施工项目工期优化.docx

施工项目工期优化.docx

《施工项目工期优化.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《施工项目工期优化.docx（52页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

施工项目工期优化

摘要

工程进度的时效性决定了工程工期的目标特征，优化工程工期必须加强工程进度管理，工程进度管理的关键之一在于科学合理的进度计划。

探索施工进度计划优化问题具有很强实际意义。

本文通过概述国内外进度管理现状、疏理工程进度计划优化的基本原理，以世纪花园进度计划编制及优化实践为对象，详细介绍了其施工进度计划编制的结构分解、工序确定、时间估算、计划编制和时间参数计算过程，针对工期目标要求开展进度计划优化工作，分析了其优化的效果，剖析了盲目压缩工期、资源冲突等问题及其原因，提出了科学压缩工期、资源平衡配置、提供人员素质等改进措施与建议，期望提高工程进度管理的有效性。

关键词：

施工进度；计划优化；实践问题；对策建议

PracticeAnalysisforConstructionScheduleOptimization

Abstract

Thetimelinessoftheprojectscheduledecidesthetargetcharacteristicsoftheconstructionduration.Theoptimizationoftheprojectdurationmustenhancetheconstructionschedulemanagement.Tomaketheschedulescientificandreasonableisonekeyoftheconstructionschedulemanagement.Explorationoftheconstructionscheduleoptimizationproblemhasastrongpracticalsignificance.Thispaperpresentsthebasicprincipleoftheconstructionmanagementandtoday’sdomesticandforeignprojectscheduleoptimization,CenturyGardenscheduleplanandOptimizationPracticeistheobjectofthispaper.Itintroducesitsconstructionscheduleplanningstructuredecomposition,determination,timeestimation,processplanningandtimeparametercalculationprocess.Accordingtothegoaloftheprojectrequirementstocarryouttheplan’soptimizationwork,thispaperanalyzesitsoptimizationeffect,theproblemsofblindcompressionoftheschedule,resourceconflictsanditscauses,andputforwardscientificcompressedschedule,resourcesbalancedallocation,providespersonnelqualityimprovementmeasuresandsuggestions,expectingtoimprovetheeffectivenessofprojectschedulemanagement.

KeyWords：

constructionschedule；scheduleoptimization；practiceproblems；counter

messuresandsuggestions

第1章绪论

1.1选题背景

施工阶段是工程建设的重要阶段，一个施工企业在建设过程中应该控制好整个施工中的工期、成本、质量，在开工前就应该做好合理的进度计划。

进度计划包括对工期、资源和费用的计划，施工工期拖延很容易在施工项目中见到，工期拖延的后果是很严重的，对于建设单位而言，施工工期的拖延会导致工程经济上的损失，对于施工单位而言，施工工期的拖延则会大大降低施工单位的信誉，从而影响到施工企业的整体形象，对于双方而言，施工工期出现问题将会导致双方在合同上的纠纷。

随着社会的进步和发展，我国施行了工程量清单报价，颁布了最低价中标的政策，虽然整体上是顺应市场经济的发展，但在一定程度恶化了施工企业的生存环境，缩短工期的同时降低费用并减少资源的做法会使得施工企业难以生存。

在进度计划存在的前提下，现实的工程投资中也存在很多盲目投入和浪费成本的现象，资源不合理使用会给建设单位带来经济上的损失也会造成国家资源的浪费，但是有时候一味地降低施工成本也会影响工程的质量，不能保证建筑物的正常使用，从而带来严重的后果。

由此可见对施工企业来说施工进度计划优化是十分重要的。

因此，在这样的背景下，选择施工进度计划优化的研究是有一定意义的。

1.2研究意义和目的

1.2.1研究意义

科学合理的进度安排是成功实现工程工期目标的关键。

在具体的施工过程中，按照合理的进度计划，使得项目的进度安排合理且符合实际，其他因素的管理也会随之变得相对简单，这样就能达到预定目标，同时为实现施工工程的质量以及安全提供很好的促进作用。

