第三章 网络计划技术

这是一篇关于第三章 网络计划技术的思维导图，主要内容包括：第一节 基本概念，第二节 网络图绘制，第三节 网络计划时间参数的计算，第四节 双代号时标网络计划，第五节 网络计划的优化，第六节 单代号搭接网络计划和多级网络计划系统。

第三章 网络计划技术

• 第一节 基本概念
  • 一、网络图的组成
    • 网络图是由箭线和节点组成，用来表示工作流程的有向、有序网状图形。
    • 1、双代号网络图(箭线式网络图)
      • 箭线及其两端带编号的节点表示一项工作
    • 2、单代号网络图(节点式网络图)
      • 一个节点表示一项工作
      • 箭线表示工作之间的逻辑关系
    • 3.节点与箭线
      • 网络图中的节点都必须有编号，其编号严禁重复，并应使每一条箭线上箭尾节点编号小于箭头节点编号。节点编号可以间断
      • 实箭线:表示实际存在的一个过程，占用时间、多数消耗资源
      • 虚箭线:表示实际工作中并不存在的一项虚设工作，不占用时间，也不消耗资源。
        • 作用： ①联系作用是指应用虚箭线正确表达工作之间相互依存的关系。 ②区分作用是指双代号网络图中每一项工作都必须用一条箭线和两个代号表示,若两项工作的代号相同时，应使用虚工作加以区分。
      • 三项作用:联系作用、区分作用、断路作用【补充】
  • 二、工艺关系和组织关系
    • 1. 工艺关系
      • ◇生产性工作之间由工艺过程决定的先后顺序; ◇非生产性工作之间由工作程序决定的先后顺序。
    • 2. 组织关系(人可以改变的)
      • 由于组织安排或资源(人、财、物)调配而产生的先后顺序
  • 三、紧前工作、紧后工作和平行工作、先行工作和后续工作
    • 相对于某工作而言，从网络图的第一个节点(起点节点)开始，顺箭头方向经过一系列箭线与节点到达该工作为止的各条通路上的所有工作，都称为该工作的先行工作。
    • 相对于某工作而言，从该工作之后开始，顺箭头方向经过一系列箭线与节点到网络图最后一个节点(终点节点)的各条通路上的所有工作，都称为该工作的后续工作。
  • 四、线路、关键线路、关键工作
    • 线路从起点节点开始，沿箭头方向顺序通过一系列箭线与节点，最后达到终点节点的通路。 可用节点编号表示，可以用工作名称表示。
    • 关键线路，作为关键工作，持续时间总和最长的线路。用双线或粗线标注，其他为非关键线路。关键线路上的工作为关键工作。
      • 在工程网络计划中，关键线路可能不止一条。 在工程网络计划实施过程中，关键线路还会发生转移
• 第二节 网络图绘制
  • 一、双代号网络图的绘制
    • ◊起点节点-只有外向箭线。 ◊终点节点-只有内向箭线。 ◊中间节点-既有内向箭线，又有外向箭线。
    • (1)必须按照已定逻辑关系绘制。
    • (2)严禁出现循环回路。
    • (3)箭线(包括虚箭线，以下同)应保持自左向右的方向，不应出现箭头指向左方的水平箭线和箭头偏向左方的斜向箭线。
    • (4)严禁出现双向箭头或无箭头的连线。
    • (5)严禁出现无箭尾节点或箭头节点的箭线。
    • (6)严禁在箭线上引入或引出箭线。当节点有多条箭线时，可使用母线绘制。
    • (7)尽量避免箭线交叉，交叉不可避免时，可用过桥法或指向法，
    • 8)网络图中应只有一个起点节点和一个终点节点(多目标网络计划除外)
  • 二、单代号网络图的绘制
    • 单代号网络图的绘图规则与双代号网络图的绘图规则基本相同， 主要区别在于:当网络图中有多项开始工作时，应增设一项虚拟的工作(S)，作为该网络图的起点节点;当网络图中有多项结束工作时，应增设一项虚拟的工作(F)，作为该网络图的终点节点。
• 第三节 网络计划时间参数的计算
  • 一、网络计划时间参数的概念
    • (一)工作持续时间和工期
      • 1.工作持续时间
        • 指一项工作从开始到完成的时间。
      • 2.工期
        • 工期：完成一项任务所需的时间
        • 计算工期Tc一根据网络计划时间参数计算而得 要求工期Tr一任务委托人提出的指令性工期(合同工期) 计划工期Tp一作为项目实施目标的工期(目标工期)
    • (二)六个时间参数
    • (三)节点最早时间和最迟时间
      • 节点的最早时间——以该节点为开始节点的各项工作的最早开始时间ET; 节点的最迟时间——以该节点为完成节点的各项工作的最迟完成时间LT。
    • (四)相邻两项工作之间的时间间隔
      • 相邻两项工作之间的时间间隔是指本工作的最早完成时间与其紧后工作最早开始时间之间可能存在的差值。
  • 二、双代号网络计划时间参数的计算
