生产与运作管理（第5版）课件：项目网络计划方法

《生产与运作管理》第5版

项目网络计划方法一、学习要点

1、了解网络计划方法的基本原理与作用

2、掌握网络图的时间参数的计算方法

3、掌握网络图的时间-费用优化方法二、内容提要

11.1项目与项目管理概述

11.2网络计划方法11.3网络计划的优化

项目与项目管理概述网络计划优化网络计划方法网络图绘制网络计划时间参数计算网络时间优化时间-费用优化项目网络计划方法本章知识结构图项目定义项目管理组织形式重点掌握知识点本章引例：北京大兴国际机场项目进度快、质量优

阅读课本的本章引导案例：回答如下问题：

1、北京大兴国际机场建设项目在项目管理上有什么举措保证进度和质量。2、北京大兴国际机场项目管理有什么难点？11.1项目与项目管理概述一、项目管理的定义与内容二、项目经理与项目组织形式一、项目管理的定义与内容1。项目的概念

项目是有独立而完整的资源和作业过程，由相互联系起来的活动的总体，是一次完整的有组织、有计划的活动。从生产管理角度，项目是一类特殊的单件生产活动。项目按照不同的标准可以划分为多种类型：（1）长期项目与短期项目（2）大型项目与小型项目（3）集体项目与个人项目一、项目管理的定义与内容2。项目管理的内容传统的项目管理的理论是面向制造业和建筑业等工程类活动，即工程项目的管理。工程项目管理一般分为项目立项、项目建设、项目终止等三个阶段。服务业的兴起，项目管理的知识体系扩展了，不再局限于工程项目的管理，而是面向所有的行业的项目管理。根据项目管理的过程，项目管理内容包括四个阶段，即概念阶段、开发阶段、实施阶段、收尾阶段。项目管理目前在国际上有专门的项目职业资格考试制度，通过项目管理资格考试者可以胜任项目经理的工作。我国有项目管理专业学位这一个教育项目，同时，项目管理已经形成有专门的教科书，有的学校有项目管理课程。为了不与其他课程重叠，对于项目管理的其他更多的内容，学生们可以参考其他项目管理的教科书。本课程不介绍，只是把项目网络计划方法作为一种单件生产计划方法介绍。二、项目管理的组织形式项目管理的组织形式一般有三种类型：纯项目组织、职能组织、矩阵组织。1．职能式的项目管理组织2．纯项目式项目管理组织

3．矩阵式的项目管理组织

1、职能式的项目管理组织优点：每个职能部门可以最充分利用其本职能部门的资源，职能内部业务管理比较方便。缺点：多个项目的进度与优先权难以把握，不同部门之间的沟通比较困难，另外，对顾客的响应性也比较差2．纯项目式项目管理组织

优点：

每一个项目有一个项目经理专人负责，项目的成员只围绕某一项目展开工作，目标明确而单一，响应顾客的要求比较快，对项目的进度、质量等控制比较好；项目成员有工作的成就感，工作热情高，有利于项目之间开展竞赛。缺点：

每一项目都有可能存在相同的职能部门，项目结束后，人员重新组合，人员流动大，缺乏工作保障3．矩阵式的项目管理组织

优点：一方面能发挥职能管理的优点，资源的利用率高；另一方面也利用了项目式组织的优点，每一项目都有专人负责与跟踪，每一个职员都有专业化工作分工，也有稳定的职能管理者。缺点：每一个职员受到来自于职能主管和项目经理的双重压力，协调的任务比较重。另外项目经理之间也会在同一职能部门内争夺资源，当有多个项目需要某瓶颈资源时，各项目经理之间出现矛盾与纠纷。11.2网络计划方法一、网络计划介绍网络计划是一种先进的项目计划管理方法用一些箭头和圆圈连接起来的网络结构图代表项目计划执行过程的活动的进展和相互关系。网络计划能够很好应用到项目管理中，作为项目管理的工具。

网络计划起源与美国。美国的杜邦公司在化学工厂的建造过程中和美国军工企业在研发导弹产品中首先使用了网络计划的关键路线法和计划评审法，加快了项目的进度，降低了项目成本。项目网络计划在大型工程建设和一些大型大型产品装备研发中经常使用。比如，葛洲坝水利工程就是成功应用网络计划的典范。1234ABCD11.2网络计划方法二、网络图的绘制网络图有“双代号”网络图与“单代号”网络图两种。12作业A双代号法作业表示（双节点）

