建筑施工組織與管理第四章

第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底

第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底一、工期優(yōu)化二、工期—本錢優(yōu)化三、工期—資源優(yōu)化第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底一、工期優(yōu)化在工程實(shí)踐中，經(jīng)常遇到初始網(wǎng)絡(luò)方案的計(jì)算工期超越要求工期的情況。此時(shí)，可以經(jīng)過改動(dòng)施工工藝、添加人工、資料和機(jī)械設(shè)備的投入等措施加快施工進(jìn)度，工期優(yōu)化方法可以協(xié)助施工工程管理人員所采取的縮短工期的措施更有針對(duì)性、更有效率。目前，人們最常用的工期優(yōu)化方法是選擇法。第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底選擇法的主要優(yōu)化步驟為：確定初始網(wǎng)絡(luò)方案的關(guān)鍵線路、關(guān)鍵任務(wù)和計(jì)算工期。根據(jù)要求工期確定計(jì)算工期應(yīng)緊縮的工期數(shù)。確定各關(guān)鍵任務(wù)可以緊縮的任務(wù)繼續(xù)時(shí)間。緊縮后的任務(wù)繼續(xù)時(shí)間不能小于任務(wù)的最短繼續(xù)時(shí)間，同時(shí)，應(yīng)保證繼續(xù)時(shí)間緊縮后的任務(wù)仍為關(guān)鍵任務(wù)。選擇適宜的關(guān)鍵任務(wù)對(duì)其任務(wù)繼續(xù)時(shí)間進(jìn)展緊縮。所謂適宜的關(guān)鍵任務(wù)是指任務(wù)繼續(xù)時(shí)間緊縮后對(duì)質(zhì)量影響不大、費(fèi)用添加最少同時(shí)又有充足備用資源的關(guān)鍵任務(wù)?？梢愿鶕?jù)各項(xiàng)任務(wù)繼續(xù)時(shí)間緊縮后對(duì)質(zhì)量影響程度、費(fèi)用添加程度和資源充足程度進(jìn)展綜合思索，并以優(yōu)先系數(shù)的方式對(duì)此加以量化，優(yōu)先系數(shù)小的任務(wù)可以優(yōu)先緊縮。按上述步驟進(jìn)展工期緊縮后，假設(shè)計(jì)算工期還不能滿足要求工期，可反復(fù)進(jìn)展緊縮直至到達(dá)要求工期。假設(shè)反復(fù)緊縮后依然不能滿足要求工期，那么須對(duì)原組織方案進(jìn)展調(diào)整或?qū)彾ㄒ蠊て诘暮侠硇?。第三次?yōu)化第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底一、工期優(yōu)化—例如第一次優(yōu)化優(yōu)化方案壓縮對(duì)象壓縮對(duì)象優(yōu)先系數(shù)aH10bD、E7cA、B10dA、E6eB、D11優(yōu)化方案比選經(jīng)過前面的優(yōu)化，任務(wù)A與任務(wù)E已沒有可繼續(xù)緊縮的空間。由表可知，只能在方案a與方案e兩者之間進(jìn)展選擇，顯然，根據(jù)優(yōu)先系數(shù)的比較應(yīng)選擇方案a，即以任務(wù)H作為進(jìn)一步優(yōu)化的對(duì)象。任務(wù)H的緊縮天數(shù)為關(guān)鍵線路未變，計(jì)算工期為TC3=15天，滿足要求工期，至此優(yōu)化終了。第二次優(yōu)化第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底二、工期—本錢優(yōu)化工期—本錢優(yōu)化的兩類問題從多個(gè)施工方案中在要求工期內(nèi)選取本錢最低的方案在本錢最少的條件下確定方案的最優(yōu)工期第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底工期—本錢關(guān)系曲線：從曲線中可知，在總本錢曲線上一定有一點(diǎn)P可以使工期與總本錢到達(dá)最優(yōu)，P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的工期—本錢方案就是最優(yōu)方案。