（1）有利于保证工期目标

科学地优化施工进度计划保证工期，合理地分配资源完成施工给定的活动，保证施工项目按照合同规定的完成，能够避免业主与承包商的合同纠纷，降低业主经济损失的风险，可以尽早实现业主的投资效益，可以帮助施工企业创造最佳的经济效益。

（2）有利于提高资源利用率

科学地优化施工进度计划保证资源的合理使用，有益于避免资源的浪费，节省国家的资源促进社会可持续发展，对于现今的大型工程，施工不仅包括大量劳动力和机械设备，还包括大量施工建筑材料的生产、运输、存储和供给工作，要组织好劳动力、机械及材料，其中的复杂性显而易见且组织过程也必定是有其难度的，科学的进度计划安排能够减少人力、物力、财力的浪费，满足资源的合理配置。

（3）有利于降低施工成本

科学地优化施工进度计划保证成本，有利于减少资金的盲目投入，避免成本的浪费，从一定意义上讲，还能够保持和谐的社会经济秩序和资金的合理使用。

1.2.2研究目的

通过研究工程进度计划优化的实践分析，就是研究现今工程施工中存在的进度计划问题，找出进度计划的问题所在，并利用先进的科学技术对这些问题进行详细的分析，研究产生这些问题的原因并利用合理的方法解决这些问题，探索其他问题存在的潜在可能性，最终科学地形成施工进度计划优化的研究方法。

一方面能够保证项目能够顺利的执行，减少工期拖延、成本增加、资源浪费的现象；另一方面为施工企业提供一些进度计划优化的方法加以借鉴，将这些合理的优化方法提供给施工企业，能够帮助施工企业更好地改进进度计划的编制。

1.3国内外研究概述

1.3.1国内研究概述

张芹芝对施工进度计划的制定和管理进行较为详细的论述，认为施工进度计划是施工方在进行施工生产过程的重要根据，同样也是采购材料等多项经济活动的参考依据，整个施工进度计划是从施工单位取得建设单位提供的设计图纸进行施工准备时开始直到最后收尾工程投产交付使用后结束。

根据单位工程施工进度计划对人工、材料、构件、机械、施工设备等资源进行编制，确定需要量计划来确定工地临时设施，从而为有关职能部门按计划供应和配置资源提供依据，且从整体上阐明施工进度计划的常用步骤和常用形式，和介绍了施工准备工作计划、资源需要量计划的编制过程和方法。

赵秀臣，谷慧玲，岑毅南考虑工期和成本对较多的目标进行优化，这些优化的目标往往较多，在实际工作中就会缺乏一个对优化的施工进度计划进行评价的标准。

在施工进度计划中，要提出优化目标，判定资金使用是否合理，按最早开工时间参数加成无效时间，在前期的投资比重增大增加建设期的资金利息，也可以按最晚开工时间参数来减少总工期。

起初我国的大部分建筑企业是利用甘特图来编制进度计划，网络进度计划技术的研究是于60年代从国外引入的，之后将关键路径法与计划评审技术等方法结合称为网络计划法。

在各学者的倡导下，我国各个行业逐渐开始运用网络计划技术，特别是对于建筑业而言，网络进度计划得到了广泛的应用与发展，且我国规范了工程网络计划技术的编制与管理[1]。

现今网络计划技术已经开始应用于我国建筑部门中的一些重点单位及大型企业，但大多数企业仍然只在招投标或编制施工组织计划阶段时使用网络计划图，而在实际的施工进度计划管理中他们仍采用一些较为原始的方法，因此网络计划的发展状况停滞不前，施工企业的生产效率仍然较为低下。

汪嘉旻，孙永广，吴宗鑫认为网络进度计划优化问题的研究主要是将最短工期作为优化目标来考虑，但在财务方面进度计划的考虑影响较少，因此在网络进度计划中研究现金流优化问题和支付费用问题[15]。

