建筑施工組織與管理課件第四章

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)一、工期優(yōu)化二、工期—成本優(yōu)化三、工期—資源優(yōu)化第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)一、工期優(yōu)化在工程實(shí)際中，經(jīng)常遇到初始網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的計(jì)算工期超過(guò)要求工期的情況。此時(shí)，可以通過(guò)改變施工工藝、增加人工、材料和機(jī)械設(shè)備的投入等措施加快施工進(jìn)度，工期優(yōu)化方法可以幫助施工項(xiàng)目管理人員所采取的縮短工期的措施更有針對(duì)性、更有效率。目前，人們最常用的工期優(yōu)化方法是選擇法。第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)選擇法的主要優(yōu)化步驟為：確定初始網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的關(guān)鍵線路、關(guān)鍵工作和計(jì)算工期。根據(jù)要求工期確定計(jì)算工期應(yīng)壓縮的工期數(shù)。確定各關(guān)鍵工作可以壓縮的工作持續(xù)時(shí)間。壓縮后的工作持續(xù)時(shí)間不能小于工作的最短持續(xù)時(shí)間，同時(shí)，應(yīng)保證持續(xù)時(shí)間壓縮后的工作仍為關(guān)鍵工作。選擇適宜的關(guān)鍵工作對(duì)其工作持續(xù)時(shí)間進(jìn)行壓縮。所謂適宜的關(guān)鍵工作是指工作持續(xù)時(shí)間壓縮后對(duì)質(zhì)量影響不大、費(fèi)用增加最少同時(shí)又有充足備用資源的關(guān)鍵工作?？梢愿鶕?jù)各項(xiàng)工作持續(xù)時(shí)間壓縮后對(duì)質(zhì)量影響程度、費(fèi)用增加程度和資源充足程度進(jìn)行綜合考慮，并以優(yōu)先系數(shù)的形式對(duì)此加以量化，優(yōu)先系數(shù)小的工作可以優(yōu)先壓縮。按上述步驟進(jìn)行工期壓縮后，若計(jì)算工期還不能滿足要求工期，可重復(fù)進(jìn)行壓縮直至達(dá)到要求工期。如果反復(fù)壓縮后依然不能滿足要求工期，則須對(duì)原組織方案進(jìn)行調(diào)整或?qū)彾ㄒ蠊て诘暮侠硇?。第三次?yōu)化第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)一、工期優(yōu)化—示例第一次優(yōu)化優(yōu)化方案壓縮對(duì)象壓縮對(duì)象優(yōu)先系數(shù)aH10bD、E7cA、B10dA、E6eB、D11優(yōu)化方案比選

經(jīng)過(guò)前面的優(yōu)化，工作A與工作E已沒(méi)有可繼續(xù)壓縮的空間。由表可知，只能在方案a與方案e兩者之間進(jìn)行選擇，顯然，根據(jù)優(yōu)先系數(shù)的比較應(yīng)選擇方案a，即以工作H作為進(jìn)一步優(yōu)化的對(duì)象。工作H的壓縮天數(shù)為關(guān)鍵線路未變，計(jì)算工期為TC3=15天，滿足要求工期，至此優(yōu)化結(jié)束。

第二次優(yōu)化第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)二、工期—成本優(yōu)化工期—成本優(yōu)化的兩類問(wèn)題從多個(gè)施工方案中在要求工期內(nèi)選取成本最低的方案在成本最少的條件下確定方案的最優(yōu)工期

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)工期—成本關(guān)系曲線：從曲線中可知，在總成本曲線上一定有一點(diǎn)P能夠使工期與總成本達(dá)到最優(yōu)，P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的工期—成本方案就是最優(yōu)方案。工作持續(xù)時(shí)間與直接費(fèi)用關(guān)系曲線：

任何一個(gè)工作的持續(xù)時(shí)間都不可能隨著該工作直接費(fèi)用支出的增加而無(wú)限度地縮短，總有一點(diǎn)使直接費(fèi)用的支出達(dá)到一定程度時(shí)工作持續(xù)時(shí)間不能再縮短，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間稱為該工作的最短持續(xù)時(shí)間，工作最短持續(xù)時(shí)間用DC表示，相應(yīng)的直接費(fèi)用為CC；直接費(fèi)用最低時(shí)的工作持續(xù)時(shí)間稱為正常工作時(shí)間，正常工作時(shí)間用DN表示，相應(yīng)的直接費(fèi)用為CN。

