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文档简介

1、第四章网 络 计 划 技 术第一节 概述u作为传统的工程施工进度图,横道图法从20世纪初一直沿用至今。 u横道图的优点:较易编制,简单明了,直观易懂,便于检查,使用方便。 u横道图的缺点:它不能体现出哪些工作是关键工作,哪些工作有时差。 u随着科学技术的不断进步,建设规模的日益扩大,要求计划、生产管理的方法也必须科学化和现代化。要对一个复杂的工程项目进行有效的管理,必须依赖于进度计划;要做好进度计划,必须将工程项目的全部作业具体形象化,并按适当顺序加以安排,形成进度计划,从而对工程实行控制,达到预期目标。网络计划技术符合统筹兼顾、适当安排的思想,适应现代化大生产的组织管理和科学研究的需要,因而

2、,在现代化大生产的组织管理中,该方法正在逐步地替代传统的计划管理方法。 一、网络计划技术发展简史网络计划技术发展简史:1956年美国杜邦公司和兰德公司开发的关键线路法(CPM)1958年美国海军特种计划局在研制北极星导弹核潜艇时,采用网络计划技术的计划评审技术(PERT)随后,网络计划技术风靡全球搭接网络技术,图形评审技术,决策网络计划法,风险评审技术,仿真网络计划法,流水网络计划法等。至此网络计划技术作为一种现代计划管理方法,被广泛应用于工业、农业、建筑业、国防和科学研究各个领域。 一、网络计划技术发展简史 我国是从60年代开始运用网络计划的,著名数学家华罗庚教授结合我国实际,在吸收国外网络

3、计划技术理论的基础上,将CPM、PERT等方法统一定名为统筹法。网络计划技术现在在我国已广泛应用于国民经济各个领域的计划管理中。随着计算机的普及,网络计划技术在我国公路工程招投标、施工组织管理中被广泛应用。 二、网络计划的特点u网络计划方法具有以下主要优点: 1.能充分反映出各项工作之间的相互制约,相互依赖关系; 2.可以区分关键工作和非关键工作,并能反映出各项工作的机动时间,因而,可以更好地运用和调配人、材料、机械等各种物资; 3.可以利用计算机进行计算工作; 4.能够进行计划的优化比较,选出最优方案。 由此可见,采用网络计划法,能加强工程的管理,但在资源有限的条件下,并不能使施工速度加快很

4、多。目前,在公路施工招投标中,网络计划图是施工组织设计中不可缺少的一部分。 三、网络计划的分类(一)按性质分类 1.肯定型网络计划 2.非肯定型网络计划 (二)按表示方法分类 1.单代号网络计划 2.双代号网络计划 (三)按有无时间坐标分类 1.时标网络计划 2.非时标网络计划 三、网络计划的分类(四)按层次分类 1.总网络计划 2.局部网络计划 (五)其它形式的网络图 搭接网络图(工民建用)。 四、网络计划技术在公路工程计划管理中应用的一般程序网络计划技术在公路工程计划管理中起着重要作用,其应用程序为 (一)准备阶段 1.确定网络计划目标 2.调查研究 3.工作方案设计 (二)绘制网络图 1

5、.项目分解 2.逻辑关系分析 3.绘制网络图 (三)时间参数计算 四、网络计划技术在公路工程计划管理中应用的一般程序 (四)编制可行网络计划 1.检查与调查 2.编制可行网络计划 (五)网络计划优化 1.网络计划的优化目标的确定 2.编制正式网络计划 (六)网络计划的实施 1.网络计划的贯彻 2.计划执行中的检查和数据采集 (七)网络计划的总结分析 第二节双代号网络计划图的绘制一、双代号网络计划图的组成 双代号网络计划图由三个要素组成,即:箭杆线、节点和流(方向)。 1.箭杆线 箭杆线表示一项工作。它代表了某个专业队(工序)在某个施工段上的操作过程。 箭杆线又分为实箭杆线和虚箭杆线: 实箭杆线

