1、工序间依赖关系与基于网络计划的工程拖延索赔研究摘 要随着现代工程规模日益扩大，在工程管理中所包含的不确定性和复杂性日益增加，在运用经典的 CPM/PERT 网络计 划技术对工程实施管理、控制和预测时，不再能 满足人们对工程精确管理、跟踪控制和准确预测的需要。针对这种情况，本文对经 典的 CPM/PERT 网络计划在实践中的应用作了如下的探讨和研究：首先，在实际网络计划中，工序间的关系不只逻辑组织关系和资源制约关系，还在并行和串接工序间存在有其它依赖性和相关性等关系，例如因环境因素引起的工序间相关性和因并行操作引起的依赖性等，这些关系甚至在一定环境下将对整个网络计划安排的合理性和可行性起着决定性
2、的影响。本文在对引起工序间产生相关性、依赖性等关系的原因进行分析的基础上，将他们进行了归类总结；并对工程实践中非常有代表性的两类依赖关系（并行依赖关系和特殊限定依赖关系）进行了分析，考察了它们的作用机理，用数学化公式定量描述了这些关系，建立了考虑这两类依赖关系的改进网络计划模型。最后，用 C 语言开发了相应计算程序， 实现了考虑工序间依赖关系的网络计划模型的网络时间参数计算。其次，工程工期拖延在工程实践中普遍存在，但由于其影响因素多、牵涉面广，使得界定相关各方责任已成为建筑行业中大量诉讼案件和争议的焦点。为此，本文采用比较原计划网络计划与实际执行网络计划的方法，提出工期拖延责任分摊，充分考 虑
3、工序间依赖关系对关键路线的影响，把工期拖延的责任分摊到每一个相关责任工序中，并列表明确拖延时间，再对初始网络计划进行追踪，找出关键工作。通 过对前后关键路线的对比，利用在工序间依赖关系下的网络计划方法分析工程拖期，分别绘制、调整网络计划，并计算时间参数，判断对工期及费用影响，计 算工期索赔。最后，通过将考虑工序间依赖关系的网络计划模型，应用于公伯峡面板堆石坝填筑施工工程实践中，演示了模型的应用过程，同时通过结合工程实例的分析，使我们认识到：在制定网络计划时全面考虑工序间的依赖关系，并把它有效的反映到网络计划中，是保证制定的网络计划在工程实践中合理可行的基础，是确保制定的网络计划对实践发挥指导作
4、用的关键所在。关键词:网络计划 依赖关系 拖延 索赔Research on Dependence Relationship among Activities and Project Delay Claim Based on Network PlanningABSTRACTWith project scale enlarging, more uncertainty and complexity are involved in project management. People arent gradually satisfied with traditional CPM/PERT network
5、 planning in some terms, such as smart management, dynamic control and accurate forecast. Considering that, this paper makes some discussion and improvement to traditional CPM/PERT network planning, as is followed:First of all, in actual network planning, relationships among activities contain not o
6、nly logic organic relationships and resource restriction relationships but also some dependence relationships and correlation relationships among concurrent and tandem activities. For example, correlation relationships brought by circumstance factors and dependence relationships aroused by activitie
7、s concurrent implement. In certain cases, those relationships may ensure rationality and feasibility of the whole network planning. Through analyzing the reasons of aroused relationships among activities, this paper describes and classifies those relationships. Furthermore, two representative depend
8、ency relationships (concurrent dependency relationship and peculiar constraint dependency relationship), which are popular in practical project, are analyzed deeply function mechanism, and are described quantitatively through mathematic formulae. Based on the analysis, an improved model considering
