项目管理工具--网络计划技术

网络计划技术基本概念

网络计划技术是指用于工程项目的计划与控制的一项管理技术。它是五十年代末发展起来的，依其起源有关键路径法（CPM）与计划评审法（PERT）之分。19xx年，美国杜邦公司在制定企业不同业务部门的系统规划时，制定了第一套网络计划。这种计划借助于网络表示各项工作与所需要的时间，以及各项工作的相互关系。通过网络分析研究工程费用与工期的相互关系，并找出在编制计划及计划执行过程中的关键路线。这种方法称为关键路线法（CPM）；19xx年美国海军武器部，在制定研制“北极星”导弹计划时，同样地应用了网络分析方法与网络计划，但它注重于对各项工作安排的评价和审查，这种计划称计划评审法（PERT）。鉴于这两种方法的差别，CPM主要应用于以往在类似工程中已取得一定经验的承包工程，PERT更多地应用于研究与开发项目。

网络计划技术的基本内容

网络计划技术包括以下基本内容：

1、网络图

网络图是指网络计划技术的图解模型，反映整个工程任务的分解和合成。分解，是指对工程任务的划分；合成，是指解决各项工作的协作与配合。分解和合成是解决各项工作之间，按逻辑关系的有机组成。绘制网络图是网络计划技术的基础工作。

2、时间参数

在实现整个工程任务过程中，包括人、事、物的运动状态。这种运动状态都是通过转化为时间函数来反映的。反映人、事、物运动状态的时间参数包括：各项工作的作业时间、开工与完工的时间、工作之间的衔接时间、完成任务的机动时间及工程范围和总工期等。

3、关键路线

通过计算网络图中的时间参数，求出工程工期并找出关键路径。在关键路线上的作业称为关键作业，这些作业完成的快慢直接影响着整个计划的工期。在计划执行过程中关键作业是管理的重点，在时间和费用方面则要严格控制。

4、网络优化

网络优化，是指根据关键路线法，通过利用时差，不断改善网络计划的初始方案，在满足一定的约束条件下，寻求管理目标达到最优化的计划方案。网络优化是网络计划技术的主要内容之一，也是较之其它计划方法优越的主要方面。

网络计划技术的应用步骤概述

网络计划技术的应用主要遵循以下几个步骤：

1、确定目标

确定目标，是指决定将网络计划技术应用于哪一个工程项目，并提出对工程项目和有关技术经济指标的具体要求。如在工期方面，成本费用方面要达到什么要求。依据企业现有的管理基础，掌握各方面的信息和情况，利用网络计划技术为实现工程项目，寻求最合适的方案。

2、分解工程项目，列出作业明细表

一个工程项目是由许多作业组成的，在绘制网络图前就要将工程项目分解成各项作业。作业项目划分的粗细程度视工程内容以及不同单位要求而定，通常情况下，作业所包含的内容多，范围大多可分粗些，反之细些。作业项目分得细，网络图的结点和箭线就多。对于上层领导机关，网络图可绘制的粗些，主要是通观全局、分析矛盾、掌握关键、协调工作、进行决策；对于基层单位，网络图就可绘制得细些，以便具体组织和指导工作。

在工程项目分解成作业的基础上，还要进行作业分析，以便明确先行作业（紧前作业），平行作业和后续作业（紧后作业）。即在该作业开始前，哪些作业必须先期完成，哪些作业可以同时平行地进行，哪些作业必须后期完成，或者在该作业进行的过程中，哪些作业可以与之平行交叉地进行。

在划分作业项目后便可计算和确定作业时间。一般采用单点估计或三点估计法，然后一并填入明细表中。明细表的格式如下表1所示。

3、绘制网络图，进行结点编号

根据作业时间明细表，可绘制网络图。网络图的绘制方法有顺推法和逆推法。

1）顺推法：即从始点时间开始根据每项作业的直接紧后作业，顺序依次绘出各项作业的箭线，直至终点事件为止。

2）逆推法：即从终点事件开始，根据每项作业的紧前作业逆箭头前进方向逐一绘出各项作业的箭线，直至始点事件为止。

同一项任务，用上述两种方法画出的网络图是相同的。一般习惯于按反工艺顺序安排计划的企业，如机器制造企业，采用逆推较方便，而建筑安装等企业，则大多采用顺推法。按照各项作业之间的关系绘制网络图后，要进行结点的编号。