    • (一)按工作计算法
      • • 说明： 为了简化计算， 网络计划时间参数中的开始时间和完成时间都应以时间单位的终了时刻为标准。
      • 1.最早开始时间和最早完成时间的计算
        • ◆起点节点为开始节点的工作，最 早开始时间=0 ◆其他工作最早开始时间=max紧前工作最早完成时间 ◆最早完成时间=最早开始时间+工作的持续时间
      • 2.确定计算工期
        • 以网络计划的终点节点为箭头节点的各个工作的最早完成时间的最大值。
      • 3.最迟开始时间和最迟完成时间的计算
        • ◆以网络 计划的终点节点为箭头节点的工作的最迟完成时间。最迟完成时间=计划工期 ◆其他工作。最迟完成时间=min紧后工作最迟开始时间 ◆最迟开始时间=最迟完成时间-持续时间
      • 4.总时差和自由时差的计算
        • ◆总时差：在不影响总工期的前提下本工作可以利用的机动时间
          • 总时差=最迟完成时间-最早完成时间 总时差=最迟开始时间-最早开始时间
        • ◆自由时差： 在不影响紧后工作最早开始时间的前提下，本工作可以利用的机动时间
          • 【补充】自由时差计算的特例 当工作之后只紧接虚工作时，该工作的自由时差为其紧接的虚箭线中波形线长度的最短者
          • 有紧后工作 ，自由时差=in紧后工作最早开始时间一本工作的最早完成时间 无紧后工作， 自由时差=计划工期-本工作最早完成时间
      • 5.关键工作和关键线路的确定
        • 关键工作： 隐时差最小的工作是关键工作。
          • 计划工期=计算工期，总 时差=0。 计划工期≠计算工期，总 时差=计划工期-计算工期
        • 关键线路： 自始至终全部由关键工作组成的线路为关键线路，或线路上隐的工作持续时间最长的线路为关键线路。 用双线或粗线标注 。
    • （二）按节点计算法
      • 【对比】二时标注法与节点法的区别
        • 参数不同
          • 二时——各项工作的最早开始时间和最迟开始时间。 节点——节点的最早时间、节点的最迟时间。
        • 位置不同
          • 二时——标工作 节点——标节点
      • ■节点的最早时间 —以该节点为开始节点的各项工作的最早开始时间ET;: ■节点的最迟时间 一以该节点为完成节点的各项工作的最迟完成时间LT。 ■当计划工期等于计算工期时，关键节点的最早时间与最迟时间必然相等。
        • • 自由时差=后头-前头-身子， 总时差=后尾-前头-身子
      • 1.节点法关键工作的判定 (先判断关键节点、 再判断关键工作)
        • 关键工作： 开始节点的最早时间+持续时间=完成节点的最早时间
      • 2.关键节点的特性
        • 前提：计划工期=计算工期 ①开始节点和完成节点均为关键节点的工作，不一定是关键工作。 【总结】 关键节点组成的线路不一定是关键线路。 ②以关键节点为完成节点的工作， 其总时差和自由时差必然相等。
    • （三）标号法
      • 标号法是一种快速寻求网络计划计算工期和关键线路的方法。 对网络计划中每一个节点进行标号，利用标号值确定网络计划的计算工期和关键线路
      • 1.网络计划起点节点的标号值为零。 2.其他节点的标号值计算 3.当计算出节点的标号值后，应该用其标号值及其源节点对该节点进行双标号 4.网络计划的计算工期就是网络计划终点节点的标号值。 5.关键线路应从网络计划的终点节点开始，逆着箭线方向按源节点确定。
  • 三、单代号网络计划时间参数的计算
    • 和双代号基本一样，但需再计算一个时间间隔
    • 1.工作的最早开始时间(从起点顺着计算)
      • 网络计划起点节点ES=0 其它节点ES:=该工作的各个紧前工作的最早完成时间的最大值
    • 2.工作的最早完成时间
      • EF=该工作的最早开始时间十持续时间
    • 3.计算工期 Tc
      • 网络计划的终点的最早完成时间EF
    • 4.相邻两项工作的时间间隔(LAG)
      • LAG=紧后工作的最早开始时间一本工作的最早完成时间
    • 5.工作自由时差 FF
      • 工作无紧后工作，FF=计划工期一该工作的最早完成时间 工作有紧后工作，FF=该工作与其紧后工作之间的时间间隔的最小值 自由时差是时间间隔的最小值
    • 6.总时差
      • (1)终点节点工作的总时差， 总时差=计划工期-计算工期 当计算工期=计划工期，其值为0。
      • (2)其他工作的总时差 =min{各紧后工作的总时差+紧后工作与本工作的时间间隔}.