9、two types of dependency relationships was presented. At last, the calculation of model was realized by developing C program，a network planning model, consider the process dependencies network time parameter calculation.Secondly, project delay exists commonly in practical projects. However, because o
10、f a great deal of effect factors and participants, allotting properly delay responsibility to all participants is difficult and has become focuses of many law cases and disputed problems in construction industry. To this end, the analysis method based on network planning, first draw the responsibili
11、ty of the construction delay, the list clearly stalling for time, the initial network planning, tracking, identify the key work, a variety of factors led to the construction delay draw, adjust the network plan, and calculate the time parameter to determine the duration and cost implications, to calc
12、ulate the duration of claims.At last, this paper applies the model of network planning with dependence relationships among activities to the actual concrete faceplate rock dam construction in hydroelectric project, which demonstrates the process of model application. At the same time, through analyz
13、ing the calculated results we know that realization and management the dependence relationships among activities will be helpful to utilize their favorable effects and avoid unfavorable influence, which may gain the benefit of ahead of project period or minimum disturbance among activities. Therefor
14、e, considering roundly dependence relationships among activities during setting down network planning and reflecting these relationships to compiled network planning, as is essential to ensure rationality and feasibility of compiled network planning in actual projects and is key to exert guidance fu
15、nction of the compiled network planning to project practice.Key Words: Network Planning Dependence Relationship Delay Claim目 录第一章 绪论 .11.1 研究背景 .11.2 研究意义 .11.3 国内外的研究现状 .21.4 经典网络计划技术存在的一些问题 .41.5 本论文的主要研究内容 .5第二章 网络计划技术及其工序间依赖关系研究 .82.1 网络计划技术的分类 .82.2 网络计划技术的基本原理 .92.2.1 双代号网络图的构成 .92.2.2 双代号网络图的
16、绘制原则 .102.3 CPM 网络计划技术的基本原理 .112.3.1 CPM 方法涉及的时间参数 .112.3.2 CPM 方法的时间参数计算 .122.3.3 关键活动和关键路径的确定 .132.3.4 CPM 的线性规划解法 .132.4 PERT 网络计划技术的基本原理 .142.5 工序间的依赖关系 .152.5.1 工序自身的特殊性 .162.5.2 工序间依赖关系的分类 .162.6 工序间依赖关系的表示以及模型建立 .182.6.1 并行依赖关系的处理模型 .182.6.2 并行有利依赖关系处理模型 .192.6.3 并行不利依赖关系处理模型 .202.6.4 特殊限定依赖关
17、系的处理模型 .212.6.5 模型的程序化实现 .22第三章 网络计划技术应用于工程拖延工期索赔的研究 .263.1 工程拖延工期索赔的概述 .263.1.1 工期索赔的定义 .263.1.2 工期拖延索赔的特点 .263.1.3 工期拖延索赔的目的 .263.1.4 工期拖延索赔的意义 .263.2 工程拖延工期索赔分析 .273.2.1 工程工期拖延的原因 .273.2.2 工程工期拖延的分类 .283.2.3 工程工期延误索赔流程分析 .303.3 工程拖延工期索赔处理的要点分析 .313.4 工期索赔中网络计划技术的应用分析 .323.4.1 常规分析方法的不足 .323.4.2 工