任務(wù)繼續(xù)時(shí)間與直接費(fèi)用關(guān)系曲線：任何一個(gè)任務(wù)的繼續(xù)時(shí)間都不能夠隨著該任務(wù)直接費(fèi)用支出的添加而無限制地縮短，總有一點(diǎn)使直接費(fèi)用的支出到達(dá)一定程度時(shí)任務(wù)繼續(xù)時(shí)間不能再縮短，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間稱為該任務(wù)的最短繼續(xù)時(shí)間，任務(wù)最短繼續(xù)時(shí)間用DC表示，相應(yīng)的直接費(fèi)用為CC；直接費(fèi)用最低時(shí)的任務(wù)繼續(xù)時(shí)間稱為正常任務(wù)時(shí)間，正常任務(wù)時(shí)間用DN表示，相應(yīng)的直接費(fèi)用為CN。第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底二、工期—本錢優(yōu)化工期—本錢優(yōu)化的根本思緒:找出能使方案工期縮短的關(guān)鍵線路，被緊縮繼續(xù)時(shí)間的關(guān)鍵任務(wù)該當(dāng)滿足因工期縮短而引起的間接費(fèi)用減少額超越直接費(fèi)用的添加額，由于緊縮工期時(shí)總本錢添加額等于直接費(fèi)用添加額減去間接費(fèi)用的減少額，因此，為保證工期縮短不引起總本錢的添加，亦即使總本錢添加額小于等于零，只需緊縮那些直接費(fèi)率小于間接費(fèi)率的關(guān)鍵任務(wù)。假好像時(shí)有多條關(guān)鍵線路，需求多條關(guān)鍵線路同時(shí)縮短一樣時(shí)間，才干保證總工期緊縮同樣時(shí)間。此時(shí)，必需找出能同時(shí)縮短各條關(guān)鍵線路一樣時(shí)間長度的各任務(wù)組合中直接費(fèi)率之和最小的任務(wù)組合。第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底二、工期—本錢優(yōu)化在雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)方案中i-j任務(wù)單位時(shí)間內(nèi)直接費(fèi)用的添加值〔或減少值〕即直接費(fèi)率可以表示為：其中：—任務(wù)i-j的直接費(fèi)率；—將任務(wù)i-j繼續(xù)時(shí)間縮短為最短繼續(xù)時(shí)間后，完成該任務(wù)所需直接費(fèi)用—在正常條件下完成任務(wù)i-j所需的直接費(fèi)用；—任務(wù)i-j的正常繼續(xù)時(shí)間；—任務(wù)i-j的最短繼續(xù)時(shí)間。 第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化工期—資源優(yōu)化的主要目的：就是研討在資源運(yùn)用平衡性要求與工期要求互為約束條件的情況下，如何使對(duì)方盡能夠到達(dá)最優(yōu)，從而使二者可以得到兼顧。工期—資源優(yōu)化主要處理兩個(gè)方面的問題，一是如何在資源供應(yīng)有限的條件下，使工期盡能夠縮短；二是如何在工期不變的條件下，使資源的運(yùn)用盡能夠平衡。第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化工期—資源優(yōu)化的主要目的：就是研討在資源運(yùn)用平衡性要求與工期要求互為約束條件的情況下，如何使對(duì)方盡能夠到達(dá)最優(yōu)，從而使二者可以得到兼顧。工期—資源優(yōu)化主要處理兩個(gè)方面的問題，一是如何在資源供應(yīng)有限的條件下，使工期盡能夠縮短；二是如何在工期不變的條件下，使資源的運(yùn)用盡能夠平衡。第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化〔一〕資源有限，工期最短的優(yōu)化步驟：1．按照最早時(shí)間參數(shù)繪制時(shí)間坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖，從左至右逐日計(jì)算資源每日需用量，并繪制資源動(dòng)態(tài)曲線。2．比較資源每日需用量與資源限量，假設(shè)≤，那么不用進(jìn)展調(diào)整；假設(shè)＞，那么闡明當(dāng)日資源用量超出資源限量，必需對(duì)網(wǎng)絡(luò)方案進(jìn)展調(diào)整。3．對(duì)＞的時(shí)間段進(jìn)展分析，在滿足任務(wù)間邏輯關(guān)系的前提下，思索將此時(shí)間段內(nèi)平行進(jìn)展的任務(wù)調(diào)整為按先后順序進(jìn)展，即將某項(xiàng)任務(wù)移至另一項(xiàng)任務(wù)之后進(jìn)展，從而到達(dá)降低該時(shí)間段內(nèi)資源頂峰值，滿足≤要求的目的。顯然，任務(wù)關(guān)系由平行施工改為順序施工，這必將導(dǎo)致工期的延伸。

