项目计划及控制(优化)课件.ppt

,项目进度管理 网络计划优化,主讲：陈莉 博士 副教授时间：2011.32011.4Email：gsgl_,网络计划优化的目的,网络计划的优化，就是在满足既定的约束条件下，按某一目标，对网络计划进行不断检查、评价、调整和完善，以寻求最优网络计划方案的过程。网络计划的优化有工期优化、费用优化和资源优化三种。费用优化又叫时间-成本优化；资源优化分为资源有限工期最短的优化和工期固定资源均衡的优化。,网络计划优化类型,“向关键线路要时间，向非关键线路要节约。”华罗庚,工期优化是在网络计划的工期不满足要求时，通过压缩计算工期以达到要求工期目标，或在一定约束条件下使工期最短的过程。在确定需缩短持续时间的关键工作时，应按以下几个方面进行选择：（1）缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作；（2）有充足备用资源的工作；（3）缩短持续时间所需增加的工人或材料最少的工作；（4）缩短持续时间所需增加的费用最少的工作。,一、工期优化,采取技术措施，缩短关键工序的作业时间采取组织措施，改平行、交叉工序利用非关键工序的总时差,工期优化的基本方法,（一）调整工作关系,一个粉刷三间房子的项目，粉刷每一间房子都要求：1.准备房间以备粉刷 2.粉刷屋顶和墙 3.漆房子 三个熟练工人，一个准备，一个粉刷房子，一个漆房子 请分别画出该流程的节点图和箭线图。,根据项目的可能性，将某些串联的关键工作调整为平行作业或交替作业。,顺序进行的活动,同时进行的活动,有约束的活动,（二）利用时差缩短工期,利用非关键工作的时差，用其中的部分资源加强关键工作，以缩短关键工作的持续时间，使工期缩短。,（二）利用时差缩短工期,1、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；,（二）利用时差缩短工期,2、当非关键路线上某些工作时间延长了，但不超过时差范围时，不致影响整个项目进度，计划也不必调整；,（二）利用时差缩短工期,3、当非关键路线上某些工作时间延长了，而且超过了时差范围时，会影响整个项目进度，关键路线会转移。,0,0,网络计划的工期优化步骤如下：(1)求出计算工期并找出关键线路及关键工作。(2)按要求工期计算出工期应缩短的时间目标T：TTcTr 式中Tc计算工期；Tr要求工期。(3)确定各关键工作能缩短的持续时间。(4)将应优先缩短的关键工作压缩至最短持续时间，并找出新关键线路。若此时被压缩的工作变成了非关键工作，则应将其持续时间延长，使之仍为关键工作。(5)若计算工期仍超过要求工期，则重复以上步骤，直到满足工期要求或工期已不能再缩短为止。,（三）强行缩短法工期优化步骤,当所有关键工作的持续时间都已达到其能缩短的极限而工期仍不能满足要求时应对原组织方案进行调整或对要求工期重新审定,1、工期优化一般通过压缩关键工作的持续时间来满足工期要求；2、在优化过程中，要注意不能将关键工作压缩成非关键工作；3、当在优化过程中出现多条关键线路时，必须将各条关键线路的持续时间压缩为同一数字，否则，不能有效地将工期缩短。,工期优化要点：,课堂示例一：,要求工期15天，试进行网络计划工期优化。,工期:TC=19 应缩短工期：T=19 15=4,第一次优化：,CP：-可行方案：压缩工作 优选系数：(1)1-2（A）2(2)2-4（D）5(3)4-6（H）10优先压缩12（A）工作 D 1-2=3,第一次优化结果,第一次优化：工作1-2 缩短2周，为D 1-2=3,结果：关键工作变成了非关键工作。,第一次优化后的调整,工作1-2变成了非关键工作，将其延长，使之仍为关键工作,第二次优化：,CP：-可行方案：压缩工作 组合优选系数：1 1-2（A）和1-3（B）2+8=10 2 1-2（A）和 3-4（E）2+4=6*3 1-3（B）和 2-4（D）8+5=13 4 2-4（D）和 3-4（E）5+4=9 5 4-6（H）10优劣顺序:241、53将工作1-2 和 3-4同时压缩1天,第一次优化结果,将工作1-2 和 3-4同时压缩1天。,第三次优化：,CP：-可行方案：压缩工作 组合优选系数：1 1-3（B）和 2-4（D）8+5=13 2 4-6（H）10优劣顺序:21将工作4-6压缩2天,第三次优化结果,将工作 4-6 压缩 2 天。,工期优化后的网络计划,课堂作业：,已知网络计划如下图，要求工期为11天，试用非时标网络计划对其进行优化。,（1）计算并找出初始网络计划的关键线路、关键工作；,（2）求出应压缩的时间,（3）确定各关键工作能压缩的时间；,（4）选择关键工作压缩作业时间，并重新计算工期Tc,第一次优化：,CP：-可行方案：压缩工作 优选系数：1 1-3 7 2 3-5 1 3 5-6 3优先压缩3-5工作 D3-5=4思考题：为什么不将工作3-5直接压缩为3天呢？