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1、本教材组成及体系1.内容众多，涉及面较广,有参考教材2.教材分为四部分施工组织设计中的现代化方法；(布置、进度、资源)施工组织与管理的现代模式;施工方案决策方法;决策模型建立方法;3.教材在项目全过程管理的基础上编写 第1页/共117页第一章工程建设管理概述 要点:（一）工程建设管理与施工组织管理（二）按系统工程方法进行现代工程建设管理第2页/共117页 第一节 工程建设阶段及管理体制一、工程建设的阶段-对一个工程传统四阶段：前期工作;设计；实施；运行；第3页/共117页现在四阶段：把工程建设作为项目进行管理(1)项目策划与决策阶段：(2)工程项目准备阶段：(3)工程项目实施阶段-实现投资决策
2、(4)工程项目峻工验收和总结评价阶段第4页/共117页按项目生命周期理论为了顺利完成工程项目，通常要把每一个工程项目划分成若干个项目阶段，以便进行更好地控制。这些工程项目阶段总称为工程项目建设周期。第5页/共117页工程项目阶段和工程项目建设周期（）工程项目策划和决策阶段 主要工作：项目预可研、可行性研究、项目评估及决策；特征：科学、客观，法规，投资项目决策（）工程项目准备阶段主要工作：初步设计、施工图设计、工程项目计划制定、征地及建设条件准备、招标及承包商选定、签定承包合同；特征：设计、施工等方案确定（）工程项目实施阶段 主要任务：在规定的范围、工期、费用、质量内，按设计要求高效率地实现工程
3、项目目标。特征：工作量最大（）工程项目竣工验收和总结评价阶段主要任务：联动试车、试生产、竣工验收、总结评价 特征：安全、按设计方案运行 第6页/共117页二、管理体制与管理模式计划经济体制一般的委托管理全过程管理服务 如：设立专门项目管理公司进行管理 由传统三方到多参与方的管理第7页/共117页三、管理目标与目标管理1.传统的管理目标以工程要管理的对象，作为目标2.引入管理基本原理进行项目管理管理基本原理：目标的系统管理：总目标；各类目标的协调和平衡 过程控制管理：对实现目标的过程及投入进行动态管理 基本做法：PDCA循环，纠编过程 信息技术管理：运用信息技术 对工程项目进行管理 第8页/共1
4、17页工程项目管理目标及基本方法新提法-目标和基本方法工程项目管理的目标就是运用各种知识、技能、手段和方法去满足或超出工程项目利害关系者对某个工程项目的要求和期望。工程项目管理的基本方法就是通过计划、组织、协调、控制等手段，以达到工程项目的建设目标，满足各方需求。第9页/共117页第二节现代工程建设管理是一种系统方法一、现代工程建设管理的趋向两种变化两种变化单因素向多因素变化单因素向多因素变化单项管理向多项管理变化单项管理向多项管理变化七种趋势七种趋势计算机应用计算机应用信息管理信息管理新技术、新工艺、新设备新技术、新工艺、新设备人的作用人的作用智力投资和人才培训智力投资和人才培训系统工程系统
5、工程管理诊断管理诊断第10页/共117页二、系统工程是组织管理的科学2.系统工程方法的应用工程建设的进程与阶段的关系，图1-7；工程建设管理的动态形象模型，图1-8;1.1.概念 探究管理学的“内部”基础-系统工程 提出“以系统工程为代表的现代管理方法”第11页/共117页第二章 施工组织设计与施工组织管理第一节施工组织设计与施工组织管理的内容一、施工组织管理的任务与内容规程规范施工组织设计的主要内容不同设计阶段的深度要求第12页/共117页二、国外的施工规划与施工组织设计施工组织设计-是指导科学施工的技术文件施工规划-施工招标文件中的重要内容在不同市场经济条件下扮演不同角色第13页/共117