6、简称实箭线,它表示的工作既消耗了时间又消耗了资源或只消耗了其中的一种。 一、双代号网络计划图的组成 虚箭杆线简称虚箭线,它表示的工作既不消耗时间 又不消耗资源。它只是用来表达工作之间的逻辑关系。 2.节点 节点表示工作与工作之间的衔接关系,它具有相对性,代表前一项工作的结束,后一项工作的开始。常用圆圈加一编号表示,即“ i ”。 3.流(方向) 流代表线路从头至尾连成一线,说明了各项工作的工艺关系,表示完成某些操作过程所需消耗的各种资源。 二、识图 (一)双代号网络图 AB二、识图(三)工作关系 1.紧前工作 2.紧后工作 3.先行工作 二、识图(四)节点 1.开始节点 在一个网络图中,只有外

7、向箭线的节点是开始节点。 2.结束节点 在一个网络图中,只有内向箭线的节点是结束节点。 3.中间节点 在一个网络图中,既有内向箭线又有外向箭线的节点是中间节点。 (五)线路 从开始节点到结束节点(沿箭流方向),叫一条线路。三、双代号网络计划图的模型 1.依次开始 表4-2 工作 A B C 工作 A B C紧后工作 B C 紧前工作 A B A B C 3 5 8 图4-5三、双代号网络计划图的模型2.同时开始 表43 工作 D 工作 E F紧后工作E、F 紧前工作 D D D E F 图46 三、双代号网络计划图的模型3.同时结束 表4-4 工作 X 工作 ZY 紧前工作Z、Y 紧后工作XX

8、 Z X Y 图4-7 三、双代号网络计划图的模型4.约束关系 (1)全约束表 4-5 工作 A B 工作 C D紧后工作 C、D C、D紧前工作 A、BA、B A C B D 图48 三、双代号网络计划图的模型(2)半约束 表46 工作 A B 工作 C D紧后工作 C、D D 紧前工作 A A、B A C B D 图4-9三、双代号网络计划图的模型(3)三分之一约束 表4-7 工作 AB 工作 C E D紧后工 C、D D、E紧前工作 A B A、B A C D B E 图410 三、双代号网络计划图的模型5.两个工作同时开始且同时结束 A A 或 B B 图411 四、画双代号网络计划图

9、的基本规则1.一个网络计划图中只允许有一个开始节点和一个结束节点;图4-12 a)中有两个开始节点,图4-12 b)中有两个结束节点,所以图4-12是错误的。 图412 a) 412 b)四、画双代号网络计划图的基本规则2.一个网络计划图中不允许单代号、双代号混用;所以图4-13是错误的。 1 A 图4-13四、画双代号网络计划图的基本规则3.节点大小要适中,编号应由小到大,但可以跳跃。见图4-14 i j ij 图4-14四、画双代号网络计划图的基本规则 4.一对节点之间只能有一条箭线,如:图4-15是错误的;一对节点之间不能出现无头箭杆,如:“ ” 是错误的; 图4-15四、画双代号网络计

10、划图的基本规则5.网络计划图中不允许有循环线路,如:图416是错误的; 图416四、画双代号网络计划图的基本规则6.网络计划图中不允许有相同编号的节点或相同代码的工作;图4-17中有两个号节点,两个E工作,所以图4-17是错误的。 B A E C E F 图417四、画双代号网络计划图的基本规则7.网络计划图的布局应合理,要尽量避免箭线的交叉,如图4-18 a)应调整为图4-18b)。当箭线的交叉不可避免时,可采用“暗桥”或“断线”方法来处理,如图4-19 a)、图4-19b)。 A D G A D G C C B E F H E H B F a) 图418 b)四、画双代号网络计划图的基本规

11、则 a) 图419 b) 五、双代号网络计划图的绘制绘制双代号网络计划图可依据以下步骤进行: 1.工程任务分解 2. 确定各分部、分项工程或工序之间的逻辑关系 3. 确定各单项工作的持续时间 4.资料列表 5.绘制双代号网络计划草图 6.整理成图 7.计算时间参数找出关键线路 网络计划图的绘图技巧 (一)工作关系为紧前工作 例1:绘出表48工作关系的双代号网络计划图 表48 工作ABCEFDGHIJ紧前工作-AAAAB、CFD、E、GD、EH、I五、双代号网络计划图的绘制五、双代号网络计划图的绘制绘图步骤:以例1为例 1.首先分析工作关系。 第一步,找出同时开始的工作(如:B、C、E、F工作的

