经济效果。(二)网络计划方法的优缺点参见教材p501、网络计划方法的优点：(1)能够反映施工过程之间的相互关系；用网络图计划方法来编制的施工进度计划，可以明确地反映出各个施工过程之间的相互依赖、相互制约的内在关系。(2)明确表示了施工过程的关键性；通过时间参数的计算，能够确定各个施工过程的开完工时间，找出对整个工程对象有全局性影响的关键施工过程和关键线路，便于在施工中集中力量，解决主要问题。(3)可以明确各施工过程的机动性；通过时间参数的计算，可以知道各施工过程的机动时间，对于有机动时间的施工过程，可以充分利用其机动时间，灵活地调配人力、物资，达到降低工程成本的目的。(4)可以利用计算机进行管理和优化；2、缺点：对于普通网络图计划方法，也有一定的缺点，这些缺点表现为：(1)不直观；网络计划编制的施工进度计划，由于没有时间坐标，所以，不能象横道图那样非常直观。(2)不便于资源的统计；(3)不容易懂；网络计划不象横道图计划那样简单，必须是经过培训和学习后才能看得懂，也才能进行计划的编制工作。在以上缺陷中，也可以通过在普通网络图基础上增加时间坐标来加以解决。只有第三缺点无法避免，因而必须通过学习加以解决。网络计划方法诞生的时间并是很长，但这种方法的理论基础却有很长时间。网络计划方法的理论属于“图论”。早在2000多年以前，在欧洲有一个比较小的小镇，名叫哥尼斯堡，在小镇中有一条河流，为了两岸居民的交通需要，在河流上建立了七座桥梁。人们在休息时，时常喜4欢散步。在长时间的散步中，人们发现一个有趣的问题：七座桥梁，一个人在不重复的情况下，无论如何都走不完这七座桥梁。人们百思不得其解。从而提出一个“哥尼斯堡七桥问题”的数学难题。直到1736年，欧洲地区瑞士的著名数学家欧拉，将这一问题简化为由点和线组成的图形，写了一篇名为“哥尼斯堡七桥问题”的文章，在这篇论文中证明了这一数学难题。这篇论文的基本观点是：由点和线所组成的一个图，凡线是奇数者，都无法一笔画完(一画法)。在此基础上，欧拉建立了“图论”。岛河流六十年，中国一个邮递员(管梅谷)，在图论的基础上，确定出投递路线中最短的问题，也就是一个邮递员，在他所担负的任务范围内，每次都要从邮局出发，走遍整个投递范围内的所有街道，送完所有报刊邮件，再回到邮局。在整个投递过程中，走遍所有的各条路(可能有重复)，再回到最初的起始点，而走过的路程最短问题，也就是所谓“中国邮路问题”。二、网络计划方法的基本原理参见教材p49网络计划方法的基本原理是：(一)用网络图的形式表达各施工过程的先后顺序关系；(即画图)(二)通过计算找出关键施工过程和关键线路；(即计算)(三)调整和优化网络计划，选择最佳计划方案并付诸实施；(四)在计划方案的执行过程中进行有效的控制和监督。三、网络图的基本表达方式(一)双代号网络图：指用箭杆表示施工过程(工作)，用节点表示施工过程开始或结5束瞬间事件的一种网络图。基本形式为：参见教材p51紧前工作紧后工作施工过程工作时间hi(开始节点)j(结束节点)k由于每一施工过程都必须是用两个代号表示，所以称为双代号网络图。(二)单代号网络图：指用节点表示工作，用箭杆表示工作之间逻辑关系的一种网络图。基本形式为：参见教材p69逻辑关系其中：节点的形式是多样的。由于每一个施工过程都是由一个节点来表示，所以称为单代号网络图。§4—2双代号网络图一、双代号网络图的基本要素双代号网络图主要由箭杆、节点、线路和虚箭杆等四个部分所组成。(一)箭杆：表示一项工作的符号。箭杆的特性：1、一条箭杆只能表示一项工作。在双代号网络图中，一条箭杆只能表示一项工作，其工作的名称一般标注在箭杆的上方。箭杆所表示的工作，其工作内容的多少和范围的大小是可以变化的。范围大的一条箭杆，可以表示一幢房屋甚至几幢房屋的全部施工内容。这种情况一般是用来编制一级网络计划，这种一级网络计划对工程施工的工期主要起着控制作用，编号工作名称持续时间编号工作名称持续时间6也可以表示工程群体幢号的施工顺序。范围稍小的一条箭杆，可以表示一个分部工程。