运筹学9网络计划课件.ppt

1、第九章 网络计划,目 录 前言 第1节 网络计划图 第2节 网络计划图的时间参数计算 第3节 时标网络计划图 第4节 网络计划的优化,前 言,用网络分析的方法编制的计划称为网络计划。它是二十世纪五十年代末发展起来的一种编制大型工程进度计划的有效方法。1956年，美国杜邦公司在制定企业不同业务部门的系统规划时，制定了第一套网络计划。这种计划借助于网络表示各项工作与所需要的时间，以及各项工作的相互关系。,回本章目录,通过网络分析研究工程费用与工期的相互关系，并找出在编制计划时及计划执行过程中的关键路线，这种方法称为关键路线法（Critical Path Method）简称CPM。1958年，美国海

2、军武器部，在制定研制“北极星”导弹计划时，同样地应用了网络分析方法与网络计划。但它注重于对各项工作安排的评价和审查，这种计划称为计划评审方法，称为PERT(program evalution and review technique)。,鉴于这两种方法的差别，所以，CPM主要应用于以往在类似工程中已取得一定经验的工程；PERT更多地应用于研究与开发项目。,二十世纪六十年代我国开始应用CPM与PERT，并根据其基本原理与计划的表达形式，称它们为网络技术或网络方法，又按照网络计划的主要特点统筹安排，把这些方法称为统筹法。国内外应用网络计划的实践表明，它具有一系列优点，特别适用于生产技术复杂，工作项

3、目繁多、且联系紧密的一些跨部门的工作计划。例如新产品研制开发、大型工程项目、生产技术准备、设备大修等计划。还可以应用在人力、物力、财力等资源的安排，合理组织报表、文件流程等方面。,网络计划方法的基本原理,将工程项目分解为相对独立的活动，根据各活动先后顺序、相互关系以及完成所需时间做出反映项目全貌的网络图；从项目完成全过程着眼，找出影响项目进度的关键活动和关键路线，通过对资源的优化调度，实现对项目实施的有效控制和管理。,网络计划方法的主要步骤,第一步 用网络图来描述一个实际项目的管理问题(画网络图);第二步 计算项目的最早、最晚完成和开工时间(网络计算);第三步 寻找关键活动和关键路径(网络分析

4、);第四步 根据以上分析对网络进行优化。,第1节 网络计划图,网络计划图的基本思想是：首先应用网络计划图来表示工程项目中计划要完成的各项工作。完成各项工作必然存在先后顺序及其相互依赖的逻辑关系，这些关系用节点、箭线来构成网络图。网络图是由左向右绘制，表示工作进程，并标注工作名称、代号和工作持续时间等必要信息。通过对网络计划图进行时间参数的计算，找出计划中的关键工作和关键线路；通过不断改进网络计划，寻求最优方案，以求在计划执行过程中对计划进行有效的控制与监督，保证合理地使用人力、物力和财力，以最小的消耗取得最大的经济效果。,回本章目录,1.1 基本术语,网络计划图是在网络图上标注时间坐标和时间参

5、数的进度计划图。表述关键路线法（CPM）和计划评审技术（PERT）的网络计划图没有本质的区别，它们的结构和术语是一样的。仅前者的时间参数是确定型的，而后者的时间参数是不确定型的。于是统一给出一套专用的术语和符号。描述工程项目网络计划图有两种表达的方式：双代号网络计划图和单代号网络计划图。,基本术语：节点,箭线（2）工作,节点，箭线是网络计划图的基本组成元素。箭线是一线段带箭头实射线,虚射线（用“”,“”表示）。节点用“”或“”表示箭线之间的连接点。工作（曾称工序、活动、作业）将整个项目按需要粗细程度分解成若干需要耗费时间或需要耗费其他资源的子项目或单元。它们是网络计划图的基本组成部分。,(3)

6、双代号网络计划图,在双代号网络计划图中，用箭线表示工作，箭尾的节点表示工作的开始点，箭头的节点表示工作的完成点。用（i-j）两个代号及箭线表示一项工作。在箭线上标记必须的信息，如表示图9-1为：,(4)单代号网络计划图,用节点表示工作，箭线表示工作之间的先完成与后完成的逻辑关系。在节点中标记必须的信息，如图9-2所示：以下主要介绍双代号网络计划图,1.2 双代号网络计划图,以下通过例题来说明双代号网络计划图的绘制和按工作计算时间参数的方法。例1开发一个新产品，需要完成的工作和先后关系，各项工作需要的时间汇总在逻辑关系表中，见表9-1。要求编制该项目的网络计划图和计算有关参数。,表9-1,第1步

