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1、第三章 工程网络计划技术网络计划技术是一种科学的计划管理方法。它是随着现代科学技术和工业生产的发展而产生的。20世纪50年代，为了适应科学研究和新的生产组织管理的需要，国外陆续出现了一些计划管理的新方法。1956年，美国杜邦化学公司的工程技术人员和数学家共同开发了关键线路法(Critical Path Method，简称CPM)。它首次运用于化工厂的建造和设备维修，大大缩短了工作时间，节约了费用。1958年，美国海军军械局针对舰载洲际导弹项目研究，开发了计划评审技术(Program Evaluation and Review Technique，简称PERT)。该项目运用网络方法，将研制导弹过
2、程中各种合同进行综合权衡，有效地协调了成百上千个承包商的关系，而且提前完成了任务，并在成本控制上取得了显著的效果。20世纪60年代初期，网络计划技术在美国得到了推广，一切新建工程全面采用这种计划管理新方法，并开始将该方法引入日本和西欧其他国家。目前，它已广泛的应用于世界各国的工业、国防、建筑、运输和科研等领域，已成为发达国家盛行的一种现代生产管理的科学方法。近年来，由于电子计算机技术的飞速发展，边缘学科的相互渗透，网络计划技术同决策论、排队论、控制论、仿真技术相结合，应用领域不断拓宽，又相继产生了许多诸如搭接网络技术(PDN)、决策网络技术(DN)、图示评审技术(GERT)、风险评审技术(VE
3、RT)等一大批现代计划管理方法，广泛应用于工业、农业、建筑业、国防和科学研究领域。随着计算机的应用和普及，还开发了许多网络计划技术的计算和优化软件。我国对网络计划技术的研究与应用起步较早，1965年，著名数学家华罗庚教授首先在我国的生产管理中推广和应用这些新的计划管理方法，并根据网络计划统筹兼顾、全面规划的特点，将其称为统筹法。改革开放以后，网络计划技术在我国的工程建设领域也得到迅速的推广和应用，尤其是在大中型工程项目的建设中，对其资源的合理安排、进度计划的编制、优化和控制等应用效果显著。目前，网络计划技术已成为我国工程建设领域中推行现代化管理的必不可少的方法。1992年，国家技术监督局和国家
4、建设部先后颁布了中华人民共和国国家标准网络计划技术(GB/T 13400.1、13400.2、13400.3-92)三个标准和中华人民共和国行业标准工程网络计划技术规程(JGJ/T 121-99)，使工程网络计划技术在计划的编制与控制管理的实际应用中有了一个可遵循的、统一的技术标准，保证了计划的科学性，对提高工程项目的管理水平发挥了重大作用。实践证明，网络计划技术的应用已取得了显著成绩，保证了工程项目质量、成本、进度目标的实现，也提高了工作效率，节约了项目资源。但网络计划技术同其它科学管理方法一样，也受到一定客观环境和条件的制约。网络计划技术是一种有效的管理手段，可提供定量分析信息，但工程规划
5、、决策和实施还取决于各级领导和管理人员的水平。另外，网络计划技术的推广应用，需要有一批熟悉和掌握网络计划技术理论、应用方法和计算机软件的管理人员，需要提升工程项目管理的整体水平。第一节 网络计划技术的分类及特点一、网络计划技术的分类网络计划技术可以从不同的角度进行分类。(1) 按工作之间逻辑关系和持续时间的确定程度分类，如图5.1。图5.1 网络计划技术的分类(2) 按网络计划的基本元素节点和箭线所表示的含义分类 双代号网络计划(工作箭线网络计划) 单代号搭接网络计划、单代号网络计划(工作节点网络计划) 事件节点网络计划事件节点网络是一种仅表示工程项目里程碑事件的很有效的网络计划方法。(3)