18、程拖延工期索赔分析采用的网络计划方法 .333.4.3 工期索赔中网络计划技术应用实例 .35第四章 工序间依赖关系的网络计划工程实例 .404.1 工程概况 .404.2 坝体施工进度计划 .414.3 本实例中工序间依赖关系的分析与描述 .444.4 模拟计算结果与分析 .454.4.1 依赖关系对关键路线和关键工序的影响分析 .484.4.2 依赖关系对工序时间参数的影响分析 .484.4.3 依赖关系对项目工期的影响分析 .49第五章 总结与展望 .505.1 主要结论 .505.2 研究展望 .51参考文献 .52致 谢 .54英文文献 .55中文译文 .59天津理工大学 2012
19、届本科毕业论文1第一章 绪论1.1 研究背景近些年来，随着现代工程规模的日益扩大，使得工程管理中所包含的不确定性和复杂性也日益增加。对于工程项目，特别是大型工程项目的管理实施是一个非常复杂的系统工程，其资源需求量大建设周期长、自然条件多变以及技术条件复杂等等，都让整个施工过程充满了不确定性，这就给整个项目的管理工作增加了难度。那么我们为了让整个工程项目得到合理有效的控制和运转，必须针对每一个项目制定出一个良好可行的进度计划，以保障该项目按照预定目标实现。因此，网络计划技术被应用于工程项目管理，包括设计、施工和资源供应等方面。在田威的FIDIC 合同条件使用技巧 （第二版）中就提到，控制施工组织
20、进度计划，要运用 CPM/PERT 图的反馈功能，分析各工序间的相互依赖和制约关系，找出影响工程进度的关键工序即关键路径，对各种干扰因素可能影响的进度的概率及进度拖期的损失值进行预测和调整，抓好实施阶段的进度控制 1。 工程网络计划技术规程教程中统计，网络计划技术应用于工程项目管理的约占 80%左右，应用在施工计划的约占 20%2。网络计划技术是编制工程项目进度计划的科学方法，也是工程建设管理的有效手段 2。当工程网络计划中活动的持续时间为已知的确定值时，关键路径法（Critical Path Method，CPM） 34被证明为是一个网络计划的有效方法，并在实际中得到了广泛应用。然而，在很多
21、情况下，由于活动持续时间受到天气、技术、资源、环境、社会等多种因素的影响，很难对其准确预测，并不能简单的用一个确定值表示。考虑到活动持续时间的不确定性，计划评审技（Program evaluation and review technique，PERT ） 34假设活动持续时间相互独立并服从 分布，用三时估计来近似计算活动持续时间的均值和方差，并以此为基础利用CPM 方法进行网络分析，得到关键路径、关键活动以及总工期的概率分布，从随机性的角度考虑了活动时间的不确定性。因为网络计划技术的科学性。它不仅被越来越多地应用到建筑工程施工管理中，而且它适用于各种工期延误的索赔。随着我国建筑工程管理模式与
22、国际的接轨，工程的索赔与反索赔成为了工程项目管理中的一项重要内容，网络计划技术作为一种科学的施工管理方法，它能够动态地反映大型工程施工过程中的变化，具有客观、合法、合理性，因而在建筑工程工期索赔中被普遍采用 5。1.2 研究意义网络计划作为工程管理的重要工具，在工程项目建设管理中已被广泛应用并发挥着重要的作用。但是，传统的网络计划本身还并不完善，在实际应用中经常会遇到计划与实际不符的情况，从而难于对工程实施起到指导作用。因此，制定适合工程特点的网络计划，不要随便套用经典网络计划，重视实际工程环境中工序间还可能存在有其它依赖性和相关性的事实，是发挥网络计划对工程实际指导作用的关键所在。在制定网络
23、计划时必须全面考虑工序间的依赖关系，并把它有效的反映到网络计划中，天津理工大学 2012 届本科毕业论文2这是保证制定的网络计划在工程实践中合理可行的基础，是确保制定的网络计划对实践发挥指导作用的关键。因此，本文在对引起工序间产生相关性、依赖性的原因进行分析的基础上，将他们进行了归类总结；对在工程实践中非常有代表性的两类依赖关系：并行依赖关系和特殊限定依赖关系进行了深入剖析，在此基础上用数学化公式定量描述了这些关系，并有机地融合到了网络计划中，建立了考虑这两类依赖关系后改进的网络计划数学处理模型；并用C 程序开发了相应计算程序，实现了考虑工序间依赖关系的网络计划模型的网络时间参数计算。目前，随
24、着我国建筑工程管理模式与国际的接轨，工程的索赔与反索赔成为了工程项目管理中的一项重要内容。在对工程工期拖延索赔的分析研究中，网络技术计划已被人们认为是当今最行之有效、先进、科学的分析方法 5。掌握网络计划管理、明确网络计划工序间依赖关系，能够动态地反映大型工程施工过程中的变化,具有客观、合法、合理性,所以在建筑工程拖延工期索赔中，网络计划技术已被普遍采用。综上所述，本论文的研究，对于工程项目制定网络计划时怎么样全面考虑工序间依赖关系，以确保网络计划对实际工程能够发挥指导作用，怎么样把网络计划技术合理有效的运用到工程拖延索赔中，有着重要的现实意义。1.3 国内外的研究现状网络计划技术是随着科技与
25、工业的发展，在上世纪五十年代诞生于美国。1956 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） 34；1958 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，这种计划称之为计划评审法（PERT） 34。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
26、应用于研究与开发项目，二者结合起来统称为网络计划技术。首先，就网络计划技术的发源地美国来说，它于 1962 年颁布规定：凡与政府签订合同的企业，都必须采用网络计划技术，以保证工程进度和质量。使得，网络计划技术在当时很快就成了一种十分盛行的计划管理新方法。1974 年美国麻省理工学院调查指出：“绝大部分美国建筑公司采用网络计划技术编制施工计划” 。美国建筑业普遍认为：“没有一种管理技术象网络计划技术对建筑业产生那样大的影响” 4。其次，它无论是自身的管理技术服务能力，市场规范化运作，还是政策法律法规支持体系，风险控制保障体系，信用管理体系这些宏观保障体系已经达到了非常完善的程度。再次，日本及欧洲
