第七章-计划评审方法和关键路线法课件.ppt
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1、第七章 计划评审方法和关键路线法PERT网络图PERT网络图的计算关键路线和网络计划的优化完成作业的期望时间和在规定时间内实现事件的概率本章主要内容:本章主要内容:1/6/20231引言 用网络分析的方法编制的计划称为用网络分析的方法编制的计划称为网络计划网络计划。计划评审。计划评审方法方法(PERTPERT)和关键路线法和关键路线法(CPMCPM),又称,又称网络计划技术网络计划技术。它是它是20世纪世纪50年代末发展起来的一种编制大型工程进度计划年代末发展起来的一种编制大型工程进度计划的有效方法。的有效方法。1/6/20232 19561956年年,美美国国杜杜邦邦公公司司在在制制定定企企
2、业业不不同同业业务务部部门门的的系系统统规规划划时时,制制定定了了第第一一套套网网络络计计划划。这这种种计计划划借借助助于于网网络络,表表示示各各项项工工作作与与所所需需要要的的时时间间,以以及及各各项项工工作作的的相相互互关关系系,通通过过网网络络分分析析研研究究工工程程费费用用与与工工期期的的相相互互关关系系,并并找找出出在在编编制制计计划划时时及及计计划划执执行行过过程程中中的的关关键键路路线线。这种方法称为这种方法称为关键路线法(关键路线法(Critical Path MethodCritical Path Method)简称简称CPMCPM。19581958年年,美美国国海海军军武武
3、器器部部,在在制制定定研研制制“北北极极星星”导导弹弹计计划划时时,同同样样地地应应用用了了网网络络分分析析方方法法与与网网络络计计划划。但但它它注注重重于于对对各各项项工工作作安安排排的的评评价价和和审审查查。这这种种计计划划称称为为计计划划评评审审方方法法(Program Program Evaluation Evaluation and and Review Review TechniqueTechnique)简简称称为为PERTPERT。鉴鉴于于这这两两种种方方法法的的差差别别,所所以以,CPMCPM主主要要应应用用于于以以往往在在类类似似工工程程中中已已取取得得一一定定经经验验的的承
4、承包包工工程程;PERTPERT更多地应用于研究与开发项目。更多地应用于研究与开发项目。引言1/6/20233 在这两种方法得到应用推广之后,又陆续出现了类似的最低成在这两种方法得到应用推广之后,又陆续出现了类似的最低成本估算计划法、产品分析控制法、人员分配法、物资分配和多种项本估算计划法、产品分析控制法、人员分配法、物资分配和多种项目计划制定法等等。虽然方法很多,各自侧重的目标有所不同。但目计划制定法等等。虽然方法很多,各自侧重的目标有所不同。但它们都应用的是它们都应用的是CPMCPM和和PERTPERT的基本原理和基本方法。的基本原理和基本方法。国内外应用网络计划的实践表明,它具有一系列优
5、点,特别适国内外应用网络计划的实践表明,它具有一系列优点,特别适用于生产技术复杂,工作项目繁多、且联系紧密的一些跨部门的工用于生产技术复杂,工作项目繁多、且联系紧密的一些跨部门的工作计划。例如新产品研制开发、大型工程项目、生产技术准备、设作计划。例如新产品研制开发、大型工程项目、生产技术准备、设备大修等计划。还可以应用在人力、物力、财力等资源的安排,合备大修等计划。还可以应用在人力、物力、财力等资源的安排,合理组织报表、文件流程等方面。理组织报表、文件流程等方面。引言1/6/20234 2020世纪世纪6060年代我国开始应用年代我国开始应用CPMCPM与与PERTPERT,并根据其基并根据其
6、基本原理与计划的表达形式,称它们为网络技术或网络方法,本原理与计划的表达形式,称它们为网络技术或网络方法,又按照网络计划的主要特点又按照网络计划的主要特点统筹安排,把这些方法称为统筹安排,把这些方法称为统筹方法,华罗庚先生在这项技术的引进与推广方面作出了统筹方法,华罗庚先生在这项技术的引进与推广方面作出了很大努力。很大努力。引言1/6/20235引言2020世纪初,世纪初,H.L.H.L.甘特创造了甘特创造了“甘特法甘特法”;将各项工作任务按其起迄时刻用一条粗线表示在有时间坐将各项工作任务按其起迄时刻用一条粗线表示在有时间坐标的图表上;标的图表上;横道图能清楚地表明各项任务的进度安排,对提高管
