《生產與運作管理》第5版

項目網絡計劃方法一、學習要點

1、了解網絡計劃方法的基本原理與作用

2、掌握網絡圖的時間參數的計算方法

3、掌握網絡圖的時間-費用優化方法二、內容提要

11.1項目與項目管理概述

11.2網絡計劃方法11.3網絡計劃的優化

項目與項目管理概述網絡計劃優化網絡計劃方法網絡圖繪制網絡計劃時間參數計算網絡時間優化時間-費用優化項目網絡計劃方法本章知識結構圖項目定義項目管理組織形式重點掌握知識點本章引例：北京大興國際機場項目進度快、質量優

閱讀課本的本章引導案例：回答如下問題：

1、北京大興國際機場建設項目在項目管理上有什么舉措保證進度和質量。2、北京大興國際機場項目管理有什么難點？11.1項目與項目管理概述一、項目管理的定義與內容二、項目經理與項目組織形式一、項目管理的定義與內容1。項目的概念

項目是有獨立而完整的資源和作業過程，由相互聯系起來的活動的總體，是一次完整的有組織、有計劃的活動。從生產管理角度，項目是一類特殊的單件生產活動。項目按照不同的標準可以劃分為多種類型：（1）長期項目與短期項目（2）大型項目與小型項目（3）集體項目與個人項目一、項目管理的定義與內容2。項目管理的內容傳統的項目管理的理論是面向制造業和建筑業等工程類活動，即工程項目的管理。工程項目管理一般分為項目立項、項目建設、項目終止等三個階段。服務業的興起，項目管理的知識體系擴展了，不再局限于工程項目的管理，而是面向所有的行業的項目管理。根據項目管理的過程，項目管理內容包括四個階段，即概念階段、開發階段、實施階段、收尾階段。項目管理目前在國際上有專門的項目職業資格考試制度，通過項目管理資格考試者可以勝任項目經理的工作。我國有項目管理專業學位這一個教育項目，同時，項目管理已經形成有專門的教科書，有的學校有項目管理課程。為了不與其他課程重疊，對于項目管理的其他更多的內容，學生們可以參考其他項目管理的教科書。本課程不介紹，只是把項目網絡計劃方法作為一種單件生產計劃方法介紹。二、項目管理的組織形式項目管理的組織形式一般有三種類型：純項目組織、職能組織、矩陣組織。1．職能式的項目管理組織2．純項目式項目管理組織

3．矩陣式的項目管理組織

1、職能式的項目管理組織優點：每個職能部門可以最充分利用其本職能部門的資源，職能內部業務管理比較方便。缺點：多個項目的進度與優先權難以把握，不同部門之間的溝通比較困難，另外，對顧客的響應性也比較差2．純項目式項目管理組織

優點：

每一個項目有一個項目經理專人負責，項目的成員只圍繞某一項目展開工作，目標明確而單一，響應顧客的要求比較快，對項目的進度、質量等控制比較好；項目成員有工作的成就感，工作熱情高，有利于項目之間開展競賽。缺點：

每一項目都有可能存在相同的職能部門，項目結束后，人員重新組合，人員流動大，缺乏工作保障3．矩陣式的項目管理組織

優點：一方面能發揮職能管理的優點，資源的利用率高；另一方面也利用了項目式組織的優點，每一項目都有專人負責與跟蹤，每一個職員都有專業化工作分工，也有穩定的職能管理者。缺點：每一個職員受到來自于職能主管和項目經理的雙重壓力，協調的任務比較重。另外項目經理之間也會在同一職能部門內爭奪資源，當有多個項目需要某瓶頸資源時，各項目經理之間出現矛盾與糾紛。11.2網絡計劃方法一、網絡計劃介紹網絡計劃是一種先進的項目計劃管理方法用一些箭頭和圓圈連接起來的網絡結構圖代表項目計劃執行過程的活動的進展和相互關系。網絡計劃能夠很好應用到項目管理中，作為項目管理的工具。

網絡計劃起源與美國。美國的杜邦公司在化學工廠的建造過程中和美國軍工企業在研發導彈產品中首先使用了網絡計劃的關鍵路線法和計劃評審法，加快了項目的進度，降低了項目成本。項目網絡計劃在大型工程建設和一些大型大型產品裝備研發中經常使用。比如，葛洲壩水利工程就是成功應用網絡計劃的典范。1234ABCD11.2網絡計劃方法二、網絡圖的繪制網絡圖有“雙代號”網絡圖與“單代號”網絡圖兩種。12作業A雙代號法作業表示（雙節點）