7、,根据表9-1中数据，绘制以下网络图，见图9-3。,图9-3,为了正确表述工程项目中各个工作的相互连接关系和正确绘制网络计划图，应遵循以下规则和了解有关术语:,1.网络计划图的方向、时序和节点编号网络计划图按项目的工作流程自左向右地绘制。在时序上反映完成各项工作的先后顺序。节点编号必须按箭尾节点的编号小于箭头节点的编号来标记。在网络图中只能有一个起始节点，表示工程项目的开始。一个终点节点，表示工程项目的完成。从起始节点开始沿箭线方向顺序自左往右，通过一系列箭线和节点，最后到达终点节点的通路，称为线路。,2.紧前工作和紧后工作,紧前工作是指紧排在本工作之前的工作；且开始或完成后，才能开始本工作。

8、紧后工作是指紧排在本工作之后的工作；本工作开始或结束后，才能开始或结束的工作。如图9-3中，只有工作A完成后工作B,C,D,E才能开始，工作A是B,C,D,E的紧前工作；而工作B,C,D,E则是工作A 的紧后工作。,在复杂的工程项目中，它们之间的有三种关系：结束后，才开始（FS）；开始后，才开始(SS)；结束后，才结束(FF)。本例只涉及结束后才开始(FS)的关系。从起始节点至本工作之前在同一线路的所有工作，称为先行工作；自本工作到终点节点在同一线路的所有工作，称为后继工作。工作G的先行工作有工作A,D;工作K,L是工作G的后继工作。,3.虚工作,在双代号网络计划图中，虚工作只表示相邻工作之间

9、的逻辑关系，不占用时间和不消耗人力，资金等的虚设的工作。虚工作用虚箭线 表示。如图9-3中的 只表示工作D完成后，工作H才能开始的逻辑关系。,4.相邻两节点之间只能有一条箭线连接。否则将造成逻辑上的混乱。,如图9-4是错误画法，为了使两节点之间只有一条箭线，可增加一个节点，并增加一项虚工作。图9-5是正确的画法,图9-4,图9-5,应改正为,5.网络计划图中不能有缺口和回路。,在网络计划图中严禁出现从一个节点出发，顺箭线方向又回到原出发节点，形成回路。回路将表示这工作永远不能完成。网络计划图中出现缺口，表示这些工作永远达不到终点。项目无法完成。,6.平行作业和交叉作业。,（1）平行作业为缩短工

10、程的完工时间，在工艺流程和生产组织条件允许的情况下，某些工序可以同时进行，即可采用平行作业的方式。如在图9-1中，工序B、C、D、E 四个工序即可平行作业。,虚工作可以用于正确地表示平行工作。如图中市场调查（2，3）中需12天，如增加人力分为三组同时进行，可画为（b）。,图（a）,市场调研,12,图（b）,(2)交叉作业对需要较长时间才能完成的一些工序，在工艺流程与生产组织条件允许的情况下，可以不必等待工序全部结束后再转入其紧后工序，而是分期分批的转入。这种方式称为交叉作业。交叉作业可以缩短工程周期。,如工作 A 与工作 B 分别为挖沟和埋管子，那么它们的关系可以是挖一段埋一段，不必等沟全部挖

11、好再埋，这就可以用交叉作业来表示。,如把这工作各分为三段，A=a1+a2+a3,B=b1+b2+b3，可用下图表示：,图（a）,为了尽量避免箭线的交叉，下图（a）整体改为（b）就比较清晰了。,图（b）,7.起始节点与终点节点。,在网络计划图中只能有一个起始节点和一个终点节点。当工程开始或完成时存在几个平行工作时，可以用虚工作将它们与起始节点或终点节点连接起来。,1,2,s,下图，有2个始点，3个终点，显然是错误的。,8.关键线路,网络图中从起点节点沿箭线方向顺序通过一系列箭线与节点，最后到达终点节点的通路。本例中有五条线路。并可以计算出各线路的持续时间，见表9-2。,关键路线,从网络图中可以计

