2013年《現(xiàn)代咨詢方法與實(shí)務(wù)》：進(jìn)度計劃優(yōu)化
來源：中大網(wǎng)校 發(fā)布時間：2012-11-04
進(jìn)度計劃優(yōu)化
工程網(wǎng)絡(luò)圖的優(yōu)化，是在滿足既定約束條件下，按某一目標(biāo)通過不斷改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)計劃尋求滿意方案。網(wǎng)絡(luò)計劃的優(yōu)化按計劃任務(wù)的需要和條件選定，有工期優(yōu)化、成本優(yōu)化和資源優(yōu)化。
在優(yōu)化過程中，不一定需要全部時間參數(shù)值，只需尋求出關(guān)鍵線路和次關(guān)鍵線路，即可進(jìn)行優(yōu)化。關(guān)鍵線路直接尋求法之一是標(biāo)號法，即對每個節(jié)點(diǎn)和標(biāo)號值進(jìn)行標(biāo)號，將節(jié)點(diǎn)都標(biāo)號后，從網(wǎng)絡(luò)計劃終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)開始，從右向左按源節(jié)點(diǎn)求出關(guān)鍵線路。網(wǎng)絡(luò)計劃終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)標(biāo)號值即為計算工期。
工期優(yōu)化就是壓縮計算工期，以達(dá)到要求工期的目標(biāo)，或在一定約束條件下使工期最短的優(yōu)化過程。工期優(yōu)化一般通過壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間來滿足工期要求，但應(yīng)注意，被壓縮的關(guān)鍵工作在壓縮完成后仍應(yīng)為關(guān)鍵工作。若優(yōu)化過程中出現(xiàn)多條關(guān)鍵線路時，為使工期縮短，應(yīng)將各關(guān)鍵線路持續(xù)時間壓縮同一數(shù)值。
一、工期優(yōu)化
工期優(yōu)化是指壓縮計算工期以滿足工期要求，或在一定條件下使工期最短的過程。工期優(yōu)化一般通過壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間來進(jìn)行，其計算步驟如下：
(1)計算網(wǎng)絡(luò)計劃中的時間參數(shù)，并找出關(guān)鍵線路和關(guān)鍵工作。
(2)按要求工期計算應(yīng)縮短的時間△T：
△T=Tc-Tr
式中 Tc——網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期;
Tr——要求工期。
(3)確定各關(guān)鍵工作能縮短的持續(xù)時間。
(4)選擇應(yīng)縮短持續(xù)時間的關(guān)鍵工作，將其持續(xù)時間壓至最短，并重新計算網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期和關(guān)鍵線路。若被壓縮的工作變成非關(guān)鍵工作，則應(yīng)延長其持續(xù)時間，使之仍為關(guān)鍵工作。選擇應(yīng)縮短持續(xù)時間的關(guān)鍵工作應(yīng)考慮下列因素：
1)縮短持續(xù)時間對質(zhì)量和安全影響不大的工作;
2)有充足備用資源的工作;
3)縮短持續(xù)時間增加費(fèi)用最少的工作。
(5)若計算工期仍超過要求工期，則重復(fù)上述(2)-(4)，直到滿足工期要求或工期已不能再縮短為止。
(6)當(dāng)所有關(guān)鍵工作的持續(xù)時間都已達(dá)到其能縮短的極限而工期仍不滿足要求時，應(yīng)對計劃的原技術(shù)、組織方案進(jìn)行調(diào)整或?qū)σ蠊て谥匦聦彾ā?/p>
[例1] 某項(xiàng)目的合同工期為38周。施工總進(jìn)度計劃如圖所示(時間單位：周)，各工作可以縮短的時間及其增加的趕工費(fèi)見表 �，F(xiàn)建設(shè)單位要求將總工期縮短2周，問如何調(diào)整計劃才能既實(shí)現(xiàn)建設(shè)單位的要求又能使支付施工單位的趕工費(fèi)用最少?