6、按目标分类可以分为单目标网络计划和多目标网络计划。只有一个终点节点的网络计划是单目标网络计划。终点节点不只一个的网络计划是多目标网络计划。二、网络计划技术的特点网络计划技术作为现代管理的方法与传统的计划管理方法相比较，具有明显优点，主要表现为：(1) 利用网络图模型，明确表达各项工作的逻辑关系。按照网络计划方法，在制订工程计划时，首先必须理清楚该项目内的全部工作和它们之间的相互关系，然后才能绘制网络图模型。(2) 通过网络图时间参数计算，确定关键工作和关键线路。(3) 掌握机动时间，进行资源合理分配。(4) 运用计算机辅助手段，方便网络计划的调整与控制。第二节 常用网络计划技术一、 双代号网络
7、计划1、基本概念双代号网络图是以箭线及其两端节点的编号表示工作的网络图。双代号进度计划是网络计划技术最常用的表示方法，是以规定的网络符号及其图形，表达计划中各项工作之间相互制约、相互衔接的关系，并分析其内在规律，按照规定期限好、快、省和安全地完成施工任务，创造最佳施工效益，从而寻求最优方案的计划管理方法。在工程实践中，应用双代号进度计划的目的就是要从进度计划的编制、执行、控制和调整等方面增强管理功能，已越来越多地应用到项目管理中。2、双代号进度计划的特点我国的双代号进度计划早期由前苏联引入，现在，在原双代号绘制法的基础上，结合了横道图的优点，增加了刻度坐标，成为双代号时标网络图，在无数重大而复
8、杂的项目上成功进行了运用，取得良好效益。双代号进度计划有以下特点：(1)编制规范标准化有一套严格的编制规范，网络计划图表现严谨，标准统一，执行、控制以及调整过程科学合理。(2)信息量大，读图方便在西方国家，多数进度控制工作使用横道图与单代号网络图配合的方法。在实际施工中，一个项目可能会分解成几百个工作，采用这种方法，需要很大的绘图纸，读图很麻烦，而在几张很大的图纸间寻找查询的信息，也是一件非常令人头疼的事情。同样几百个工作用双代号网络图表示，很小的绘图纸就能显示横道图加单代号网络图所显示出来的所有信息，读图方便很多。(3)表现直观，使用方便双代号网络计划既是网络计划，又是水平进度计划，各工作的
9、时间参数和相互关系一目了然。能够清楚地标明计划的时间，在图上直接显示各项工作的开始时间、持续时间和完成时间，工作的自由时差及关键线路。使用过程中，可以随时确定哪些工作已经完成，哪些工作正在进行及哪些工作将要开始，可以确定同一时间对材料、机械、设备以及人力的需求量。3、双代号进度计划的应用我们看到，在建筑行业，从业主方组织项目招标，到监理单位实施进度控制，承包企业投标及组织项目的管理，都离不开双代号进度计划。双代号进度计划已被公认为项目管理中进度控制的最有效方法，随着计算机软件技术在网络计划应用中的开发和普及，双代号进度计划在项目管理的进度控制中发挥越来越大的作用。(1)双代号进度计划的编制1)
10、编制依据。编制双代号进度计划，一般以下列资料为依据：施工项目的有关工期规定，工程开、竣工时间要求等；施工图纸和有关设计文件；施工方案和施工部署；投标文件、工程量清单、工程预算资料、企业定额等；现场施工条件资料、总平面布置情况等；建筑材料、设备、机械、人力等资源供应条件和状况；工程所在地气候情况，如冬、雨季时间，当地的施工环境、交通状况等因素；2)编制原则。双代号进度计划以施工项目竣工交付为总目标，统筹施工全过程，兼顾成本和质量，努力优化施工总工期。编制过程中，须遵循基本建设程序，结合施工项目的具体特点，科学地确定施工程序和施工顺序；充分考虑各工序之间的逻辑关系，同一时间的交叉等问题；同时应考虑
11、流水作业，注意施工段和工作面的合理划分和搭接；注意主体工程与辅助工程的协调，土建工程与安装工程、管线工程、附属配套工程的配合等等2。3)编制程序。编制进度计划需要编制人员对项目本身有一定的了解，有类似工程的施工经验，这样，才能在编制过程中清楚项目运行过程中可能出现的问题，做出合理可行的施工方案，计算出较准确的施工工期。首先要进行调查研究。了解工程施工的外界条件，研究施工图纸，掌握工程的组成和结构形式，分析各种原始资料，预测施工中可能发生的问题。第二步是确定施工方案。确定工程的总体安排和部署，明确施工起点流向，划分施工段和施工层，制定施工方案。第三步是分解施工过程。根据工程内容和施工方案，将工程
