第十四章 网络计划及项目计划管理

1、第十四章第十四章 网络计划及项目计划管理网络计划及项目计划管理 第一节第一节项目管理概述项目管理概述第二节第二节项目进度计划项目进度计划网络计划技术网络计划技术第三节第三节网络时间参数计算网络时间参数计算第四节第四节网络计划的优化网络计划的优化第一节第一节 项目管理概述项目管理概述一、项目一、项目项目可以定义为一种一次性工作，在规定时间内，在明确的工作目标和有限资源下，由专门组织起来的人员共同完成的。项目至少包含以下四个基本要素：（1） 项目是由一系列具体工作所组成；（2） 项目是一种一次性、临时性的工作；（3） 项目都有一个明确的、特定的目标；（4） 项目受资金、时间、资源等各种有限条件的限

2、制。二、项目管理二、项目管理项目管理是指在一个确定的时间范围内，为了实现特定的目标，运用系统理论和方法对项目的资源进行计划、组织、控制和协调的过程。项目管理是一种管理模式，有自己的一套科学的管理方法体系。项目管理的基本特点为复杂性、创造性、时限性、领导集权性、专门性。项目管理包括立项、建设和运行三个阶段的管理。立项阶段，需要进行可行性研究，论证工程本身，外部条件和对环境的影响。建设阶段，要做好项目的规划，确定项目作业计划，进行项目控制决策运行阶段，维持正常生产，而且要改造和更新。第二节第二节 项目进度计划项目进度计划网络计划技术网络计划技术一、项目进度计划概述项目进度计划概述项目进度计划就是要

3、确定项目范围中的各项工作在什么时间开始，在什么时间结束，主要包括：工作细目定义。对工作分解结构中的工作细目进行描述以及为此进行的一些具体活动。工作排序。确定各项工作细目之间的先后顺序关系并编成文件。工作时间估算。估算完成单项工作所需的工作时时数。制定进度计划。研究和分析工作顺序，统筹考虑工作时间和资源需求，编制项目进度计划。一般来说，编制项目进度计划，并对计划的实施过程和进度进行有效的控制将有利于项目的顺利实成。项目进度计划通常采用网络计划的形式，因为甘特图编制的计划难以对一个大型项目众多活动之间复杂关系描述清楚。常用的网络计划有计划评审技术（program evaluation and re

4、view technique，PERT）和关键路线法（critical path method，CPM）两种，都是用网络图来表示活动的先后顺序以及他们之间的相互关系。二、项目进度计划方法的发展过程二、项目进度计划方法的发展过程甘特图的优点是直观有效，便于监督和控制项目的进展状况，至今仍然是管理项目尤其是建筑项目类的一种常用方法，但是甘特图的缺点也很明显，例如，无法明显标示出各个活动间的相互关系，也无法在图上表现出哪些是关键路线等。甘特图一般只适用于小型、简单的工作计划，它对规划和控制大型和复杂系统的工作计划是有困难的。20世纪50年代后，由于市场的扩大，以及技术革新进展迅速，因而亟待计划管理与

5、方法上的变革。许多工业发达的国家，为了适应现代化生产发展、组织生产和科学研究的需要，进行了大量的调查研究工作，先后发明并采用了一些新的科学管理方法，其中一类网络图形式表示的计划管理方法，通常称为网络计划技术。 网络计划技术是项目计划管理的重要方法。它起源于美国。当时，有两种网络计划技术：关键路线法和计划评审技术。三、网络计划技术三、网络计划技术网络计划技术是以网络图的形式编制计划，以求得最优计划方案，并据以组织生产和控制进度，达到预定目标的科学管理方法，用这种方法编制的计划称为网络计划。网络计划技术的基本原理是：利用网络图表示一项计划任务的进度安排以及各项活动（或工作）之间的相互关系；在此基础

