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网络计划
网络计划在工程进度控制中的应用
学生姓名：
方绳岚学号：
2011170
摘要：
在工程项目的三大目标控制关系中，质量是根本，投资是关键，而进度是中心；可见，项目的进度控制是项目的目标实现的保证，加强这方面的研究，有着巨大的经济效益和社会效益。
掌握进度管理首先需制定控管工具，不同的控管方法会有不同的功效。
网络计划技术是很值得在工程实践中大力推广的实用型技术。
本文在对进度控制理论认真研究的基础上，运用关键路径法和工期—成本优化法对工程实例进行进度控制，以便在实际工作中能够对工程项目进行科学管理。
关键词：
进度控制；关键路径；网络计划
1.绪论
1.1研究的背景和意义
建筑行业不仅关系到每个人的日常生活，而且还是国民经济的基础，具有代表性的意义。
资料统计显示，建筑行业是美国经济中唯一最大的生产活动，1998年建筑支出约6500亿美元，几乎占国民生产总值的10%。
建筑行业直接提供了美国大约6%的非官方工作岗位（或所有工作岗位的5%），是全国最大的雇主。
我国的情况也不例外，写字楼、小区工程、新建厂房等建筑项目随处可见。
任何一个项目的实现都会受到进度、资金、资源等等条件的限制。
在工程建设三大目标控制关系中，质量是根本，投资是关键，而进度是中心。
[1]由此可见，进度控制的地位非同一般，应该给予重视。
众所周知，在建筑工程项目中，时间或者是工期对于项目利益相关者来讲就是金钱，就是效益。
然而我国的一些工程建设项目，由于各种原因的影响，进度计划的控制不甚理想，建设工期一拖再拖，经济效益和社会效益大受影响。
例如，大中型建设工程的平均建设周期，在第一个五年计划期间为6.5年；“二五”至“四五”期间则延长至10年；“五五”期间又延长至13.2年，有的长达15到20年不等，有的甚至还超过20年。
[2]
以下是更为具体的工程案例：
南水北调中西线工程的东线一期工程于2002年12月开工，原定2007年通水的计划，因工程延期已调至2013年。
工程机械企业三一重工股份有限公司，2007与美国乔治亚州政府签署投资6000万美元建设三一美国工程机械研发、制造中心项目，由于协调关系等原因导致工程延期。
纵观国内的许多项目，在实际实施过程中，虽然有比较详细、具体的进度计划，但由于各种自然因素、人为因素、外在环境等影响，工程的实际进展并没有预期的那么顺利，常常出现工程进度延期的情况。
进度延期会造成很大的费用增加，会影响项目的经济效益，会给社会带来很多的消极影响。
而进度按期或提前完成却可以节省造价，提高资金利用率，产生巨大的经济效益。
例如，1984年云南省鲁布革水电站利用世界银行贷款，实行工程项目管理，工期提前5个月，造价降低40%。
可见，进度管理是项目成功的关键。
如果进度管理的理想，其他因素的管理会变得更加简单，项目的实现也会更加有效率。
总之，项目的进度控制是项目的目标实现的保证，加强这方面的研究，有着巨大的经济效益和社会效益。
1.2国内外研究现状
项目管理是第二次世界大战后期发展起来的重大管理新技术之一，如应用于制造原子弹的曼哈顿计划。
虽然在此之前项目管理已广泛应用于许多事业领域，如工程建设项目和新产品开发，但直到第二次世界大战期间以及战后，它作为复杂的管理技术活动，或者说是需要多学科协作的一种特殊管理工具，才完全被认识。
从此以后项目管理作为一种相对来说较新的管理方法，得到迅速发展和不断完善。
美国的H.L.Gantt在第二次世界大战期间创造了甘特图。
应用这种方法进行工程进度控制的思路是：
首先编制工程进度计划，再按进度计划监督、检查工程实际进度，在甘特图上作好记录，据此判断工程进度的实施情况，并提出控制措施的完整过程。
该方法至今仍是工程建设项目进度控制管理中常用的方法之一。
1956年，美国杜邦公司为了管理公司内部不同业务部门的工作，研制了关键路径法CPM（CriticalPathMethod）。