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)二、工期—成本優(yōu)化工期—成本優(yōu)化的基本思路:找出能使計(jì)劃工期縮短的關(guān)鍵線路，被壓縮持續(xù)時(shí)間的關(guān)鍵工作應(yīng)當(dāng)滿足因工期縮短而引起的間接費(fèi)用減少額超過(guò)直接費(fèi)用的增加額，由于壓縮工期時(shí)總成本增加額等于直接費(fèi)用增加額減去間接費(fèi)用的減少額，因此，為保證工期縮短不引起總成本的增加，亦即使總成本增加額小于等于零，只有壓縮那些直接費(fèi)率小于間接費(fèi)率的關(guān)鍵工作。如果同時(shí)有多條關(guān)鍵線路，需要多條關(guān)鍵線路同時(shí)縮短相同時(shí)間，才能保證總工期壓縮同樣時(shí)間。此時(shí)，必須找出能同時(shí)縮短各條關(guān)鍵線路相同時(shí)間長(zhǎng)度的各工作組合中直接費(fèi)率之和最小的工作組合。第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)二、工期—成本優(yōu)化在雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中i-j工作單位時(shí)間內(nèi)直接費(fèi)用的增加值（或減少值）即直接費(fèi)率可以表示為：其中：—工作i-j的直接費(fèi)率；—將工作i-j持續(xù)時(shí)間縮短為最短持續(xù)時(shí)間后，完成該工作所需直接費(fèi)用—在正常條件下完成工作i-j所需的直接費(fèi)用；—工作i-j的正常持續(xù)時(shí)間；—工作i-j的最短持續(xù)時(shí)間。

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化工期—資源優(yōu)化的主要目的：就是研究在資源使用均衡性要求與工期要求互為約束條件的情況下，如何使對(duì)方盡可能達(dá)到最優(yōu)，從而使二者能夠得到兼顧。工期—資源優(yōu)化主要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是如何在資源供應(yīng)有限的條件下，使工期盡可能縮短；二是如何在工期不變的條件下，使資源的使用盡可能均衡。第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化工期—資源優(yōu)化的主要目的：就是研究在資源使用均衡性要求與工期要求互為約束條件的情況下，如何使對(duì)方盡可能達(dá)到最優(yōu)，從而使二者能夠得到兼顧。工期—資源優(yōu)化主要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是如何在資源供應(yīng)有限的條件下，使工期盡可能縮短；二是如何在工期不變的條件下，使資源的使用盡可能均衡。第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（一）資源有限，工期最短的優(yōu)化步驟：1．按照最早時(shí)間參數(shù)繪制時(shí)間坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖，從左至右逐日計(jì)算資源每日需用量，并繪制資源動(dòng)態(tài)曲線。2．比較資源每日需用量與資源限量，若≤，則不必進(jìn)行調(diào)整；若＞，則說(shuō)明當(dāng)日資源用量超出資源限量，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。3．對(duì)＞的時(shí)間段進(jìn)行分析，在滿足工作間邏輯關(guān)系的前提下，考慮將此時(shí)間段內(nèi)平行進(jìn)行的工作調(diào)整為按先后順序進(jìn)行，即將某項(xiàng)工作移至另一項(xiàng)工作之后進(jìn)行，從而達(dá)到降低該時(shí)間段內(nèi)資源高峰值，滿足≤要求的目的。顯然，工作關(guān)系由平行施工改為順序施工，這必將導(dǎo)致工期的延長(zhǎng)。

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（一）資源有限，工期最短的優(yōu)化步驟：4．在多個(gè)可能的調(diào)整方案中按照使工期延長(zhǎng)值最小的方案進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整。如圖3-32所示，工作A與工作B具有搭接關(guān)系，因在此關(guān)系下存在＞，故考慮將工作B移至工作A之后，則工期的延長(zhǎng)值可按下式計(jì)算：將＞時(shí)間段內(nèi)的工作兩兩進(jìn)行排列，找出可能的各種調(diào)整方案，逐一計(jì)算其工期延長(zhǎng)值，找出其中工期延長(zhǎng)值最小的，按照其相應(yīng)的方案進(jìn)行工作關(guān)系調(diào)整，直到本時(shí)間段內(nèi)滿足≤為止。