12、内容划分为若干个工序，安排施工顺序，确定工作名称和内容。第四步是估算工作持续时间。估算每个工序的作业时间，形成双代号进度计划的原始参数。第五步是绘制计划图。按照双代号进度计划的编制规范，绘出计划图。4)虚工作的运用。为了正确表达工作之间的关系，双代号进度计划需要引入虚工作的概念，以虚箭线表示，不消耗任何时间和资源，引用虚工作之后，可以把整个项目的逻辑顺序完整地予以表现。由于正确判定和绘制虚工作比较复杂，因此也就增加了绘制和应用双代号进度计划的难度。虚工作的运用主要解决双代号网络图中表达工作间绘图关系和逻辑关系的要求。根据绘图关系，一对节点最多只能代表一项工作，不可以出现工作重号的现象，当有多项
13、工作同时开始并且同时完成时，需要引入虚工作，而虚工作的个数正是工作数减一，此时，虚工作的运用比较简单。逻辑关系的表达就相对复杂，需要考虑工作间的逻辑联系关系和逻辑断路关系，是使用虚工作的难点。考虑工作间逻辑关系要兼顾工艺关系和组织关系两个方面，工艺关系是根据已确定的施工方法,由于工艺技术要求而使得执行各项工作的前后次序受到严格制约。组织关系是在施工过程中,根据施工场地的空间限制、施工时间以及施工设备和其它资源等客观条件,由项目管理部通过组织决策确定的逻辑关系。从工艺关系看，一项工作能否开始，必需具备两个条件，即相应的专业工作队和施工段。组织关系则是在满足工艺关系外,还要求工作的开展满足组织关系
14、的要求。如在流水施工组织方式中,为满足施工过程节奏性、均衡性、连续性作业要求，专业工作队能否投入施工，还需满足组织关系上的流水节拍和流水步距的要求。在具体判定虚工作时，当发现有两项工作既有相同的、又有不同的紧后工作时,需要引入虚工作，当两项工作中只有一项工作具有不同的紧后工作时,则只有一个虚工作；当两项工作分别具有不同的紧后工作时,则需要两个虚工作。在绘制双代号进度计划时，先进行虚工作的判定将使网络图的绘制快捷而准确，通过分析可以发现不论项目复杂程序如何，虚工作的绘制均有规律可循，掌握了这些规律，双代号进度计划的绘制也就容易多了。(2)双代号进度计划的优化按上述方法编制的进度计划只是个初步方案
15、，为了满足工期要求，还应按照既定目标对初始方案进行优化，达到工期和资金的最佳配置，在施工项目管理中，通常需要在进度计划编制完成之后，对工作流程以及各个工作的持续时间做出适当调整。对于工期的优化，一般通过压缩关键工作的持续时间来进行。首先计算各工作的时间参数，找出计划中的关键线路和关键工作，按要求工期计算出需要缩短的时间，分析各关键线路上的工作能缩短持续时间的可能性以及能缩短的具体时间，选择缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作，或有充足备用资源的工作，以及缩短持续时间增加费用较少的工作，进行调整后重新计算计划工期，直到满足工期要求。另一种是优化流程，如使用流水化施工，可以最大程度的利用工作面，
16、合理使用人力、物力资源，有效缩短工期。如果没有流水施工的条件，就使用最大资源量的办法，尽可能的缩短单个分项工程的持续时间，如在工作面允许的前提下，投入最多的的人力、施工机械等同时进行作业。除进度工期的考虑外，计划编制需要考虑的另一个重要因素是费用，按要求工期寻求最低成本的计划安排，即进行费用优化。与工期相关的工程费用涉及直接费和间接费两部分，而工期的压缩会引起夜间施工或在有限的工作面内投入更多人力造成工效降低，而导致直接费的增加；但由于工期缩短，现场管理费、设备租赁费等间接费用会相应减少，两者呈相反走向。同时也应注意到，使用不同的施工方案，工期与直接费和间接费都会相应发生变化。因此，在费用优化时要将几方面的最佳结合点找到，对应的工期即为最佳工期，实现费用优化所寻求的目标。此外，可用资源数量也是一个需要考虑的重要因素。如果一个计划第一个