邢莉燕，李纪成在网络计划优化中提出了对成本工期优化的方法，在进度计划优化中运用动态规划，建立它的模型，它的优点在于它利用递推公式优化工期和确定最小成本，节省了大量的计算工作量。

邓雪松，周继祖研究了关于网络计划“工期规定资源均衡”优化的问题。

杨应玖提出把灰量用来表达作业活动时间，从而形成了灰色网络计划图，这些都能够从一个方面表达网络计划中的不确定性，然后其对关键线路法进行了相应的改造，对研究项目网络进度计划有一定的理论价值。

姚玉玲对一个实例进行研究，针对不延长原计划工期的条件下使资源消耗尽量均衡的问题，在网络计划资源均衡优化中修正了的工序公式，用比较全面的公式较少了优化过程的工作量。

胡利超，扈模忠提出了编制、优化和实施施工网络计划的缺陷。

提出了通过调整施工网络进度计划，根据新研究的方法应用到实际的工程中去，不仅满足施工实践的要求且使网络计划的编制过程更加简练[5]。

张丽霞，侍克斌对施工网络进度计划的研究中，提出工程质量这一种准则来判定网络进度计划，且建立了进度计划的模型，使网络计划优化更全面、更客观。

然后综合前人研究出的各种优化方法，创建出新的数学模型，较好地解决了各项优化目标之间的矛盾。

冯勇,侍克斌提出了综合模糊相似选择法，是对于多种资源在施工网络进度计划中进入时的最佳时间不同，此种方法应用于施工网络进度计划中多资源均衡的问题，是通过优化多种资源从中寻求满意解[2]。

为进度计划建立遗传算法的模型，王首绪，周学林通过研究算子及模型边界的条件，在双代号网络计划中，将人工、材料、机械这些资源的消耗数量进行量化获得多种资源量化数字的合成分布。

建立复杂网络计划后，通过多目标优化的条件一起优化多个资源，最优化分布各项资源，可以很快在最佳工期和最均衡资源方面为决策者提供及时的依据，且具有计算速度快、精度高的特点，对于技术相对复杂的大型工程而言有非常广泛的应用前景，在一定程度上能够避免工程经济方面的损失或一定的不良后果。

田军，寇纪淞，李敏强根据遗传算法基本原理，在编制施工网络进度计划过程中对于约束优化问题设计出的算子能修复求解方法，能够优化网络计划的资源[3]。

在实际生活中一个建设单位在一定时间内所能提供的各种资源是有限的，因此要根据工程施工的逻辑顺序绘制网络计划图和确定关键路线，再综合考虑施工计划中的多项目来进行优化。

遗传算法具有速度快和结果精确的优点，在解决大型工程的优化过程中的复杂问题中有非常大的优势，不仅能够很好地提高工效，同样也是为企业能够获得较好经济效益的重要保证。

牛东晓，乞建勋通过分析在工程对于解决资源平衡应用遗传算法的不足提出了聚类分析遗传算法。

在解决资源平衡问题的时候，利用遗传中的优化种群分类不断缩小寻找范围，通过调整网络计划中的工作使资源需要量渐渐达到配置的平衡，实现资源的均衡利用，使网络进度计划优化更加便捷。

并且根据在实际中的分析和验证，证明在大型复杂工程的网络进度计划中该算法十分优越，同时也是一种可用于工程施工的实践性的方法，对于大型复杂工程的进度计划优化具有重要的理论与实际意义。

袁永博，阮宏博，王星凯将工程项目管理中的工期、成本和质量三个基本施工要素结合在一起构建了以较短工期、成本较低和质量较高进行多目标的优化模型。

然后运用多目标遗传算法这一模型进行求解，并通过一次运行得到一系列的最优方案，在工程项目管理中通过三维网络技术可以为均衡分析带来更大的便捷，同时也是为决策者提供三维可视的决策依据。

