网络计划技术

1、建筑施工组织与管理主讲:魏 明 T E L:界大学城: 3944457792014年4月 湖南工程职业技术学院4.2 双代号网络图的绘制4.3双代号网络图的时间参数计算4.4 单代号网络计划4.1 网络计划概述模块四 网络计划技术4.5 网络计划的优化4.6 网络计划的控制 湖南工程职业技术学院关于标号法计算工期（P69）4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院关于标号法计算工期（P69）4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院如下图所示，试用标号法计算工期 湖南工程职业技术学院网络计划经绘制和计算后，可得出最初方案。网络计划的最初方案只是一种可行方案，不一定

2、是合符规定要求的方案。为此，还必须进行网络计划的调整与优化。网络计划的调整与优化是指利用时差不断调整和改善网络计划的最初方案，在满足规定要求的条件下，按照某一衡量指标（时间、成本、资源等）来寻求最优方案，以最小的物质消耗取得最大的经济效益。网络计划的调整与优化是利用时差来实现的。时差是调整与优化的基础，调整与优化只能在时差范围内进行。通过调整与优化，最初的时差逐渐减小，甚至于全部消失，每次调整与优化后，要重新计算各时间参数，并重新确定关键线路。随着调整与优化的深入，关键工作逐渐增加，非关键工作的时差逐渐减小，直至达到要求的目标为止。网络计划的优化，按其优化达到的目标不同，一般可分为：工期优化（

3、工期调整）、费用优化（工期费用优化）、资源优化（工期资源优化）3种。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院一、工期优化工期优化，是以网络计划满足规定工期为目的，以保证按期完成工程任务。网络计划最初方案的总工期，即计划工期，也即关键线路的持续时间。计划工期与规定工期的关系有可能出现以下情况：计划工期规定工期计划工期规定工期(一)当计划工期小于或等于规定工期时：1.若计划工期小于规定工期不多或两者相等时，一般不必调整。2.若计划工期小于规定工期较多时，则宜进行调整。调整方法：首先延长个别关键工作的持续时间（相应减少这些工作单位时间的资源供应量），相应变化非关键工作的时差，然后重新计算各工作的

4、时间参数，反复进行，直至满足工期规定为止。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院一、工期优化(二)当计划工期大于规定工期时：在这种情况下，首先应当考虑的是缩短个别关键工作的持续时间，相应增加这些关键工作的单位时间资源供应量。但必须注意，由于关键线路的缩短，会使一些时差小的次关键线路上升为关键线路，即有时需同时缩短次关键线路上有关工作的持续时间，才能达到缩短工期的要求。 【工期优化的方法与步骤】1。找出关键线路，求出计算工期TC。2.根据要求工期Tr，计算出应缩短的时间T = TC Tr3.缩短关键工作持续时间，在选择应优先压缩工作持续时间的根据工作时，需考虑下列因素：1）该关键工作缩短后

5、，对工作质量和施工安全影响不大；2）该关键工作资源储备充足；3）该关键工作缩短持续时间后，所需增加的费用最少。通常，优先压缩优选系数最小或组合优选系数最小的关键工作或其组合。4）将应优先压缩的关键工作的持续时间压缩至某适当值，并找出关键线路，计算工期。5）若计算工期不满足要求，重复上述过程直至满足要求工期或工期无法再缩短为止。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院一、工期优化(二)当计划工期大于规定工期时：【例4-5】已知网络计划如图4-31所示。箭线下方括号外数据为该工作的正常持续时间，括号内数据为该工作的最短持续时间，各工作的优选系数见下表。根据实际情况并考虑选择优选系数（或组合优选

6、系数）最小的关键工作缩短其持续时间。假定要求工期为Tr =19天，试对该网络计划进行工期优化。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院一、工期优化【解】1.确定关键线路和计算工期原始网络计划的关键线路和工期如图4-32所示，TC =22（d）4.5 网络计划的优化TC22天 湖南工程职业技术学院一、工期优化【解】2. 计算应缩短工期T = TC Tr =22-19 =3（d）3.确定工作G的持续时间压缩1天后的关键线路和工期如下图所示4.5 网络计划的优化21天 湖南工程职业技术学院一、工期优化【解】 4.继续压缩关键工作将工作D的持续时间压缩1天，网络计划的关键线路和工期如下图所示4.5