6、页三、施工组织管理的任务和内容施工组织管理的中心任务：施工组织管理的业务范围：第14页/共117页第二节 施工组织设计与管理的现代化一、施工组织设计与迫切需要现代化存在的问题：施工组织设计是指导科学施工的技术文件水电工程建设体制管理改革的要求水利水电枢纽施工组织与管理是一项复杂的系统工程第15页/共117页第二节 施工组织设计与管理的现代化二、施工组织设计与管理能够实现现代化现代管理科学中的新理论与新方法-系统工程的观点理论方法的应用背景-施工组织与管理本身的特点决定 方案择优与综合评价方法 施工过程与系统模拟 施工布置与线性规划、图形学 施工质量与统计学 施工进度与网络技术 施工管理与信息管
7、理系统 第16页/共117页第二节 施工组织设计与管理的现代化三、施工组织设计与管理现代化的尝试理论方法应用的难点：数学模型复杂；基础资料；难以准确反映自然因素的影响；理论方法的应用前景-探索与实践 施工导流：施工交通：场址选择：施工模拟：理论分析与工程实践相结合 第17页/共117页第三节 施工组织管理与工程建设管理略第18页/共117页第三章施工总布置图的现代规划方法第一节 概 述 点:选点线:定线面:平面布置体:空间安排l三个难点:l数学模型复杂l条件受限l基础资料缺乏第19页/共117页第二节 公用设施和科学选点-费用最小化 一、几何叠合选点法其目标主要是为全工地服务，力求使用方便，位
8、置适中，节省往返时间，且各施工点受益基本均衡，其选点可采用简捷方便的叠合选点法。基本步骤如下：第20页/共117页二、邻端归邻选点法 对设施平面位置选点的设计，最主要的是能满足以下几点要求:(1)对临时生产设施，力求使之与各用户的运距与线路最短，以减少材料与成品的运输吨公里数和动力线路的长度，从而提高运输效率，减少动力损耗，又可降低成本。(2)对临时生活设施，力求位置适中，使用方便，使各服务点受益基本均衡。(3)在满足使用要求的前提下，对选点进行优化，以减少大型临对设施的费用，从而获得较好的经济效益。第21页/共117页二、邻端归邻选点法归邻选点法的目标函数主要是使总的运输吨公里数为最小，如下
9、式所示：m n Tk=minQijDij i=1 j=1 式中 Tk 运输总吨公里数；Qij从i点供给第j点的运量(t);Dij从i点至j点的运距(km)。第22页/共117页三、多供点调运图面平衡法举例：某工地有A、B两个沙石料场，用料点有C、D、E三处，供料量、需要量以及运输道路布置示意图如下。用图面平衡法求解此问题。图3-6基本步骤：(1)绘出初始调运方案的供需流向图：流向、流量、距离(2)计算与调整-各圈没有对流；圈长满足lwL和lnj)，而某些工厂的布置或厂址条件有一定约束要求时，常见问题可采用整数规划或混合规划模型。举例:第28页/共117页第五节 临时设施的最优建基高程选择“体”
10、的常见问题：第一类：场地平整和土石方平衡问题；第二类：选择临时设施最优建基面高程；第29页/共117页第四章 进度计划与管理 第一节 现代计算管理的网络技术一、网络进度计划的特点PP4-1二、网络进度计划的发展与类别发展概述：按网络结构和网络参数性质划分的网络模型：CPM PERT GERT 决策树 第30页/共117页第二节 网络及其数组表达一、网络图箭线：节点：工作(工序)：虚工作(虚工序)：空工作(空工序)：关键线路(CP)：关键工作(CW)：机动时间(浮动时间)：源节点和汇节点：第31页/共117页第二节 网络及其数组表达一、网络图箭线：节点：工作(工序)：虚工作(虚工序)：空工作(空