12、紧前工作都是A,所以B、C、E、F工作同时开始); 第二步,找出有约束关系的工作(如:H和I是半约束关系); 第三步,再找出同时结束的工作(如:B和C工作同时开始又同时结束,所以肯定要有虚箭线;H和I工作同时结束,但不是同时开始,所以可以在一个节点结束)。 2.分析工作完成后,开始动手画草图。 第一步,画出一个开始节点,然后画出A工作,因为 五、双代号网络计划图的绘制A工作的紧前工作没有,所以A工作是最前面的工作; 第二步,画出B、C、E、F工作,都从节点开始; B A C D I J E F G H 图420 五、双代号网络计划图的绘制第三步,由于B和C工作同时开始又同时结束,所以在B工作后

13、面画出节点,在C工作后面画出节点,和之间画出虚箭线,如果D工作从节点开始,则虚箭线的箭头指向节点,如果D工作从节点开始,则虚箭线的箭头指向节点; 第四步,F与G工作的关系是简单的,可以直接画出,见上图; 第五步,I工作与D、E工作的关系比H与D、E工作的关系要简单,所以,先画出I工作与D、E工作的关系即D、E工作同时在节点结束,I工作从节点开始; 第六步,由于D、E工作已出现,所以只画出H与G工作的关系,即H工作从节点开始,再用虚箭线连接H与D、五、双代号网络计划图的绘制 E工作的关系,虚箭线箭头指向节点; 第七步,H与I工作同时结束在节点; 第八步,J工作从节点开始,在节点结束。 第九步,按

14、表4-8仔细检查各工序之间的逻辑关系,确定无误后整理草图。 按以上原理,画出了以下网络图,见例2。五、双代号网络计划图的绘制例2:绘出表49工作关系的双代号网络计划图 表49 工作(工序)ABCDEFHG紧前 工作_AAB、CB、CD、E、FD、E五、双代号网络计划图的绘制 D G A C E B F H 图421五、双代号网络计划图的绘制 总结:半约束的画法 1.分析工作之间的逻辑关系,找出哪些工作关系是半约束关系; 2.先画相对简单的关系。如例1 中I与D、E的关系比H与D、E的关系要简单,所以先画I与D、E的关系; 3.再画另一半(未出现)关系。将“未出现关系”看作简单关系,直接在图中画

15、出,如例1 中H与G的关系直接画出,暂不考虑其它关系。 4.用虚箭线连接约束关系工作(例1中D、E工作)。如例1中再用虚箭线连接H与D、E的关系。 (二)工作关系为紧后工作 例5:绘出表412工作关系的双代号网络计划图 表412工作ABCDEFGHIJK紧后工作B、CD、E、FD、E、FHGJHI_K_五、双代号网络计划图的绘制五、双代号网络计划图的绘制 D B E G H I A F J K C 图424五、双代号网络计划图的绘制绘图步骤:以例5为例 找出最前面的工作即找出开始的工作。也即紧后工作中没有出现的工作是最前面的工作。 1.首先分析工作关系 第一步,找出同时开始的工作(如:A工作的

16、紧后工作是B、C工作,所以B、C工作同时开始,B、C工作的紧后工作都是D、E、F工作,所以D、E、F工作同时开始); 第二步,找出有约束关系的工作(如:B和C的紧后工作完全相同,所以是全约束关系,又由于B和C工作同时开始又同时结束,所以肯定有虚箭线);五、双代号网络计划图的绘制第三步,再找出同时结束的工作(如:D和G工作的紧后工作都是H,所以D和G工作工作同时结束,但不是同时开始,所以可以在一个节点结束;又如I和K的紧后工作没有,所以为结束工作)。 2.分析工作完成后,开始动手画草图 第一步,画出一个开始节点,然后画出A工作,因为A工作在紧后工作中没有出现,所以A工作是最前面的工作; 第二步,

17、画出B、C工作,都从节点开始; 第三步,由于B和C工作同时开始又同时结束,所以在B工作后面画出节点,在C工作后面画出节点,和之间画出虚箭线,如果D、E、F工作从节点开始,五、双代号网络计划图的绘制 则虚箭线的箭头指向节点,如果D工作从节点开始,则虚箭线的箭头指向节点; 第四步,E与G、F与J、J与K的工作关系是简单的,可以直接画出,见上图。 第五步,D与G工作的紧后工作都是H,所以D与G工作同时结束在节点,H工作从节点开始; 第六步,由于H与I的工作关系是简单的,可以直接画出,见上图; 第七步,K与I工作同时结束在节点; 按以上原理,画出了网络图。 五、双代号网络计划图的绘制注意: 逻辑关系为