4、计算网络时间，确定关键路线

根据网络图和各项活动的作业时间，就可以计算出全部网络时间和时差，并确定关键线路。具体计算网络时间并不太难，但比较烦琐。在实际工作中影响计划的因素很多，要耗费很多的人力和时间。因此，只有采用电子计算机才能对计划进行局部或全部调整，这也是为推广应用网络计划技术提出了新内容和新要求。

5、进行网络计划方案的优化

找出关键路径，也就初步确定了完成整个计划任务所需要的工期。这个总工期，是否符合合同或计划规定的时间要求，是否与计划期的劳动力、物资供应、成本费用等计划指标相适应，需要进一步综合平衡，通过优化，择取最优方案。然后正式绘制网络图，编制各种进度表，以及工程预算等各种计划文件。

6、网络计划的贯彻执行

编制网络计划仅仅是计划工作的开始。计划工作不仅要正确地编制计划，更重要的是组织计划的实施。网络计划的贯彻执行，要发动群众讨论计划，加强生产管理工作，采取切实有效的措施，保证计划任务的完成。在应用电子计算机的情况下，可以利用计算机对网络计划的执行进行监督、控制和调整，只要将网络计划及执行情况输入计算机，它就能自动运算、调整，并输出结果，以指导生产。

 

第二篇：网络计划技术在项目管理中的应用

网络计划技术在项目管理中的应用

    摘要：与IT技术结合的广义网络计划技术是现代管理学科中比较盛行的一种科学管理方法。文章通过1 200 kt/a柴油加氢项目的计划编制，来介绍网络计划技术在项目管理中的应用，采用这种技术，不仅在计划制定期间求得工期、资源、成本的优化，而且在计划的执行过程中，通过信息反馈，进行有效的监督、控制和调整，能够保证项目预定目标的实现。

    关键词：计划网络技术 项目管理 应用

     随着中国加入WTO，国际间的交流合作日益增多。国际间的合作与交流往往都是通过具体项目实现的。根据美国项目管理协会（PMI）定义，项目是通过一次性的努力，得到独特的产品或服务。项目受到时间、成本和绩效的约束，项目必须通过积极有效的管理来实现预定目标。项目管理即是在项目活动中运用知识、技能、工具和技术来实现项目要求。工程项目的最大特点是“一次性”，工程项目不能重复，不能失败了重新再来。成功的项目管理者，不管是负责内部项目还是负责客户要求，都必须运用有效计划技术，为完成一个目标而进行系统的任务安排，从系统的观点来看，计划管理即有效利用资源。没有有效的计划，任何项目的失败几率将大增。
    正因为如此，工程项目的管理具有较强的挑战性，在项目建设工期、资源、费用的统筹安排方面、内外沟通协调方面需要一些独特的知识和技能。目前国际上流行的网络计划技术是一种科学的计划管理方法，它在工程项目计划管理中的使用价值已得到了各国的认可。网络计划技术以缩短工期、提高生产力、降低消耗为目标。它可以为项目管理提供许多信息，有利于加强项目管理。它既是一种编制计划的方法，又是一种科学的管理方法。它有助于管理人员全面了解、重点掌握、灵活安排、合理组织，经济有效完成项目目标。


