工程施工网络计划技术

第四章网络方案技术4．1概述20世纪50年代后期在军事、航天等各个领域开展起来的一种方案管理和系统分析方法。(1)根本概念网络图

——由箭线和节点组成的有序网状图形。网络方案——用网络图模型表达任务构成、工作顺序并加注工作时间参数的进度方案。网络方案技术——运用网络图的根本理论来分析和解决方案管理问题的一种科学方法。〔2〕开展历史A、横道图，也称甘特图〔HenryGantt〕。按比例绘制，直观简洁，适合于简单的工程。图4-14．1概述B、1956年，美国杜邦化学公司——关键线路法〔CriticalPathMethod,CPM)。运用于化工厂的建造和设备维修。图4-24．1概述C、1958年，美国海军军械局舰载洲际导弹工程——方案评审技术〔ProgramEvaluationandReviewTechnique,PERT〕D、1965年，华罗庚将网络方案技术引入我国。E、1978年后，广泛应用。————与决策论、排队论、控制论、仿真技术等相结合————应用领域不断拓宽————计算和优化软件〔专业软件公司〕，如：MicrosoftProject2004PrimaveraSystemsInc.P34．1概述〔3〕网络方案技术的分类第一种模式：逻辑关系肯定型，时间参数肯定型。第二种模式：逻辑关系肯定型，时间参数非肯定型。第三种模式：逻辑关系非肯定型，时间参数肯定型。第四种模式：逻辑关系非肯定，时间参数非肯定。图4-3第三种模式例根据工作逻辑关系和时间参数的不同，分为四种模式：4．1概述图示评审技术〔PERT〕图4-4图示评审技术4．1概述〔4〕主要特点A、明确表达各项工作的逻辑关系B、通过时间参数计算，确定关键工作和关键线路C、掌握机动时间，进行资源合理分配D、运用计算机辅助手段，调整与控制4．1概述4．2双代号网络方案〔1〕网络图的构成〔三要素〕A、工作〔工序、作业、活动〕——资源、时间和空间图4-5——紧前工作、紧后工作和平行工作图4-6虚工作——表示工作之间的先后逻辑关系，不耗用资源，也不占用时间。〔符号:〕B、节点：表示工作之间的联系（起始节点，终止节点，中间节点）