这一数学模型根据单个任务的工期和依赖关系计算整个项目的工期，并标识哪些任务是关键任务，项目的进度监管只需对这些关键任务的进度进行重点监控，就基本可以保证项目的如期完成。
杜邦公司使用的结果表明，用CPM确定的工期比其它方法确定的工期缩短两个月，且不需另外增加费用。
1958年，美国海军特种计划局开发了PERT（PlanEvaluationandReviewTechnique）技术研制北极星导弹研制计划，使原计划10年的工期缩短为8年，成本控制方面也取得显著效果。
PERT克服了CPM中的各工作持续时间仅为一固定值的缺点，将各工作的持续时间设定为三个值，即：
正常值（Probabletime）、乐观值（Optimistictime）、悲观值（Pessimistictime），并据此三值来计算工作持续时间。
因此，对于不确定性高的项目，PERT的适用性很高。
我国国内的项目进度管理研究起步较晚，很长一段时间里，主要是对西方一些相关理论的学习和消化。
近年来，随着我国科研水平的迅速提升，国内的研究者在项目的进度管理方面的研究也取得了优异的成绩。
在熟练掌握CRM、PERT这些基本的项目进度分析方法后，国内的研究人员积极投入到了资源约束下的现金流优化进度计划问题等问题的研究中，郭阳等人给出了这类问题的数学模型，并相应地进行了算法研究。
只是这些数学模型都显得过于理论化，而实际工程问题的数学模型规模又过大，这些模型的可操作性受到很大的限制，导致这些在工程实际中应用较少。
总的来说，项目进度控制受到了理论界和实践界的普遍关注。
自1992年起，我国建设部每年都开展监理工程师的资格认证考试，2000年，还专门出台了建设工程监理规范的国家标准，这些努力都大大提升了我国的建设项目进度监控的管理水平。
可以预见，建设项目的进度控制管理仍将是管理研究的热点和重点问题。
1.3本文研究的主要内容
基本建设项目包括工业厂房，交通、矿山、电站等生产性建设项目和住宅、公用建筑、学校、医院等非生产性建设项目。
其特点是：
规模大，施工条件多变，工程结构与施工技术复杂，建设协作单位多，易受自然环境、地质情况、气候条件、资源的利用与调度的影响，并且从工程立项、开工到竣工、投产，要经历较长的建设周期。
因此，编制合理的进度计划，特别是在施工中对进度计划实施动态控制是保证工程按期甚至提前发挥经济效益和社会效益的决定因素。
本文在对进度控制相关理论认真学习的基础上，结合工程案例，运用进度控制的理论和方法，采取有效可行保证措施保证工程进度按要求实施，在进度发生偏差时，及时进行调整。
本论文计划分五章来撰写，研究的内容如下：
第一章为绪论。
主要内容为介绍研究的背景和意义，了解国内外项目进度管理发展历程，关注最近应用情况和其相关改进与发展，并介绍本文的研究方法和内容。
第二章是相关理论综述。
主要内容包括项目进度管理理论、项目进度计划理论、项目进度控制理论等进度控制管理基本理论。
第三章是项目进度比较与分析常用方法优劣比较，包括进度比较横道图、计划评审技术、“香蕉”曲线法和关键路径法。
第四章是工程实例分析。
主要内容是运用网络图法，结合工程工期实际进展情况，按照要求，对工程进度实施动态监控。
在进度发生偏差时，及时调整。
最后为结论，总结本文研究的结论，指出不足，提出未来的研究方向。
本文所采取的研究方法有：
理论与实践相结合；定性与定量相结合；静态与动态相结合；网络图分析法等。
将项目网络图法、关键路径法和工期—成本优化法有机结合起来，构建一个进度管理技术流程，在项目网络图的基础上找出关键路径，在项目进度检查点查看项目进度情况，据此得出项目的实施真相，并及时进行工期优化和进度调整。
2．相关理论综述
2.1项目进度管理理论
2.1.1项目管理和项目进度管理的概念
1）项目管理的概念
项目管理就是项目的管理者在有限的资源约束下，运用系统的观点、方法和理论，对项目涉及的全部工作进行有效地管理。