研究者通过一个实例，验证了该算法的模型具有一定实际可行性的特点，在对于工程施工项目中多目标进度计划优化的发展有很大的促进作用。

1.3.2国外研究概述

在国外，项目进度计划管理的应用已经十分成熟，第二次世界大战之后现代项目进度计划管理被人们所提出，项目进度计划管理也常常会与甘特的横道图以及美国在军事航空方面的管理技术相互联系。

美国工程师甘特在第二次世界大战前为更好地控制他的船舶制造工程开发出了甘特图，用以表示项目的主要活动和里程碑，很大程度上减少了制造时间。

甘特图的简单和易懂的性质使得大家广泛地认可，甘特图作为最有效的交流计划信息的方法被广泛应用于各大公司的管理项目中。

甘特图虽然十分清楚和明了，但是甘特图也存在不能表示活动之间的联系等问题。

1957年关键路径法出现，它是由杜邦公司在参与杜邦公司精炼厂全面检修项目时提出的，他们将执行这些项目时按照一定良好的顺序，用箭线图作为描述项目中工作之间相互联系的最具有逻辑性的表示方法，通过缩短最长路线上的工期来缩短整个工厂检修项目的工期，之后在应用于一个大型化工项目时极大地缩短了工程建设周期，节省了大约10%左右的资金，取得了可观的经济效益。

1958年关键路径法出现，它的出现来源于美国海军在研发北极星号潜水艇的远程导弹项目，计划评审技术由一名海军上将组织研究得出，此技术最初应用于时间限定方面，即为每个项目估计悲观的、乐观的和可能的工期，在使用关键路线法的基础上，运用加权的数学方法来编制进度计划，这种方法在估计项目活动工期取得了重大成功，计划评审技术的使用使美国海军的相关部门很好地解决了组织、协调的一系列工作问题，不仅节约了投资资金，还使得整个项目工期缩短了大约25%左右[10]。

此后，计划评审技术在美国海陆空三军和航天技术管理局在各自的区域范围内进行了更广泛的运用，美国阿波罗计划同样釆用了计划评审技术对其进行一系列的计划、控制和管理。

1966年，普里茨克尔等人提出了图示评审技术，记录了网络时间参数的随机分布且考虑到网络具有一定随机性的特点，将一系列数学理论和图示评审网络计划相结合用来求解具有一定随机性问题的网络计划，因此将网络计划的应用范围进一步扩展了但图示评审技术存在明显的确定，它未能控制项目工程的预算费用，只是单纯地把费用当作是从属于时间的一个变量，并没有考虑项目中的预算也可能会对项目的进度产生较大的影响。

后来，各种进度计划技术相应出现，同样在60年代美国还出现了决策网络技术，把决策点和决策变量置于到关键路径的网络计划中，用于适应一定复杂项目的计划和控制。

70年代风险评审技术为实施方案的计划、控制、管理提供了一定的依据，即通过对项目进行综合的定量分析，把概率论运用到网络计划中用来估计网络计划的风险问题。

90年代戈德拉特博士提出了一种关键链项目管理法，采用这种方法可以更加有效地降低一些随机因素对项目进度控制的影响，在项目的进度和成本管理等方面都取得了一定的成功。

这种方法与项目计划和进度控制都不同，这种方法将约束聚集理论运用到制定项目计划的过程中。

关键链项目管理法基本的思想是根据组织行为学理论和概率学理论，通过在网络活动路径的尾部建立时间缓冲，并不是建立时间缓冲来考虑单个工序的不确定性因素，而是在项目进度管理中主要考虑关键链，经过工程区输送到资源区来避免项目进程中出现延误的现象。

随着科学技术的不断发展，在研究施工进度计划优化的领域中，研究进度计划优化的思想、组织、方法和手段的巨大变化以及计算机技术的应用这些都促使现代项目进度计划的优化管理研究范围向更深更广的方向发展，现如今项目进度计划管理优化也更加具有智能性、集聚性、实时性和网络性，这也日渐成为将来进度计划优化的研究趋势。