i完成开始“时点”图4-7C、线路：线路的长度，即线路所需要的时间。〔关键路线——总持续时间最长的线路；非关键线路——除了关键线路之外的线路。〕4．2双代号网络方案〔2〕绘图规那么〔“工程网络方案技术规程〞推荐性行业标准〕A、工作编号不能重复（i<j）。图4-8B、正确表达工作间的逻辑关系，合理添加虚工作。图4-94．2双代号网络方案C、防止出现循环回路图4-10D、同一项工作在一个网络图中不能表达2次以上图4-114．2双代号网络方案E、一个起始节点，一个终止节点图4-12F、一箭两圈图4-134．2双代号网络方案G、竖向母线图4-14H、尽量防止箭线交叉〔过桥法和指向法〕4．2双代号网络方案图4-1512161612（a）过桥法（b）指向法〔3〕绘图方法与要求工程信息、技术知识、工程经验、绘图技巧A、遵守绘图的基本规则B、遵守工作之间的逻辑关系工艺关系：工作之间工艺技术和规程所决定的。组织关系：有关资源调配、施工流向等安排。C、条理清楚，布局合理4．2双代号网络方案绘图例如[例1]根据下各工作的逻辑关系，绘制双代号网络图。工作紧后工作ACDEBDECFDFGE----F----G----表4-1图4-16132546GFEDCBA4．2双代号网络方案[例2]工作紧后工作ADBEGCFDGEHFHIG---H---I---21365478ABCEFDHIG图4-17表4-24．2双代号网络方案[例3]工作紧后工作ACDBEFCEFDGHEGHFHG---H---213654FECDABHG图4-18表4-34．2双代号网络方案［例4］某大型工程的施工准备阶段的各项工作内容及相应的逻辑关系〔如下表所示〕，试绘制双代号网络图。图4-194．2双代号网络方案［例5］某游览小区按主干道路划分为三个施工段〔Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ〕。施工内容包括：平整场地、铺设管道、建筑施工和装饰绿化等四项活动，试绘制双代号网络图。绘制步骤：（1）分析各项施工活动的工艺关系图4-20（a）工艺关系图4．2双代号网络方案（2）考虑各施工段之间的组织关系1117491083562装饰绿化1建筑施工1铺设管道1平整场地3平整场地2平整场地1铺设管道3铺设管道2装饰绿化3装饰绿化2建筑施工3建筑施工2图4-21(b)逻辑分析图4．2双代号网络方案（3）逻辑关系的综合分析和修正图4-22（c）施工生产网络图4．2双代号网络方案（4）时间参数计算节点时间计算工作时间计算图4-234．2双代号网络方案〔1〕节点时间计算A、节点最早时间〔ETi)<正向计算>图4-24图4-254．2双代号网络方案B、节点最迟时间〔LTi)<反向计算>图4-264．2双代号网络方案〔2〕工作时间计算〔开始时间和完成时间〕根据已确定的节点时间推算。<1>工作最早开始时间〔ESi-j)工作最早结束时间〔EFi-j〕<2>工作最迟开始时间〔LSi-j)工作最迟结束时间〔LFi-j〕4．2双代号网络方案图4-27图4-284．2双代号网络方案<3>工作时差计算时差————机动时间。按照不同性质和作用分为：A、总时差〔TFi-j〕是在不影响方案总工期的条件下，各工作所具有的机动时间。计算公式：TFi-j=LTj-ETi-Di-j或TFi-j=LSi-j-ESi-j=LFi-j-EFi-j图4-294．2双代号网络方案自由时差〔FFi-j)：在不影响紧后工作最早开始的情况下，该工作可能利 用的机动时间。图4-30计算公式：FFi-j=ETj-ETi-Di-j或FFi-j=minESj-k-EFi-j(当工作i-j有 紧后工作j-k时)4．2双代号网络方案〔3〕关键工作与关键线路关键工作：总时差为零的工作非关键工作关键线路：由关键工作所组成的线路,总持续时间最长;非关键线路图4-314．2双代号网络方案关键线路确实定————标号法图4-324．2双代号网络方案4.3单代号网络方案单代号网络方案(工作节点网络方案):优点---绘图简便、逻辑关系明确(1)根本形式及特点图4-33C、线路〔自小到大依次编号〕B、箭线:工作之间的逻辑关系图4-35A、节点图4-34持续时间工作名称工作代号工作代号持续时间工作名称(a)(b)4.3单代号网络方案图4-364.3单代号网络方案(2)绘图规那么及例如A、正确表达已定的逻辑关系B、严禁出现循环回路C、箭线不宜交叉。当交叉不可避免时，可采用过桥法D、一个起点节点和一个终止节点

起点节点（St)终止节点（Fin）4.3单代号网络方案［例1］工作名称ABCDEFGHI紧前工作－——BB、CCA、DEE、F紧前工作GD、EE、FGH、II－－－图4-37表4-44.3单代号网络方案［例2］某钢筋混凝土三跨桥梁工程，桥台或桥墩按甲→乙→丙→丁的顺序组织施工，工艺顺序是挖土→根底→钢筋混凝土桥台〔墩〕，最后安装上部结构Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ。另外，桥墩〔丙〕需打桩。图4-384.3单代号网络方案12上部结构Ⅲ⑯4基础丙⑧12上部结构Ⅱ⑮4基础乙⑦12上部结构Ⅰ⑭8基础甲⑥16桥台丁⑬12打桩丙⑤8桥墩丙⑫5挖土丁④8桥墩乙⑪2挖土丙③16桥台甲⑩2挖土乙②8基础丁⑨4挖土甲①时间（天）工作名称序号时间（天）工作名称序号表4-54.3单代号网络方案图4-39跨桥梁工程单代号网络图