7、理水横道图能清楚地表明各项任务的进度安排,对提高管理水平作用明显。平作用明显。甘特图(横道图)甘特图(横道图)横道图法的缺点横道图法的缺点:不能显示各工作之间的内在联系和逻辑:不能显示各工作之间的内在联系和逻辑关系;不能清晰地显示影响整个工程的关键因素。关系;不能清晰地显示影响整个工程的关键因素。1/6/20236 编制网络计划包括编制网络计划包括绘制网络图,计算时间参数,确定关键路绘制网络图,计算时间参数,确定关键路线及网络优化线及网络优化等环节。等环节。1/6/202371 PERT网络图 网络计划是用网络分析的方法编制的计划。为了编制网络网络计划是用网络分析的方法编制的计划。为了编制网络
8、计划,首先需绘制网络图。网络图是由结点计划,首先需绘制网络图。网络图是由结点(点点)、箭线及权所、箭线及权所构成的有向图,即有向的赋权图。构成的有向图,即有向的赋权图。12345678A AB BCCE ED DGGH HI IJ JK KF F5 54 43535101011114 415152020151521212525图图7 71 11/6/202381 PERT网络图 PERT网络图的基本概念网络图的基本概念1 1、作业(或叫工序、活动):、作业(或叫工序、活动):任何需要一定的人力、物力等资源和时间的行动,它是任何需要一定的人力、物力等资源和时间的行动,它是指为了完成工程项目,在工
9、艺技术和组织管理上相对独立的指为了完成工程项目,在工艺技术和组织管理上相对独立的工作或活动。一项工程由若干个作业组成。工作或活动。一项工程由若干个作业组成。作业用箭线作业用箭线“”表示。权表示。权表示为完成某个工序所需要表示为完成某个工序所需要的时间或资源等数据,通常标注在箭线下面或其它合适的位的时间或资源等数据,通常标注在箭线下面或其它合适的位置上。置上。与某道工序前面直接相连的工序称为与某道工序前面直接相连的工序称为紧前工序紧前工序;其后直;其后直接相连的后继工序为接相连的后继工序为紧后工序紧后工序。1/6/202391 PERT网络图2 2、事件(也称事项,结点)、事件(也称事项,结点)
10、(1 1)它是一个或若干个工序的开始或结束,是相邻工序)它是一个或若干个工序的开始或结束,是相邻工序在时间上的分界点。在时间上的分界点。(2 2)事件用圆圈和里面的数字表示,数字表示结点的编)事件用圆圈和里面的数字表示,数字表示结点的编号,如号,如,等。等。箭尾结点表示工序的开始,箭尾结点表示工序的开始,箭头结点表示工序的完成。箭头结点表示工序的完成。(3 3)结点)结点(事项事项)本身既不消耗人力、物力,也不占用时本身既不消耗人力、物力,也不占用时间。间。125a作业作业a a:(1 1,2 2)ij一般如果起点事件为一般如果起点事件为i i,终点事件终点事件为为j j,将该作业记为(将该作
11、业记为(i,j i,j)。1/6/2023101 PERT网络图3.3.路线:路线:起点事件(图的最初事件)与终点事件(最终事件)起点事件(图的最初事件)与终点事件(最终事件)之间由各项作业连贯组成的一条路。之间由各项作业连贯组成的一条路。关键路线:关键路线:各弧权重总和最大的路线,或称主要矛盾路线,各弧权重总和最大的路线,或称主要矛盾路线,它决定网络图上所有作业需要的最短时间。它决定网络图上所有作业需要的最短时间。4.4.网络图网络图:由工序、事项及时间参数所构成的有向图即为网:由工序、事项及时间参数所构成的有向图即为网络图。络图。1/6/2023111 PERT网络图 在绘制网络图中,用一
12、条弧和两个结点表示一个确定的在绘制网络图中,用一条弧和两个结点表示一个确定的工序。例如,工序。例如,表示一个确定的工序表示一个确定的工序B B。工序开始的结工序开始的结点称为箭尾结点,如点称为箭尾结点,如B B工序的工序的;工序结束的结点称为箭头;工序结束的结点称为箭头结点,如结点,如B B工序的工序的 。称为箭尾事项,称为箭尾事项,称为箭头事项。称为箭头事项。工序的箭尾事项与箭头事项称为该工序的相关事项。在工序的箭尾事项与箭头事项称为该工序的相关事项。在一张一张网络图上只能有始点和终点两个结点网络图上只能有始点和终点两个结点,分别表示工程的开始,分别表示工程的开始和结束,和结束,其它结点既表