1 网络计划技术简述

    网络计划技术是20世纪50年代中期发展起来的一种科学的计划管理技术，它是运筹学的一个组成部分。网络计划技术最早出现在美国，具有代表性的是关键路径法（CPM，Critical Path Method）与计划评审技术（PERT，Plan Evaluation and Review Technique）。这两种方法的共同点就是作业间关系属肯定型（即某作业完成后接下去干什么是客观确定的，并不要等到那个作业完成的时候根据情况而定）。主要不同点是：
    PERT的作业时间（工期）上有三个估计值（最乐观工期a，最可能工期m，最悲观工期b），而真正用来计算用的作业工期为（a＋4m＋b）/6。（注：这种加权平均法，套用了概率论中β分布的原理）。而CPM的作业时间（工期）只有一个估计值。
    PERT从本质上说是或然论的，每个活动时间基于β分布，预期时间期限基于正态分布。CPM基于单一的时间估算，从本质上说是决定论的。
    PERT常用于估算时间的风险具有高度可变性的研发项目，而CPM则常用于基于精确的时间预算，并有较强的资源依赖性的工程建设项目。
    由于人们在具体使用PERT时碰到了难题，故在工程建设项目中目前都用CPM进行网络计算。
    CPM技术在工程项目建设中取得卓越成效，许多国家都应用网络计划技术进行工程项目管理。在苏联，政府规定所有大的建筑工程都必须采用网络计划技术进行管理；1961年，美国政府规定，凡是一切由政府进行的工程，都必须采用CPM技术，而在军方，若不编制项目网络计划就不会得到批准；英国不仅将网络计划技术应用于建筑业，而且还广泛应用于工业，要求直接从事管理和有关业务的专业人员必须掌握此技术。随着现代项目管理理念的发展和推广，项目管理不仅仅局限于工程建设中，在IT领域、在咨询开发领域甚至在服务性领域等等，都能应用现代项目管理进行管理，完成目标，如设计开发一个应用软件、推广介绍一种新产品、组织一次旅游、安排一个演出活动等等。每个项目都要用到网络计划技术，网络计划技术在现代项目管理中将日益发挥出重要作用。
    本文通过对1 200 kt/a柴油加氢精制装置工程项目的计划进度安排与控制案例，对网络计划技术在项目中的应用进行初步的探讨。

2 网络计划参数与网络计算

2.1 网络计划表现形式----网络图

    单代号网络图PDM（Precedence diagramming method）也称AON（activity-on-node），见图1，用节点反映作业情况，节点间带箭头连线反映作业间的逻辑关系。箭尾点为紧前作业，箭头所指节点为后续作业。它支持4种逻辑关系：完工-开工（FS）、开工-开工（SS）、完工-完工（FF）、开工-完工（SF）。这四种逻辑关系包含了作业间可能发生的所有工艺和组织关系。

图1 单代号网络图

    图1中表示：项目开始，A作业完成后，B、D作业同时开始，B、D完成后做C作业， D完成后做E作业，C、E完成后做F作业，F作业完成项目结束。

2.2 网络参数

    ES----最早开工时间；
    EF----最早完工时间；
    LS----最晚开工时间；
    LF----最晚完工时间；
    OD----原定工期；
    TF----总浮时。
    EF＝ES＋OD …… （1）
    LS＝LF－OD …… （2）
    TF＝LF－EF＝LS－ES …… （3）
    关键路径：TF≤0或总浮时为最小的作业所构成的线路。
    关键作业：关键路径上的作业为关键作业。

2.3 网络计算

2.3.1 确定初步的作业活动、作业程序、及估计工期

    1 200 kt/a柴油加氢项目是已经建成的1 000 kt/a延迟焦化装置的后续配套工程，项目于1999年批准立项，下半年开始初步设计，12月初步设计完成交付国家主管部门审查，20##年1月获初步设计审查批准。要求本套装置必须在20##年9月28日前实现工程中间交接，10月份试车打通全流程产出合格产品,确保在11、12两个月中能创造一定的生产效益。因此本项目将在14个月的总工期内完成初步设计、详细设计、采购、施工，工期要求极其紧迫。
    1999年7月，开始编制本项目计划，对该项目的可行性研究报告进行了研究，了解到该项目中有一台关键设备----循环氢压缩机K-4002，而压缩机的采购、制造周期很长，安装精度要求高，故K-4002的采购、运输、安装、调试是否如期顺利进行将约束着整个项目的工期，项目的成功与否与之关系密切。所以在项目详细计划之前，对该项目罗列了粗线条的作业活动，并根据经验估计作业所需的工期，见表1。

