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1、第第3章章 网络计划技术网络计划技术13.1 网络计划概述网络计划概述络计划技术是20世纪50年代后期发展起来的一种科学管理方法。编制网络计划首先应熟悉网络计划的基本原理、网络计划的分类、网络图的基本知识与网络计划的基本概念等。 23.1.1 网络计划的基本原理网络计划的基本原理是：首先应用网络图的形式来表达一项工程中各项工作之间错综复杂的相互关系及其先后顺序。然后通过计算找出计划中的关键工作及关键线路，接着通过不断地改进网络计划，寻求最优方案并付诸实施。最后在计划执行过程中进行有效的监测和控制，以合理使用资源，优质、高效、低耗地完成预定的工作。33.1.2 网络计划的分类网络计划的分类1.
2、按性质分类根据工作、工作之间的逻辑关系以及工作持续时间是否确定的性质，网络计划可分为肯定型网络计划和非肯定型网络计划。2. 按目标分类按计划目标的多少，网络计划可分为单目标网络计划和多目标网络计划。43. 按层次分类根据网络计划的工程对象不同和使用范围大小，网络计划可分为分级网络计划、总网络计划和局部网络计划。 4. 按表达方式分类根据计划时间的表达不同，网络计划可分为时标网络计划和非时标网络计划。53.1.3 双代号网络图双代号网络图网络图是由箭线和节点组成，用来表示工作流程的有向、有序的网状图。网络图中，按节点和箭线所代表的含义不同，可分为双代号网络图和单代号网络图，其中双代号网络图在我国
3、建筑行业应用较多。63.1.5 网络计划的基本概念网络计划的基本概念1. 逻辑关系(Logical relations)逻辑关系是指工作进行时客观上存在的一种相互制约或者相互依赖的关系，也就是工作之间的先后顺序关系。在表示工程施工计划的网络图中，根据施工工艺和施工组织的要求，逻辑关系包括工艺逻辑关系和组织逻辑关系。逻辑关系应正确反映各项工作之间的相互依赖、相互制约关系，这也是网络图与横道图的最大不同之点。各工作之间的逻辑关系是否表示得正确，是网络图能否反映实际情况的关键，也是网络计划实施的重要依据。72. 虚工作虚工作不是一项具体的工作，它既不消耗时间，也不消耗资源，在双代号网络图中仅表示一种
4、逻辑关系。 3. 工作的先后关系与中间节点的双重性工作的先后关系图 84. 关键线路与关键工作1) 关键线路和非关键线路在关键线路(CPM)法(含双代号网络图)中，线路上总持续时间最长的线路为关键线路。2) 关键工作和非关键工作关键线路上的工作称为关键工作，是施工中重点控制对象，关键工作的实际进度拖后一定会对总工期产生影响。不是关键工作就是非关键工作。非关键工作有一定的机动时间。关键线路上的工作一定没有非关键工作；非关键线路上至少有一个工作是非关键工作，有可能有关键工作，也可能没有关键工作。93.2 双代号网络图的绘制双代号网络图的绘制双代号网络图是反映各工作之间先后顺序的网状图，是双代号网络
5、计划的基础。双代号网络图应按规则进行绘制。103.2.1 双代号网络图的绘制规则双代号网络图的绘制规则(1) 网络图应正确反映各工作之间的逻辑关系。(2) 网络图严禁出现循环回路 。(3) 网络图严禁出现双向箭头或无向箭头的连线 。(4) 网络图严禁出现没有箭头或箭尾节点的箭线。 (5) 双代号网络图中，一项工作只能有唯一的一条箭线和相应的一对节点编号，箭尾的节点编号应小于箭头节点编号；不允许出现代号相同的箭线。 (6) 在绘制网络图时，应尽可能地避免箭线交叉，如不可能避免时，应采用过桥法或指向法。 11(7) 双代号网络图中的某些节点有多条外向箭线或多条内向箭线时，为使图面清楚，可采用母线法
6、。 (8) 网络图中，只允许有一个起始节点和一个终点节点。(9) 一条箭线上箭尾节点编号小于箭头节点编号。123.2.2 双代号网络图的绘制方法双代号网络图的绘制方法绘制步骤：(1) 编制各工作之间的逻辑关系表。(2) 按逻辑关系表连接各工作之间的箭线，绘制网络图的草图，注意逻辑关系的正确和虚工作的正确使用。(3) 整理成正式网络图。133.3 双代号网络计划双代号网络计划网络计划是在网络图上加注各项工作的时间参数而成的进度计划。双代号网络计划的编制和时间参数的计算常采用工作计算法、节点计算法、标号法和时标网络计划。143.3.1 双代号网络计划时间参数双代号网络计划时间参数1. 网络计划时间
7、参数计算的目的(1) 通过计算时间参数，可以确定工期。(2) 通过计算时间参数，可以确定关键线路、关键工作、非关键线路和非关键工作。(3) 通过计算时间参数，可以确定非关键工作的机动时间(时差)。2. 网络计划的时间参数(1) 最早开始时间：在紧前工作约束下，工作有可能开始的最早时刻。(2) 最早完成时间：在紧前工作约束下，工作有可能完成的最早时刻。153. 工作时间参数的表示 1) 最早可能开始时间：ESi-j 2) 最早可能完成时间：EFi-j3) 最迟必须开始时间：LSi-j4) 最迟必须完成时间：LFi-j5) 总时差：TFi-j6) 自由时差：FFi-j7) 工作持续的时间：Di-j