圖3-32工期延長(zhǎng)值的計(jì)算

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（一）資源有限，工期最短的優(yōu)化步驟：5．按照上述方法針對(duì)下一個(gè)＞的時(shí)間段進(jìn)行調(diào)整，如此循環(huán)，直到所有時(shí)間段都滿足≤為止。6．繪制優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖。

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（二）工期固定，資源均衡的優(yōu)化

工期固定，資源均衡的優(yōu)化可按以下步驟進(jìn)行：1．計(jì)算時(shí)間參數(shù)，找出關(guān)鍵線路、關(guān)鍵工作和非關(guān)鍵工作。按照最早時(shí)間參數(shù)繪制時(shí)間坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖，從左至右逐日計(jì)算資源每日需用量，并繪制資源動(dòng)態(tài)曲線。2．由右至左，按照非關(guān)鍵工作最早開始時(shí)間由遲到早的順序，對(duì)非關(guān)鍵工作進(jìn)行調(diào)整，同一完成節(jié)點(diǎn)的工作先調(diào)整開始時(shí)間較遲的工作。調(diào)整優(yōu)化可以采用方差值最小原理進(jìn)行。第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（二）工期固定，資源均衡的優(yōu)化設(shè)在[0，T]的工期范圍內(nèi)，資源平均需要量為Rm，某時(shí)的資源需要量為Rt

，則方差E越小資源越均衡，方差E可以表示為：其中：則有：

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（二）工期固定，資源均衡的優(yōu)化

顯然，由于T和Rm是常數(shù)，若使方差E最小，只能想辦法使最小。由于總工期是固定的，所以只能在自由時(shí)差范圍內(nèi)調(diào)整某些非關(guān)鍵工作的開始時(shí)間，通過(guò)后移某些非關(guān)鍵工作的開始時(shí)間，使某些時(shí)間段內(nèi)偏高或偏低的資源用量獲得調(diào)整，從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的資源使用趨向均衡。第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（二）工期固定，資源均衡的優(yōu)化例如：非關(guān)鍵工作i-j在第i天開始，在第j天結(jié)束。為了滿足資源均衡性的要求，考慮將該工作后移，當(dāng)將其向右移一天時(shí)，那么第i天的資源用量將減少，而第j+1天的資源用量將增加，其余各天的資源用量不變。此時(shí)，方差變化值為：為了通過(guò)某些非關(guān)鍵工作的后移使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方差最小，就必須滿足≤0，即滿足：≥+。因此，只要有≥+