随着人工智能技术的研究及应用，层次分析法、遗传算法、模糊技术等也逐渐被人们应用到进度计划的优化上，Sou-SenLeu和Chung-HuelYang提出了一个两阶段的遗传算法编制进度计划的模型，Lorterapong和Moselhi研究了通过模糊集理论分析网络进度图，从中求得了施工进度计划中的模糊工期。

D.I.Golenko和N.A.LevinKibernetika利用与随机搜索法相结合的方法构建了统计模型的调度算法。

当相对于操作和专业的最接近的可用分布相对于同一专业的预计总劳动力的需求分配计划是最优的[22]。

BabuA.J.G认为工期-成本优化转化为进行工期-成本-质量的多目标优化，主要采用的是数学规划的方法。

将质量作为一个目标，采用线性规划的方法，将工期、成本、质量三个目标两两分析，建立了三个线性规划函数，进行工期、成本、质量三者之间的优化。

Jun-SeokOK，HyunmyungKim，DongjooPark的研究不像其他的研究集中在单一项目的水平，而是涉及多个项目广泛影响的网络。

通过对一个问题转化为一个双目标多期运输网络优化问题来寻找一个最优调度来协调多个项目，通过一个双目标遗传算法来解决多阶段网络优化问题。

OmidBozorgHaddad，MahsaMirmomeni，MahboubehZarezadehMehrizi，MiguelA.Mariño提出在一个基本的建筑施工中资源约束的进度计划优化中所遇到的困难。

引入了HBMO算法，分别用于解决有约束和无约束的资源进度计划优化，该算法已经通过解决数学和工程问题被证明是十分有效地。

并且通过一定的实例进行验证，得到HBMO算法适用于有资源约束或无资源约束的项目。

MckimRobert，HegazyTarek，AttallaMohamed提出在整个进度计划实施过程中建设项目中工期、质量和成本三个主要指标需要它们相互的平衡和控制[27]。

对于研究工期成本的优化，即根据所限定的工期求出施工工程的最低成本或者根据最低的工程成本求出最优的工期的优化过程已经落后，因此通过收集各大工程施工的相关数据，分析这些工程的相关成功因素和一些存在的问题指出工期、质量、成本三者之间的关系是相互关联的，需要相互作用来进行施工网络进度计划。

SanCristóbal，JosRamón指出在工程进度计划管理中的主要问题是在施工环境中必要支出、必要时间和质量平衡的改变。

大部分文献缺乏关注优化建设工、时间、质量三者之间的结合，文章中作者以获得降低建筑成本和工期且加强质量的进度计划为目的，利用0-1整数规划建立相对应的优化模型，从而达到工期-成本-质量的综合优化。

在工程不确定性方面的进度计划研究，在工程项目进度计划管理国外使用较为普遍的是关键线路法Sou-SenLeu和Chung-HuelYang利用遗传算法编制进度计划。