即从项目的投资决策开始到项目结束的全过程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价，以实现项目的目标。
[1]工程项目管理的核心任务是控制项目目标（造价、质量、进度）[1]，使项目的功能得以实现，以满足使用者的需求。
2）项目进度管理的概念
项目进度管理就是在全面分析工程项目的各项工作内容、工作程序、持续时间和逻辑关系的基础上，用计划把一个项目的全过程，包括各阶段、各子项目、各相关组织、各生产要素以及各项活动等，全面的在规定的时间内，按项目的内在逻辑规律在时间上组织起来，力求使拟定的计划具体可行、经济合理，并在计划实施过程中，通过采取各种有效措施，然后用一个动态的项目进度管理系统来控制整个项目，使工程项目均衡协调有序地达到预期目标。
[3]
进度管理的总目标是使工程建设工期得到有效的控制，各项工作都应按照总进度计划依次地进行，实现计划工期目标。
2.1.2项目进度管理的内容及过程
1）项目进度管理的内容
一般项目进度管理的内容主要分为两大部分[4]：
（1）进度计划的编制——拟定在规定的时间内合理且经济的进度计划；
（2）进度计划的控制——在执行该计划过程中，检查实际进度是否按计划要求进行。
若出现偏差，要及时找出原因，采取必要的补救措施或调整、修改原计划，直至项目完成。
2）进度管理的主要过程
根据美国项目管理学会（PMI）编写出版的《项目管理知识体系》（PMBOK2004），项目进度管理过程主要包括：
活动定义:
确定为完成各种项目可交付成果所必须进行的各项具体活动。
活动排序:
确定各活动之间的依赖关系，并形成文档。
活动资源估算:
估算完成每单位时间的活动所需要的资源种类和数量。
活动时间估算:
估算完成每项活动所需要的单位时间。
进度计划编制:
分析活动顺序、活动时间、资源需求和时间限制，以编制项目进度计划。
进度计划控制:
运用进度控制方法，对项目实际进度进行监控，对项目进度计划进行调整[4]
2.2项目进度计划理论
2.2.1项目进度计划定义
项目进度计划，是描述表达项目中的各项工作活动、工作开展顺序、开始和完成时间及相互衔接关系的计划，它围绕项目目标的完成对项目活动进行一系列的时间安排和详细的统筹规划。
[5]按照进度计划所包含内容的不同，可分为总体进度计划、分项进度计划、年度进度计划等，这些不同的进度计划构成了项目的进度计划系统。
项目进度计划是项目管理的重要阶段，为项目进度控制提供衡量的标准，是实施项目进度控制和管理的前提和依据，在项目管理中起承上启下的作用。
没有进度计划，进度控制就成了无本之木。
进度控制的成效取决于进度计划，进度计划越清晰明了、全面和完整，进度控制工作就越有依据、越容易进行，取得的成效也越好，越有利于目标的实现。
2.2.2项目进度计划的制定步骤
为满足项目进度管理和各个实施阶段项目进度控制的需要，同一项目往往需要编制各种项目进度计划，如总进度计划、设计进度计划、施工进度计划、监理进度计划等。
这些进度计划的具体内容不同，但其制定步骤却大致相似，流程如下:
（1）收集信息资料。
以此作为编制进度计划的依据。
这些信息资料包括项目背景、项目实施条件及限制、项目实施单位及人员数量和技术水平等。
（2）项目分解结构。
确定各活动之间的依赖关系，并形成文档，主要有前导图法、线图法、条件图法、网络模板等，其成果为项目网络图和更新的活动清单。
（3）项目活动时间估算。
估算完成单项活动所需要的时间长度，主要有类比估计法、专家评定法、德尔菲法等。
其成果为活动持续时间估算、估算的依据和更新的活动清单。
（4）进度计划制定和优化。
通过甘特图、关键路线法、计划评审技术、图示评审技术等网络计划技术制定项目的进度计划，并采取技术措施和组织措施来实现项目所耗时间短、费用少的目标。
（5）进度计划控制。
通过关键路径法等方法对进度计划实施情况进行偏差分析和趋势预测，及时变更项目的进度计划。
[5]
2.2.3施工项目进度计划的调整