表1 1 200 kt/a柴油加氢项目作业活动情况表

2.3.2 网络计算

    在推算网络时间参数时采用两种计算方法，即前推法（Forward Pass）与逆推法（Backward Pass）。
    前推法是利用计算公式（1）从工程开工开始计算作业的最早时间（ES、EF），逆推法是在确定工程完工日期、不推迟工程完工日期（本项目为62周）的前提下，利用计算公式（2）计算出作业的最晚时间（LS、LF）。

    (1)用前推法计算ES、EF
    A作业，根据逻辑关系：ES_A＝EF_开始＝0
    根据公式（1）：EF_A＝ES_A＋OD_A＝0＋10＝10
    C作业，根据逻辑关系：ES_C＝EF_A＝10
    根据公式（1）：EF_C＝ES_C＋OD_C＝10＋10＝20
    依次类推，对每项作业ES、EF进行计算。
     在计算某作业ES、EF时，若该作业有两个紧前作业，则ES取紧前作业EF大的值， 如O作业，有J、M两个紧前作业，因为EF_J＝65， EF_M＝36， EF_J>EF_M ， 所以ES_O＝EF_J＝65。
    （2）用逆推法计算LS、LF
    Q作业，根据逻辑关系：LF_Q＝LS_结束＝62
    根据公式（2）：LS_Q＝LF_Q－OD_Q＝62－15＝47
    L作业，根据逻辑关系：LF_L＝LS_Q＝47
    根据公式（2）：LS_L＝LF_Q－OD_L＝47－14＝33
    依次类推，对每项作业LS、LF进行计算。
    在计算某作业LS、LF时，若该作业有两个紧后作业，则LF取紧后作业LS小的值，如C作业，有E、J两个紧后作业， 因为LS_J＝7， LS_E＝36， LS_J<LS_E ， 所以LF_C＝LS_J＝7。
    （3）计算总浮时（TF）
    利用计算公式（3） TF＝LF－EF＝LS－ES，计算出各作业的总浮时。
    （４）确定关键作业
    根据定义，确定A、C、J、O为关键作业。
    计算结果见表2。

表2　　1 200 kt/a柴油加氢项目作业活动时间参数情况

    根据各作业的工期与作业间的逻辑关系，从前推法计算出该项目最早完工需要75周。而该项目要求在20##年9月28日完工，从1999年7月25日至20##年9月28日，总有日历日期62周，所以在逆推法计算最晚时间时，项目结束（机械交工）最晚完工日期（LF）必须为62周。根据计算，在1 200 kt/a柴油加氢项目中A（压缩机工艺数据和请购文件准备）、C（压缩机采购）、J（压缩机制造到货）及O（压缩机安装调试）为本项目的关键作业，他们的工期影响整个项目的工期。本项目中由于A、C、J、O的工期偏长（总超期了13周），使整个项目不能在62周内完成。故必须对关键作业的工期进行适当调整，以保证整个项目的如期交工。

2.3.3 关键作业工期调整

    由于柴油加氢项目的完工日期已定，要在规定工期中完成该项目，必须在该项目的关键路径上想办法。因此，召集了参与关键作业的有关人员，如：作业A的工艺、机泵设计人员，作业C、J的采购人员、作业O的负责安装施工人员，大家一起研究、讨论，尽可能地缩短作业工期。工艺、机泵设计人员在初步设计阶段增加了对长周期设备的设计深度，使长周期设备的技术资料在详细设计开始前就完成，力争使作业A的工期缩短2周。与业主采购人员加强联系，广泛收集其他项目有关蒸汽透平压缩机的厂商资料，及时详细了解国内外厂商情况，进行压缩机预询价，缩短采购技术交流、商务谈判时间，使采购周期缩短3周、压缩机制造周期缩短5周。现场施工负责人表示在压缩机未到货前，把现场能施工的作业抢先完成，腾出人力、物力和空间，做好充分的准备，使压缩机的安装调试时间缩短3周。通过这些调整，对项目时间参数重新进行计算，发现总浮时小于0的作业没有了，这说明通过调整，能按业主要求的工期完成项目。但虽然负浮时是没有了，有些作业的总浮时为0周，这说明这些作业链上的作业仍然是关键作业，关键路径上的任何作业都要严格按计划完成，否则，整个项目的工期将会受到影响。