11、工序)：关键线路(CP)：关键工作(CW)：机动时间(浮动时间)：源节点和汇节点：第32页/共117页两种网络图表达法1)双代号绘图法（Arrow Diagramming Method,ADM）就是利用箭线表示工作而在节点处将工作连接起来表示依赖关系的一种绘制项目网络图的方法。2)单代号绘图法（Precedence Diagramming Method,PDM）是利用节点代表工作而用表示依赖关系的箭线将节点联系起来的一种绘制项目网络图的方法。大多数项目管理软件包都使用单代号网络技术。第33页/共117页二、网络的数组表达便于进行网络的计算机处理(一)箭线-节点关联矩阵网络图的拓朴性质箭线从节点
12、流出：-1箭线从节点流入：+1箭线与节点无关：0第34页/共117页一个网络的箭线-节点关联矩阵(一)箭线-节点关联矩阵l(一)箭线-节点关联矩阵第35页/共117页其它数组表达方法(一)箭线-节点关联矩阵l(二)双列数组表达方法l按箭线表达：l起始节点(箭尾节点)数组 1,1,2,3,21,1,2,3,2l结束节点(箭头节点)数组 2,3,4,4,32,3,4,4,3l(三)后继排列法l按节点表达：l 1,1,2,32,3l 2,2,3,43,4l 3,3,44l 4 4 第36页/共117页第三节网络计划的编制(一)箭线-节点关联矩阵lP4-6P4-6列出编制步骤供参考：l(1)(1)划分
13、施工工序；l(2)(2)确定工序逻辑；l(3)(3)估计工序参数；l(4)(4)在上述三步骤的基础上，作出工序一览表l(5)(5)根据逻辑关系连接各个工序，绘制并修改网络图；l(6)(6)对网络节点进行编号；第37页/共117页第三节网络计划的编制(一)箭线-节点关联矩阵l一、工序一览表l(一)划分施工工序l(二)确定工序逻辑l(三)估计工序参数第38页/共117页二、网络图的绘制原则(双代号)1）必须正确地表达各项工作之间的相互制约和相互依赖关系。2）网络图应只有一个起点节点和一个终点节点（多目标网络计划除外）。除终点和起点节点外，不允许出现没有内向箭线的节点和没有外向箭线的节点。3）网络图
14、中不允许出现从一个节点出发顺箭线方向又回到原出发点的循环回路。4）在网络图中不允许出现重复编号的节点。一条箭线和其相关的节点只能代表一项工作，不允许代表多项工作。第39页/共117页二、网络图的绘制原则(双代号)5）网络图中的箭线应保持自左向右的方向，不应出现箭头向左或偏向左方的箭线。6）网络图中不允许出现没有箭尾节点的箭线和没有箭头节点的箭线。7）网络图中所有节点都必须编号，并应使箭尾节点的代号小于箭头节点的代号。第40页/共117页二、网络图的绘制原则(单代号)绘制原则网络图中有多项起始工作或结束工作时，应在网络图的两端分别设置一项虚拟的工作作为该网络图的起始节点和终点节点；其他绘制原则与
15、双代号网络图的绘制原则相同。第41页/共117页三、绘制网络图的逐节生长法(一)箭线-节点关联矩阵l(一)逐节生长法的概念l从各“生长点”起,按“紧后关系”逐一生长紧后工序;l网络汇集到最未的汇节点l(二)工序逻辑的类型及图形模式l逐步生长过程中的三种情况 各个新枝间具有完全不同的紧后工序 各个新枝间具有完全相同的紧后工序 各个新枝间具有一部分相同的紧后工序l参见图 4-104-104-11 4-11 第42页/共117页(二)工序逻辑的类型及图形模式工序逻辑型号的数字表示形式B1.B2.B3 B1&B2.B1&B3.B2&B3.以前：个数表示有逻辑联系的先行工序数(逻辑复杂程度 数字表示紧后