具体计算步骤及原理如下：
（1）计算网络计划中的时间参数，并找出关键路线和关键工作。
（2）按要求工期计算应缩短的时间ΔT，
，式中Tc-网络计划的计算工期；Tr-要求工期。
（3）确定各关键工作能缩短的持续时间。
（4）选择应缩短持续时间的关键工作，将其持续时间压至最短，并重新计算网络计划的计算工期和关键线路。
若被压缩的工作变成非关键工作，则应延长其持续时间，使之仍为关键工作。
选择应缩短持续时间的关键工作应考虑下列因素：
缩短持续时间对质量和安全影响不大的工作；有充足备用资源的工作；缩短持续时间增加费用最少的工作。
（5）若计算工期仍超过要求工期，则重复上述
（2）～（4），到满足工期要求或工期已经不能再缩短为止。
（6）当所有关键工作的持续时间都已经达到其能缩短的极限而工期仍不满足要求时，应对计划的原技术、组织方案进行调整或对要求工期重新审定。
[6]
2.3项目进度控制理论
2.3.1项目进度控制概念
项目进度控制，是指在项目实施过程中，对实施进展情况进行检查、对比、分析、调整，以确保项目进度总目标得以实现的活动。
[7]
2.3.2项目进度控制原理[8]
（1）动态控制原理。
项目进度控制是随着项目的进行而进行的，因此是一个动态过程。
对进度进行控制的过程是这样一个动态的循环控制过程：
从项目开始，计划就进入了实施阶段，当实际进度与计划进度不一致时，就产生了偏差。
此时应当分析偏差产生的原因，并采取纠偏措施，调整计划，使实际进度与计划重新吻合。
然而，在干扰因素的影响下，有可能发生新的偏差，于是又需要纠偏、采取措施、调整计划，以使得实际进度与计划相符。
如此循环，并随着项目的进行而不断的往前进行。
（2）系统原理。
施工项目的进度控制，首先要编制进度计划、资源计划等，因此形成了项目的计划系统。
项目涉及多个主体，于是要建立组织体系，因此形成了施工项目进度实施系统。
所以，进度计划、控制活动等都是一个完整的系统，进度控制也就是用系统的原理来解决实际问题。
（3）分工协作原理。
分工是为了提高控制效率，从而形成项目经理部的纵向控制体系和各职能部门间的横向控制网络。
（4）信息反馈原理。
项目信息自上而下传到项目的实施人员，实际进度自下而上地反馈到决策部门。
当进度计划出现偏差，并反馈到控制主体时，该主体就做出纠偏反应，使项目始终朝着预定的计划目标进行。
（5）能级原理。
项目按层次来建立组织体系，不同层次有不同的进度控制能级。
（6）弹性原理。
由于进度控制涉及因素多，变化大，时间长，因此进度控制不能期望完全按计划进行。
安排计划要留有余地，使得计划有一定的弹性，在实施进度控制时就可以利用这些弹性应变。
（7）封闭循环原理。
项目进度控制的全过程是一种循环性的活动，包括编制计划、实施计划、检查、比较与分析、确定调整措施、修改计划等阶段，形成了一个循环封闭系统。
进度控制过程就是不断运行这种封闭循环的过程。
（8）网络计划技术原理。
网络计划技术不仅可以用于编制进度计划，而且可以用于计划的优化、管理和控制。
网络计划技术是一种科学、有效的进度管理方法，是进度控制，特别是复杂项目进度控制的完整的计划管理和分析的理论基础。
2.3.3项目进度延迟的影响机理
关于工程进度的影响因素，一般认为有人的因素、技术因素、材料和设备因素、机具因素、地基因素、资金因素、气候因素、环境因素等等，但国内外的专家认为，人的因素是最主要的干扰因素。
传统项目管理中，项目延迟主要源于四个方面，即帕金森法则（Parkinson′sLaw）、学生综合症（Students′syndrome）、完工延报假定及多任务影响。
[9]
（1）帕金森法则（Parkinson′sLaw）是指工序总是拖到规定的时间才能完成。
也就是说，工序的持续时间具有一种自我应验能力（Selffulfilling），不会提前完工。
对于项目来讲，一个宽松的完工期限会带来工作人员绩效的降低以及工序的延期完成。
