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1、生产与运作管理生产与运作管理Production & Operations Management工商管理学院刘爱英1华中科大管理学院陈荣秋马士华第8章 项目计划管理8.1 项目管理概述 8.2 网络计划方法 8.3 网络时间参数的计算8.4 网络计划优化 28.1 项目管理概述8.1.1 项目8.1.2 项目管理的目标8.1.3 项目管理的内容8.1.4 项目成功的关键因素38.1.1 项目项目：在规定时间内，由专门组织起来的人员共同完成的、有明确目标的一次性的特定工作我国成功实施的载人航天工程，原子弹工程，北京电子对撞机工程，大庆乙烯工程，第十一届亚运会工程；美国的曼哈顿计划，阿波罗登月计划
2、等都是项目的例子长江三峡工程，是一个解决以防洪为主，集发电、航运、调水等多功能、多目标为一体的巨型复杂工程 48.1.2 项目管理的目标项目管理通常涉及三个主要目标: 质量、费用和进度n质量： “百年大计，质量第一”，质量是项目的生命。项目的质量管理必须贯穿于全方位、全过程和全体人员中。n费用：控制项目的寿命周期费用，包括研制费、建设费和运行(使用)费三大部分，这三部分的费用的比例大致为1：3：6 n进度：项目的完工期限一旦确定下来，项目管理者的任务就是以此为目标，通过控制各项活动的进度，确保整个工程按期完成 58.1.3 项目管理的内容项目管理包括立项、建设和运行三个阶段的管理 n立项阶段是
3、项目管理的初始阶段，它关系到项目要不要上的问题，要进行总体方案论证 n建设阶段是工程实施的重要阶段，包括项目的规划、确定进度计划和控制决策n运行阶段不仅要求能维持正常的生产，而且需要改造和更新 68.1.4 项目成功的关键因素正确地选择项目 选择合适的项目负责人 选择项目承担单位 对项目进行规划 组织管理确定完工期限78.2 网络计划方法8.2.1 网络计划的产生8.2.2 网络计划的优点8.2.3 应用网络计划方法的步骤8.2.4 箭线型网络图的绘制88.2.1 网络计划的产生网络计划方法起源n从1956年起，美国就有一些数学家和工程师开始探讨这方面的问题n1957年, 美国杜邦化学公司首次
4、采用了一种新的计划管理方法, 即关键路线法( Critical Path Method，CPM )，第一年就节约了一百多万美元，相当于该公司用于研究发展CPM所花费用的5倍以上n1958年，美国海军武器局特别规划室在研制北极星导弹潜艇时，应用了称为计划评审技术 ( Program Evaluation and Review Technique，PERT) 的计划方法,使北极星导弹潜艇比预定计划提前两年完成9 CPM和PERT是独立发展起来的计划方法，在具体做法上有不同之处：nCPM假定每一活动的时间是确定的，而PERT的活动时间基于概率估计；nCPM不仅考虑活动时间, 也考虑活动费用及费用和时
5、间的权衡， 而PERT则较少考虑费用问题；nCPM采用节点型网络图，PERT采用箭线型网络图。但两者所依据的基本原理基本相同，都是通过网络形式表达某个项目计划中各项具体活动的逻辑关系，现在人们就将其合称为网络计划技术 10网络计划技术的基本原理利用网络图表达计划任务的进度安排及各项活动（或工作）间的相互关系；计算网络时间参数，找出关键活动和关键线路；利用时差进行网络优化。118.2.2 网络计划的优点A产品设计B工艺编制C原材料采购D工艺装备制造E零件加工F产品装配A3 E2 F2 B2D3C512甘特图的特点优点：形象直观、简明易懂、绘图简单；便于检查和计算资源需要量；可以容纳大量的信息；适
6、用于小而简单的工作计划。缺点：各作业时间逻辑关系不明确，不能全面地反映出各工作错综复杂的联系和制约的分工协作关系；作业延迟对整个工期影响难以有效的掌握；不能从图中看出计划的潜力所在。13网络计划的优点（续）通过网络图，可使整个项目及其各组成部分一目了然可足够准确地估计项目的完成时间，并指明哪些活动一定要按期完成使参加项目的各单位和有关人员了解他们各自的工作及其在项目中的地位和作用便于跟踪项目进度，抓住关键环节可简化管理，使领导者的注意力集中到可能出问题的活动上 14网络图的分类确定型网络图（CPM）随机型网络图（PERT）节点型网络图（单代号网络图）箭线型网络图（双代号网络图）15两种形式的网