18、紧后工作关系时,网络计划图的绘图步骤为: 1.怎样找开始工作? 紧后工作中没有出现的工作是最前边的工作; 2.先画简单的关系,后画复杂的关系; 3.找共同约束关系。五、双代号网络计划图的绘制例6:绘出表413工作关系的双代号网络计划图 表413工作ABCDEFGHI紧后工作C D E FE FGHHI-五、双代号网络计划图的绘制 C G A D H B E F I 图4-25第三节时间参数的计算及关键线路一、节点时间参数的计算一、节点时间参数的计算 节点时间参数包括节点的最早可能开始时间ET和节点的最迟可能开始时间LT。节点时间参数的计算方法有分析法、图算法、矩阵法、表算法、电算法。在此只讲图

19、算法。 (一)节点的最早可能开始时间ET 1.定义:节点的最早可能开始时间即节点可以开工的最早时间,表示该节点的紧前工作已全部完工。 2.计算方法:从开始节点起,沿箭线方向,依次计算每一个节点,直至结束节点。计算公式为(41): ETj= ETi + Di-j max (只看内向箭线) (41) 一、节点时间参数的计算式中:ETj-j节点的最早可能开始时间; ETi- i节点的最早可能开始时间; Di-j- ij工作的工期。 口诀:从左往右,(只加内向箭线)累加取大。 3、规定:开始节点最早可能开始时间为零,即ET1=0。 图例: ETi ETj 节点i最早开始时间 i j 节点j最早开始时间

20、 一、节点时间参数的计算例8: 15 D 0 A 5 B 10 10 25 F 30 5 5 C E 5 5 10 图427一、节点时间参数的计算 节点的最早开始时间ET计算步骤:以例8为例,见图427。 第一步,节点最早开始时间为0; 第二步,节点最早开始时间为节点最早开始时间加A工作工期,即0+5=5; 第三步,节点最早开始时间为节点最早开始时间加B工作工期,即5+10=15; 第四步,节点最早开始时间为节点最早开始时间加C工作工期,即5+5=10; 第五步,节点最早开始时间为节点最早开始时间加D工作工期,即15+10=25;而不是节点最早开始时间一、节点时间参数的计算 加E工作工期即10

21、+5=15,因为F工作必须等D、E工作都完成后,才能开始,D工作最早结束时间是第25天,E工作最早结束时间是第15天,所以节点最早开始时间是25而不是15。 第六步,节点最早开始时间为节点最早开始时间加F工作工期,即25+5=30。 总结:由以上计算可见,计划总工期为30 天。 一、节点时间参数的计算(二)节点的最迟可能开始时间LT 1.定义:节点的最迟可能开始时间表示节点开工不能迟于这个时间,若迟于这个时间,将会影响计划的总工期。 2.计算方法:从结束节点开始,逆箭线方向,依次计算每一个节点,直至开始节点。计算公式为(42): LTi= LTj - Di-j min (42) 式中:LTi-

22、 i节点的最迟可能开始时间; LTj- j节点的最迟可能开始时间; Di-j- ij工作的工期。 口诀:从右往左,(只看外向箭线包括虚箭线)递减一、节点时间参数的计算 取小。依次一个节点一个节点的去计算,不要看线路,不要远看,只看前后两个节点。 3.规定:结束节点最迟可能开始时间为结束节点的最早可能开始时间,即计划的总工期。 图例: LTi LTj 节点i最迟开始时间 i j 节点j最迟开始时间 图428一、节点时间参数的计算节点的最迟开始时间LT计算步骤:以例9为例 第一步,节点最迟开始时间为30; 第二步,节点最迟开始时间为节点最迟开始时间减去F工作工期,即30-5=25; 第三步,节点最