6、上进行网络分析，计算网络时间参数，找出关键活动和关键路线；并利用时差不断改进网络计划，求得工期、资源和成本的优化方案。在计划执行过程中，通过信息反馈进行监督与控制，以保证达到预定的计划目标。应用网络计划技术的步骤大致如下：（1）项目分解。（2）确定各种活动之间的先后关系，绘制网络图。（3）估计活动所需的时间。（4）计算网络参数，确定关键路线。（5）优化。（6）监控。（7）调整。四、网络图四、网络图网络图是由若干个圆圈和箭线组成的网状图，它能表示一项工程或一项生产任务中各个工作环节或各道工序的先后关系和所需时间。网络图由活动、事件、线路三个要素构成。网络图有两种形式.：一种以箭线表示活动（或称为

7、作业、任务、工序），称为箭线型网络图。箭线型网络图又称为双代号网络图，因为它不仅需要一种代号在箭线上表示活动，而且还需要一种代号在圆圈上表示事件。每一条箭线的箭头和箭尾各有一圆圈、分别代表箭头事件和箭尾事件。圆圈上有编号、可以用一条箭线的箭头事件和箭尾事件的两个号码表示这项活动，如图142（1）所示。另种以圆圈表示活动，称为节点型网络图。节点型网络图用圆圈表示活动，用箭线表示活动之间的关系，它又称为单代号网络图因为它只需要个代号就可以表示。单代号网络图如图142（2）所示。网络图有以下优点：（1）通过网络图，可使整个项目及其各组成部分一目了然；（2）可足够准确地估计项目的完成时间，并指明哪些活

8、动一定要按期完成；（3）使参加项目的各单位和有关人员了解他们各自的工作及其在项目中的地位和作用；（4）便于跟踪项目进度，抓住关键环节；（5）可简化管理，使领导者的注意力集中到可能出问题的活动上。五、箭线型网络图的绘制五、箭线型网络图的绘制（一）箭线型网络图的构成（一）箭线型网络图的构成箭线型网络图用圆圈（节点）表示事件，用箭线表示活动。事件表示一项活动开始或结束的瞬间。在箭线型网络图中，某一节点用圆圈及圆圈内的数字表示。如果一个节点只有箭线发出，没有箭线引入，即表示某些活动的开始时刻，而不表示任何活动的结束瞬间，则该节点称为起始节点。相反，如果一个节点只有箭线引入而没有箭线引出，即只与箭头相连

9、，则只表示某些活动的结束时刻，而不表示任何活动的开始瞬间，这样的节点称为终止节点。介于起始节点与终止节点之间的节点都是中间节点。中间节点连接着先行活动箭线的箭头和后续活动箭线的箭尾。因此，中间节点的时间状态既表示先行活动的结束时刻，又表示后续活动的开始时刻。既不需要消耗时间也不需要消耗其他资源的活动称为虚活动。虚活动是为了准确而清楚地表达各项活动之间的关系而引入的，一般用虚箭线表示。虚活动在实际工作中并不存在，但在箭线型网络图中却有重要作用。虚活动是箭线型网络图中所独有的，节点型网络图不需要虚活动或虚箭线。从网络图的起始节点出发，顺箭线方向经过一系列节点和箭线，到网络图的终止节点有若干条路，每

10、一条路都称为一条路线。路线上各项活动延续时间之和称为该路线的长度，其中，最长的路线称为关键路线。此外，紧前作业是指紧接在该作业之前的作业，紧前作业不结束，则该作业不能开始。紧后作业是指紧接在该作业之后的作业。该作业不结束，紧后作业不能开始。平行作业是指能与该作业同时开始的作业。交叉作业是指能与该作业相互交替进行的作业。（二）绘制箭线型网络图的规则（二）绘制箭线型网络图的规则（1）网络图中不允许出现循环。网络图中的箭线必须从左到右排列，不能出现回路。（2）两个节点之间只允许有一条箭线相连。否则，当用节点编号标识某项活动时，就会出现混乱。要消除这样的现象，就必须引入虚活动。（3）箭头时间的编号必须