成立，就可以將i-j工作繼續(xù)后移一天，直至不再有≥+成立，或?qū)-j工作自由時(shí)差全部用完為止。

第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（二）工期固定，資源均衡的優(yōu)化3．如果＞0，只能說(shuō)明在自由時(shí)差范圍內(nèi)i-j工作不能再向后移一天，并不意味著i-j工作不能后移K天，這需要進(jìn)一步判斷。是否可以后移K天的判別式為：+…+≤0即：≥其中：m=0，1，2，…，k-1；n=0，1，2，…k，如果判別式成立，則i-j工作可以一次向后移K天。如此反復(fù)進(jìn)行判斷、調(diào)整，直到將i-j工作自由時(shí)差全部用完為止。第四章網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化基礎(chǔ)三、工期—資源優(yōu)化（二）工期固定，資源均衡的優(yōu)化4．按上述方法從右至左，將所有非關(guān)鍵工作都進(jìn)行過(guò)一次判斷、調(diào)整后，需要從右至左再次進(jìn)行判斷，分析是否可以做第二次調(diào)整，直到不能再次繼續(xù)調(diào)整下去為止，以保證通過(guò)多次調(diào)整最終使方差達(dá)到最小。Than弦kYo半u!9、靜夜良四無(wú)鄰敗，荒居縫舊業(yè)貧習(xí)。。4月-陣234月-痛23Frid紛ay,油Apri摩l28固,20騾2310、雨中黃穩(wěn)葉樹，燈診下白頭人潔。。13:0枝0:0513:0詢0:0513:名004/28敢/202仁31:勸00:0怪5PM11、以我姐獨(dú)沈久舊，愧君叢相見(jiàn)頻薯。。4月-2盈313:妻00:繭0513:0宇0Apr-括2328-時(shí)Apr正-2312、故人公江海別齊，幾度塑隔山川付。。13:0廳0:0513:區(qū)00:巡壽0513:飯00Fri廁day查,A施pri抽l2浸8,妹202專313、乍見(jiàn)主翻疑夢(mèng)起，相悲塘各問(wèn)年擁。。4月-對(duì)234月-盜2313:0禍0:0513:密00:聚05Apri稿l28但,20廁2314、他鄉(xiāng)乓生白發(fā)乒，舊國(guó)串見(jiàn)青山電。。28四吩月20喚231:00處:05綠下午13:要00:桶054月-2張315、比不備了得就版不比，底得不到呼的就不她要。。收。四月達(dá)231:00烏下午4月-束2313:0證0Apri貧l28戒,20領(lǐng)2316、行動(dòng)出肝成果，工抵作出財(cái)富異。。202惱3/4牌/28鹽13裕:00宏:0513:0獎(jiǎng)0:0528鉤Apr淋il守202絞317、做前，兵能夠環(huán)視喪四周；做角時(shí)，你只違能或者最烤好沿著以瞧腳為起點(diǎn)真的射線向透前。。1:00轎:05雁下午1:00植下午13:0摔0:054月-雜239、沒(méi)有情失敗，漿只有暫鴉時(shí)停止存成功！鉤。4月-泉234月-2總3Frid詠ay,您Apri申l28館,20短2310、很多驕?zhǔn)虑榕柿α宋捶槐赜薪Y(jié)闖果，但談是不努鐘力卻什存么改變綠也沒(méi)有尺。。13:0餓0:0513:0誓0:0513:0赴04/28薦/202姐31:通00:0執(zhí)5PM11、成功拌就是日昏復(fù)一日閣那一點(diǎn)墻點(diǎn)小小積努力的鋤積累。價(jià)。4月-2蘋313:受00:事0513:朱00Apr冠-2328-A送pr-2侍312、世間優(yōu)成事，仇不求其稀絕對(duì)圓繭滿，留跪一份不彈足，可脊得無(wú)限悄完美。凍。13:0廣0:0513:形00:織0513:0度0Frid凝ay,吹A(chǔ)pri葛l28伶,20網(wǎng)2313、不知癥香積寺劑，數(shù)里嗚入云峰迷。。4月-爹234月-栽2313:暈00:段0513:0方0:05Apri堤l28扣,20頂2314、意志堅(jiān)蠻強(qiáng)的人能竭把世界放恭在手中像壁泥塊一樣產(chǎn)任意揉捏百。28神四月將202權(quán)31:0踐0:0匹5下填午13:楊00:忠054月-喬2315、楚塞臂三湘接師，荊門價(jià)九派通詞。。。四月火231:0育0下漢午4月-2筒313:古00Apri使l28白,20慎2316、少年觀十五二牧十時(shí)，示步行奪胃得胡馬穗騎。。2023丹/4/2奸813糕:00:字0513:0龍0:0628A躁pril柳202刊317、空山塞新雨后辦，天氣桂晚來(lái)秋闖。。1:0策0:0串6下艦午1:0概0下謎午13:0月0:064月-壺239、楊柳散寄和風(fēng)，青轉(zhuǎn)山澹吾慮斃。。4月-2惱34月-釋23Fri宇day弱,A府pri糠l2舒8,沈202催310、閱讀一烏切好書如雄同和過(guò)去倍最杰出的蝕人談話。13:0騰0:0613:叢00:腦0613:托004/2窄8/2艙023沙1:淚00:垃06恩PM11、越是沒(méi)樂(lè)有本領(lǐng)的敏就越加自巾命不凡。4月-2雀313:醫(yī)00:循0613:0級(jí)0Apr-食2328-A出pr-2比312、越是無(wú)怕能的人，賽越喜歡挑興剔別人的再錯(cuò)兒。13:0燥0:0613:魯00:仗0613:及00Fr