    • 关键工作：总时差最小的工作是关键工作。 关键线路：全部由关键工作组成的线路，且关键工作之间的时间间隔全部为零。
• 第四节 双代号时标网络计划
  • 以时间坐标为尺度编制的双代号网络计划
  • 一、时标网络计划中时间参数的判定
    • (一)关键路线和计算工期的判定
      • ◇关键线路。 自终点节点逆箭线方向朝起点节点逐次进行判定,从终点到起点不出现波形线的线路即为关键线路。
      • ◇计算工期:应为终点节点与起点节点所在位置之差。
  • (二)相邻两项工作之间时间间隔的判定
    • 除以终点节点为完成节点的工作外，工作箭线中波形线的水平投影长度表示工作与其紧后工作之间的时间间隔。
  • (三)六个时间参数的判定
    • 1.自由时差的计算
      • 工作箭线中波形线部分在坐标轴上的水平投影长度。
      • 自由时差:本工作与紧后工作间波形线水平长度和的最小值
    • 2.总时差的计算
      • (1)以终点节点为完成节点的工作 总时差=计划工期-本工作的最早完成时间
      • (2)其他工作(同单代号)=min{各紧后工作的总时差+紧后工作与本工作的时间间隔}
• 第五节 网络计划的优化
  • 一、工期优化
    • 工期优化是指网络计划的计算工期不满足要求工期时，通过压缩关键工作的持续时间以满足要求工期目标的过程。
    • （一）工期优化方法（关系、地位不变、数值相同）
      • 1.不改变网络计划中各项工作之间逻辑关系的前提下， 通过压缩关键工作的持续时间来达到优化目标。
      • 2.按 照经济合理的原则， 不能将关键工作压缩成非关键工作
      • 3.当工期优化过程中出现多条关键线路时， 必须将各条关键线路的总持续时间压缩相同数值
      • 4.选择压缩对象时宜在关键工作中考虑下列因素:
        • &缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作:
        • &有充足备用资源的工作;
        • &缩短持续时间所需增加的费用最少的工作。
  • 二、费用优化
    • 又称工期成本优化，是指寻求工程总成本最低时的工期安排或按要求工期寻求最低成本的计划安排的过程。
      • 成本最低→工期安排(根据最低成本，定工期) 要求工期→最低成本(按照工期，确定最低成本）
    • (一)费用和时间的关系
      • 1.工程费用与工期的关系
        • 工程总费用由直接费和间接费组成。 ◆直接费--人工费、材料费、机具使用费、措施费及现场经费等组成。 ◆间接费一企业经营管理的全部费用。 直接费会随着工期的缩短而增加。 间接费一般会随着工期的缩短而减少
      • 2.工作直接费与持续时间的关系
        • 工作的直接费随着持续时间的缩短而增加。 直接费用率——工作每缩短单位的持续时间而增加的直接费 压缩对象——直接费用率最小的关键工作。 【注意】当有多条关键线路出现而需要同时压缩多个关键工作的持续时间时，应将它们的直接费用率之和(组合直接费用率)最小者作为压缩对象。
      • 3.费用优化的基本思路
        • 不断地在网络计划中找出直接费用率(或组合直接费用率)最小的关键工作，缩短其持续时间同时考虑间接费随工期缩短而减少的数值，最后求得工程总成本最低时的最优工期安排或按要求工期求得最低成本的计划安排。
  • 三、资源优化
    • 资源:为完成一项计划任务所需投入的人力、材料、机械设备和资金等。
    • 完成一项工程任务所需要的资源量基本上是不变的，不可能通过资源优化将其减少 优化的目的——通过改变工作的开始时间和完成时间，使资源按照时间的分布符合优化目标。
    • 【前提条件】
      • ①不改变网络计划中各项工作之间的逻辑关系 ②不改变网络计划中各项工作的持续时间: ③各项工作的资源强度(单位时间所需资源数量)为常数，而且是合理的; ④除规定可中断的工作外，一般不允许中断工作，应保持其连续性