2.3.4 计算结论

    通过上述网络计划技术的计算，认为只要严格按计划控制好关键作业，1 200 kt/a柴油加氢项目在62周里完成初步设计、详细设计、采购、施工是可行的。这是一个机遇与挑战，为了更好地计划、组织、实施该项目，还必须利用项目管理软件编制一个切实可行、科学合理的详尽计划，来分析项目进展以及在项目实施过程中的协调控制。

2.4 广义网络计划技术

    随着网络计划技术，尤其是微电脑技术以及目标管理思维的崛起，项目管理不再局限于时间计划，单纯的时间计划具有片面性。可想而知，即便一个项目进度计划在时间上无懈可击，如果工程量强度太大，必然造成时间无法兑现。现代项目管理总是希望在满足时间的前提下，兼顾各种条件的更全面详细的项目计划。该计划的工程量强度应是可行的、工艺过程是规范的、作业空间是足够的、资金应是有保证的、资源是可获得的。这样将时间进度、资源管理和费用管理结合在一起并利用计算机管理软件的广义网络计划就应运而生了。
    广义网路计划技术本身的发展与项目管理软件有密切的关系，通过P3（Primavera Project Planner）软件、Microsoft Project 2000软件等项目管理软件，使得网络计划技术得以广泛使用，并以系统、科学地管理工程项目的思维愈来愈深入人心。
    为了确保1 200 kt/a柴油加氢项目能在规定的62周中顺利完成，利用项目管理软件P3软件对项目进行了详细、科学合理的计划编制。首先对项目进行工作分解结构WBS（Work Breakdown Structure），按阶段（设计、采购、 施工）、按专业（工艺、配管、土建、给排水、设备、电气、仪表等）、按作业包进行层层分解细化，合理安排各项作业的先后顺序、交叉作业（即逻辑关系），并对每项作业分配工期和资源。再者，通过P3软件进行计划网络计算，找出关键路径。第三，通过调整、优化关键路径上的作业的资源和工期，确保项目在有效利用公司现有的资源的基础上按期完成项目。第四，由于本项目的工期很紧，在安排详细项目计划前，与设计、采购、施工经理进行充分讨论，为节省时间，各方面要密切配合，边设计边采购，边设计边施工，做好作业的衔接。
    利用P3软件编制的网络计划略。