23、迟开始时间为节点最迟开始时间减去E工作工期,即25-5=20; 第四步,节点最迟开始时间为节点最迟开始时间减去D工作工期,即25-10=15; 第五步,节点最迟开始时间为节点最迟开始时间减去B工作工期,即15-10=5;一、节点时间参数的计算而不是节点最迟开始时间减去C工作工期即20-5=15,因为节点最迟必须开始时间是5,才不会影响总工期,如果是15则总工期将推迟10天,所以节点最迟开始时间是5而不是15。 第六步,节点最迟开始时间为节点最迟开始时间减去A工作工期,即5-5=0。 总 结 : 由 以 上 计 算 可 见 , 关 键 线 路 为。关键线路上节点的最早、最迟开始时间相同。 一、节

24、点时间参数的计算例9: 15 15 B D 0 0 A 5 5 10 10 25 25 F 30 30 5 5 C E 5 5 10 20 图429二、工作(工序)时间参数(过程参数)的计算(一)工作的最早开始、最早结束时间 1.工作的最早开始时间ES ij工作的最早开始时间ES ij与i节点的最早开始时间ET相等。即ES ij=ET i。 2.工作的最早结束时间EF ij工作的最早结束时间EF ij等于工作的最早开始时间ES ij加上工作的工期Di-j。即EF ij = ES ij + Di-j。 (二)工作的最迟开始、最迟结束时间 1.工作的最迟开始时间LS 2.工作的最迟结束时间LF三、

25、工作的时差计算 时差反映工作在一定条件下的机动时间范围。通常分为总时差TF、局部时差FF、相干时差 IF 和独立时差DF。 (一)总时差TFij 1.用节点时间参数来计算 2.用过程参数来计算 (二)局部时差FFij 1.用节点时间参数来计算 2.用过程参数来计算 (三)相干时差IFij (四)独立时差DFij 四、关键线路及其确定 1.关键线路 2.非关键线路 3.关键线路的确定 4.总结: 关键线路在网络图中不一定只有一条; 非关键工作如果将总时差全部用完,就转化为关键工作 如果总时差为零,其它时差也一定为零; 当非关键线路延长的时间超过它的总时差,关键线路就转化为非关键线路。五 网络计划

26、图与横道图的关系网络计划图与横道图一样都是时间组织的一种成果,任何一个横道图都可以改画成网络计划图.第四节 时间坐标网络计划一、时间坐标网络计划的概念 时间坐标网络计划,简称时标网络计划。是在一般网络计划的上方或下方增加一个时间坐标,箭线的长短即表示该工作的工期,是网络计划的另一种表达形式。它克服了一般网络计划的缺点,使网络计划更易于理解,对施工组织管理和计划调整使用更方便。二、时间坐标网络计划的绘制(一)按节点最早时间标画时标网络 总结:按节点最早时间标画的时间坐标网络图,可以直接得到局部时差。 (二)按节点最迟时间标画时标网络 总结:按节点最迟时间标画的时标图不能直接得到任何时差。三、时标

27、网络计划的特点和应用(一)时标网络计划的特点 1.时标网络计划图能直观地反映出整个计划的时间进程,与横道图比较接近; 2.时标网络计划图能直接反映出各项工作的开始和结束时间,机动时间及关键线路;在计划执行过程中,可以随时确定哪些工作应该已经完成,哪些工作正在进行及哪些工作将要开始,如果实际执行过程中偏离了计划,应及时调整; 3.时标网络计划图能清楚地表示出哪些工作可以平行进行,以帮助材料员确定在同一时间内各种材料、机械等资源的大致需要量;三、时标网络计划的特点和应用 4.时标网络计划图的调整比较麻烦,当工期发生变化或资源供应有问题及其它原因而导致某些工作不能正常进行时,某些箭线的长度和节点的位

28、置需要变动,这样往往导致整个网络图发生变动。 (二)时标网络计划的应用 1.对工作项目少或工艺过程较简单的施工进度计划,利用时标网络计划图能迅速方便地边绘制、边计算、边调整。 2.对于大型复杂的工程,可以先用时标网络计划图的形式绘制各分部工程或分项工程的网络计划图,然后再综合起来绘制出比较简单的总网络计划,即把每一个分部工程或分项工程的网络计划图看作是总网络计划图的一三、时标网络计划的特点和应用 个工作(形成子网络图)。在执行过程中,如果有偏差,或其它原因等需要调整计划,只需调整子网络计划,而不必改动总网络计划。 3.在时间坐标的表示上,根据网络图的层次,时间的刻划每一小格可以是1天、1个月、

