用網路圖解模型表達計畫管理的一種方法。其基本原理是應用網路圖描述一項計畫中各個工作(任務、活動、過程、工序)的先後順序和相互關係;估計每個工作的持續時間和資源需要量;通過計算找出計畫中的關鍵工作和關鍵線路;再通過不斷改變各項工作所依據的資料和參數。選擇出最合理的方案並付諸實施;然後在計畫執行過程中還要進行有效的控制和監督,保證最合理地使用人力、物力以及財力和時間,順利完成規定的任務。這種方法在工業、農業、國防、關係複雜的科學研究計畫和管理中,都得到應用。在在土木建築工程中,主要用以編制工程項目的進度計劃,提出相應的各項資源需用計劃和有效地組織、監督和指導施工。

  沿革 1957年,美國杜邦化學公司為瞭改進工業企業的生產計劃管理,提出瞭一種稱為“關鍵線路法”(簡稱為CPM)的計劃管理新方法。1958年,美國海軍特種工程局在制訂北極星導彈研制計劃時,為瞭對這項錯綜復雜的科研試制課題,實現嚴格有效的科學控制和管理也提出一種新的計劃管理方法,稱為“計劃評審技術”(簡稱PERT)。這兩種方法主要差異是各項工作的預估持續時間在CPM方法中是肯定的,而在PERT方法中,則為非肯定的。由於這兩種方法都是在網絡圖形基礎上從事計劃和管理工作的,所以一般稱為“網絡計劃技術”。也有稱“統籌法”的。

  分類 網絡模型種類繁多。根據繪圖表達方法的不同,分為雙代號表示法(以箭號表示工作,以CPM關鍵線路法為代表)和單代號表示法(以節點表示工作);根據表達的邏輯關系和時間參數肯定與否,又可分為肯定型和非肯定型兩大類;根據計劃目標的多少,可以分為單目標網絡和多目標網絡模型;根據內容涉及的范圍大小和項目劃分程度的粗細,又可分為總體網絡和局部輔助網絡。此外,還有無時間坐標和有時間坐標的網絡圖等。

  ① 雙代號表示法。用一個箭號表示一個工作、活動或工序(圖1)。通常需要占用一定的時間、消耗一定的資源,如灌築柱基混凝土、吊裝樓板、鋪砌路面等。也有隻占用時間的工序,如混凝土養護、領取開工執照等。箭頭和箭尾的圓圈叫做事件(節點),表示工作完成或開始的瞬間。有兩個或兩個以上箭號交點處的圓圈,表示必須等待前面的工作結束,後面的工作才能開始。如圖2所示,工作B和C完成之後,工作E和F才能開始。任何一個工作都可用前後兩個圓圈的編號表示,因而稱為雙代號表示法。把完成一項計劃或一項工程所有的工作,根據先後順序和它們之間的邏輯關系,用上述圖例繪制成的圖,稱雙代號網絡圖(圖2)。

  此外,從圖2起點事件①沿箭頭指向到結束事件⑥之間,有很多條不同線路。通過計算可以找出工期最長的線路,例如圖中通過①—③—④—⑥的線路。這條線路稱關鍵線路。位於關鍵線路上的工作稱關鍵工作。這些工作完成的快慢直接影響整個工期。在網絡圖上關鍵線路通常用粗線或雙線表示。

  ② 單代號表示法。用一個大圓圈或一個大方框作為節點表示一項工作(圖3)。把工作名稱、編號、預估的持續時間,都寫在圓圈或方框之內。箭號僅用來表示工作先後的順序關系。由於一個編號可以代表一項工作,因此稱為單代號表示法。用上述圖例繪成的圖形,稱單代號網絡圖(圖4)。

  雙代號網絡圖的表達形式很象橫道圖,必要時還可用箭桿的長短表示預估時間的長短,在土木建築工程中應用較普遍。但當邏輯關系復雜時,圖中要增添若幹個虛工作,這樣就容易造成差錯。單代號網絡圖具有繪圖簡單,便於修改調整等優點,近年來,應用日益增多。

  編制網絡計劃的關鍵 網絡計劃技術是一種先進的科學管理方法,它有助於領導人在計劃管理業務上,做出正確的判斷。但網絡模型能否反映實際、計算結果能否確鑿可靠,則有賴於計劃編制人員的知識水平和引用數據的可靠性。通常要求主持編制的人員在編制網絡計劃前,對任務或工程的全局應有透徹詳盡的瞭解。對各項工作的內容、順序、相互關系和解決問題的途徑和方法,需要占用的時間以及有關各項資源的消耗數字均占有充分可靠的分析和資料。然後信守“排在前面的工作完成之後,排在後面的工作才能開始”這一原則,編排網絡模型並繪制網絡圖。在計算進度計劃時,每一工作預估的持續時間,必須由熟悉這項工作施工工藝,有著豐富實踐經驗的人員提供。在進行方案調整、選擇優化方案時,在提出各項資源需用計劃時,都要有恰當的定額數據,作為調整、修改、對比的依據。這些數字直接與計算結果有關,是網絡計劃得出正確結論的關鍵。