7、络图两种形式的网络图以箭线表示活动（或称为作业、任务、工序），称为箭线型网络图箭线型网络图又称为双代号网络图。因为它不仅需要一种代号在箭线上表示活动，而且还需要一种代号在圆圈上表示事件。每一条箭线的箭头和箭尾各有一圆圈，分别代表箭头事件和箭尾事件以圆圈表示活动，称为节点型网络图。168.2.3 应用网络计划方法的步骤1. 项目分解2. 确定活动之间的关系，绘制网络图3. 估计活动所需时间4. 计算网络参数，确定关键路线5. 优化6. 监控7. 调整17 项目分解Project XLevel 1项目项目Level 2构成要素构成要素 Level 3支持活动支持活动Level 4具体活动具体活动将
8、一个项目分解成各种活动(作业，工序，任务)。在进行项目分解时，可采用“任务分解结构图”(Work breakdown structure, WBS) 18 估计时间单一时间估计法三点时间估计法n最乐观时间（Optimistic）以a表示n最可能时间（Most likely）以m表示n最悲观时间（Pessimistic）以b表示nT(i,j)=(a+4m+b)/6198.2.4 箭线型网络图的绘制箭线型网络图的构成n事件（事项）n活动 虚箭线表示虚活动，它不消耗资源n路线及其长度20活动指完成项目所需进行的一项具体工作、作业或工序。图中用箭线表示。 紧前活动 紧后活动 关键活动 非关键活动21事
9、项n圆圈（节点）表示事件，事件表示一项活动开始或结束的瞬间，即用“”表示。w起始节点（始点事项）：只有箭线发出，没有箭线引入w终止节点（终点事项）：没有箭线发出，只有箭线引入w中间节点（中间事项）：既有箭线发出，又有箭线引入，既表示先行活动的结束时刻，又表示后续活动的开始时刻22路线w路线是指从网络的始点事项开始，顺着箭线方向，连续不断到达终点事项的一条通道。w关键路线w非关键路线23箭线型网络图的绘制（续）箭线型网络图的绘制规则n不允许出现循环n两节点之间只允许一条箭线相连n箭头事件编号大于箭尾事件编号，编号可以不连续n完整的网络图必须有、也只能有一个起始节点和一个终止节点24活动 A B
10、C D E F G H I J K紧后活动 G,H D,E,F I,J G,H K I,J K K 活动时间 2 3 4 5 4 2 7 6 3 5 6125634A 2B3C4E4F2I3D5H6G7K6J5箭线型网络图的绘制（续）258.3 网络时间参数的计算8.3.1 事件时间参数的计算8.3.2 活动时间参数的计算8.3.3 关键线路的确定8.3.4 网络时间参数的计算方法268.3.1 事件时间参数的计算1、事件最早可能发生时间(Early Time )） ET(j) =maxET(i)+t(i,j) 事件最迟必须发生时间(Late Time ) LT(i) =min LT(j)-t
11、(i,j) 事件时差 S(i)=LT(i)-ET(i)关键路线：从起始节点到终止节点顺序地将所有事件时差为零的节点连接起来的路线 27活动 A B C D E F G H I J K紧后活动 G,H D,E,F I,J G,H K I,J K K 活动时间 2 3 4 5 4 2 7 6 3 5 6125634A 2B3C4E4F2I3D5H6G7K6J5038514202011148308.3.1 事件时间参数的计算（续）288.3.2 活动时间参数的计算1、活动最早可能开始时间(Early start time )nES(i,j)=ET(i) 2、活动最早可能完成时间(Early fini
12、sh time )nEF(i,j)=ES(i,j)+t(i,j) =ET(i)+t(i,j) 3、活动最迟必须完成时间(Late finish time) nLF(i,j)=LT(j)4、 活动最迟必须开始时间(Late start time) nLS(i,j)=LT(j)-t(i,j) ，或nLS(i,j)= Min(LS(j,k)-t(i,j) 29活动时间参数的计算（续）5、 活动时差 n活动总时差：是指在不影响整个工程工期，即不影响紧后活动的最迟必须开始时间的前提下，活动(i,j)的开始时间或完成时间可以前后松动的最大范围 ST(i,j)=LS(i,j)-ES(i,j) =LF(i,j