16、工序复杂程度(逻辑复杂性系数S)以后：个数表示紧后工序逻辑联系的描述式数 紧后工序共同个数 典型图形模式举例 4-10 至 4-11，可套用的图形第43页/共117页三、绘制网络图的逐节生长法(三)工序(箭线)关联矩阵反映前后工序间有无关联,用于计算机判别网络逻辑关系构成元素：bij=-1,表示工序i为j的紧前工序；bij=+1，表示工序i为j的紧后工序；bij=0，表示工序i与j无关系；第44页/共117页工序关联矩阵的形成(一)箭线-节点关联矩阵l逻辑关系表：第45页/共117页工序关联矩阵的标准化(一)箭线-节点关联矩阵第46页/共117页(四)逐节生长法框图图4-10第47页/共117
17、页(四)逐节生长法框图应用步骤第48页/共117页四、绘制网络图的若干技巧(一)箭线-节点关联矩阵l(一)构成局部链系l1.1.自然工序链第49页/共117页四、绘制网络图的若干技巧(一)构成局部链系2.核心链第50页/共117页四、绘制网络图的若干技巧(一)箭线-节点关联矩阵l(二)局部链系的汇集第51页/共117页四、绘制网络图的若干技巧(一)箭线-节点关联矩阵l(三)网络草图的扩充l(四)网络草图的整理第52页/共117页第四节 肯定型网络计划CPMCPM的时间计算(一)箭线-节点关联矩阵l一、时间参数的及其含义l工作时间参数：l最早开始时间ESijESijl最早完成时间EFijEFij
18、l最迟开始时间LSijLSijl最迟完成时间LFijLFijl总时差TFijTFijl自由时差FFijFFij第53页/共117页工作时间参数：最早开始时间ESij最早完成时间EFijl总时差TFijTFijl自由时差FFijFFijl最迟开始时间LSijLSijl最迟完成时间LFijLFij第54页/共117页一、时间参数的及其含义(一)箭线-节点关联矩阵l节点时间参数：l最早开始时间ETkETkl最迟完成时间LTkLTkl节点时差FTkFTkl网络时间参数：l网络计算工期TcTcl计划工期TrTr第55页/共117页二、寻求关键线路的动态规划法(一)箭线-节点关联矩阵l关键线路的概念：l网
19、络中连接源节点和汇节点的最长路线第56页/共117页关键线路的概念：第57页/共117页二、寻求关键线路的动态规划法(一)箭线-节点关联矩阵l动态规划原理的应用：l从中间出发点至终点的线路应是最长的。第58页/共117页二、寻求关键线路的动态规划法(一)箭线-节点关联矩阵l(一)标号法l自起始，顺箭线，至终点。第59页/共117页二、寻求关键线路的动态规划法(一)箭线-节点关联矩阵l(二)表上作业法l按表上工序的逻辑关系计算。l表4-54-5第60页/共117页(三)几点结论与讨论(一)箭线-节点关联矩阵l(1)(1)关键线路上各节点的机动时间为0 0；l(2)(2)总时差TFTF为0 0的工
20、作，其头尾节点的自由时差FFFF也必为0 0。但反过来，首尾节点的自由时差FFFF为0 0，其总时差TFTF不一定为0 0。l(3)(3)关键路线上的工作称作关键工作，有TF=FFTF=FFl(4)(4)不在关键线路上工作，称为非关键工作。不紧接合流点的非关键工作,TF,TF不等于0 0，而FF=0FF=0。l(TF(TF为一段线路的时差小计)第61页/共117页(三)几点结论与讨论(5)紧接合流点的非关键工作不仅TF不等于0，而且FF也不等于0。(6)除了紧接合流点的非关键工作之外，其它的工作均有自由时差FF=0。FF=0的工作构成一棵关键路线树。第62页/共117页三、寻求关键线路的线性规
21、划法(一)箭线-节点关联矩阵l工作i-ji-j的自由时差：FFij=ETj-ETi-dijFFij=ETj-ETi-dijl推导出：公式(4-5)(4-5)l矩阵形式：公式(4-6)(4-6)l D+F=ATD+F=AT l自由时差计算 F=ATF=AT-D-D 式中：AA和DD已知，TT 为待求变量l自由时差为零的工序组成关键路线树，FFij=0FFij=0l 第63页/共117页三、寻求关键线路的线性规划法以T为优选变量，使一组合适的T=ET1,ET2,Etk,ETn有线路长度最短：minETN-ET1约束条件：ATD T0计算机求解第64页/共117页第五节 随机参数网络计划-PERTP