8、。163.3.2 工作计算法工作计算法1) 计算各工作的最早开始时间和最早完成时间ESi-j和EFi-j2) 确定网络计划的计划工期3) 计算最迟时间参数：LFi-j 和LSi-j4) 各工作总时差的计算5) 自由时差的计算173.3.3 节点计算法节点计算法1. 计算步骤1) 计算节点的最早时间2) 确定计算工期与计划工期3) 计算节点的最迟时间2. 关键节点与关键线路双代号网络计划节点计算法 183. 工作时间参数的计算1) 工作的最早开始时间等于该工作开始节点的最早时间2) 工作的最早完成时间等于该工作开始节点的最早时间与其持续时间之和 3) 工作的最迟完成时间等于该工作完成节点的最迟时
9、间 4) 工作的最迟开始时间等于该工作完成节点的最迟时间与其持续时间之差 5) 工作的总时差等于其工作时间范围减去其作业时间 193.3.4 标号法标号法1. 标号法的基本原理标号法是一种可以快速确定计算工期和关键线路的方法，是工程中应用非常广泛的一种方法。它利用节点计算法的基本原理，对网络计划中的每一个节点进行标号，然后利用标号值(节点的最早时间)确定网络计划的计算工期和关键线路。2. 标号法工作的步骤标号法工作的步骤如下：(1) 从开始节点出发，顺着箭线用加法计算节点的最早时间，并标明节点时间的计算值及其来源节点号。(2) 终点节点最早时间值为计算工期。(3) 从终点节点出发，依源节点号反
10、跟踪到开始节点的线路为关键线路。203. 举例双代号网络计划标号法 213.3.5 时标网络计划时标网络计划1时标网络计划绘制的一般规定(1) 双代号时标网络计划必须以水平时间坐标为尺度表示工作时间。时标的时间单位应根据需要在编制网络计划之前确定，可为小时、天、周、月或季等。(2) 时标网络计划应以实箭线表示工作，以虚线表示虚工作，以波形线表示工作的自由时差。(3) 时标网络计划中所有符号在时间坐标上的水平投影位置，都必须与其时间参数相对应。节点中心必须对应相应的时标位置。虚工作必须以垂直方向的虚箭线表示。222时标网络计划的绘制法1) 时标网络计划的间接绘制法所谓间接绘制法，是指先根据无时标
11、的网络计划草图计算其时间参数并确定关键线路，然后在时标网络计划表中进行绘制。在绘制时应先将所有节点按其最早时间定位在时标网络计划表中的相应位置，然后再用规定线型(实箭线和虚箭线)按比例绘出工作和虚工作。当某些工作箭线的长度不足以到达该工作的完成节点时，须用波形线补足，箭头应画在与该工作完成节点的连接处。232) 时标网络计划的直接绘制法直接绘制法是不计算网络计划时间参数，直接在时间坐标上进行绘制的方法。其绘制步骤和方法可归为如下绘图口诀：“时间长短坐标限，曲直斜平利相连，画完箭线画节点，节点画完补波线。”3时标网络计划的识读1) 最早时间参数2) 计算工期3) 自由时差FFi-j4) 总时差5
12、) 关键线路6) 最迟时间参数243.4 单代号网络计划单代号网络计划单代号网络计划是以节点及其编号表示工作的一种网络计划，单代号网络计划在工程中应用也较为广泛。253.4.1 单代号网络图的绘制单代号网络图的绘制1. 单代号网络图的基本概念单代号网络图中，箭线表示紧邻工作之间的逻辑关系。箭线应画成水平直线、折线或斜线。单代号网络图中不设虚箭线，箭线的箭尾节点编号应小于箭头节点的编号。箭线水平投影的方向应自左向右，表达工作的进行方向 。262. 单代号网络图的绘制绘制单代号网络图需遵循以下规则：(1) 单代号网络图必须正确表述已定的逻辑关系。(2) 单代号网络图中，严禁出现循环回路。(3) 单
13、代号网络图中，严禁出现双向箭头或无箭头的连线。(4) 单代号网络图中，严禁出现没有箭尾节点的箭线和没有箭头节点的箭线。(5) 绘制网络图时，箭线不宜交叉，当交叉不可避免时，可采用过桥法和指向法绘制。(6) 单代号网络图只应有一个起点节点和一个终点节点。 273.4.2 单代号网络计划时间参数的计算单代号网络计划时间参数的计算1. 单代号网络计划时间参数的计算步骤1) 计算工作的最早开始时间和最早完成时间 2) 计算相邻两项工作之间的时间间隔3) 确定网络计划的计划工期4) 计算工作的总时差5) 计算工作的自由时差6) 计算工作的最迟完成时间和最迟开始时间282. 单代号网络计划关键线路的确定1
14、) 利用关键工作确定关键线路2) 利用相邻两项工作之间的时间间隔确定关键线路3) 利用总持续时间确定关键线路3. 计算示例293.4.3 单代号网络图与双代号网络图的比较单代号网络图与双代号网络图的比较单代号网络图与双代号网络图的比较 网络图比较项目单代号网络图双代号网络图箭线表示逻辑关系及工作顺序表示工作及工作流向节点表示工作表示工作的开始、结束瞬间虚工作无可能有虚拟节点可能有虚拟开始节点、虚拟结束节点无逻辑关系反映反映关键线路总持续时间最长的线路总持续时间最长的线路关键工作的连线且相邻关键工作时间间隔为零的线路关键工作相连的线路303.5 网络计划的优化网络计划的优化网络计划优化，就是在满