單代號法作業表示（單節點）編號

工序名時間本教材使用雙代號的網絡圖三、網絡計劃的時間參數計算（一）節點時間參數計算（二）作業時間參數的計算（三）隨機網絡計劃的時間參數計算（一）節點時間參數計算1.節點(事件)最早發生時間(ET）（１）只有一條輸入線的節點（２）有多條輸入線的節點（一）節點時間參數計算２．節點（事件）最遲發生時間（LT）（１）只有一條輸出線的節點（２）有多條輸出線的節點應用范例11－１已知一網絡圖如圖11-11所示，試計算其每一節點的最早發生時間與最遲發生時間。作業代號后面括號數據為作業時間。A(3)1234576B(5)C(4)E(7)F(8)G(6)H(8)D(10)應用范例11－１（1）節點（事件）的最早發生時間。從原點開始，節點1的最早發生時間為ET(0)=0，其他節點的最早發生時間為：ET(2)=ET(1)+t(1,2)=0+3=3ET(3)=ET(2)+t(2,3)=3+5=8ET(4)=ET(2)+t(2,4)=3+4=7ET(5)=max{ET(4)+t(4,5)，ET(2)+t(2,5)}=max{15,10}=15ET(6)=ET(3)+t(3,6)=8+10=18ET(7)=max{ET(6)+t(6,7)，ET(5)+t(5,7)}=max{26,21}=26應用范例11－１（2）節點（事件）的最遲發生時間。從終點開始，先假設節點7的最遲發生時間為LT(7)=ET(7)=26，則其他的節點最遲發生時間為：LT(6)=LT(7)

t(6,7)=26

8=18LT(5)=LT(7)

t(5,7)=26

6=20LT(4)=LT(5)

t(4,5)=20

8=12LT(3)=LT(6)

t(3,6)=18

10=8LT(2)=min{LT(3)

t(2,3)，LT(4)

t(2,4)，LT(5)

t(2,5)}=min{8-5,20

7,12

4}=3LT(1)=LT(2)

t(1,2)=3

3=0

在比較熟練的情況下，以上計算過程直接在圖上就可以進行，如圖11-11，每一節點上方的“□”和“△”里面的數據就是所計算的結果．應用范例11－１A(3)12345760088201518181272626B(5)C(4)E(7)F(8)G(6)H(8)D(10)33圖11-11網絡時間參數計算（二）作業時間參數的計算作業也叫“活動”，每一作業有4個時間參數：最早開始時間、最早結束時間、最遲開始時間、最遲結束時間。1．作業最早開始時間（ES）與最早結束時間（EF）（二）作業時間參數的計算2．作業最遲開始時間（LS）與最遲結束時間（LF）

作業時間參數的計算可以通過節點時間參數來計算。當計算出節點時間參數以后，可以通過如下圖節點時間參數和作業時間參數的關系來確定。節點時間和作業時間參數的關系ijLTETESEF+t(i,j)LSLF

t(i,j)LTET圖11-12節點時間參數與作業時間參數的關系（二）作業時間參數的計算3．作業時差與關鍵路線（1）作業總時差。總時差也稱為總富裕時間，或總寬余時間。總時差是在不影響總工期的前提下，某項作業最遲開始（結束）時間與最早開始（結束）時間的差．（二）作業時間參數的計算（2）作業單時差。作業單時差是在不影響下一個作業的最早開始時間的前提下，該作業可以推遲開始與結束的時間，也叫自由富裕時間，（二）作業時間參數的計算（3）關鍵路線。關鍵路線是整個網絡計劃圖中時間最長的路線。關鍵路線有如下基本特征。

1）關鍵路線上各節點（事件）的兩個時間參數（最早發生時間與最遲發生時間）相等。

2）關鍵路線是所有路線中最長的。

3）關鍵路線的作業為關鍵作業，關鍵作業的最早開始時間等于最遲開始時間，最早結束時間等于最遲結束時間。

4）關鍵路線上各作業的總時差為零。

A(3)12345760088201518181272626B(5)C(4)E(7)F(8)G(6)H(8)D(10)330303作業時間參數的確定圖解法3881818263881803310377151521812122026201826+3-3+10-10關鍵路線及其時間參數A(3)12345760088201518181272626B(5)C(4)E(7)F(8)G(6)H(8)D(10)330303388181826388181320310377151521812122026201826關鍵路線A-B-D-H,長度26

（1）關鍵路線上所有的節點的兩個時間參數相等：ET(i)=LT(i)（2）所有的關鍵路線的作業，ES(ij)=LS(ij),EF(ij)=LF(ij)（三）隨機網絡計劃的時間參數計算1．隨機型網絡計劃的工期與方差隨機網絡的作業時間一般采用三種時間估計法確定，然后用平均時間表示．作業時間作業時間的方差a-最樂觀時間m—最可能時間b—最悲觀時間（三）隨機網絡計劃的時間參數計算項目工期由關鍵路線決定，如果關鍵路線有n個作業，那么項目的工期與方差為：（三）隨機網絡計劃的時間參數計算2．隨機型網絡計劃的完工概率（1）項目按期完工的概率。如果給定項目的工期為D，項目按期完工的概率可以用如下方法計算。1）先用已經計算了的總工期與標準偏差確定一個標準正態分布參數：式中——給定的工期；

