关于网络优化的探讨

摘要：在建筑工程施工过程中，由于影响工程进度的因素较多，再加上项目施工本身的技术经济特点，使得承包商要想搞好进度控制，就必须不断根据各种变化情况，进行动态控制，即根据对控制目标的影响，进行网络计划的调整和优化。为此本文将对如何进行网络优化进行详细的探讨。

关键词： 工程进度 动态控制 网络优化

中图分类号：G250文献标识码： A 文章编号：

一、网络优化概述

1、网络优化的概念

网络优化是在既定的条件下，对初步拟定的网络计划方案，利用时差不断调整和改善，使之达到工期最短、成本最低、资源最优的目的。

2、网络优化的类型

网络优化的类型包括时间优化、工期与成本优化和资源优化三方面的内容。

二、网络优化的具体方法

（一）、网络优化的时间优化

1工期优化概述

1）工期优化基本原理

（1）利用时差，前后移动各项工作，改变有关工作的时间参数，从而达到资源参数的调整。

（2）利用关键线路，对关键工作适当增加资源的投入，缩短其工作持续时间，从而缩短工期。

2）网络优化的措施与途径

（1）网络优化主要是调整关键线路上的关键工作，因此可采取下述措施：

①将顺序施工的关键工作改为平行施工或者搭接施工

②将顺序施工的关键工作调整为流水作业方式

③缩短关键工作的持续时间。

（2）时间优化的途径是压缩关键线路的长度（即缩短工期），缩短工期通常可以采用如下步骤：

①平均压缩关键线路工作的持续时间

②依次压缩关键线路工作的持续时间

③选择压缩关键线路工作的持续时间

2工期优化步骤

网络优化的关键方法是循环法，要缩短工期就必须压缩关键线路，因此就必须从关键线路入手。循环优化法的基本原理是：计算初始网络计划图的计划工期和关键线路，将计划工期与指令工期比较求出需要缩短的时间，采取适当的时间优化途径压缩关键工作持续时间，从而压缩了关键线路工作长度，并重新计算网络计划的工期和确定新的关键线路，此时如果网络计划的工期不大于指令工期，时间优化即告完成；否则重复上面的步骤进行调整。

（二）、工期—成本优化

1、工期—成本优化概述

1）概念

工期—成本优化又叫做费用优化。是指寻求工程总成本最低时的工期或者按照要求工期寻求最低成本的计划安排过程。

2）工期与成本之间的关系

（1） 连续性工期与直接费用的关系

a直接费用的计算：直接费=劳动量×每工日（台班）费用

b在连续型的直接费用变化率中是采用近视的方法表示将曲线近视为直线（如上图）

直接费用的变化率（赶工费率）=（Cb-Ca）/（ta-tb）

（2）离散型工序的工序与直接费用的关系

离散型直接费用不存在变化率，只有直接费用的数值（或直接成本），选用不同的时间就有相应的直接费用值。

2、工期—成本优化的方法

1)工期—成本优化的目标

获得直接费用最低的曲线，与间接费用（一般曲线）叠加后形成总费用曲线，从而找到总费用最低的最优工期。

2）工期—成本优化的途径

将工作进度计划从正常工期开始，压缩关键工序的持续时间，从而压缩了工程的工期，一直压缩到工程的极限工期。同时要保证在压缩过程中所增加的直接费用是最少的。

3）工期—成本优化的方法与注意事项

（1）选择压缩的关键工序，保证直接费增加最少—赶工费率最低

①只有一条关键线路时，选择赶工费率最低的关键工序。

②两天以上关键线路时，选择赶工费率和最低的多个关键工序。

（2）选择压缩合理的工作量

①不能超过工序的极限持续时间

②应保证压缩后的关键工序仍是关键工序。即通过时差分析总时差和自由时差，是否满足要求，及不能超压和欠压；将关键线路长短计算出来，逐条比较，来决定压缩量。

（三）、资源优化

资源优化主要包括工期一定资源均衡和资源有限工期短两大方面的内容。

1、工期一定资源均衡

工期一定资源均衡优化的目标就是使资源的柱状图高差最小。

该优化的通俗说法就是在工期不变的情况下，对相应的资源进行削峰填谷，就是在时标网络图上，对资源峰值高有波浪线的工序进行前后移动，调整到资源峰值较低的时间段位置。一般只是一种资源的调整，多种资源的调整难度相对较大，所得的实际意义并没有多大的用处。

2、资源有限工期最短

资源有限工期最短的网络优化主要是当两个以上的工序进行平行施工时，资源数量无法满足平行施工的要求，例如：当两个路基填筑平行施工时，此时只有一台压路机，因此无法进行平行施工。解决的方法有两种：①购买或者租赁一台压路机；②将平行施工改为顺序施工。然而就产生了一个新的问题，那个施工工序先用，才能使得采用顺序施工后所用的总工期最短。这就是资源有限工期最短的网络优化重点解决的问题。

三、网络优化在实际工程中的应用举例

由于在实际的建筑工程中追求工期最短，经济成本较低是业主和施工单位共同追求的目标，然而进行工期优化是网络优化最基本的优化因此在此仅仅举例说明，工期优化的实际运用。

已知某工程初步方案的计算工期为46 d，建设单位要求工期为36 d，初步施工进度计划及各项工作的持续时间如图1所示（图中箭线下方数字为各工作正常持续时间，括号内为各工作最短持续时间）。现施工企业对其工期进行优化。

1）确定关键线路的总时差

根据图1计算法的网络计划中节点时间参数，得出该工程的关键线路为：①②③⑤⑥⑧⑨⑩。从而可计算出各工作的总时差。

2）确定各关键工作的有效压缩时间

由工期优化步骤可得各关键工作的平行非关键线路段、线路段总时差和有效压缩时间。

3）确定工期优化方案

从关键工作的有效压缩时间可知，本工程需同时压缩多个工作的持续时间，才可有效地缩短工期，且不会改变关键工作。由各工作的工艺技术、操作水平、施工条件、经济条件等情况，可得到工作的最短持续时间如图1所示。由于工作A1和C3无其他平行工作可考虑先将工作A1压缩2 d，C3压缩4 d。此时并未满足建设单位的工期要求，需继续压缩其他工作持续时间。若采用关键工作组合压缩方案，则必须分析次关键线路对关键线路的约束。不难发现，该网络计划中次关键线路为①②③⑤⑥⑦⑨⑩。由此，经分析可得到所有可行的工期优化方案，如表1所示。

表1：

在以上8种可行方案中，施工企业可结合该工程的质量控制目标、成本控制目标和资源供应情况等条件进行方案选择。若实际工程施工过程中另有变更，可按上述步骤反复进行工期优化，直至实现工期目标为止。

四、结论

在实际工程中，工程进度极易受到各种因素影响，而导致原有工期、建设成本以及资源等目标难以实现。根据本文所述的方法，找出网络计划中各关键工作的平行非关键线路后，利用工作总时差的性质，迅速得到各关键工作的有效压缩时间，比较次关键线路，确定各种可行的工期优化方案，可快速方便地为工程进度的动态控制和管理决策提供科学依据，并为工程节约经济成本和资源提供必要的条件。

参考文献

[1] 天津市市政工程局《道路桥梁工程施工手册》中国建筑工业出版社，2003

[2]《工程质量监理》李宇峙，人民交通出版社.1999

[3]《工程进度监理》邬晓光，人民交通出版社.1999