22、ERT(一)箭线-节点关联矩阵l一、工作时间的三时估计法l对工作持续时间dijdij的估计l引入dijdij的某种分布，求出dijdij的期望值。l最乐观时间a al最可能时间m m 公式(4-9)(4-9)l最悲观时间b bl对dijdij期望值的方差分析 l工作i-ji-j持续时间的分布l以dijdij为期望值,以ijij为标准离差的某种概率分布 第65页/共117页二、总工期的概率分布(一)箭线-节点关联矩阵q网络总工期由关键线路上各工作的持续时间之和，l总工期也呈随机分布。q按概率统计原理，总工期近似服从以为期望值的，以为标准离差的正态分布。l公式(4-11)(4-11)第66页/共1
23、17页二、总工期的概率分布q按变量置换，化为T=（SD-M）/标准正态分布 式中，SD为某一限定工期。第67页/共117页三、在某一限工期前完工的概率(一)箭线-节点关联矩阵l计算步骤：o先按三时估计，化随机参数网络为肯定型网计算o找出CPCP，计算CPCP上的M M和ijijo按公式(4-11)(4-11)计算总工期的期望值和标准离差o计算及查取某限定工期前完工概率l一个应用实例第68页/共117页一个应用实例M查标准正态分布表求概率第69页/共117页四、对PERTPERT算法的讨论(一)箭线-节点关联矩阵lPP4-23PP4-23第70页/共117页五、随机参数网络-PERT-PERT数
24、字模拟(一)箭线-节点关联矩阵l一、工作时间的随机估计l二、网络结构随机性l三、数字模拟技术第71页/共117页三、数字模拟技术图4-16-简单网络举例表4-7-给出概率表4-8给出模拟计算结果表4-9给出模拟结果的统计值第72页/共117页第六节 网络进度的调整和优化(一)箭线-节点关联矩阵l一、工期优化=按规定工期调整l缩短CPCP上的工序时间l缩短工期的几种情况：第73页/共117页第六节 网络进度的调整和优化(一)箭线-节点关联矩阵l二、费用工期优化-最小费用优化法l几种费用的概念及变化规律l最小直接费用率的简化l优先寻求直接费用率最小的工序予以压缩l直接费用与 时间的关系曲线第74页
25、/共117页二、费用工期优化-最小费用优化法 计算实例 计算过程见表4-10第75页/共117页 计算结果直接费用与 时间的关系曲线第76页/共117页三、费用工期优化改进-几种考虑(1)缩短工期提前带来的效益(2)资金(包括投资和效益)的时间价值第77页/共117页第七节 网络计划的计算机应用l一、应用现状l二、系统模块设计第78页/共117页第五章 资源计划与管理第一节 资源强度的限制和均衡第79页/共117页第二节工期确定条件件下资源强度的均衡削峰填谷第80页/共117页第三节资源强度有限的工期优化第81页/共117页第四节资源计划的柱状图和累计曲线第82页/共117页第五节财务计划第8
26、3页/共117页第六节财务分析和财务控制第84页/共117页第七章 施工方案决策第一节 施工方案分析决策的作用与决策类型科学决策的概念及作用科学决策分析方法的三个条件 多个可行方案：行为变量 两个以上状态：状态变量 损益值：比较标准决策分析类型:静态型、动态型、博奕型静态型决策：确定型、非确定型和风险型第85页/共117页静态型决策确定型决策状态变量确定；直接比较各方案损益值非确定型决策对所要决策的问题是求知的，需做推定和假设 最小最大法：小中取大值，属保守型，表7-1；最大最大法：大中之大值，属冒进型，表7-1；中间最大法：取前者之间值，表7-2 平均值最大法：平均值之大值，表7-3第86页