7、 网络计划的优化20天 湖南工程职业技术学院一、工期优化【解】 45继续压缩关键工作将工作D、E（P误）的持续时间同时压缩1天，网络计划的关键线路和工期如下图所示。此时计算工期为20-1=19天，满足工期要求，优化结束。4.5 网络计划的优化19天 湖南工程职业技术学院一、工期优化(二)当计划工期大于规定工期时：在这种情况下，首先应当考虑的是缩短个别关键工作的持续时间，相应增加这些关键工作的单位时间资源供应量。但必须注意，由于关键线路的缩短，会使一些时差小的次关键线路上升为关键线路，即有时需同时缩短次关键线路上有关工作的持续时间，才能达到缩短工期的要求。 【附例3-6】已知某网络计划如图所示。

8、图中箭线下方括号外数据为工作正常持续时间，括号内数据为工作最短持续时间。假定规定工期为20天，试对该原始网络计划进行工期优化。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院一、工期优化解:1.找出网络计划的关键线路、关键工作，确定计算工期。如图所示。关键线路： T=25d2.计算初始网络计划需缩短的时间t=25-20=5d3.确定各项工作可能压缩的时间。 工作可压缩2d； 工作可压缩2d；工作可压缩2d；工作可压缩2d。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院一、工期优化4.选择优先压缩的关键工作。考虑优先压缩条件，首先选择工作，因其备用资源充足，且缩短时间对质量无太大影响。工作可压缩2d，

9、但压缩2d后，线路成为关键线路，工作变成非关键工作。为保证压缩的有效性，工作压缩1d。此时关线路有两条，工期为24d，如下图所示。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院一、工期优化4.选择优先压缩的关键工作。按要求工期尚需压缩4d，根据压缩条件，选择工作和工作进行压缩。分别压缩至最短工作时间，如下图所示，关键线路仍为两条，工期为20d，满足要求，优化完毕。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化费用优化又叫工期-成本优化指通过不同工期及相应工程费用的比较寻求与工程费用最低相应的工期。（一）工期与费用的关系一个施工项目的成本由间接费用和直接费用组成。直接费：包括人工费、材料

10、费和机械费。采用不同的施工方案，工期不同，直接费也不同。间接费：包括施工组织管理的全部费用，它与施工单位的管理水平、施工条件、施工组织等有关。在一定条件时间范围内，工程直接费随着工期的增加而减小，间接费则随着工期的增加而增大，如图3-51所示。图中总成本曲线是将不同工期的直接费与间接费叠加而成。总成本曲线最低点所对应的工期成为最优工期。工期-成本优化就是寻求最低成本时的最优工期。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化（一）工期与费用的关系如附图所示，直接费在一定的持续时间范围内和工期成反比例关系的曲线。因施工时要缩短时间需采取加班加点多班制作业、增加许多工人，并且增加机械设备

11、和材料，照明费用等，所以，直接费也随之增加。然而，工期缩短存在一个极限，也就是无论增加多少直接费，也不能再缩短工期。此极限称为临界点，此时的时间为最短工期，此时的费用叫做最短时间直接费TM 。其所对应的直接费用称为工作的极限直接费用CM，M称为极限点；如图3-514.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化（一）工期与费用的关系反之，若延长时间，则可减少直接费，然而时间延长至某一极限，则无论将工期延至多长，也不能再减少直接费。此极限称为正常点，此时的工期称为正常工期，此时的费用称为最低费用或正常费用。直接费用曲线实际上并不像图中那样圆滑，而是由一系列线段组成的折线，并且越接近最高费

12、用（极限费用），其曲线越陡。为了简化计算，一般将其曲线近似表示为直线，其斜率称为费用率，它的实际含义是表示单位时间内所需增加的直接费。在网络计划费用优化中，工作的持续时间和直接费之间的关系有两种情况：4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化（一）工期与费用的关系1.连续型变化关系。在工作正常持续时间与最短时间内，工作可逐天缩短，工作的直接费随工作持续时间的改变而改变，呈连续的直线、曲线或折线形式，工作与费用的这种关系，称之为连续型变化关系。在优化中为简化计算，当工作持续时间与费用关系呈曲线或折线形式时，也近似表示为直线。如下图所示。附图中直线的斜率称为直接费率，即每缩短单位工作