    • 【重点】优化分类:
      • ①“资源有限，工期最短”的优化——通过调整计划安排，在满足资源限制条件下，使工期延长最少的过程; ②“工期固定，资源均衡”的优化——通过调整计划安排，在工期保持不变的条件下，使资源需用量尽可能均衡的过程。
        • 均衡：使整个工程每单位时间的资源需用量不出现过多的高峰和低谷,这样不仅有利于工程建设的组织与管理，而且可以降低工程费用。
• 第六节 单代号搭接网络计划和多级网络计划系统
  • 一、单代号搭接网络计划
    • 衔接关系:只有当其紧前工作全部完成之后，本工作才能开始。 搭接关系:只要其紧前工作开始一段时间后，即可进行本工作，而不需要等其紧前工作全部完成之后再开始。
    • （一）搭接关系的种类及表达方式
      • 时距——在搭接网络计划中相邻两项工作之间的时间差值
        • 前参+时距=后参
    • (二)搭接网络计划时间参数的计算
      • 1.最早开始时间、最早完成时间
        • ①起点节点，ES=0，EF=ES+D
        • ②其他工作的最早开始时间和最早完成时间应根据时距进行计算。 当某项工作的最早开始时间出现负值时，应将该工作与起点节点用虚箭线相连后，重新计算该工作的最早开始时间和最早完成时间。 其他工作的最早开始时间和最早完成时间应根据时距按下列公式计算： 计算方法:后工作时间参数=前工作时间参数+搭接时间
        • ③由于在搭接网络计划中，决定工期的工作不一定是最后进行的工作，因此，在用上述方法完成终点节点的最早完成时间计算之后，还应检查网络计划中其他工作的最早完成时间是否超过已算出的计算工期。如果某项工作的最早完成时间超过终点节点的最早完成时间，应将该工作与终点节点用虚箭线相连，然后重新计算该网络计划的计算工期。
      • 2.计算相邻两项工作之间的时间间隔(根据搭接情况计算时间间隔)
      • 3.计算工作的时差(同单代号网络计划)
        • 工作的总时差: (1)终点节点的总时差，当计算工期=计划工期，其值为0。 (2)其他工作的总时差=min{各紧后工作的总时差+紧后工作与本工作的时间间隔} 工作的自由时差: 工作无紧后工作，FF=计划工期一该工作的最早完成时间 工作有紧后工作，FF=该工作与其紧后工作之间的时间间隔的最小值
      • 4.计算工作的最迟完成时间和最迟开始时间
        • LF=EF十TF=最早完成时间+总时差 LS=ES十TF=最早开始时间+总时差
      • 5.确定关键线路
        • 即从搭接网络计划的终点节点开始,逆着箭线方向依次找出相邻两项工作之间时间间隔为零的线路就是关键线路。
  • 二、多级网络计划系统
    • (一)多级网络计划系统的特点
      • (1)多级网络计划系统应分阶段逐步深化，其编制过程是一个由浅入深、从顶层到底层、由粗到细的过程，并且贯穿在该实施计划系统的始终;
      • (2)多级网络计划系统中的层级与建设工程规模、复杂程度及进度控制的需要有关:
      • (3)在多级网络计划系统中，总体网络计划由决策层编制:局部网络计划由管理层编制;由细部网络计划作业层编制;
      • (4)多级网络计划系统可以随时进行分解和综合。
    • (二)多级网络计划系统的编制原则和方法
      • 1.编制原则
        • (1)整体优化原则;
        • (2)连续均衡原则
        • (3)简明适用原则
      • 2.编制方法
        • 多级网络计划必须采用自顶向下、分级编制的方法; ①自顶向下:先总体、再局部、后细部; ②分级的多少应视工程规模、复杂程度及组织管理需要而定: ③网络计划应与科学编码结合，以便利用计算机绘制、计算、管理