单代号法作业表示（单节点）编号

工序名时间本教材使用双代号的网络图三、网络计划的时间参数计算（一）节点时间参数计算（二）作业时间参数的计算（三）随机网络计划的时间参数计算（一）节点时间参数计算1.节点(事件)最早发生时间(ET）（１）只有一条输入线的节点（２）有多条输入线的节点（一）节点时间参数计算２．节点（事件）最迟发生时间（LT）（１）只有一条输出线的节点（２）有多条输出线的节点应用范例11－１已知一网络图如图11-11所示，试计算其每一节点的最早发生时间与最迟发生时间。作业代号后面括号数据为作业时间。A(3)1234576B(5)C(4)E(7)F(8)G(6)H(8)D(10)应用范例11－１（1）节点（事件）的最早发生时间。从原点开始，节点1的最早发生时间为ET(0)=0，其他节点的最早发生时间为：ET(2)=ET(1)+t(1,2)=0+3=3ET(3)=ET(2)+t(2,3)=3+5=8ET(4)=ET(2)+t(2,4)=3+4=7ET(5)=max{ET(4)+t(4,5)，ET(2)+t(2,5)}=max{15,10}=15ET(6)=ET(3)+t(3,6)=8+10=18ET(7)=max{ET(6)+t(6,7)，ET(5)+t(5,7)}=max{26,21}=26应用范例11－１（2）节点（事件）的最迟发生时间。从终点开始，先假设节点7的最迟发生时间为LT(7)=ET(7)=26，则其他的节点最迟发生时间为：LT(6)=LT(7)

t(6,7)=26

8=18LT(5)=LT(7)

t(5,7)=26

6=20LT(4)=LT(5)

t(4,5)=20

8=12LT(3)=LT(6)

t(3,6)=18

10=8LT(2)=min{LT(3)

t(2,3)，LT(4)

t(2,4)，LT(5)

t(2,5)}=min{8-5,20

7,12

4}=3LT(1)=LT(2)

t(1,2)=3

3=0

在比较熟练的情况下，以上计算过程直接在图上就可以进行，如图11-11，每一节点上方的“□”和“△”里面的数据就是所计算的结果．应用范例11－１A(3)12345760088201518181272626B(5)C(4)E(7)F(8)G(6)H(8)D(10)33图11-11网络时间参数计算（二）作业时间参数的计算作业也叫“活动”，每一作业有4个时间参数：最早开始时间、最早结束时间、最迟开始时间、最迟结束时间。1．作业最早开始时间（ES）与最早结束时间（EF）（二）作业时间参数的计算2．作业最迟开始时间（LS）与最迟结束时间（LF）

作业时间参数的计算可以通过节点时间参数来计算。当计算出节点时间参数以后，可以通过如下图节点时间参数和作业时间参数的关系来确定。节点时间和作业时间参数的关系ijLTETESEF+t(i,j)LSLF

t(i,j)LTET图11-12节点时间参数与作业时间参数的关系（二）作业时间参数的计算3．作业时差与关键路线（1）作业总时差。总时差也称为总富裕时间，或总宽余时间。总时差是在不影响总工期的前提下，某项作业最迟开始（结束）时间与最早开始（结束）时间的差．（二）作业时间参数的计算（2）作业单时差。作业单时差是在不影响下一个作业的最早开始时间的前提下，该作业可以推迟开始与结束的时间，也叫自由富裕时间，（二）作业时间参数的计算（3）关键路线。关键路线是整个网络计划图中时间最长的路线。关键路线有如下基本特征。

1）关键路线上各节点（事件）的两个时间参数（最早发生时间与最迟发生时间）相等。

2）关键路线是所有路线中最长的。

3）关键路线的作业为关键作业，关键作业的最早开始时间等于最迟开始时间，最早结束时间等于最迟结束时间。

4）关键路线上各作业的总时差为零。

A(3)12345760088201518181272626B(5)C(4)E(7)F(8)G(6)H(8)D(10)330303作业时间参数的确定图解法3881818263881803310377151521812122026201826+3-3+10-10关键路线及其时间参数A(3)12345760088201518181272626B(5)C(4)E(7)F(8)G(6)H(8)D(10)330303388181826388181320310377151521812122026201826关键路线A-B-D-H,长度26

（1）关键路线上所有的节点的两个时间参数相等：ET(i)=LT(i)（2）所有的关键路线的作业，ES(ij)=LS(ij),EF(ij)=LF(ij)（三）随机网络计划的时间参数计算1．随机型网络计划的工期与方差随机网络的作业时间一般采用三种时间估计法确定，然后用平均时间表示．作业时间作业时间的方差a-最乐观时间m—最可能时间b—最悲观时间（三）随机网络计划的时间参数计算项目工期由关键路线决定，如果关键路线有n个作业，那么项目的工期与方差为：（三）随机网络计划的时间参数计算2．随机型网络计划的完工概率（1）项目按期完工的概率。如果给定项目的工期为D，项目按期完工的概率可以用如下方法计算。1）先用已经计算了的总工期与标准偏差确定一个标准正态分布参数：式中——给定的工期；