  網絡圖的計算 網絡圖的計算包括關鍵線路持續時間(總工期)的計算;事件最早可能、最遲必需時間的計算;工作最早可能開始和結束時間的計算;工作最遲必需開始和結束時間的計算以及總的和局部機動時間(時差)的計算。這些參數的計算可以采用圖算法、表算法或電算法。由前向後推算,可以得出總工期以及每一事件和工作的最早可能時間。如果得出的總工期與設想中的要求不符,可以借助於改變生產工藝或施工方法,增減資源供應強度,包括勞力、施工機械、延長作業時間和增加班次等手段,重新規定預估持續時間,重新編排,直至求出滿意的總工期為止。由後向前推算,可以找出關鍵線路、關鍵工作和非關鍵性工作,以及每一事件和工作的最遲必需時間、總機動時間和局部機動時間等參數。

  網絡計劃的優化 所謂優化就是通過利用在非關鍵性工作上的機動時間,推遲或提前這些工作開始的時間,不斷改善網絡計劃的最初方案,在滿足規定衡量指標條件下,尋求最優方案的課題。例如,當網絡計劃計算的結果表明:在某些階段資源的需用量超過人力、材料、施工機械、資金供應可能時,為瞭削減出現的高峰,某些工作的開始時間就要被迫推遲,這些工作時間推遲的幅度如果超過機動時間允許的界限,則勢必導致整個計劃總工期的延長。究意推遲那一些工作,才能在不拖延或者盡量少拖延總工期的情況下,符合該階段所給資源指標的限額,就是“資源有限,工期最短”的優化問題。

  其他類似的課題還有:在規定工期的條件下,尋求投入資源最少的優化方案;在規定工期內完成整個計劃的條件下,尋求成本最低的優化方案等。規定的目標不同,依據的優化理論和解決問題的途徑也有所不同。但不管采用那一種方法,都需要進行大量繁冗的計算工作,因此,往往需要借助於電子計算機。

  網絡計劃的調整 網絡計劃經過優化後,即可付諸實施。但由於客觀情況千變萬化,實際進度往往和計劃要求有較大的出入。因此,在執行網絡計劃的過程中,必須不斷地進行有效的控制和監督。具體做法是由基層執行單位定期提供信息,包括工作項目是否按計劃完成,工程量有無增減,以及預估持續時間與實際是否相符,然後重新計算和對網絡圖做出相應的調整,找出新的關鍵線路和相應的關鍵工作,保證計劃管理工作始終在嚴格的科學管理指導下循序進行。為瞭簡化整個網絡計劃頻繁的調整和修改,也可以在總體網絡制定後,以總體網絡為依據,按時間把總工期劃分為若幹個階段,或按工程分部劃分為若幹個步驟,然後按階段或步驟,分別編制局部的輔助網絡。

  網絡計劃和橫道圖的差異 橫道圖最大的優點是簡單明瞭,幾乎任何人都可以對它的含義一目瞭然(圖5)。

  和橫道圖相比,網絡計劃則有下列五大優點:①網絡計劃可以把工程項目劃分得很細,工序間的邏輯關系一清二楚,進度計劃比較完善。②網絡計劃對工作項目羅列得比較詳盡,包括那些隻占用時間,而不消耗資源的工作。③網絡計劃將各工作間的順序相互邏輯關系明確地表示出來。④網絡模型對計劃管理起到嚴密的監督和控制作用。對計劃的耽誤和推遲,都可以根據具體數字,指出任何延誤給建設總工期造成的後果和影響。⑤網絡計劃對進度計劃的調整和修改,提供適用的模型。

  網絡計劃技術具有能夠清晰地反映各項工作之間相互制約、相互依賴的關系,可以求出各項時間參數,指出關鍵和機動餘地的所在;能夠從多種可行方案中,找出比較優化的方案。在計劃管理工作執行過程中,能夠進行有效的控制和監督,根據變化瞭的情況,從事必要的調整。在關鍵復雜的計劃管理工作中,可以利用電子計算機進行運算。因此,這一套建立模型、預測、優化、運用現代化演算機具的科學管理方法,勢必在今後計劃管理工作中得到日益廣泛的應用。

  

參考書目

 江景波等編著:《建築施工》,同濟大學出版社,上海,1985。