2.5 组织实施

    详细的项目总计划制定后，在项目实施中，可以利用P3项目管理软件对项目进行实时动态管理，控制好项目。可根据实际情况对项目进度进行跟踪、反馈、分析、比较，并进行监督、控制和调整。并利用软件生成各种项目需要的报表，使所有项目参与人员通过项目报表对项目的理解达到共识，从而能够协调一致地工作。每月把设计、采购、施工情况进行收集统计汇总，并进行分析比较，有问题及时调整，并利用软件每月出一次月报（包括项目进度S曲线、实物完成情况、实际进度及下月计划进度安排等），让业主、监理、公司领导都能及时了解的项目情况，对项目进行指导和协调，使项目处于受控状态。
    20##年7月，在按照总计划进度实施项目时，发生了一起管道质量事故，若不及时处理，将会影响整个项目的质量与进度，由采购分包商采购的某钢管厂的钢管在试压时发现管道母材裂缝，这种材质的钢管在本项目中应用很多，且大部分管道均已安装就位。若为了保证工程质量，更换所有该材料的管道，则需要重新采购、重新安装，势必会影响项目工期，项目交工节点不能保证；若为了保证项目进度，只更换发现有质量问题的管道，则项目的质量不能保证。项目组高度重视，项目组对照项目总进度计划后，发现配管的施工进度与计划相比，有２周的提前，可以集中力量抢换部分管道。项目组召集建设单位、监理、采购分包商、钢管制造厂、施工单位等进行专题讨论，把项目目前的情况告知项目的干系人，通过讨论，为既保证工程质量又保证项目工期，决定由制造厂加大力量对已安装的该规格管道进行全面检查，确保质量完好；为确保安全生产，充分利用管道安装有２周的浮时，集中人力，决定更换易燃、有害物料管线（对个别难以更换的部位，如阀组管段、短节等，加做超声波探伤）。通过努力，按节点更换了装置区内所需更换的全部管线，确保了项目的进度和质量。
    本项目是边设计边施工的典范。为了确保项目计划节点的实现，设计人员精心负责，把长周期设备、材料尽早提出，方便及时采购，根据施工需要提前出图；采购人员积极主动，调配现场施工的设备、材料需求；在工程施工组织方面推行科学管理和合理调度，在有计划的工程进度控制体系下对施工力量进行响应性配制、合理调节各施工作业面和作业程序、优化现场施工条件（安装无土化施工），交叉作业，从而有效地提高了整体施工过程的效率。

2.6 项目效果检测

    1 200 kt/a年柴油加氢项目于1999年7月下旬开始初步设计，20##年1月获初步设计审查批准，并开始详细设计，20##年2月15日现场开工，20##年9月28日实现工程中间交接。20##年11月7日，装置投料开车，当天产出合格产品，开车一次成功。经建设单位和石化质监站评定，该工程综合质量为优良。通过利用网络计划技术对项目实施科学管理，使项目按期顺利完成，达到了业主的要求，提高了该公司的对外形象，并为公司创造了可观的经济效益，也符合美国项目管理协会（PMI） 提倡的双赢原则。

3 结束语

    近几年来，随着我国推行改革开放政策并加入了WTO，一方面，项目管理在我国的市场日益广阔，每年的社会投资多达数万亿元。另一方面，项目管理的全球化发展，国际知名公司如AMEC、Technip、ABB等也进入国内市场，他们以先进的管理理念、现代的管理技术与我们竞争。所以，在激烈竞争的环境下，面对各种复杂的项目有大量的信息、数据需要动态管理，我们必须要使用先进的方法和工具。与IT技术结合的广义网络计划技术是现代管理学科中比较盛行的一种科学管理方法。采用这种技术，不仅在计划制定期间求得工期、资源、成本的优化，而且在计划的执行过程中，通过信息反馈，进行有效的监督、控制和调整，能够保证项目预定目标的实现。

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参 考 文 献

1 杰克·吉多，克莱门斯.成功的项目管理.张金成等译.北京：机械工业出版社，1990.227～340

2 科兹纳.项目管理：计划进度和控制的系统方法.北京：电子工业出版社，2002.530～563

收稿日期：20##-09-27
作者简介：王美珍，女， 1968年1月出生。1989年7月毕业于华东理工大学能源化工系基本有机化工专业，获工学士学位。曾发表论文1篇。

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Application of Internet Planning Technique in Project Management

Wang Meizhen

(SINOPEC Shanghai Engineering Co., Ltd. ，200120)

ABSTRACT

    Generalized Internet planning technique associating with IT is a scientific managing measure prevailing in modern management subjects. This paper introduced the application of Internet planning technique in project management through programming of 1,200kt/a diesel oil hydrogenation project. This technique could not only achieve optimization of time limit, resource and cost in the programming process, but also ensure the realization of scheduled object through feedback of information, and effective supervision, control, and adjustment in the implementing process of the plan.
    Keywords:Internet planning technique, project management, application