11、大于箭尾事件的编号。编号可以不连续，而且最好是跳跃式的，以方便调整。统称用i表示箭尾事件，用j表示箭头事件。（4）一个完整的网络图必须有，也只能有一个起始节点和一个终止节点。按照惯例，起始节点在图的左边，终止节点在图的右边，即从左到右。（5）直接连接两个相邻结点之间的活动只能有一个。（6）一个作业不能在两处出现。（7）箭线首尾必有结点，不能从箭线中间引出另一条箭线。（8）各项活动之间的衔接必须按逻辑关系进行，从左往右。（三）网络图的绘制（三）网络图的绘制（1）定义各项作业（工作）。恰当地确定各项工作范围，以使网络图复杂程度适中（2）编制工作表列出各项作业清单 确定或估计各项作业时间 表明各项作

12、业之间的逻辑关系。（3）画网络图 画草图 画正图 进行结点编号绘制网络图应该从左至右进行。起始节点画在最左边，表示项目的开始。然后，从活动代号栏中找出紧后活动栏中没有出现的活动，即它(们)是项目开始时就可以进行的活动。这样，从起始节点发出的箭线就表示这个(些)活动。画出最早能开始的活动之后，就要找出其紧后活动，再将表示其紧后活动的箭线画在紧后。按这样的方式进行下去，直到没有紧后活动的活动为止。没有紧后活动的活动所对应的箭线汇集在终止节点上。草图绘出后，将序号标在节点上，将活动代号和时间标在箭线上。要根据网络图绘制规则，逐项活动进行检查，去掉不必要的虚活动。然后，按要求画出正规的网络图。第三节第

13、三节 网络时间参数计算网络时间参数计算（六）关键路线（六）关键路线总时差为零的活动也叫做关键路线。总时差为零，意味着所有其他时差均为零，没有任何缓冲余地，只能按时完成。把所有关键活动按照顺序连接起来所得到的从起始节点到终止节点的路线就是关键路线。关键路线至少有一条，也可能有多条。关键路线上的各种活动的时间之和一定是最大的。总时差为零的活动一定在关键路线上。关键路线的长度决定着整个工期。但是关键路线也并不是一成不变的。在一定条件下，它可以变成非关键路线，非关键路线也同样可以变成关键路线。因此，网络计划的执行过程中，要用动态的观点看待关键路线，保证工程按期完成。确定关键路线的方法大致有：（1）最长

14、路线法。在网络图中，从始点事件顺着箭头方向到终点事件，有许多可行的路线，其中持续时间最长的就是关键路线。（2）关键结点法。在一个网络图中，如果结点时差为零，则该结点为关键结点。从关键结点连接成的箭线中，持续时间最长的线路就是关键路线。（3）时差法。总时差为0的活动为关键活动，由关键活动所组成的线路就是关键路线。以上三种确定关键路线的方法中，在未进行结点和活动时间参数计算时，可选用最长路线法。若只计算出了结点时间参数，可选用关键结点法。若既计算出了结点参数，又计算了活动时间参数和时差，就可以选用时差法。 关键路线确定以后，一般要用双箭线表示，以示区别。关键线路决定着整个项目的工期，要想缩短整个项

15、目的工期，必须在关键路线上想办法，即压缩关键线路的作业时间。反之，若关键路线工期延长，则整个项目完工时间就会拖长。第四节第四节 网络计划的优化网络计划的优化通过绘制网络图、计算时间参数和确定关键路线，可以得到一个初始的计划方案。初始计划方案确定以后，通常都需要综合考虑进度、费用和资源等因素进行调整、完善和优化。网络计划优化就是在满足一定的条件下，利用时差来平衡时间、资源与费用三者的关系，寻求一个工期短、资源消耗少、成本低的网络计划过程。根据资源限制条件不同，网络计划的优化分为时间优化，时间-费用优化和时间-资源优化。一、时间优化一、时间优化时间优化就是不考虑人力、物力、财力资源的限制，寻求最短