,第一次：选择工作-，压缩2天，成为4天；工期变为13天，和也变为关键工作。,第一次优化结果：,第二次优化：,CP：-可行方案：压缩工作 优选系数：1 1-3 7 2 3-4与3-5 3 3 3-4与5-6 5 4 4-6与3-5 7 5 4-6与5-6 9,因此，优先同时压缩3-4工作和3-5工作一天：D3-4=2 D3-5=3,1,2,3,4,5,6,4,7,8,6,3,2(1),6(5),3(2),2(2),3(3),4(2),3(2),0,0,2,5,6,6,8,8,12,12,9,9,工期变为12天，关键工作没有变化。,第二次优化结果：,第三次优化：,CP：-可行方案：压缩工作 优选系数：1 1-3 7 5 4-6与5-6 9优先压缩1-3工作 D1-3=5,1,2,3,4,5,6,4,7,8,2,1,6,3,2(1),5(5),3(2),2(2),3(3),4(2),3(2),0,0,2,4,5,5,7,7,11,11,8,8,工期变为11天，关键工作没有变化。,第三次优化结果：,工期优化后的网络计划,时间成本平衡法是一种用最低的相关成本的增加来缩短项目工期的方法。基本假设如下：（1）每项工作有两组工期和成本估计：正常的和应急的。（2）当需要将工作的预计工期从正常时间缩短至应急时间时，必须有足够的资源作保证。（3）无论对一项工作投入多少额外的资源，也不可能在比应急时间短的时间内完成这项工作。（4）在工作的正常点和应急点之间，时间和成本的关系是线性的。,二、时间成本平衡法,课堂示例二：,对于下图所示的网络图，试用最小的成本尽可能地缩短工期。,1、如果仅考虑正常工期估算，则关键路径由C-D构成，项目的总成本为200 000美元；2、如果全部工作均在各自的应急时间内完成，路径A-B将用11周时间，路径C-D将用15周时间，项目的总成本为259 000美元。问题：如何在工期最短的情况下考虑尽可能压缩成本？,优化过程,根据正常时间和正常成本估计，首先确定项目的最早结束时间为18周，项目的总成本是200 000美元。加速每项工作的每周成本是：工作A：6000美元/周；工作B：10000美元/周；工作C：5000美元/周；工作D：6000美元/周。,时间-成本平衡,课堂示例三,对于下图所示的网络图及下表所示的数据，计算将项目工期从12周压缩到6周所需的费用，每个方框上的左右两个数字分别代表这项工作的正常时间和应急时间。,（一）工期从12周压缩到11周,1、首先，找出所有工期大于6的路径，共有3条，分别是：路径1为-；路径2为-；路径3为-。2、路径1的工期是12；路径2的工期是10；路径3的工期是9，因此路径1为关键路径，必须进行压缩。3、比较路径1的三项工作、的费率分别为5、4、7，的费率最小，故压缩5，此次压缩使费用增加了4。4、压缩后，三条路径工期为11、10、9，路径1仍为关键路径。,（二）工期从11周压缩到10周,1、路径1的工期是11；路径2的工期是10；路径3的工期是9，因此路径1为关键路径，必须进行压缩。2、比较路径1的三项工作、的费率分别为5、4、7，的费率最小，故压缩5，此次压缩使费用增加到了8。4、压缩后，工作达到了其应急时间，不可继续压缩，故终止。此时三条路径工期分别为10、10、9，路径1和2成为新的关键路径。,（三）工期从10周压缩到9周,1、路径1和2的工期都是10；路径3的工期是9，因此路径1、2同时为关键路径，必须进行压缩。2、路径1剩余的两项可压缩工作分别为、，路径2的工作分别为、，因此，可以选择的压缩方案为压缩，或者同时和，前者费率为5，后者费率为10，故选择压缩，此次压缩使费用增加到了13。4、压缩后，三条路径工期全部为9，路径1、2、3都是关键路径。,（四）工期从9周压缩到8周,1、路径1、2、3的工期都是9，全部为关键路径，三条路径必须同时进行压缩。2、路径1剩余的两项可压缩工作分别为、，路径2的工作分别为、，路径3的工作分别为、。因此，可以选择的压缩方案为压缩&（9）、&（8）、&（14）及&（13），故选择压缩&（8），此次压缩使费用增加到了21。4、压缩后，三条路径工期全部为8，路径1、2、3都是关键路径。,（四）工期从8周压缩到7周,1、路径1、2、3的工期都是8，全部为关键路径，三条路径必须同时进行压缩。2、路径1剩余的可压缩工作为，路径2剩余的可压缩为，路径3剩余的可压缩为。因此，可以选择的压缩方案为&（14），故选择压缩&（14），此次压缩使费用增加到了35。