浅谈网络计划技术在工程管理中的应用

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【摘要】网络计划方法因控制项目的进度而产生,是进度控制的主要方法,已成功地进行了无数重大而复杂项目的进度控制,并取得了良好的效益。现在,在建筑行业里业主方的项目招标,监理方的进度控制,承包方的投标及进度控制,都离不开网络计划,网络计划已被公认为进度控制的最有效方法。

【关键词】网络计划技术;关键路线法;工程管理;应用

如何合理而有效地把人力、物力和财力组织起来,使之相互协调,在有限资源下,以最短的时间和最低费用,最好地完成整个项目,就成为一个突出的问题。即用网络图来表达项目中各项时间参数,确定关键活动与关键路线,利用时差不断地调整与优化网络,以求得最短工期。我先后参与了高淳下坝船闸大修,秦淮河船闸上、下游靠船墩新建工程建设,担任监理一职,对网络计划技术在整个工程进度控制中所起的作用,印象尤为深刻,所以提出来浅谈该技术。

关键路径就是项目网络中由一系列工作活动构成的工期最长的那条路径,该路径上的工作为关键工作。任何一项关键工作活动不能按时完成,所有处于其后的工作活动都要往后拖延。当关键线路上某些工作的作业时间缩短了,则有可能出现关键线路转移;关键路线的性质为:关键路径的线路时间代表整个网络图的计算总工期;关键路线上的工作均为关键工作;关键工作均没有时间储备;同一网络计划图中,关键路线至少有一条;如果缩短某些关键工作的持续时间,关键路线可能化为非关键路线。因此,必须集中精力抓关键线路和关键工作,经常分析和研究这些线路和工作是否有可能提前或拖期,并找出原因,采取对策。

关键路线计划具有深入彻底的研究,这可以让建筑团队对工程要求有一个深入的理解和评估。在建筑工程领域里利用关键线路法可以做以下内容:

(1)活动的历时估算可以准确估算整个建筑工程项目的历时。实际上,项目的历时可能还会更长,不会比关键路径法估算出的时间短。如果项目有严格的最终期限,你就必须把这个时间期限加入到关键路么进度计划中,并满足这个期限要求。

(2)为优化工程项目进度提供数据。不要指望通过猜测和某种意愿,而要通过活动的先后关系和真实的数据使项目的进度达到最优。

(3)为工程项目的每个活动确定进度计划。这一点非常重要。如果我们知道每个活动在什么时候开始,我们就可以为该活动合理分配资源,可以在活动需要资源的时候分配它们所需的资源。当然,我们最好提前雇用工人并对他们进行培训,否则就不可能在项目需要资源的时候提供有用的资源,甚至还会导致该活动进度延误。这种延误最终也将导致项目的失败或者项目失去价值。在某些情况下,如果我们确定该项目不会有结果,就应取消该项目,以避免浪费资源和成本。

(4)通过削减非关键路径上活动的资源,也有可能降低项目的成本,节省资源。在分配资源时,要优先满足关键路径上的活动,对于非关键路径上的活动,只要在该活动允许的时间内满足该活动的资源分配即可。

针对不同情况可选用下列不同的方法来调整关键线路的长度:

(1)关键线路提前。当关键线路的实际进度比计划进度提前时,首先要确定是否对原计划工期予以缩短,可分两种情况进行:

a.如果不想缩短原计划工期,则可利用这个机会降低资源强度和费用,方法是选择后续关键工作中资源占用量大的或直接费用高的关键工作予以适当延长,延长时间不应超过已完成的关键工作提前的时间量。

b.如果要使提前完成的关键线路的效果变成整个计划工期的提前完成,则应将进度计划的未完成部分做一个新的进度计划,重新计算与调整。按新的进度计划执行,并保证新的关键工作按新计算的时间完成。

(2)关键线路滞后。当关键线路的实际进度比计划进度落后时,进度计划调整落后时,进度计划调整的任务是采取措施把落后的时间抢回来。于是应在未完成的关键线路中选择资源强度小的关键工作予以缩短,重新计算未完成部分的时间参数,按新参数执行,这样做有利于减少赶工费用。