（2）学生综合症（Students′syndrome）是指项目工作人员在项目的计划过程中，极力为自己的活动争取安全时间，一旦争取到之后，就会认为自己已经有了充足的时间，而不会立即开展工作，最终会使所争取的安全时间消耗殆尽，导致项目的延迟。
（3）完工延报假定是指在项目执行过程中，项目执行人员对提前完成的工序趋向于隐瞒和延期上报。
因此，项目在执行过程中，提前完工带来的时间节约会被浪费掉。
（4）多任务影响是指多重任务带来的准备时间的重复，以及在多任务下，由于没有优先级的规定，为了照顾到每一个项目，每一个项目计划进度都拉长，考虑项目进度100%的安全，加大了大量安全时间，当然绝大多数项目超期仍然是难以避免的。
2.3.4项目进度控制系统
项目进度控制的目的是保证项目实施按预定进度计划进行。
因此进度控制是对当前的实施现状在查找和鉴定之后，分析实际进展对进度计划的偏离，并采取措施确保项目按计划实施。
要实现有效的进度控制，进度控制系统应包括以下五个要素[9]：
（1）建立项目进度实施标准；
（2）获得最新进度情况；
（3）进度偏差分析、评价；
（4）采取纠偏措施；
（5）通知各有关部门。
2.3.5项目进度控制的措施
进度控制是一项全面的、复杂的、综合性的工作，因此要从各方面采取措施，促进进度控制工作。
采用系统工程管理方法，编制网络计划只是第一道工序，更关键的是如何按时间主线进行控制，保证计划的实现。
为此，采取进度控制的措施包括：
（1）加强组织管理。
网络计划在时间安排上是紧凑的，要求参加施工的不同管理部门及管理人员协调配合努力工作。
因此，应从全局出发合理组织，统一安排劳力、材料、设备等，在组织上使网络计划成为人人必须遵守的技术文件，为网络计划的实施创造条件。
（2）分级网络计划控制。
为保证总体目标实现，对工期应着重强调工程项目各分级网络计划控制。
严格界定责任，依照管理责任层层制定总体目标、阶段目标、节点目标的综合控制措施，全方位寻找技术与组织、目标与资源、时间与效果的最佳结合点。
（3）网络计划的实施效果应与经济责任制挂钩。
把网络计划内容、节点时间要求的具体落实，实行逐级负责制，使对实际网络计划目标的执行有责任感和积极性。
同时规定网络计划实施效果的考核评定指标，使各分部、分项工程完成日期、形象进度要求、质量、安全、文明施工均达到规定要求。
（4）网络计划的编制、修改和调整应充分利用计算机，以利于网络计划在执行过程中的动态管理。
在工程项目进度控制管理中，由于人力、物资（材料、设备）的供应和自然条件等因素的影响打破原计划是常有的事，因此，项目管理是对复杂的一次性的工程项目进行计划、组织、指导和控制的管理技术。
目前均以网络计划技术为基础，首先，从工程总体施工需要出发，编制出总体和分项施工的网络计划，从宏观上对工程起到控制作用。
第二，在网络计划的指导下，分别制定出年度、月以及旬的生产计划等三个计划表格，下发到各个施工队、作业班组执行。
第三，在执行过程中搞好材料和人工两项使用计划的落实。
第四，实行工程承包制，在保证工程质量基础上保证工期目标。
在管理时，利用网络计划进行关键工序的考核，奖罚分明。
在项目进度控制的管理过程中，尽量减少或避免进度失控现象。
3．项目进度控制常用方法比较
3.1进度比较横道图
横道图从本世纪初开始使用，是一种在工业生产、工程施工、科研等领域广泛应用的计划图表。
图中左边第一栏标出工作名称，右边为时间，各个单位工作在相应的工作位置画出一条横道线，表示工作的起止时间。
横道图优点为绘图简单方便、直观、易懂，能明确的反映各工序间的前后搭接关系，但也有其无法克服的缺点：
不能反映各工序间错综复杂的逻辑关系，而且无法进行定量分析，不能够计算时差和挖掘计划的潜力。
因此横道图只适用于小而简单的工程或者作为辅助性的图示。
3.2计划评审技术（PERT）
PERT是在1958年由美国海军特种计划局和洛克希德航空公司在规划和研究在核潜艇上发射“北极星”导弹的计划中首先提出的。