第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化〔一〕資源有限，工期最短的優(yōu)化步驟：4．在多個(gè)能夠的調(diào)整方案中按照使工期延伸值最小的方案進(jìn)展方案調(diào)整。如圖3-32所示，任務(wù)A與任務(wù)B具有搭接關(guān)系，因在此關(guān)系下存在＞，故思索將任務(wù)B移至任務(wù)A之后，那么工期的延伸值可按下式計(jì)算：將＞時(shí)間段內(nèi)的任務(wù)兩兩進(jìn)展陳列，找出能夠的各種調(diào)整方案，逐一計(jì)算其工期延伸值，找出其中工期延伸值最小的，按照其相應(yīng)的方案進(jìn)展任務(wù)關(guān)系調(diào)整，直到本時(shí)間段內(nèi)滿足≤為止。

圖3-32工期延伸值的計(jì)算第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化〔一〕資源有限，工期最短的優(yōu)化步驟：5．按照上述方法針對(duì)下一個(gè)＞的時(shí)間段進(jìn)展調(diào)整，如此循環(huán)，直到一切時(shí)間段都滿足≤為止。6．繪制優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)方案圖。

第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化〔二〕工期固定，資源平衡的優(yōu)化工期固定，資源平衡的優(yōu)化可按以下步驟進(jìn)展：1．計(jì)算時(shí)間參數(shù)，找出關(guān)鍵線路、關(guān)鍵任務(wù)和非關(guān)鍵任務(wù)。按照最早時(shí)間參數(shù)繪制時(shí)間坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖，從左至右逐日計(jì)算資源每日需用量，并繪制資源動(dòng)態(tài)曲線。2．由右至左，按照非關(guān)鍵任務(wù)最早開場(chǎng)時(shí)間由遲到早的順序，對(duì)非關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)展調(diào)整，同一完成節(jié)點(diǎn)的任務(wù)先調(diào)整開場(chǎng)時(shí)間較遲的任務(wù)。調(diào)整優(yōu)化可以采用方差值最小原理進(jìn)展。第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化〔二〕工期固定，資源平衡的優(yōu)化設(shè)在[0，T]的工期范圍內(nèi)，資源平均需求量為Rm，某時(shí)的資源需求量為Rt，那么方差E越小資源越平衡，方差E可以表示為：其中：那么有：

第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化〔二〕工期固定，資源平衡的優(yōu)化顯然，由于T和Rm是常數(shù)，假設(shè)使方差E最小，只能想方法使最小。由于總工期是固定的，所以只能在自在時(shí)差范圍內(nèi)調(diào)整某些非關(guān)鍵任務(wù)的開場(chǎng)時(shí)間，經(jīng)過后移某些非關(guān)鍵任務(wù)的開場(chǎng)時(shí)間，使某些時(shí)間段內(nèi)偏高或偏低的資源用量獲得調(diào)整，從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)方案的資源運(yùn)用趨向平衡。第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化〔二〕工期固定，資源平衡的優(yōu)化例如：非關(guān)鍵任務(wù)i-j在第i天開場(chǎng)，在第j天終了。為了滿足資源平衡性的要求，思索將該任務(wù)后移，當(dāng)將其向右移一天時(shí)，那么第i天的資源用量將減少，而第j+1天的資源用量將添加，其他各天的資源用量不變。此時(shí)，方差變化值為：為了經(jīng)過某些非關(guān)鍵任務(wù)的后移使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)方案方差最小，就必需滿足≤0，即滿足：≥+。因此，只需有≥+成立，就可以將i-j任務(wù)繼續(xù)后移一天，直至不再有≥+成立，或?qū)-j任務(wù)自在時(shí)差全部用完為止。

第四章網(wǎng)絡(luò)方案優(yōu)化根底三、工期—資源優(yōu)化〔二〕工期固定，資源平衡的優(yōu)化3．假設(shè)＞0，只能闡明在自在時(shí)差范圍內(nèi)i-j任務(wù)不能再向后移一天，并不意味著i-j任務(wù)不能后移K天，這需求進(jìn)一步判別。能否可以后移K天的判別式為：+…+≤0即：≥其中：m=0，1，2，…，k-1；n