4.3单代号网络方案(3)时间参数计算A、工作的时间参数图4-40

图4-41

4.3单代号网络方案a)工作最早开始时间〔ESi)和最早结束时间〔EFi)工作名称工作时间图4-42A707G61521D8715E12719F51520Fin2121C4711B505St004.3单代号网络方案b)相邻两工作之间的时间间隔〔LAGi,j)某项工作i的最早结束时间与其紧后工作j的最早开始时间的差LAGi,j=ESj-EfiA707G61521D8715E12719F51520Fin2121C4711B505St000000022400210图4-434.3单代号网络方案c)工作自由时差〔FFi)FFi=min{LAGi,j}A707G61521D8715E12719F51520Fin2121C4711B505St000000022400210图4-440220140004.3单代号网络方案d)工作总时差〔TFi)TFi=min{TFj+LAGi,j}图4-45A707G61521D8715E12719F51520Fin2121C4711B505St0000000224002100220140001522000004.3单代号网络方案e)工作最迟开始时间〔LSi)和最迟结束时间〔LFi)A707G61521D8715E12719F51520Fin2121C4711B505St000000022400210022014000152200000图4-4600722191572115212121161612704.3单代号网络方案f)关键工作和关键线路

(LAGi,j=0)A707G61521D8715E12719F51520Fin2121C4711B505St000000022400210022014000152200000图4-4700722191572115212121161612704.3单代号网络方案图4-484.3单代号网络方案各项时间参数之间的关系:图4-494.3单代号网络方案4．4搭接网络方案4．4．1根本概念某三跨单层厂房-----混凝土地面：地面回填土铺设道碴垫层三个施工过程浇筑细石混凝土当分为A、B、C三个施工段时，双代号网络图。图4-1横道图单代号搭接网络图回填土铺垫层62477359110图4-3图4-24．4搭接网络方案4.4.2表达方式——每项工作的开始都必须和开始点建立直接或间接的联系；——每项工作的结束都必须和结束点建立直接或间接的联系。

单代号搭接网络方案的搭接关系有五种：〔1〕结束到开始的关系〔FTS〕〔2〕开始到开始的关系〔STS〕〔3〕结束到结束的关系〔FTF〕〔4〕开始到结束的关系〔STF〕〔5〕混合搭接关系。常见的STS和FTF、STS和STF以及FTF和FTS等。图4-4编号代号工作名称ESiTFiEFiFFiLFiLSi4．4搭接网络方案STS和FTF:图4-9STF:图4-8FTF:图4-7STS:图4-6FTS:图4-54．4搭接网络方案[例1]图4-104．4搭接网络方案任务名称工期前置任务1.准备工作4工作日

2.打桩工程A5工作日13.基础工程B20工作日2SS+3工作日4.架设塔吊C15工作日15.裙房主体D6工作日3SF+11工作日6.主楼主体E4工作日5FS+5工作日,4SS+3工作日,3FF+17工作7.裙房装修G8工作日4,68.设备安装F20工作日5FF+3工作日9.外围总体I8工作日6FF+17工作日,7SS+1工作日,810.主楼装修H3工作日911.竣工验收J1工作日10[例2]某房屋施工任务一览表表4-14．4搭接网络方案图4-11[例3]某房屋施工任务单代号搭接网络计划4．4搭接网络方案〔1〕工作最早开始和结束时间：有连续型和间断型两种算法。

连续型算法:EFi+LTFTSESi+LTiSTSESj=maxEFi+LTj-DjFTFESi＋(LTi+LTj)-DSTF

EFj=ESj+Dj4．4搭接网络方案间断型算法:EFi+LTFTSESi+LTiSTSESj+DjFTSSTSEFj=maxEFi+LTjFTFESi+LTi+LTjSTFESj

=max4．4搭接网络方案〔2〕时间间隔LAGi,j-----前面工作与后面工作除必要时距LT之外的时间间隔。ESj-EFi-LTFTSLAGi,j=minESj-ESi-LTiSTSEFj-EFi-LTjFTFEFj-ESi-(LTi+LTj)STF