12、算出各线路的持续时间。其中持续时间最长的线路是关键路线。或称为主要矛盾线。关键路线上的各工作为关键工作。因为它的持续时间就决定了整个项目的工期。如果能够缩短关键工序所需的时间，就可以缩短工程的完工时间。而缩短非关键路线上的各个工序所需要的时间，却不能使工程的完工时间提前。即使在一定范围内适当地拖长非关键路线上各个工序所需要的时间，也不至于影响工程的完工时间。,关键路线,而对非关键路线上的各工序，只要在不影响工程完工时间的条件下，抽出适当的人力、物力等资源，用在关键工序上，以达到缩短工程工期、合理利用资源的目的。在执行计划过程中，可以明确工作重点，对各关键工序加以有效控制和调度。关键路线是相对的

13、，也是可以变化的。在采取一定的技术组织措施之后，关键路线有可能变为非关键路线。而非关键路线也有可能变为关键路线。,9.网络计划图的布局。,尽可能将关键路线布置在网络计划图的中心位置，按工作的先后顺序将联系紧密的工作布置在邻近的位置。为了便于在网络计划图上标注时间等数据，箭线应是水平线或具有一段水平线的折线。在网络计划图上附有时间坐标或日历进程。,10.网络计划图的类型。,总网络计划图，以整个项目为计划对象，编制网络计划图。供决策领导层使用；分级网络计划图，这是按不同管理层次的需要，编制的范围大小不同、详细程度不同的网络计划图；供不同管理部门使用；局部网络计划图，以整个项目某部分为对象，编制的更

14、详细的网络计划图。供专业部门使用。,当用计算机网络计划软件编制网络计划时，在计算机上可进行网络计划图分解与合并。网络计划图详细程度，可以根据需要，将工作分解为更细的子工作；也可以将几项工作合并为综合的工作。以便显示不同粗细程度的网络计划。当前的软件都实现这些操作。,例2 某调研工作工序如下表：,第2节 网络计划图的时间参数计算,网络计划的时间参数计算有几种类型：双代号网络计划有工作计算法和节点计算法；单代号网络计划有节点计算法。以下仅介绍双代号网络计划的工作计算法。网络图中工作的时间参数。它们是：工作持续时间(D)；工作最早开始时间（ES）；工作最早完成时间（EF）；工作最迟开始时间（LS）；

15、工作最迟完成时间（LF）；工作总时差（TF）；工作自由时差（FF）。,回本章目录,2.1 工作持续时间(D),工作持续时间计算是一项基础工作，关系到网络计划是否能得到正确实施。为了有效地使用网络计划技术，需要建立相应的数据库。这里简单介绍计算工作持续时间的两种方法：,单时估计法（定额法）,每项工作只估计或规定一个确定的持续时间值的方法。一般根据工作的工作量，劳动定额资料以及投入人力的多少等，计算各工作的持续时间；工作持续时间,Q 总工作量。以时间单位表示,如小时;或以体积，重量，长度等单位表示；R 可投入人力和设备的数量；S 每人或每台设备每工作班能完成的工作量；n 每天正常工作班数。当具有类

16、似工作的持续时间的历史统计资料时，可以根据这些资料，采用分析对比的方法确定所需工作的持续时间。,三时估计法,在不具备有关工作的持续时间的历史资料时，在较难估计出工作持续时间时，可对工作进行估计三个时间值，然后计算其平均值。这三个时间值是：乐观时间。在一切都顺利时，完成工作需要的最少时间，记作a。最可能时间。在正常条件下，完成工作所需要时间。记作m。悲观时间。在不顺利条件下，完成工作需要最多时间，记作b。,显然上述三种时间发生都具有一定的概率，根据经验，这些时间的概率分布认为是正态分布。一般情况下，通过专家估计法，给出三时估计的数据。可以认为：工作进行时出现最顺利和最不顺利的情况比较少。较多是出现正常的情况。按平均意义可用以下公式计算工作持续时间值：,2.2 计算关系式,这些时间参数的关系可以用下图9-6表示工作的关系状态。,图9-6,手工计算可在网络图上进行.计算步骤为:,(1)计算各路线的持续时间(见表9-2).,(2)按网络图的箭线的方向，从起始工作开始，计算各工作的ES、EF。(3)从网络图的终点节点开始，按逆箭线的方向，推算出各工作的LS、LF。(4)确定关键路线(CP)。(5