FathiHabib，AfsharAbbas提出了为基本的非支配排序遗传算法进行一些改进，并且证明了这些改进如何能够显著增强寻找非支配遗传算法模型的效率。

这一提出的模型被一个设计的基准问题所证实，而且它的性能及优点通过在一个案例的应用中被说明。

这种模型可以有效地解决帕累托最优状态并且在解决方案中能够保持多样性，在实际应用中可以解决以经济为基础的工程项目进度计划基于多目标的优化。

LongLuongDuc，OhsatoArio为进度计划在开发出基于遗传算法的方法来解决如工期、费用。

或者两者结合的多目标问题，这种方法解决了工序的先后关系和资源工作连续性的限制。

这种方法为获得最优的进度计划考虑到了不同施工工序的属性，如允许或不允许打断的工序，也考虑了直接费用和工序的工期的不同关系，如线性、非线性、连续或离散的关系。

为了缩小目标，这种方法通过基因遗传算法为工序找到一系列合适的工期，然后通过进度计划算法为这些工序确定合适的开工时间。

这种方法在实际施工建筑中的进度计划的应用已经被证实可行，在建筑工程的进度计划优化中起到一定的促进作用。

SenouciAhmedB.，EldinNeilN.为施工进度计划优化提出了增广拉格朗日遗传算法，这种算法考虑了以前研究没有考虑到的进度计划的特点。

以前的资源进度计划方法主要集中在对工期的缩小上面。

而且，资源平衡和资源约束的计划传统意义上是独立解决的。

这个遗传算法模型考虑到了所有工序的关系、多组策略、最小费用和时间费用的权衡。

资源平衡和资源约束计划可以同时解决。

这种模型使用二次罚函数将资源进度计划的问题转换成不受限制的问题。

这种算法是普遍的，且可以被运用到一类广泛的优化问题在，且在实际例子中被证实是可行且有效的。

1.4研究基本内容

第1章，绪论。

主要介绍施工进度计划优化的来源，施工进度计划优化的意义和目的，施工进度计划优化的国内外研究动态，施工进度计划优化的基本内容，以及施工进度计划优化的技术路线。

第2章，施工进度计划优化基本原理概述。

主要介绍施工进度计划优化基本原理概述，施工进度计划管理含义和施工进度计划优化内涵。

第3章，世纪花园进度计划编制及优化实践。

主要对世纪花园项目工程进度计划实践的分析，介绍了世纪花园企业概况、承包商概况，分析世纪花园工程概况及特点，了解世纪花园工程进度计划编制、优化的实践过程和优化进度计划所达到的效果。

第4章，世纪花园进度计划优化的问题分析及改进对策。

主要介绍了施工进度优化存在的问题及原因分析，找出世纪花园施工进度计划编制存在的问题，施工进度计划优化过程中存在的问题，根据所找出的问题提出具体的改进措施，并且提出一些改进措施和建议提供给施工企业加以借鉴。

第5章，结论及展望。

主要对本文所写内容进行概括，提出不足之处和今后有待改进及探讨的空间。

1.5技术路线

首先通过了解现今各大施工工程在进度计划管理中对施工工程造成的严重影响，分析施工工程在进度计划管理中存在的问题，确定选择课题的来源，分析施工进度计划优化这项课题的意义和目的；其次了解国内和国外对施工进度计划研究的动态，从中了解他们研究的内容和学习他们的研究方法，再结合相应的施工工程来探索这些施工工程进度计划存在的问题，找出问题的根源；再次了解国内外在研究施工进度计划时所用的先进的科学技术和方法；通过分析世纪花园项目的进度计划，了解世纪花园工程采用的进度计划管理实践过程及所达到的效果，在施工进度管理中好的效果从中加以学习和借鉴，在施工进度管理中出现的问题加以分析，找出问题所在并且提出自己的合理化建议，并为施工企业提供一系列方法加以借鉴和运用，本文的技术路线图如图1-1所示。

绪论

研究背景

研究意义和目的

国内外研究概述

研究基本内容

技术路线

施工进度计划优化内涵及原则

施工进度计划优化基本原理概述

施工进度计划优化基本方式

工程概况

世纪花园进度计划编制及优化实践

企业组织结构与制度

进度计划编制过程及分析

进度计划优化过程及效果

世纪花园进度计划优化问题分析及改进对策

进度计划优化存在问题

原因分析

改进及建议

结论与展望

图1-1技术路线

第2章施工进度计划优化基本原理概述

2.1施工进度计划优化内涵及原则

2.1.1内涵

施工进度计划是根据施工的实际情况和甲乙双方签订合同的要求，以建成项目交付使用的期限为目标,按照活动安排的顺序，它的本质就是逻辑关系图上表示对各个工作的持续时间进行的估计，经过一定的调整，使得整个工程能在限定的工期和预算内把各项任务安排好。

编制施工进度计划的主要原因在于控制施工进度。

而整个项目要求有严格的时间控制，因此施工管理过程中进度计划是十分重要的。

施工进度计划