13、持续时间所需增加的直接费，其值为4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化（一）工期与费用的关系1.连续型变化关系。根据上式可推算出在最短持续时间与正常持续时间内任一个持续时间的费用。网络计划中，关键工作的持续时间决定着计划的工期值，压缩工期持续时间，进行费用优化，正是从压缩直接费率最低的关键工作开始的。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化（一）工期与费用的关系2.非连续型变化关系。工作的持续时间和直接费成非连续型变化关系是指计划中二者的关系是相互独立的若干个点或短线，如下图所示这种关系多属于机械施工方案。当选用不同的施工方案时，产生不同的工期和费用，各方案之

14、间没有任何关系。工作不能逐天缩短，只能在几个方案中进行选择。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化（二）工期费用优化的步骤1.确定初始网络计划的关键线路，计算工期。2.计算初始网络计划的工程直接费和总成本。3.计算各项工作的直接费率Dij。4.确定压缩方案，逐步压缩，寻求最优工期。（1）当只有一条关键线路时，按各关键工作直接费率由低到高的次序，确定压缩方案，每一次的压缩值应保证压缩的有效性，保证关键线路不会变成非关键线路。压缩之后，需重新绘制调整后的网络计划，确定关键线路和工期，计算增加的直接费及相应的总成本。（2）当有多条关键线路时，各关键线路应同时压缩。以关键工作的直接费

15、率或组合直接费率由低到高的次序，确定依次压缩的方案。（3）将被压缩工作的直接费率或组合直接费率值进行比较，若等于间接费率，则已得到优化方案；若小于间接费率，则需继续压缩；若大于间接费率，则在此前小于间接费率的方案即为优化方案。（4）绘出优化后的网络计划，计算优化后的总费用。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化【附例3-7】已知某工程计划网络如图所示，图中箭线上方为工作的正常时间的直接费用和最短时间的直接费用（以万元为单位），箭线下方为工作的正常持续时间和最短持续时间（天）。其中25工作的时间与直接费为非连续型变化关系，其正常时间及直接费为（8天，5.5万元），最短时间及直接

16、费为（6天，6.2万元）。整个工期计划的间接费率为0.35万元天，最短工期时的间接费为8.5万元。试对此计划进行费用优化，确定工期费用关系曲线，求出费用最少的相应工期。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化【解】 1.按各工作的正常持续时间，用简捷计算方法确定计算工期、关键线路、总费用，如下图所示。得到计算工期为37天，关键线路为4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化按各工作的最短持续时间，用简捷计算方法确定计算工期、关键线路、总费用，如下图所示。得到计算工期为21天。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化正常持续时间时的总直接费用=各项工

17、作的正常持续时间时的直接费之和=（7.0+9.2+5.5+11.8+6.5+8.4）万元=48.4万元。正常持续时间时的总间接费用=最短工期时的间接费+（正常工期最短工期）间接费率=8.5万元+0.35 （37.021）万元=14.1万元。正常持续时间时的总费用=正常持续时间时总直接费用+正常持续时间时总间接费用=48.4万元+14.1万元=62.5万元。2.按公式计算各项工作的直接费率，如下表各项工作直接费用率工作代号正常持续时间（天）最短持续时间（天）正常时间直接费用（万元）最短时间直接费用（万元）直接费率（万元天）1067.07.80.2749.210.70.5865.56.20.351

18、5511.812.80.11056.57.50.21298.49.30.34.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化3.不断压缩关键线路上有压缩可能且费用最少的工作进行费用优化。（1）第一次压缩：从下图可知，该网络计划的关键线路有三项工作，有三个压缩方案，即：1）压缩工作，直接费率为0.2万元天。2）压缩工作 ，直接费率为0.1万元天。3）压缩工作，直接费率为0.3万元天。上述方案中，由于工作 的直接费率最小，故应选择工作 作为压缩对象。工作 的直接费率为0.1万元天，小于间接费率0.35万元天，说明压缩工作可以使工程总费用降低。将工作的工作时间缩短7天，则工作 也成为关键工作，

19、第一次压缩后的网络计划如下图所示。图中箭线上方的数字为工作的直接费率（工作 除外）4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化3.不断压缩关键线路上有压缩可能且费用最少的工作进行费用优化。（2）第二次压缩：从下图可知，该网络计划有2条关键线路，为了缩短工期，有两个压缩方案，即：1）压缩工作，直接费率为0.2万元天。2）压缩工作，直接费率为0.3万元天。而同时压缩工作 和 ，只能一次压缩两天，说明压缩工作可使工程总费用降低，将工作的工作时间缩短1天，则工作和也成为关键工作，第二次压缩后的网络计划如下图所示4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化3.不断压缩关键线路上有