16、工期。这种情况通常发生在任务紧急，资源有保障的情况下。项目工期由关键线路上的活动时间所决定，压缩工期就在于如何压缩关键路线上活动的时间。缩短关键线路上活动时间的途径有：利用时差，在关键路线上赶工。从非关键路线上抽调适当的人力、物力集中于关键路线上的某些活动，以缩短其作业时间以及关键路线的持续时间。利用平行作业和交叉作业缩短关键活动的时间。压缩活动时间，采用技术革新，引进先进工艺，增加工作班次等措施，来缩短活动的作业时间。需要注意，在调整过程中，网络图上的各项时间值大都也随之变动，要根据变动情况重新计算。此外，随着关键路线的增多，压缩工期所付出的代价也会加大，单纯追求工期最短而不顾资源的消耗是不

17、可取的。因此，时间优化只能在一定程度上进行。二、时间二、时间费用优化费用优化时间-费用优化就是在使工期尽可能短的同时，也使费用尽可能少。时间-费用的优化过程，就是寻求总费用最低的过程。能够实现时间-费用优化的原因是，工程总费用可以分为直接费用和间接费用两部分，这两部分费用随工期变化而变化的趋势是相反的。（一）活动的直接费用（一）活动的直接费用直接费用是指直接用于并直接记入该活动成本的各项费用。如支付劳动者的工资、为完成该活动所购入或租赁的设备、工具、材料、能源等有关方面的费用。项目中所有活动的直接费用构成了项目总直接费用。直接费用随着工期的缩短而增加，即活动作业时间越短，直接费用就越大。例如，

18、为了缩短作业时间，采用先进工艺，就会增加设备投资。为了找到总费用最低的项目计划方案，目前已经有多种方法，例如手算法，线性规划法等。手算法的基本思路是通过压缩关键活动的作业时间来取得不同方案的总费用与总工期，从中进行比较，选出最佳方案。网络计划进行时间-费用优化时，需要把握以下三点规则：必须对关键路线上的活动赶工；选择直接费用变化率e最小的活动赶工；在可赶工的时间范围内赶工。具体步骤如下：确定初始计划方案。用正常作业时间计算网络结点参数，活动时间参数、活动直接费用变化率以及工程周期。计算正常作业时间条件下的工程总费用。以正常工期计划方案为基础，按照时间-费用优化的基本原则逐渐压缩关键路线上的延续

19、时间，进行逐步优化。每次优化以后，会引起关键路线的变化。因此，需要重新绘制网络图，寻找出关键线路，看它是否达到预期的目标。解：解：（1）根据所给的正常和赶工条件下的各种数据，计算出直接费用变化率e。（2）根据正常条件下的网络图14-12，求出关键路线。经过计算可知（具体计算过程、网络图、表格，与例题14-2一样，这里不再详细论述），正常条件下的关键路线应该为1-2-4-5-8，此时，该工程正常工期为16天。根据表14-6的资料可以算出该方案此时的直接费用总额为11450元，间接费用为11016=1760元。总费用为11450+1760=13210元。（3）以正常工期计划方案为基础，首先考虑压缩

20、关键路线上的关键活动时间，之后再考虑压缩其他路线。因此，首先要考虑压缩1-2，2-4，4-5，5-8这四条关键活动的时间。从表14-6看出，活动2-4的直接费用变化率最小，因此最先考虑压缩2-4的时间。之后，综合考虑时间和费用变动等情况，尝试压缩其他路线。整个优化过程用七个不同的方案来表示，如表14-7所示。三、时间三、时间资源优化资源优化资源是影响项目进度的主要因素，这里说的资源包括人力、物力和财力。时间-资源优化有两方面的含义：有限资源下的工期优化问题：即在有限的资源约束条件下，如何调整网络计划使得工期最短。工期规定条件下的资源均衡问题：即在工期一定的情况下，如何调整网络计划使资源利用充分。工程项目每项活动的进行都要消耗一定量的资源。增加资源，可以加快项目进度，缩短工期。减少资源