——按照关键路线计算得到的预计工期。（三）随机网络计划的时间参数计算2）项目按预定工期D完工的概率为p=p(z)，可通过查正态分布表得到．（2）给定完工概率下的工期。如果给定一个完工概率p=p(z)，那么可以通过查正态分布表得到系数z，用下式计算工期：应用范例11-2已经有一项目的网络图如图11-13所示，各作业的工期如表11-3，计算：（1）项目在28天完工的概率；（2）项目按期完工的概率为95%，则工期应定为多少比较合适？1324567895533671047729方差作业最乐观时间A最可能时间M最悲观时间B平均时间t(i,j)21—31--43--54—5（虚作业）64--64--75--77—86—88--96--923２3４５７９３５１５3535６７９１０４７２７4747８９1111５９３９３５３５６７９10４７２７1/94/91/94/94/94/94/91/91/94/91/94/9表11-3项目网络参数的统计单位：天应用范例11-2根据图11-13和表11-3可以计算各节点的时间参数，如图11-14。根据图11-14，可以知道关键路线是1-3-5-7-8-9。总工期T为26天。1324567895533671047720055311310101010172020924242626应用范例11-2（1）项目在28天完工的概率。先计算项目工期的方差：=1.1055

查正态分布表，得：概率为0.965，即项目在28天完工的概率约是96.5%。应用范例11-2（2）计算项目按期完工概率为95%的工期。已知p(z)=0.95，查标准正态分布表得，z=1.65，则：=26+1.651.105=27.82(天)即：按照完工概率９５％计算的话，项目的工期应该约是２7.82天比较合适三、网络计划的优化网络计划的优化有三种形式：网络时间优化、时间-费用优化、时间-资源优化。本书重点介绍有关时间-费用优化。（一）网络时间优化（二）时间-费用优化（三）时间-资源优化下面重点介绍前面两种优化问题（一）网络时间优化（1）把串行的作业改为并行或平行交叉的作业。（2）缩短关键作业的时间。

1）从技术上，采用新的工艺、新技术。

2）从资源上，合理调整资源的利用。

3）从组织上，对关键作业的人员采取更大的奖励与惩罚措施，或为关键作业选拔能力更强的人员，提高工作效率。（二）时间-费用优化1．直接费用作业时间费用Cmtmt0C0图11-15直接费用与作业时间的关系（二）时间-费用优化2．间接费用项目的间接费用是与整个项目进度有关的，但是不能分摊在每个作业上的费用，如项目经理的薪金、日常行政管理费用、资金的利息、拖期罚款等。间接费用与总工期成正比关系，即：（二）时间-费用优化工期费用直接费用间接费用总费用T*图11-16项目的费用变化曲线（二）时间-费用优化3．时间-费用优化的步骤（1）从关键路线入手，寻找直接费用变化率最小的作业，采用试探方法压缩其作业时间，并保证压缩后的作业必须仍然在关键路线上。（2）计算压缩后的直接费用、间接费用和总费用变化量；（3）确定新的关键路线，如果压缩后的总费不再减少，则停止，否则回到步骤1。应用范例11-3已知某项目的网络图如图11-17所示，有关各作业的正常时间、正常费用、赶工时间、赶工费用如表11-4所示。该项目每天的间接费用为400元，求最佳工期。13245６7A(4)B(3)E(10)C(6)D(3)F(4)G(8)H(7)I(5)J(8)应用范例11-3求解步骤如下：（1）计算各作业的直接费用变化率，结果填于表11-4的最后一列。（2）确定关键路线、正常工期与费用。从图11-117，确定关键路线为C-H-J，总工期为21天。总费用等于直接费用与间接费用之和。

直接费用为11200元，间接费用为8400元（21

400）。总费用为19600元。（3）从关键路线入手，选择直接费用变化率最小的作业进行压缩。第1次压缩作业C(压缩2天），得到工期19。总成本19000。

第2次压缩作业E,J（分别压缩2天），工期为17。总成本为18933.4.第3次压缩作业E,H（分别压缩1天），工期为16。总成本为18950。由于第三次压缩以后，项目的成本变大了，因此可以认为第2次压缩的结果为最佳结果。

应用范例11-3作业代号节点作业时间直接费用直接费用变化率正常时间赶工时间正常费用赶工费用ABCDEFGHIJ1—21—41—33—42—52—44—73—65—76—743631048758214273853610008001200600200012001600150050080015001800140080025001600160020009001200250500100200166.74000250200200表11-4项目费用统计表时间单位：天，费用单位：元直接费用变化间接费用变化总费用变化工期21天19天17天√16天赶工作业无C(压缩2)C(压缩2)E,J（各压缩2）C(压缩2)E,J（各压缩2）E,H（各压缩1）（+）0200166.7*2+200*2+200=933.4166.7+250+933.4=1350（-）0