27、发达国家也已经能够成熟的运用网络计划技术对工程项目进行合理的控制及确保项目资源合理的支配，并保证项目按规定的质量标准完成。1968 年 10 月日本建筑学会发表了网络施工进度计划和管理指南 ，并在建筑业中逐步推广使用，日本政府认为网络计划技术是计划的最优方法，并开始规定全面采用。例如：日本的世界贸易、神户商工贸易和京王等高层建筑，都采用了网络计划技术天津理工大学 2012 届本科毕业论文3组织施工 ?。1979 年，原苏联编制出版了网络了网络法应用指南 ，并建立了网络图的编制和管理的专门分支机构，推广应用“标准网络图” 。1960 年德国也已经尝试应用网络计划技术，德国将网络计划技术主要应用于
28、工程项目管理，包括设计、施工和资源供应等方面。据统计，网络计划技术应用于工程项目管理的约占 80%左右，应用在施工计划的约占 20%?。我国从 20 世纪 60 年代中期，在著名数学家华罗庚教授的倡导下，开始在生产管理中推广和应用这些新的计划管理方法，并根据网络计划统筹兼顾、全面规划的特点，将其称之为统筹法。30 多年来，网络计划技术作为一门现代管理技术已逐渐被各级领导和广大科技人员所重视。我国于 1991 年发布了行业标准工程网络计划技术 ，1992 年发布了网络计划技术三个国家标准（术语、画法和应用程序） ，将网络计划技术的研究和应用提升到新水平。而后又在 2000 年新颁布了工程网络计划
29、技术规程 （JGJ/T121 99）代替了原规程（JGJ/T100191） ，并于 2000 年 2 月 1 日起施行，新规程的颁布执行必将进一步推进工程网络计划技术的发展和应用水平的提高 345。自 50 年代 CPM/PERT 网络计划技术诞生以来，随着应用领域的扩张，受生产刺激、管理需求的影响，其理论研究也向纵深发展，产生了适用于不同领域不同情况的网络计划技术，概括起来讲如图 1-1 所示，它描述了近 50 年来网络计划技术在国内外的发展状况 5。关键线路法 （ C P M ）计划评审技术（ P E R T ）图示评审技术（ G E R T ）随机网络计划技( Q G E R T ）风险
30、评审技（ V E R T ）决策关键线路法（ D C P M ）搭接网络计划技（ O L N ）流水网络计划技1 9 5 6 年1 9 6 0 年1 9 6 0 年1 9 8 0 年1 9 5 8 年1 9 6 6 年1 9 7 9 年1 9 8 1 年图 1.1 国内外网络计划技术发展概况Fig. 1.1 Domestic and international network planning technology development overview资料来源：根据文献5整理绘制天津理工大学 2012 届本科毕业论文41.4 经典网络计划技术存在的一些问题随着社会的发展，网络计划技术得到了
31、很好的普及应用，以 CPM/PERT 为核心的经典网络计划技术取得了很大成功。它的优点在于：能把施工过程中的各有关工作组成一个有机的整体，能全面而明确地反映出各工序之间的相互制约和相互依赖的关系；通过它可以进行各种时间计算，能在工序繁多、错综复杂的计划中找出影响工程进度的关键工序，便于管理人员集中精力抓施工中的主要矛盾，确保工程按期完工；通过利用网络计划中反映出来的各工序的机动时间，可以更好地运用和调配人力与设备，节约人力、物力，达到降低成本的目的；在计划的执行过程中，当某一工序因故提前或拖延后，能从计划中预见到它对其它工序及工程工期的影响程度，便于及早采取措施以充分利用有利的条件和有效地消除
32、不利的因素。此外，它还可以利用现代化的计算工具计算机，对复杂的计划进行绘图、计算、检查、调整和优化。在已开发的软件系统中，以 Microsoft Project 和 P3（Primavera Project Planner）两大软件最具有代表性，目前已广泛的应用于生产和管理实务中。然而随着市场经济竞争的加剧、工程规模的日益扩大、生产和管理中不确定性因素的日益增多，伴随而来的是，人们对网络计划技和管理水平提出了更多更高的要求。为了适应时代的发展，适应这种新形势发展的需求，网络计划技术就必须针对自身存在的缺陷不断地发展自己、完善自己，那么它存在哪些需要完善的缺点呢？大致归纳有以下几点：1.重新审视
33、工序间依赖关系 以 CPM/PERT 为核心的经典网络计划技术，只关注工序间在工艺和组织上的紧前紧后逻辑关系（在资源优化网络中还考虑了工序间的资源限定关系） ，而没有考虑工序之间因环境因素、经济利益和执行效率等因素可能存在的其它相关性和依赖性（不局限于紧前紧后工序之间） 89。但是，随着现代众多大型项目的开展和实现快速施工，工程并行程度日益提高，各条线路的工序之间存在着相互制约和相互影响的关系。如果我们仅仅强调工序的紧前、紧后逻辑关系，而不去考虑并行工序之间可能存在的相关性，那么所制定的网络进度计划在工程实际施工中就很可能会失败。随着现代系统论的不断发展，越来越强调系统的整体性、完备性。何况，
34、网络作为一个系统对象，在外部表现为动态的、与外界进行信息交换的一个整体；在内部表现为工序间相互影响、相互依赖制约的有机联合体。假如我们抛开了工序之间所存在的关系，而单独从一条线路上的工序来考虑，就会失去工序在网络中的地位和意义。综上所述，我们必须重视工序间依赖关系，全面而准确地考虑各工序间的相关性和限定条件，以此确保制定的网络计划方案得到有效执行。2.经典的网络计划技术须增强对管理者的信息传递一张传统的 CPM/PERT 网络图提供给管理者的信息不外乎是：整个项目的总工期是多少、各工序之间的逻辑关系、最早最迟时间及各种时差等。这些信息已不足以应付现代项目管理对管理者提出的更加严峻的挑战。成功的项目管理不仅要从全局去驾驭整个项目的实施，而且要从微观层次上去加强管理。时差的