13、示上一个(或若干个)工序的结束,其它结点既表示上一个(或若干个)工序的结束,又表示下一个(或若干个)工序的开始又表示下一个(或若干个)工序的开始。1/6/2023121 PERT网络图 建立建立PERT网络图的准则和注意事项网络图的准则和注意事项为正确反映工程中各个工序的相互关系,在绘制网络图时,为正确反映工程中各个工序的相互关系,在绘制网络图时,应遵循以下准则:应遵循以下准则:(1)(1)方向的规定。方向的规定。网络图是有向图,按照工艺流程的顺序,网络图是有向图,按照工艺流程的顺序,规定工序规定工序从左向右,从上到下从左向右,从上到下排列。排列。(2)(2)编号的规定。编号的规定。编号应从始
14、结点开始,编号应从始结点开始,从左向右,从上到从左向右,从上到下排列;箭头标号大于箭尾标号,下排列;箭头标号大于箭尾标号,直到终结点。(始点编号直到终结点。(始点编号一般从一般从1 1开始。)开始。)1/6/2023131 PERT网络图如图如图7 72 2的画法是错误的,图的画法是错误的,图7 73 3的画法是正确的。的画法是正确的。图图7 72 2图图7 73 3 (3)(3)相邻两个结点之间只能有一条弧。相邻两个结点之间只能有一条弧。即一个工序用确定的即一个工序用确定的两个相关事项表示,某两个相邻结点只能是一个工序的相关事两个相关事项表示,某两个相邻结点只能是一个工序的相关事项。在计算机
15、上计算各个结点和各个工序的时间参数时,相关项。在计算机上计算各个结点和各个工序的时间参数时,相关事项的两个结点只能表示一道工序,否则将造成逻辑上的混乱。事项的两个结点只能表示一道工序,否则将造成逻辑上的混乱。123abc1342abc1/6/2023141 PERT网络图(4)(4)虚工序虚工序 为了用来表达相邻工序之间的衔接关系,而实际上并不为了用来表达相邻工序之间的衔接关系,而实际上并不存在虚设的工序。存在虚设的工序。虚工序不需要人力、物力等资源和时间虚工序不需要人力、物力等资源和时间。只表示某工序。只表示某工序必须在另外一个工序结束后才能开始。用虚箭线必须在另外一个工序结束后才能开始。用
16、虚箭线表示,表示,表示工时为表示工时为0 0。如图如图7 71 1中,虚工序中,虚工序 只表示在只表示在 B B工序结束后,工序结束后,H H、I I、J J 工序才能开始。工序才能开始。12345678A AB BCCE ED DGGH HI IJ JK KF F5 54 43535101011114 4151520201515212125251/6/2023151 PERT网络图(5)(5)紧前工序与紧后工序紧前工序与紧后工序A AB BCCCCA AB BA AB BCCD DA AB BCCD D(a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)1/6/2023161 PERT网络图(6
17、)(6)网络图中不能有回路。网络图中不能有回路。在本章讨论的网络图中不能有回路,即不可能有循环现在本章讨论的网络图中不能有回路,即不可能有循环现象。否则,将使组成回路的工序永远不能结束,工程永远不象。否则,将使组成回路的工序永远不能结束,工程永远不能完工。在如下网络图能完工。在如下网络图7 74 4中出现的情况,显然是错误的。中出现的情况,显然是错误的。1 12 23 34 4a ab bc cd d图图7 74 41/6/2023171 PERT网络图(7)(7)始点和终点始点和终点 在网络图中,为表示工程的开始和结束,在网络图中,为表示工程的开始和结束,只能有一个始只能有一个始点和一个终点