初始網(wǎng)絡(luò)計劃
答： 該網(wǎng)絡(luò)計劃的工期優(yōu)化可按以下步驟進(jìn)行：
(1)根據(jù)各項(xiàng)工作的正常持續(xù)時間，用標(biāo)號法確定網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期和關(guān)鍵線路，如圖所示。此時關(guān)鍵線路為①—②—⑤—⑧—⑩—11。
初始網(wǎng)絡(luò)計劃中的關(guān)鍵線路
(2)按要求計算應(yīng)縮短的時間：
△T=Tc-Tr=2
(3)由于此時關(guān)鍵工作為工作A、工作C、工作G、工作J和工作M，而工作A沒有可縮短的時間，其他工作中工作C的趕工費(fèi)用系數(shù)最小，故應(yīng)將工作G作為優(yōu)先壓縮對象。
(4)由于關(guān)鍵工作G可縮短的時間為1周，將關(guān)鍵工作C的持續(xù)時間壓縮至最短持續(xù)時間6天，利用標(biāo)號法確定新的計算工期和關(guān)鍵線路，如圖所示。
第一次壓縮后的網(wǎng)絡(luò)計劃
(5)由于此時計算工期為37天，仍大于要求工期，故需繼續(xù)壓縮。需要縮短的時間 =T1=1。此時關(guān)鍵工作仍為工作A、工作C、工作G、工作J和工作M，而其中工作A可壓縮時間為0，工作G壓縮達(dá)到極限。所以只能在工作C、工作J和工作M中挑選增加趕工費(fèi)用最小的工作為優(yōu)先壓縮對象。三個壓縮方案中壓縮工作M所增加的趕工費(fèi)用最小，挑選工作M作為優(yōu)先壓縮的對象。將工作M的持續(xù)時間壓縮1天(壓縮至最短)，再用標(biāo)號法確定計算工期和關(guān)鍵線路，如圖所示。此時，關(guān)鍵線路仍為①—②—⑤—⑧—⑩—11。
此時，計算工期為36天，已等于要求工期，故圖所示網(wǎng)絡(luò)計劃即為優(yōu)化方案。
第二次壓縮后的網(wǎng)絡(luò)計劃
二、 費(fèi)用優(yōu)化
費(fèi)用優(yōu)化又叫工期成本優(yōu)化，是尋求最低成本的最短工期安排，或按要求工期尋求最低成本的計劃安排過程。
1.費(fèi)用和時間的關(guān)系
在進(jìn)行費(fèi)用優(yōu)化時，把工程費(fèi)用分為兩部分，一為直接費(fèi)，如人工費(fèi)、材料費(fèi)、施工機(jī)械使用費(fèi)等。若要縮短工期，可能需夜班工作或在擁擠的工作面上工作，引起工效降低和直接費(fèi)的增加。二為間接費(fèi)，例如企業(yè)管理費(fèi)。如果縮短工期間接費(fèi)將減少，由于兩者對于工期長短來說，具有相反的性質(zhì)，所以，總費(fèi)用如下圖所示。在總費(fèi)用曲中，必定有一個總費(fèi)用最少的工期，這就是費(fèi)用優(yōu)化所尋求的目標(biāo)，對應(yīng)的工期稱為最優(yōu)工期。
工期——費(fèi)用曲線圖
1一直接費(fèi);2一間接費(fèi);3一總費(fèi)用
Tc一最短工期;TN一正常工期;To一最優(yōu)工期
尋求最低費(fèi)用和最優(yōu)工期的過程一般由計算機(jī)進(jìn)行。簡單的網(wǎng)絡(luò)計劃也可由手工完成，其基本思路是從網(wǎng)絡(luò)計劃的各工作持續(xù)時間和費(fèi)用的關(guān)系中，依次找出能使計劃工期縮短而又能使直接費(fèi)用增加最少的工作，不斷地縮短其持續(xù)時間，同時考慮其間接費(fèi)用迭加，即可求出工程總費(fèi)用最低時的最優(yōu)工期和工期指定時相應(yīng)的最低費(fèi)用。
2.費(fèi)用優(yōu)化的步驟
按照上述基本思路，費(fèi)用優(yōu)化可按以下步驟進(jìn)行：
(1)按工作的正常持續(xù)時間確定計算工期和關(guān)鍵線路。
(2)計算各項(xiàng)工作的直接費(fèi)用率。直接費(fèi)用率是指一項(xiàng)工作每縮短一個單位時間所需增加的直接費(fèi)。它等于最短時間直接費(fèi)和正常時間直接費(fèi)之差，再除以正常持續(xù)時間與最短持續(xù)時間之差的商值，即：
式中 △Ci-j——工作i-j的直接費(fèi)用率;
CCi-j——工作i-j持續(xù)時間為最短時間時所需的直接費(fèi)用;
CNi-j——工作i-j持續(xù)時間為正常時間時所需的直接費(fèi)用;
DNi—j——工作i-j的正常持續(xù)時間;
DCi-j——工作i-j的最短持續(xù)時間。
(3)確定間接費(fèi)用率。間接費(fèi)用率是指一項(xiàng)工作每縮短一個單位時間所減少的間接費(fèi)。工作i-j的間接用費(fèi)率表示為△CIi-j,它一般都是由各單位根據(jù)工作的實(shí)際情況而加以確定的。
(4)計算工程總費(fèi)用。
(5)確定縮短持續(xù)時間的關(guān)鍵工作。當(dāng)只有一條關(guān)鍵線路時，應(yīng)找出直接費(fèi)用率最小的一項(xiàng)關(guān)鍵工作，作為縮短持續(xù)時間的對象;當(dāng)有多條關(guān)鍵線路時，應(yīng)找出組合直接費(fèi)用率最小的一組關(guān)鍵工作，作為縮短持續(xù)時間的對象。
(6)確定持續(xù)時間的縮短值。確定持續(xù)時間縮短值的原則是：縮短時間的工作得變?yōu)榉顷P(guān)鍵工作，其持續(xù)時間也不能小于其最短持續(xù)時間。
(7)計算關(guān)鍵工作持續(xù)時間縮短后增加的總費(fèi)用。工作持續(xù)時間壓縮后，工期會相應(yīng)縮短，項(xiàng)目的直接費(fèi)會增加，而間接費(fèi)會減少，所以其總費(fèi)用應(yīng)為：
式中 Ct——將工期縮至c時的總費(fèi)用;
Ct+△t——工期為t+△t時的總費(fèi)用;
△T—工期縮短值;
Ci—j——縮短持續(xù)時間工作的直接費(fèi)用率;
Cli-j——縮短持續(xù)時間工作的間接費(fèi)用率。
(8)重復(fù)上述(5)、(6)步驟，直至計算工期滿足要求工期或總費(fèi)用不可降低為止。
(9)計算優(yōu)化后的工程總費(fèi)用。