如果你想要缩短项目历时,就必须从关键路径入手:

两种缩短项目历时的方法:

(1)将某些活动从关键路径上移走。例如,在一个建筑施工项目中,我们发现活动e可以没有后续活动b,我们就可以将活动b从关键路径上移走,从而缩短项目历时。

(2)缩短关键路径上每个活动的历时,有三种不同的方法:

增加资源(工作时间)

使用不同类型的资源(例如用大型搅拌机代替小型搅拌机)

削减项目范围(这是最常见的方式)

网络计划也存在一些缺点:如果不利用电子计算机进行计划的时间参数计算,优化和调整,实际计算量大,调整复杂;对于无时间坐标网络图,绘制劳动力、资源需要量曲线较困难;此外,也不像横道图易学易懂,它对计划人员的素质要求高。关键路线法的关键是确定项目网络图的关键路线,这一工作需要依赖于活动清单、项目网络图及活动持续时间估计等,如果这些文档已具备,借助于项目管理软件,关键路线的计算可以自动完成,如果采用手工计算,可以遵循以下步骤:

(1)把所有的项目活动及活动的持续时间估计反映到一张工作表中。

(2)计算每项活动的最早开始时间和最早结束时间,计算公式为ef=es+活动持续时间估计。

(3)计算每项活动的最迟结束时间和最迟开始时间,计算公式为ls=lf-活动持续时间估计。

(4)计算每项活动的总时差,计算公式为tf=ls-es=lf-ef。

(5)找出总时差最小的活动,这些活动就构成关键路线。

网络计划的编制有双、单代号网络图构成。双代号网络图由箭线(具体的工作内容)、节点(工作间的逻辑关系,紧前或紧后)和线路三要素组成。该图只能有一个起点节点和一个终点节点,不允许出现循环线路,不允许出现编号相同的节点或工作,运用虚工作有利于表达各工作间的逻辑关系。

例1 某水运工程项目包括的工作及工作之间的关系如表,试绘制双代号网络图。表1

解:将a、b开始节点合并,将g、h的完成节点合并,完成双代号网络图绘制,见上。

与双代号网络图相比,单代号网络图由节点和箭线构成,没有虚工作,便于检查、修改等优点。

网络计划优化通常分为:工期优化、时间-成本优化、工期-资源优化三大类。工期优化的方法有:(1)缩短关键线路上的工作持续时间;(2)改变网络逻辑关系。

例:某港口仓库有5个独立的基础施工,每个基础包括挖基础和做基础两道工序,各工序持续时间见表,求最优顺序安排。表2

解:首先找出最小值d=1,它属于b的后续工序(做基础),故b基础应排在最后施工。对剩下的四个基础中,又找出最小值为d=2,它属于e的先行工序(挖基础),故e基础应最先施工。对剩下的a、c、d中,又找出d最小值为d=4,它属于c的后续工序,在这三者中应排在最后面施工。由于原已排好b在5个基础中是最后施工的,故c应排在倒数第二个施工。最后安排的最优顺序为e-a-d-c-b。

图(1)所示为按最优顺序的网络计划,工期t=25d。

除了关键线路法外,其他网络计划方法还有:计划评审方法(pert),流水作业网络计划,搭接网络计划,图例评审法。

网络计划技术是以网络计划对任务的工作进度进行安排和控制,以保证实现预定目标的科学的计划管理技术。网络计划由两部分构成,即网络图和网络时间参数。由于网络计划技术能清楚而明确地表达各工作内容之间的逻辑关系,易于发现项目实施中经常出现的时间冲突、资源冲突;同时网络图的编制可粗可细,可以随着项目进展的深入而不断细化;可以根据需要编制多级网络计划系统;随着技术的进步,已有相关的应用软件替代人工绘制网络计划图。因此在现代工程项目管理中得到了广泛而深入的应用。

参考文献

[1] 孙锡衡,高拥民等.建设工程项目监理实务.北京:水利电力出版社,1995

[2] 熊广忠.工程建设监理实用手册.北京:中国建筑工业出版社,1999