18、点和一个终点。也就是除始点和终点外,其它各个结点的前。也就是除始点和终点外,其它各个结点的前后都应有弧相连接,即后都应有弧相连接,即图中不能有缺口,使网络图从始点经图中不能有缺口,使网络图从始点经任何路线都可到达终点任何路线都可到达终点。否则,将使某些工序失去与其紧后。否则,将使某些工序失去与其紧后(或紧前)工序应有的联系。(或紧前)工序应有的联系。当工程开始时有几个工序平行作业,或在几个工序结束当工程开始时有几个工序平行作业,或在几个工序结束后完工,用一个始点、一个终点表示。若这些工序不能用一后完工,用一个始点、一个终点表示。若这些工序不能用一个始点或一个终点表示时,个始点或一个终点表示时,
19、可用虚工序把它们与始点或终点可用虚工序把它们与始点或终点连起来。连起来。1/6/2023181 PERT网络图 (8)(8)交叉作业交叉作业。画图时尽量避免箭线交叉。画图时尽量避免箭线交叉。对需要较长时间才能完成的一些工序,在工艺流程与生对需要较长时间才能完成的一些工序,在工艺流程与生产组织条件允许的情况下,可以不必等待工序全部结束后再产组织条件允许的情况下,可以不必等待工序全部结束后再转入其紧后工序,而是分期分批的转入,这种方式称为交叉转入其紧后工序,而是分期分批的转入,这种方式称为交叉作业。交叉作业可以缩短工程周期。作业。交叉作业可以缩短工程周期。例如,修建某段铁路时,有三道工序:修路基(
20、例如,修建某段铁路时,有三道工序:修路基(A A)、铺路碴()、铺路碴(B B)、)、铺钢轨(铺钢轨(CC)。显然不会等一项工序全部完成之后再开始另一项工序。)。显然不会等一项工序全部完成之后再开始另一项工序。例如,可以将每道工序分为两段交叉作业,设例如,可以将每道工序分为两段交叉作业,设A=A1A=A1A2A2,B=B1B=B1B2B2,C=C1C=C1C2C2可以绘制如图所示的网络图。可以绘制如图所示的网络图。1/6/2023191 PERT网络图 (9)(9)网络图的步局网络图的步局 在网络图中,尽可能将在网络图中,尽可能将关键路线布置在中心位置,并尽关键路线布置在中心位置,并尽量将联系
21、紧密的工作布置在相近的位置。量将联系紧密的工作布置在相近的位置。为使网络图清楚和为使网络图清楚和便于在图上填写有关的时间数据与其它数据,弧线尽量用斜便于在图上填写有关的时间数据与其它数据,弧线尽量用斜线或水平线或具有一段水平线的折线。线或水平线或具有一段水平线的折线。1/6/2023201 PERT网络图练习:绘制网络图练习:绘制网络图作作业业代号代号紧紧前作前作业业A A无无B BA ACCB BD DB BE EB BF FCC、D D、E E15234ACEB6DF71/6/2023211 PERT网络图练习:绘制网络图练习:绘制网络图作作业业代号代号紧紧前作前作业业A A无无B BA
22、ACC无无D DA A、CCE ECCF FB B、D D、E E13452ACEB6DF1/6/2023222 PERT网络图的计算 为了编制网络计划和找出关键路线,要计算网络图中各为了编制网络计划和找出关键路线,要计算网络图中各个工序的有关时间,称这些有关时间为网络时间。个工序的有关时间,称这些有关时间为网络时间。作业时间作业时间(tij):为完成某一工序所需要的时间称为该工序为完成某一工序所需要的时间称为该工序的作业时间,用的作业时间,用tij 或或t(i,j)表示。表示。一时估计法一时估计法三时估计法三时估计法最乐观时间:用最乐观时间:用a a表示表示最可能时间:用最可能时间:用mm表
23、示表示最悲观时间:用最悲观时间:用b b表示表示 利用这三个时间,每道工序的期望工时可估计为:利用这三个时间,每道工序的期望工时可估计为:1/6/2023232 PERT网络图的计算1、作业的最早开始时间、作业的最早开始时间tES(i,j)任何一个工序都必须在其紧前工序结束后才能开始。紧前工序任何一个工序都必须在其紧前工序结束后才能开始。紧前工序最早结束时间即为工序最早可能开始时间,简称为工序最早开始时最早结束时间即为工序最早可能开始时间,简称为工序最早开始时间,用间,用tES(i,j)表示。表示。tES(i,j)=maxtEF(k,i)可以假定最初事件在时刻零实现。可以假定最初事件在时刻零实
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