4、压缩后，三条路径工期全部为7，路径1、2、3都是关键路径。,（四）工期从7周压缩到6周,1、路径1、2、3的工期都是7，全部为关键路径，三条路径必须同时进行压缩。2、路径1剩余的可压缩工作为，路径2剩余的可压缩为，路径3剩余的可压缩为。因此，可以选择的压缩方案为&（14），故选择压缩&（14），此次压缩使费用增加到了49。4、压缩后，三条路径工期全部为6，路径1、2、3都是关键路径。,工期优化后的网络计划,结论汇总,工程总费用直接费间接费,工期费用关系示意图,费用与工期的关系,不同工期的最低直接费,工作持续时间与直接费的关系示意图,工作持续时间与直接费的关系,工作持续时间与直接费的关系示意图,直接费费率的计算的关系,优化的方法与步骤：,1、按工作正常持续时间画出网络计划，找出关键线路、工期、总费用；2、计算各工作的直接费用率C；3、压缩工期；4、计算压缩后的总费用；5、重复、步骤，直至总费用最低。,压缩工期时注意,1、压缩关键工作的持续时间；2、不能把关键工作压缩成非关键工作；3、选择直接费用率或其组合（同时压缩几项关键工作时）最低的关键工作进行压缩，且其值应间接费率。,课堂作业二,已知某工程计划网络如图，整个工程计划的间接费率为0.35万元/天，正常工期时的间接费为14.1万元。试对此计划进行费用优化，求出费用最少的相应工期。,2,1,5,4,10(6),3,6,7.0(7.8),7(4),9.2(10.7),8(6),5.5(6.2),15(5),11.8(12.8),10(5),6.5(7.5),12(9),8.4(9.3),最短时间直接费,正常时间直接费,最短持续时间,正常持续时间,按工作正常持续时间画出网络计划，找出关键线路、工期、总费用；工期T37天 总费用直接费用间接费用（7.09.25.511.86.58.4）14.1 62.5万元,1、计算总费用,2、计算各工作的直接费用率C,3、第一次压缩工期；,第一次：选择工作，压缩天，成为天；工期变为30天，也变为关键工作。,计算压缩后的总费用：,第二次：选择工作，压缩1天，成为9天；工期变为29天，、也变为关键工作。,4、第二次压缩工期；,计算压缩后的总费用：,第三次：选择工作，压缩3天，成为9天；工期变为26天，关键工作没有变化。,5、第三次压缩工期；,计算压缩后的总费用：,第四次：选择直接费用率最小的组合和，但其值为0.4万元/天，大于间接费率0.35万元/天，再压缩会使总费用增加。优化方案在第三次压缩后已经得到。,6、第四次压缩工期；,最优工期为26天，其对应的总费用为60.45万元，网络计划如下。,7、结果,课堂作业二,已知某工程计划网络图，整个工程计划的间接费率为0.8万元/周，试对此计划进行费用优化，求出费用最少的相应工期。,相关参数计算,工期:Tn=22 周 工程总费用:C T=43.8 万,0,4,8,16,18,22,第一次优化：,CP：-可行方案：压缩工作（组合）直接费率 1 1-3 C=1.0 2 3-4 C=0.2 3 4-5&4-6 C=0.7+0.5=1.2 4 4-6&5-6 C=0.5+0.2=0.7优劣顺序:2-4-1-3因此，优先压缩3-4工作：D3-4=5,第一次优化的结果,第一次优化：工作3-4 缩短3周，为D 3-4=5周,（工作3-4变成了非关键工作，将其延长，使之仍为关键工作）,第一次优化后的调整,第二次优化：,CP：-可行方案：压缩工作（组合）直接费率 1 1-3 C=1.0 2 3-4&3-5 C=0.2+0.8=1.0 3 3-4&5-6 C=0.2+0.2=0.4 4 4-6&5-6 C=0.5+0.2=0.7 5 3-5&4-5&4-6 C=0.8+0.7+0.5=2.0优劣顺序:3-4-1-2-5,第二次优化的结果,即第二次优化：工作 3-4 和 5-6 同时压缩 1 周,（工作 4-5 被动变成非关键工作）,第三次优化：,CP：-（工作4-5被动变成非关键工作）-可行方案：压缩工作（组合）直接费率 1 1-3 C=1.0 2 3-5&4-6 C=0.8+0.5=1.3 3 4-6&5-6 C=0.5+0.2=0.7优劣顺序:3-1 2,第三次优化的结果,2,1,5,4,3,6,0.5,2,0.5,5,0.8,8,1.0,8,0.2,4,0.2,5,0.2,2,0.3,2,0.7,2,A,B,G,C,D,I,E,H,J,0,4,8,13,15,18,即第二次优化：工作 4-6 和 5-6 同时压缩 1 周,工期优化后的网络计划,工期:T*=18周 工程总费用:42.1 万工期缩短:18 成本降低:3.9,最终结果,作业,某工程网络计划如图，已知间接费率为150元/天试求出费用最少的工期。,