如基础工程，主体结构工程等，这种情况，主要用于编制二级网络计划，它是一级网络计划的进一步具体化，这种网络计划对工程的工期以及工程施工进度计划一般也是起控制作用。范围再小一些的一条箭杆，可以表示一个分项工程，如：挖土、垫层、基础等。这种情况一般是用在编制三级网络计划。这种三级网络计划对工程对象的各个施工过程起着具体的指导作用。一般的单位工程网络计划就属于这一级。2、箭杆要占用时间，也可能要消耗其它资源；箭杆所表示的工作，必须占用时间。其消耗的时间一般标注在箭杆的下方。一般情况下，箭杆所代表的工作既要消耗时间又要消耗其它的资源，少数工作只消耗时间而不消耗其它资源。如：砼的养护。3、箭杆的长短不表示其作业时间的多少；4、箭头表示施工过程的结束，箭尾表示施工过程的开始；箭杆的方向表示了工作的作业方向和前进的路线。所以箭头表示施工过程的结束，箭尾表示施工过程的开始。(二)节点：表示工作开始或结束瞬间事件的一种符号。一般用带编号的圆圈表示⑤。节点的特性：1、一个节点可以同多条箭杆相连接。一个节点可以同时与多条箭杆相连接，这种连接表示一个节点可能同时是多个工作的开始和多个工作的结束。2、节点不占用时间；3、箭尾上的节点称为该工作的开始节点，箭头上的节点称为该工作的结束节点；4、整个网络图的起点称为始节点，整个网络图的结束节点称为终节点，其佘节点称为中间节点。5、节点之间必须用箭杆进行连接；6、每一个节点都必须编号。编号的基本原则是：同一工作的结束节点编号大于开始节点的编号。其中：编号可以任意跳号，不一定采用连续编号。7④⑦(三)线路：表示从始节点到终节点的通路。线路的特性：1、线路时间等于该线路上各工作的作业时间之和；2、时间最长的线路决定总工期，该线路称为关键线路；②①②③⑩共6天，为关键线路22①②⑩共4天①3⑩①③⑩共5天41③①②③⑩这条线路的时间最长，它决定了整个计划任务完成的工期，所以称为关键线路。在关键线路上的所有工作称为关键工作，这些关键工作没有任何机动时间，关键线路上的任何一个关键工作拖延了时间都将导致整个计划任务完成时间的后延。除了关键线路以外的其它线路，我们称为非关键线路，但非关键线路上的工作不一定就全部都是非关键工作。当然关键线路并不是一成不变的，在一定条件下，关键线路与非关键线路是可以互相转化的。比如：当关键工作的施工时间缩短，或非关键工作的施工时间拖延时，就有可能使得关键线路发生转移。在网络计划中，关键工作的比重不宜过大，愈复杂的网络图，工作节点就愈多，其关键工作的比重就起小，这样才能有助于施工管理人员集中力量抓好主要矛盾，解决好主要问题。3、一幅网络图中至少有一条关键线路。(四)虚箭杆：表示一项虚拟工作的符号。虚箭杆的特性：1、虚箭杆代表一项虚拟不存在的工作；2、虚箭杆不占用时间，也不消耗其它资源；3、虚箭杆可以用来表示工作之间的逻辑关系和逻辑间隔；AB8CD4、虚箭杆可以用来防止不同工作代号的混同。BACD二、双代号网络图的绘制(一)网络图的绘制原则：参见教材p54-561、必须正确表达施工过程之间的逻辑关系；必须正确表达施工过程之间的逻辑关系，这是网络图绘制中最基本的原则。这一原则体现为：有逻辑关系的施工过程之间必须通过箭杆或虚箭杆进行连接；而没有逻辑关系的施工过程之间，就不能发生联系。例如：A、B同时开始；A完成后C开始；D在C完成后开始。ACACBDBD正确错误2、网络图中不允许有循环现象；例如：错误正确93、网络图中箭杆的连接处必须有节点；AA1A2ABBB错误正确4、网络图中不允许有相同编号的箭杆和相同编号的节点；例如：AAABBB错误正确一正确二5、网络图中不允许双向箭杆的存在；6、一幅完整的网络图只允许有一个始节点和一个终节点。ACACBDBD错误正确(二)双代号网络图中几种常见逻辑关系的正确表达方式1、A完成后进行B；B完成后进行C。ABC2、A完成后B、C开始。BAC103、A、B完成后C开始。AACBCBD(3)(4)4、A、B完成后C、D开始。5、A完成后进行C；A、B完成后进行D。6、A完成后进行B、C；B、C完成后进行D。ACBBDACD(5)(6)7、A、B完成后进行D；A、B、C完成后E；D、E完成后进行F。AABDBDCE