27、/共117页静态型决策风险型决策已知各方案各种状态下的损益值和概率以损益期望值最大为最优方案例：表7-4第87页/共117页第二节 决策分析的方法对风险型决策分析问题，常采用决策树分析法l决策树：第88页/共117页决策树的应用：一个实例-某公司两种施工方案的决策树决策依据:损益期望值决策过程:逐一求解各方案损益期望值并比较第89页/共117页多层次决策树的应用：实例分析-两种施工机械方案的选择决策过程:先分层决策,再汇总决策决策方法:分层绘制决策树第90页/共117页分层绘制决策树-引进方案决策树引进方案决策层结果:S2=58.8第91页/共117页分层绘制决策树-自制方案决策树自制方案决策
28、层结果:S3=23.6第92页/共117页按分层决策树绘制方案总决策树总决策树结果:S1=maxs2,s3=58.8第93页/共117页第三节 效用曲线效用的概念:用以反映决策者对损益值的看法 的一种抽象单位(表征值)反映决策者的决策态度三种类型及效用值变化q保守型决策者:曲线Aq中间型决策者:曲线Bq进取型决策者:曲线C第94页/共117页第三节 效用曲线采用效用概念进行决策的方法 通过效用曲线来体现同样金额随决策者类型不同的效用值,再用效用期望值代替损益期望值进行决策决策过程:q按上述方法已求出各方案损益值q画出不同的效用曲线q求效用期望值:效用值与其概率相乘后之总和,第95页/共117页
29、画效用曲线的方法和步骤先确定两个极点再试探确定中间点第96页/共117页损益期望值计算在效用曲线上查求损益值Si相应的效用值Ai表7-5效用期望值H:第97页/共117页使用效用期望值决策的工程实例已知重型结构运输决策树如图7-10第98页/共117页按图绘效用曲线采用试探法求中间D3第99页/共117页 按效用值绘出决策树,并求效用期望值HH2=0.79;H3=0.7第100页/共117页采用效用期望值求解多目标决策问题先分别求其效用曲线对每个目标在决策问题中所占比例加以规定求综合指标-效用期望值第101页/共117页分别求效用曲线第102页/共117页各方案效用期望值计算和比较H1=7.9
30、8H2=7.16第103页/共117页第四节 窗口决策适用于:多个项目施工的组织窗口决策方法的特点:运用窗口决策的前提:窗口决策分类:双项目窗口决策;多项目窗口决策.第104页/共117页双项目窗口决策决策步骤:(1)-(6):略第105页/共117页双项目窗口决策=工程实例已知:P1和P2的工序流程及工期如图第106页/共117页双项目窗口决策=工程实例绘出决策窗口第107页/共117页绘出决策路线线路A,B,C,D,E第108页/共117页分析决策线路的工期和资源需求方案A:工期45+29;增加一台,拖车;方案B:工期45+61;不增加设备;方案C:工期45+45;增加汽车式起重机;方案D:工期54+29;无需增加设备;方案E:工期59+29;设备停歇和增加费用;第109页/共117页各方案工期和各方案所需的台班费表7-6和表7-7综合比较总费用第110页/共117页注意事项第111页/共117页二、多项目窗口决策决策原理和步骤逐一决策法第112页/共117页多项目窗口决策实例三个工程的工序网络图第113页/共117页多项目窗口决策的分步骤决策第114页/共117页多项目窗口决策的优点电算易懂无须繁复的数学模型第115页/共117页第116页/共117页谢谢您的观看！第117页/共117页