15、足既定的约束条件下，按某一目标，通过不断调整寻求最优网络计划方案的过程。网络计划优化包括工期优化、费用优化和资源优化。 313.5.1 工期优化工期优化1. 概念所谓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的过程，若仍不能满足要求，需调整方案或重新审定要求工期。2. 压缩关键工作考虑的因素(1) 压缩对质量、安全影响不大的工作。(2) 压缩有充足备用资源的工作。(3) 压缩增加费用最少的工作，即压缩直接费费率、赶工费费率或优选系数最小的工作。323. 压缩方法(1) 当只有一条关键线路时，在其他情况均能保证的条件下，压缩直接费费率、赶工费费率或优
16、选系数最小的关键工作。(2) 当有多条关键线路时，应同时压缩各条关键线路相同的数值，压缩直接费费率、赶工费费率或优选系数组合最小者。(3) 由于压缩过程中非关键线路可能转为关键线路，切忌压缩“一步到位”。333.5.2 费用优化费用优化1. 工程费用与时间的关系1) 工程费用与工期的关系2) 工作直接费与持续时间的关系2. 费用优化方法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，同时考虑间接费用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。343.5.3 资源优化资源优化1. 资源优
17、化概述1) 资源优化的概念资源是指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。资源优化的目的是通过改变工作的开始时间和完成时间，使资源按照时间分布符合优化目标。2) 资源优化的前提条件(1) 在优化过程中，不改变网络计划中各项工作之间的逻辑关系。(2) 在优化过程中，不改变网络计划中各项工作的持续时间。(3) 网络计划中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。为简化问题，这里假定网络计划中的所有工作需要同一种资源。353
18、) 资源优化的分类在通常情况下，网络计划的资源优化分为两种，即“资源有限，工期最短”的优化和“工期固定、资源均衡”的优化。前者是通过调整计划安排，在满足资源限制条件下，使工期延长最小的过程，而后者是通过调整计划安排，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。362.“资源有限，工期最短”的优化步骤3.“工期固定，资源均衡”的优化“工期固定，资源均衡”的优化方法有多种，如方差值最小法、极差值最小法、削高峰法等。这里仅介绍方差值最小的优化方法。373.6 网络计划与流水原理进度计划的比较网络计划与流水原理进度计划的比较3.6.1 流水原理的核心一般说来，流水施工的施工组织方式强调连续、
19、均衡和有节奏，其中连续是流水施工的核心。383.6.2 网络计划的核心网络计划的核心(1) 网络计划是由网络图表达任务构成、工作顺序并加注工作时间参数的进度计划。 (2) 时标网络计划结合了横道图和一般网络计划的优点，在一般网络计划的基础上加注时间坐标，既简单、明了、直观，又能全面而明确地反映出各工作之间的相互关系、清晰的关键工作以及各工作的机动时间。(3) 不论是一般网络计划，还是时标网络计划，都强调施工过程之间相互制约和相互依赖的关系，这种关系称逻辑关系。 393.6.3 流水原理与网络计划的比较流水原理与网络计划的比较(1) 土木工程组织施工中，常用的进度计划表达形式有两种：横道图与网络
20、计划，横道图与网络计划尽管施工内容完全一样，但两者用不同的计划方法，在进度计划安排上侧重点不同，造成计算工期的差异。(2) 专业工作队在分段施工中，网络计划强调逻辑关系(工艺逻辑和组织逻辑)，流水施工进度计划强调施工连续，连续施工除隐含网络计划要求的工艺逻辑和组织逻辑关系外，还要求专业工作队连续施工的“工艺连续”以及保证工作面不空闲的“空间连续”，这样加大流水步距，导致按流水施工进度计划的计算工期变长。按流水施工进度安排的计算工期T流与按网络计划安排的计算工期T网的大小关系：T流T 403.6.4 案例案例某县驻汉办的土建基础工程，施工过程按挖槽(A)垫层(B)墙基(C)回填土(D)，施工段M=4(，)，其施工过程在各施工段上的流水节拍或持续时间见下表 ：施工过程施工段施工段施工段施工段挖槽A5656垫层B2121墙基C4354回填土D224241