13、)-EF(i,j)=LT(j)-ET(i)-t(i,j) n单时差：在不影响紧后活动最早可能开始时间的条件下，活动(i,j)的开始时间或完成时间可以前后松动的最大范围 S(i,j)=ES(j,k)-EF(i,j) =ES(j,k)-ES(i,j)-t(i,j)=ET(j)-ET(i)-t(i,j) 30活动 A B C D E F G H I J K125634A 2B3C4E4F2I3D5H6G7K6J503851420201114830 ES(i,j) 0 0 0 3 3 3 8 8 5 5 14 LS(i,j) 6 0 7 3 10 9 13 8 11 15 14 ST(i,j) 6 0
14、 7 0 7 6 5 0 6 10 0 S(i,j) 6 0 1 0 7 0 5 0 6 10 0318.3.3 关键线路的确定工程工期法： 1.最长线路法：所有线路中持续时间最长者 2. 关键结点法：所有关键结点连接的线路中持续时间最长者时差为零法：所有关键活动构成的线路破圈法328.3.4 网络时间参数计算方法手工计算n图上计算法：从左至右，直观、易掌握， 30个节点左右，太多不易辨认、易出错n表上计算法：50个节点左右电脑计算法活动i-j活动时间ESEFLSLFSTS关键活动A1-3202686633例：已知某工程项目各项活动时间及活动间的关系如表所示。要求： 绘制网络图； 计算网络时间
15、参数； 确定关键线路 34表：工程项目活动明细表35解：1、绘制工程项目网络图1B42D3436C4587 6A2F5IG4J1E5H236373、确定关键线路从计算结果可知，活动A、D、F、I的总时差均为零，即均为关键活动，由此可知关键线路为： 12458388.4 网络计划优化8.4.1 时间优化8.4.2 时间费用优化8.4.3 时间资源优化39 8.4.1 时间优化不考虑资源限制，寻求最短工期压缩关键路线上活动的时间，才能缩短工期压缩时间的方法：n在关键路线上赶工n平行交叉作业在压缩过程中，关键路线会变化压缩时间有限度40活动 A B C D E F G H I J K紧后活动 G,H
16、 D,E,F I,J G,H K I,J K K 活动时间 2 3-2 4 5-1 4 2 7 6-4 3 5 6-3125634A 2B3C4E4F2I3D5H6G7K6J503851420201114830在关键路线上赶工，工期压缩到108.4.1 时间优化（续）418.4.2 时间-费用优化找出一个缩短项目工期的方案，使得项目完成所需总费用最低。能使项目总费用最低的完工时间，称为最低费用工期。直接费用CD是指能够直接计入成本计算对象的费用，它随工期缩短而增加;间接费用CI与整个工程有关，不能或不宜分摊给具体活动的费用，如管理费、拖期罚款等，它随工期缩短而减少428.4.2 时间-费用优化
17、（续）tZ:正常时间，CZ:正常费用tg:赶工极限时间，Cg:赶工极限费用直接费用变化率e = (Cg-CZ)/(tZ-tg)费费用用活动时间活动时间CgCZtgtZ438.4.2 时间-费用优化（续）费费用用工期工期最低点T*0总费用CT直接费用CD间接费用CI448.4.2 时间-费用优化（续）在进行时间-费用优化时，需把握3条原则：n必须对关键路线上的活动赶工n选直接费用变化率e最小的活动赶工n在可赶工的时间范围内赶工注意：每次优化以后，会引起关键线路的变化，因而要重新绘制网络图，寻找出关键线路。45活动1-22-32-42-73-44-54-65-86-8 正常条件下 赶工条件下时间（
18、周）直接费用（元）时间（周）直接费用（元）4 1400052 1500063 1500071 600080 -93 13000102 3000112 8000122 60003 200001 200001 250001 60000 -2 200001 50001 120001 10000直接费用变化率e(元/周）600050005000-7000200040004000单位时间间接费用为5000元，工期为8周，每超过1周罚4500元，每提前1周奖励4500元42323122 0 04 46 77 710 109 105 1212 1246优化过程计算表工期12周11周10周9周8周7周赶工活动