29、1个季度或1年。在时间安排时,应考虑节假日和雨季期的影响,要留有调整余地。 第五节 单代号网络计划图的绘制与计算一、单代号网络计划图的构成 单代号网络计划图与双代号网络计划图一样,也由三要素组成,但含义却完全不相同。 1.节点单代号网络计划图中的节点可以用圆圈或方框表示,一个节点表示一项具体的工作。节点所表示的工作的名称(或工作的代号)、工作的持续时间和节点的编号一般都标注在圆圈内。 计算所得的时间参数一般标注在节点的两侧。如图438所示。 一、单代号网络计划图的构成 ES 编号 EF 工作名称 LS 持续时间 LF 图4-38 一、单代号网络计划图的构成 2.箭线在单代号网络计划图中,箭线表

30、示工作之间的相互关系,它既不消耗时间也不消耗资源。 单代号网络计划图中不用虚箭线,箭线的箭头方向表示工作的前进方向。如图439中, A为B的紧前工作,B为C、D的紧前工作,C、D工作同时结束。 3.代号在单代号网络计划图中,一项工作只能有一个代号,不能重复。箭头节点的编号应大于箭尾节点的编号。 C A B 终 图439 D二、单代号网络计划图的绘制 单代号网络计划图与双代号网络计划图所表达的计划内容是一致的,两者的区别仅在于绘图的符号所表示的意义不同。单代号网络计划图的绘制过程与双代号网络计划图的绘制过程一样,也是先将工程任务分解成若干项具体的工作,然后确定这些工作之间的相互关系,以及各项工作

31、的持续时间。 (一)工作关系的模型(与双代号相比较) 1、两个工作同时开始且同时结束 图440 A A B 始 C B 双代号网络图 单代号网络图二、单代号网络计划图的绘制 2、约束关系 (1)全约束 A C A C B D B D 双代号网络图 单代号网络图 图441二、单代号网络计划图的绘制(2)半约束 A C A C B D B D 双代号网络图 单代号网络图 图4-42 二、单代号网络计划图的绘制(3)三分之一约束 A C A C D D B E B E 双代号网络图 单代号网络图 图4-43 二、单代号网络计划图的绘制(二)绘制单代号网络计划图的基本规则 1.双代号网络计划图中所列出

32、的基本规则,在单代号网络计划图中原则上都应遵守; 2.在单代号网络计划图中,若有几个工作同时开始,应引入一个 “始”节点;若有几个工作同时结束,应引入一个“终”节点。引入的“始”节点和“终”节点都是虚拟的节点,它们不消耗时间和资源。 (三)单代号网络计划图的绘图 例14:绘出表417工作关系的单代号网络计划图(其双代号网络计划图见前面的例6)。二、单代号网络计划图的绘制工作 A B C D EF G H I紧后工作 C、D、E、F E、F G H H I - - A C G D 始 H 终 E B I F 图444 二、单代号网络计划图的绘制总结: (1)单代号网络图的绘制比较简单,其各项工作

33、之间的相互关系容易表达; (2)单代号网络图的绘制不用虚箭线,这样便于检查和修改; (3)需要常用“暗桥法”解决交叉问题; (4)由于单代号网络图无节点时间参数,所以不能改画成时标网络图。三、单代号网络计划图的时间参数计算(一)工作的最早时间参数 1.工作的最早可能开始时间ES (1)定义:工作的最早可能开始时间表示该工作的所有紧前工作都已完工,本工作可以开工。 (2)计算方法:从开始节点起,沿箭线方向,依次计算每一个节点时,只看内向箭线,取所有紧前工作中,最早结束时间最大者,作为该工作最早可能开始时间ESi,直至结束节点。 (3)规定:开始节点最早可能开始时间为零,即ES1=0 2.工作的最早可能结束时间EF 三、单代号网络计划图的时间参数计算(二)工作的最迟时间参数 1.工作的最迟必须结束时间LF (1)规定:结束节点最迟必须结束时间等于结束节点的最早可能结束时间,即LFn= EFn。则LSn= LFn- Dn。 (2)计算方法:从结束节点开始,逆箭线方向,依次计算每一个节点时,只看外向箭线,取所有紧后工作中,最迟必须开始时间的最小者,作为该工作的最迟必须结束时间,直至开始节点。 2.工作的最迟必须开始时间LS 定义:工作的最迟必须开始时间表示该工作开工

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