——按照關鍵路線計算得到的預計工期。（三）隨機網絡計劃的時間參數計算2）項目按預定工期D完工的概率為p=p(z)，可通過查正態分布表得到．（2）給定完工概率下的工期。如果給定一個完工概率p=p(z)，那么可以通過查正態分布表得到系數z，用下式計算工期：應用范例11-2已經有一項目的網絡圖如圖11-13所示，各作業的工期如表11-3，計算：（1）項目在28天完工的概率；（2）項目按期完工的概率為95%，則工期應定為多少比較合適？1324567895533671047729方差作業最樂觀時間A最可能時間M最悲觀時間B平均時間t(i,j)21—31--43--54—5（虛作業）64--64--75--77—86—88--96--923２3４５７９３５１５3535６７９１０４７２７4747８９1111５９３９３５３５６７９10４７２７1/94/91/94/94/94/94/91/91/94/91/94/9表11-3項目網絡參數的統計單位：天應用范例11-2根據圖11-13和表11-3可以計算各節點的時間參數，如圖11-14。根據圖11-14，可以知道關鍵路線是1-3-5-7-8-9。總工期T為26天。1324567895533671047720055311310101010172020924242626應用范例11-2（1）項目在28天完工的概率。先計算項目工期的方差：=1.1055

查正態分布表，得：概率為0.965，即項目在28天完工的概率約是96.5%。應用范例11-2（2）計算項目按期完工概率為95%的工期。已知p(z)=0.95，查標準正態分布表得，z=1.65，則：=26+1.651.105=27.82(天)即：按照完工概率９５％計算的話，項目的工期應該約是２7.82天比較合適三、網絡計劃的優化網絡計劃的優化有三種形式：網絡時間優化、時間-費用優化、時間-資源優化。本書重點介紹有關時間-費用優化。（一）網絡時間優化（二）時間-費用優化（三）時間-資源優化下面重點介紹前面兩種優化問題（一）網絡時間優化（1）把串行的作業改為并行或平行交叉的作業。（2）縮短關鍵作業的時間。

1）從技術上，采用新的工藝、新技術。

2）從資源上，合理調整資源的利用。

3）從組織上，對關鍵作業的人員采取更大的獎勵與懲罰措施，或為關鍵作業選拔能力更強的人員，提高工作效率。（二）時間-費用優化1．直接費用作業時間費用Cmtmt0C0圖11-15直接費用與作業時間的關系（二）時間-費用優化2．間接費用項目的間接費用是與整個項目進度有關的，但是不能分攤在每個作業上的費用，如項目經理的薪金、日常行政管理費用、資金的利息、拖期罰款等。間接費用與總工期成正比關系，即：（二）時間-費用優化工期費用直接費用間接費用總費用T*圖11-16項目的費用變化曲線（二）時間-費用優化3．時間-費用優化的步驟（1）從關鍵路線入手，尋找直接費用變化率最小的作業，采用試探方法壓縮其作業時間，并保證壓縮后的作業必須仍然在關鍵路線上。（2）計算壓縮后的直接費用、間接費用和總費用變化量；（3）確定新的關鍵路線，如果壓縮后的總費不再減少，則停止，否則回到步驟1。應用范例11-3已知某項目的網絡圖如圖11-17所示，有關各作業的正常時間、正常費用、趕工時間、趕工費用如表11-4所示。該項目每天的間接費用為400元，求最佳工期。13245６7A(4)B(3)E(10)C(6)D(3)F(4)G(8)H(7)I(5)J(8)應用范例11-3求解步驟如下：（1）計算各作業的直接費用變化率，結果填于表11-4的最后一列。（2）確定關鍵路線、正常工期與費用。從圖11-117，確定關鍵路線為C-H-J，總工期為21天。總費用等于直接費用與間接費用之和。

直接費用為11200元，間接費用為8400元（21

400）。總費用為19600元。（3）從關鍵路線入手，選擇直接費用變化率最小的作業進行壓縮。第1次壓縮作業C(壓縮2天），得到工期19。總成本19000。

第2次壓縮作業E,J（分別壓縮2天），工期為17。總成本為18933.4.第3次壓縮作業E,H（分別壓縮1天），工期為16。總成本為18950。由于第三次壓縮以后，項目的成本變大了，因此可以認為第2次壓縮的結果為最佳結果。

應用范例11-3作業代號節點作業時間直接費用直接費用變化率正常時間趕工時間正常費用趕工費用ABCDEFGHIJ1—21—41—33—42—52—44—73—65—76—743631048758214273853610008001200600200012001600150050080015001800140080025001600160020009001200250500100200166.74000250200200表11-4項目費用統計表時間單位：天，費用單位：元直接費用變化間接費用變化總費用變化工期21天19天17天√16天趕工作業無C(壓縮2)C(壓縮2)E,J（各壓縮2）C(壓縮2)E,J（各壓縮2）E,H（各壓縮1）（+）0200166.7*2+200*2+200=933.4166.7+250+933.4=1350（-）0