4．4搭接网络方案〔3〕工作自由时差在保持必要时距，且不影响所有紧后工作的最早开始或最早结束时间的条件下，该项工作最早时间允许变动的幅度。FFi=min{LAGi,j}〔4〕工作总时差TFi=min(TFj+LAGi-j)4．4搭接网络方案〔5〕工作最迟开始时间和结束时间LSi=ESi+TFiLFi=EFi+TFi〔6〕判别关键线路总时差为零的工作都是关键工作。由关键工作组成且时间间隔为零的线路，称为关键线路。4．4搭接网络方案单代号搭接网络方案计算例如：图4-124．4搭接网络方案4．5方案评审技术〔PERT〕4．5．1主要特点[例]见下表，为某房屋内部修缮方案:一种非肯定型的网络方案。逻辑关系是肯定的，而工作时间是不肯定的。表4-2工作名称工作内容时间估计（天）ambA签订合同111B内部拆除234C更换管道235D更换电缆356E修复墙面、平顶345F铺设地板123G清理111图4-134．5方案评审技术〔PERT〕〔1〕图形表达▀以节点表示事件用箭线表示事件与事件之间的先后顺序和相互关系▀每一个事件都有一个具体的名称，反映工程方案中各个阶段性的目标，通常也称为里程碑事件。〔2〕时间参数三点估计方法：乐观估计时间〔a)正常估计时间〔m)悲观估计时间〔b)4．5方案评审技术〔PERT〕

三点估计持续时间

期望值:

D=(a+4m+b)/6

概率分布的离散程度:

方差:

σ2={(b-a)/6}2

均方差:

σ=(b-a)/6

图4-144．5方案评审技术〔PERT〕σ的数值愈大，估计时间具有较大的不肯定性；σ的数值愈小，估计时间具有较大的肯定性和代表性

图4-154．5方案评审技术〔PERT〕4.5.2绘图方法绘图步骤：〔1〕编制事件一览表列出各中间阶段子目标作为事件，并确定它们之间的相互关系，编制事件一览表。〔2〕估计事件之间的持续时间，并计算其平均值和方差▀确定a、m、b▀计算其平均值和方差〔3〕事件的预定实现时间Tsi规定性的方案时间，也可采用事件的最迟时间TLi作为预定实现时间〔4〕绘制事件节点网络图4．5方案评审技术〔PERT〕[例1]图4-164．5方案评审技术〔PERT〕4．5．3计算方法〔1〕事件的最早时间及方差设：ET1=0σ2(ET1)=0ETj=max［ETi+Di-j］σ2(ETj)=σ2(ETi)+σ2i-j沿时间最长的线路由1至j求总和。如果最长线路有两条以上，应选择其中方差大的那一条。4．5方案评审技术〔PERT〕〔2〕事件的最迟时间及方差LTn=ETn(或规定工期Tr)σ2〔LTn〕＝0LTi=min［LTj–Di-j］σ2〔LTi〕=σ2〔LTj〕+σ2i-j沿时间最短的线路由n到i求总和。如果有两条以上最短线路，亦应选择其中方差大的一条。4．5方案评审技术〔PERT〕〔3〕事件时差及其实现概率某一事件的时差，用其最迟开始和最早开始的时间之差来表示。TFi=LTi－ETiTFi可以为正，也可以为负。差图4-174．5方案评审技术〔PERT〕事件实现的概率:

对事件预先规定实现的期限TSi，这时LTi可取TSi值进行计算

事件实现的概率可以通过正态分布偏离值t的计算，查概率表可求得：

或者当t为负值时，它的概率等于1减去表中查出的数字。

例如，当t=-0.48时，节点实现概率

p=1-0.6844=0.3156≈32%4．5方案评审技术〔PERT〕4.5.4计算例如以上图为例，计算步骤：(1)计算事件的最早时间及其方差从网络方案起始事件开始，依次由左向右进行。例：事件1：ET1=0;σ2〔ET1〕=0事件2：ET2=ET1+D1-2=0+9.67=9.67σ2〔ET2〕=σ2〔ET1〕+σ21-2=0+1.78=1.78事件3：ET3=max{ET1+D1-3,ET2+D2-3}=max{0+12，9.67+5}=14.67σ2〔ET3〕=σ2〔ET2〕+σ22-3=1.78+0=1.784．5方案评审技术〔PERT〕(2)计算事件的最迟时间及其方差由终止结节开始，依次由右向左进行。例：事件6:假设LT6＝46．83σ2〔LT6〕=0事件5：LT5=LT6-D5-6=46.83-8.83=38.00σ2〔LT5〕=σ2〔LT6〕+σ25-6=0+0.69=0.69事件4：LT4=min{LT6-D4-6,LT5-D4-5}=min{46.83-21.17,38.00-10.33}

=25.67σ2(LT4)=0+1.36=1.364．5方案评审技术〔PERT〕(3)计算事件时差及实现概率

例：