19、无5-85-8, 2-45-8, 2-4, 1-25-8, 2-4, 1-2, 4-6，4-55-8, 2-4, 1-2, 4-6，4-5,2-3, 2-4CD 040009000150002400034000CI 0-5000-10000-15000-20000-25000CD+ CI 0-1000-1000040009000罚款1800013500900045000-4500总费用变化1800012500800045004000450032221112优化后的网络图478.4.3 时间-资源优化时间-资源优化有两方面的含义：1、优先资源下的工期优化问题（资源有限，工期最短）：在有限的资源约
20、束下，如何调整网络计划，使工期最短2、工期规定下资源均匀问题（工期规定，资源均匀）：在工期一定的情况下，如何调整网络计划，使资源利用充分48资源分配的优先原则 首先保证各项关键活动的资源需要量；利用非关键线路上各项活动的时差，调整各非关键活动的开工时间与完工时间。49资源有限，工期最短问题设St t步之前已安排活动构成的部分网络计划； Ot 第t步可以安排活动的集合。有资源约束的网络计划的构成步骤: 设t1，S1为空集，O1为项目第一步可安排活动的集合。 将O1中的活动按总时差大小，从小到大排序，对于前一步已安排的活动，由于不能中断，必须赋予最高的优先权。 计算活动所需资源量，在可供最大资源量
21、约束下，按优先顺序安排O1中的活动；对优先权相同的情况，取最能充分利用资源的活动。 将能完成的活动放入St，从Ot 中消去已完成的活动，并将随后可安排的活动放入Ot ，使tt1。 若还有未安排的活动，转步骤；否则，停止。50例：图14-19为一网络计划图，其每项活动的先后关系、活动所需资源(此例为人力)、活动时差和关键路线如表14-7 所示。若不考虑资源约束，每项活动都按最早可能开始时间进行，则工期为20周，所需人数的分布如图14-20所示。图中粗线表示活动进行。由图14-20可见，对人力资源的需求是很不均匀的，最多需25人，最低7人。51525354现假定可供劳动力为14人，求最短工期。按前
22、述步骤求解，求解过程如表14-8所示，结果如图14-21所示。结果工期为21周，但资源的利用均匀得多。5556 工期规定，资源均匀问题上例工期控制在20周，资源利用较均衡。1657思考题1、随机型网络计划的关键路线与确定型网络计划的关键路线在概念上有何差别？2、什么是时差？有哪几种时差？它们的区别是什么？3、PERT 与CPM的差别是什么？4、项目成功的关键因素是什么？58判断题1项目包括一系列重复进行的例行活动。（错）2甘特图揭示了活动之间的先后顺序关系。（错）3在网络图中，关键路线是时间最短的路线。（错）4箭线型网络图是以箭线表示活动。（对）5箭线型网络图应该有、也只能有一个起始节点和一个
23、终止节点。（对）6虚活动的主要作用是表明前后活动之间的关系。（对）7活动i-j的最早可能开始时间等于事件i的最早可能发生时间。（对）8活动i-j的最迟必须开始时间等于事件i的最迟必须发生时间。（错）599不在关键路线上的活动，其松动时间为零。（错）10要想缩短工期，只有在关键路线上赶工。（对）11一项活动的总时差用完了，则其所有后续活动均无松动余地。（错）12关键路线上的活动，其总时差一定为零。（对）13虚活动在箭线型网络图中除了不消耗资源外，在计算网络参数时应像实活动一样对待。（对）14在PERT网络中，关键路线可能有多条。（对）60选择题1项目管理主要是控制（ D ）A）质量；B）进度；C
24、）成本；D）以上都是；E）以上都不是。2关键路线是（ C ）A）活动最多的路线；B）节点最多的路线；C）时间最长的路线；D）将事件时差为零的节点连接起来的路线；E）以上都是。3事件时差是（C）A）最悲观时间和最乐观时间之差；B）结束时间和开始时间之差；C）事件最迟时间和最早时间之差；D）以上都是；E）以上都不是。4以下哪一条是项目的特点？（A）A）一次性；B）重复；C）产出是标准的；D）重复性工作多；E）风险小。615活动的最早可能完成时间是（D）A）该活动箭头事件的最早可能发生时间；B）该活动箭尾事件的最早可能发生时间；C）该活动箭头事件的最迟必须发生时间；D）该活动箭尾事件的最早可能发生时间加上活动所需时间；E）以上都不是。6活动的最早可能开始时间是（B）A）该活动箭头事件的最早可能发生时间；B）该活动箭尾事件的最早可能发生时间；C）该活动箭头事件的最迟必须发生时间；D）以上都是；E）以上都不是。62