其实质是CPM的进一步发展，也就是借用CPM的网络图，但是各个工序的持续时间不是一个定值而是随机变量，通过概率统计的方法计算时间参数、判断关键线路。
按照PERT理论，完工时间是服从围绕最可能时间的正态分布，大项目有较多的活动数，更为符合假设条件，应该要比小项目有更精确的工期估计。
而事实上，许多计划中的活动时间在计划制订时无法确切知道，很少项目可以在估计时间之前完工，大项目尤其如此，原因固然部分来源于增多的风险因素，但在PERT体系中得不到解释是有目共睹的。
3.3“香蕉”曲线法
香蕉型曲线法是以工程网络计划为基础绘制的。
由于在工程网络计划中，工作的开始时间有最早开始时间和最迟开始时间两种，如果按照工程网络计划中每项工作的最早开始时间绘制整个工程项目的计划累计完成工程量，即可得到一条S曲线（ES曲线）；而如果按照工程网络计划中每项工作的最迟开始时间绘制整个工程项目的计划累计完成量，同样可以得到一条S曲线（LS曲线）。
这两条S型曲线组合而成的闭合曲线，即成为香蕉型曲线，如图3-3所示。
香蕉型曲线的控制程序是：
（1）根据工程项目具体要求，编制工程网络计划，并计划工作时间参数；
（2）根据工程网络计划，在以横坐标表示时间，纵坐标表示累计完成工程量的坐标体系中，绘制工程量的ES曲线和LS曲线；
（3）根据每次检查的各项工作实际完成的任务量，计算出不同时间实际完成任务量的百分比，在“香蕉”型曲线的平面内绘制出实际进度曲线；
（4）将实际S曲线与计划香蕉曲线进行比较，以此判断工程进度偏差。
如果实际S曲线落在香蕉型曲线范围之内，说明实际工程进度处于控制范围之内，否则，说明工程进度出现偏差，需要分析原因，并采取措施纠偏；
（5）如果按进度计划做出调整后，需要重新绘制调整后的香蕉曲线，以便在下一步控制过程中进行对比分析。
从上文可以看出，“香蕉”曲线图形能马上显现目前进度和未来进度趋势，表现方式易于掌握。
但“香蕉”曲线只能反映工程进度的总体情况，无法看出各施工过程的具体进展。
而在建筑工程中，不同工序的重要性是不同的。
因此，“香蕉”曲线控制进度时，有其缺陷，即不能突出重点。
3.4关键线路法（CPM）
关键线路法（CPM）由美国杜邦公司和兰德公司于1957年联合研究提出。
关键线路法是计划中工作和工作时间之间的逻辑关系肯定，且对每项工作只估定一个肯定的持续时间的网络计划技术。
[5]本方法主要是通过确定网络的关键路线来实现对项目的管理和监控。
其中，关键工作是指没有机动工作时间的工作，即总时差最小的工作。
当计划工期等于计算工期时，总时差为零的工作就是关键工作。
网络计划中自始至终全由关键工作组成的线路（位于该线路上的各工作总持续时间最长。
），即为关键线路。
在建筑工程领域里利用关键线路法可以做以下内容：
活动的历时估算。
关键线路可以准确估算整个建筑工程项目的历时。
为优化工程项目进度提供数据。
为工程项目的每个活动确定进度计划。
一旦项目开始实施后能为项目提供早期的预警。
当项目负责人觉察到项目进度有延误的时候，关键路径可作为一个工具，告诉负责人该如何压缩关键路径上的活动的历时或者应该为哪些活动增加额外的资源。
实践证明，网路计划技术是一种先进的、有效的计划管理手段。
需要说明的是，CPM计划分为两大类型：
单代号类型（A-N法）和双代号类型（A-A法）。
A-N法主要在欧洲流行，美国、日本和我国多用A-A法。
在第四章中我们将用A-A法进行进度控制。
3.5小结
通过对以上进度控制方法的学习，现得出进度控制常用方法优缺点比较表（表3-1）。
从上表中容易看出，CPM进度控制方式在工程项目进度控制时，比其它进度控制方式有明显的优越性。
因此，下文将用此方法进行实例分析。
4．基于CPM进度控制方式的工程实例分析
4.1进度控制管理的步骤
进度管理在建筑工程管理中是指工期管理，其实质即工期优化管理。
工期优化管理是指压缩计算工期以满足工
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