20、压缩可能且费用最少的工作进行费用优化。（3）第三次压缩：从下图可知，该网络计划有3条关键线路，为了缩短工期，有三个压缩方案，即：1）压缩工作 ，直接费率为0.3万元天。2）压缩工作和 ，组合直接费率为0.4万元天。3）同时压缩工作、 和 ，只能一次压缩两天，共增加直接费1.9万元，平均每天增直接费为0.95万元。上述三个方案中，工作的直接费率较小，故应选择工作 作为压缩对象。工作的直接费率为0.3万元天，小于间接费率0.35万元天，说明压缩工作可使工程总费用降低，将工作的工作时间缩短3天，则工作的持续时间已达最短，不能再压缩。第三次压缩后的网络计划如右图所示4.5 网络计划的优化 湖南工程职业

21、技术学院二、费用优化3.不断压缩关键线路上有压缩可能且费用最少的工作进行费用优化。（4）第四次压缩：从下图可知，该网络计划有3条关键线路，有两个压缩方案，即：1）压缩工作和 ，组合直接费率为0.4万元天。2）同时压缩工作、 和 ，只能一次压缩两天，共增加直接费1.9万元，平均每天增直接费为0.95万元。上述2个方案中，工作 和 的直接费率较小，故应选择 和 同时压缩。但因其组合直接费率为0.4万元天，大于间接费率0.35万元天，说明此次压缩会使工程总费用增加。因此，优化方案在第三次压缩后已得到，如下图所示将工作 和 的工作时间压缩2天。第四次压缩后的网络计划如右图所示4.5 网络计划的优化 湖

22、南工程职业技术学院二、费用优化3.不断压缩关键线路上有压缩可能且费用最少的工作进行费用优化。（5）第五次压缩：从下图可知，该网络计划有4个压缩方案，即：1）压缩工作和 ，组合直接费率为0.7万元天。2）同时压缩工作 、 和 ，只能一次压缩2天，共增加直接费1.3万元，平均每天增直接费为0.65万元。3）同时压缩工作、 和，组合直接费率为0.5万元天。4）同时压缩工作 、 、 ，只能一次压缩2天，共增加直接费1.9万元，平均每天增直接费为0.95万元。上述4个方案中，工作 、 和的直接费率较小，故应选择 、 和同时压缩。但因其组合直接费率为0.5万元天，大于间接费率0.35万元天，说明此次压缩会

23、使工程总费用增加。将工作 、 和的工作时间同时压缩1天，此时 工作的持续时间已达极限，不能再压缩。第五次压缩后的网络计划如下图所示。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化3.不断压缩关键线路上有压缩可能且费用最少的工作进行费用优化。（6）第六次压缩：从下图可知，该网络计划有2个压缩方案，即：1）同时压缩工作和 ，只能一次压缩2天，且会使原关键线路变为非关键线路，故不可取；2）同时压缩工作 、 和 ，只能一次压缩2天，共增加直接费1.3万元，平均每天增直接费为0.65万元，故选择第二方案。将该三项工作同时缩短2天，此时 、 和工作持续时间均已达到极限，故不能再压缩，第六次压缩后

24、的网络计划如下图所示。4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院二、费用优化3.不断压缩关键线路上有压缩可能且费用最少的工作进行费用优化。费用优化计算到此，可以看出只有工作还可以继续缩短，但即使将其缩短，也只能是增加费用而不能缩短工期，所以缩短工作徒劳无益，故本例的优化压缩过程至此结束。费用优化过程见下表4.5 网络计划的优化 湖南工程职业技术学院某工程网络计划费用优化过程表压缩次数被压缩工作代号缩短时间（天）被压缩工作的直接费率或组合直接费率（万元天）费率差（正或负）（万元天）压缩需用总费用（正或负）（万元）总费用（万元）工期（天）备注062.537170.10.251.7560.7530210.20.150.1560.6029330.30.050.1560.4526优化方案420.40.050.1060.5524510.50.150.1560.7023620.6061.3021 湖南工程职业技术学