基於PERT的項目進度跟蹤調整方法及系統與流程
2023-04-25 06:44:41
本發明涉及基於PERT的項目進度跟蹤調整方法及系統。
背景技術：
：隨著現今項目業主對項目施工方要求越來越高，項目施工方為了保證項目按要求完成，必須制定合理的項目進度計劃，另外實時跟蹤項目的實際進度並及時糾偏調整。項目的計劃制定和調整不可分割，但在現有方法或技術中，集中於對項目初期計劃的制定，而調整計劃多為啟發式並依賴於施工方的經驗，缺乏與計劃制定的聯動系統。在項目進度計劃制定的方法中，PERT(計劃評審技術)有著廣泛應用。PERT是考慮了工期不確定性的網絡計劃制定及評價技術。其應用於施工項目進度計劃制定的基本流程為，根據施工項目各工序間邏輯關係繪成網絡圖；在明確業主的項目工期期望後，對各工序工期進行預估，一般假設工期服從β分布，可利用三時估計法求出該分布；最後，以網絡圖中期望工期之和最大的路徑或工序間總時差等於0的路徑作為關鍵路徑，得出進度計劃。進一步可計算關鍵路徑上各工序的機動時間，用來在項目後續進行中應對進度偏離。PERT存在對時間參數預估尺度把握不準而造成進度計劃制定與實際進度偏差較大，以及未考慮資源約束對三個時間取值影響的技術問題。此外，項目進度的調整方法主要是對工序間時差或機動時間的利用。在大型施工項目中，由於施工網絡圖結構的複雜性，在進度的跟蹤調整時，進度計劃方法大都採取啟發式方法調整機動時間，效率低下，合理性較差，缺少對項目整體的考慮。技術實現要素：針對經典PERT存在的上述不足，本發明提出基於PERT的項目進度跟蹤調整方法及系統；在保留預估工期服從β分布的假設下，基於時間參數的意義和實際情況，對時間參數的選取尺度進行了明確；並將資源約束作為預估工期對應的概率指標結合到最樂觀時間的取值中，體現了對工期分配的限制；最後，結合約束理論鬆弛資源約束的思想並考慮質量要素，建立費用——工期線性模型，形成了滿足質量要求、儘量提前完工、實現費用最低同時具有較高完工概率的基於改進時間參數預估的PERT進度計劃制定。基於PERT的項目進度跟蹤調整方法，所述方法由電腦程式控制計算機設備來完成，所述計算機設備包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式；所述處理器執行所述電腦程式時實現以下步驟：數據輸入步驟，錄入項目基本信息，項目基本信息包括：對項目的質量要求轉換概率要求、工序劃分與工序邏輯關係、項目物料信息、三時估計法預估的三個時間信息；預處理步驟，處理預估的時間參數得到對應β累計概率分布參數、將數據錄入中對項目的質量要求轉換概率要求，利用β累計概率分布函數形成項目進度要求，即各工期約束，利用數據中工序信息形成施工網絡計劃圖並得到關鍵路徑；項目進度制定步驟，依據工期—費用模型的求解結果安排進度計劃；跟蹤調整步驟，對項目實際進度進行實時監控，對發生偏離的實際進度進行及時調整。基於PERT的項目進度跟蹤調整方法，所述方法由電腦程式控制計算機設備來完成，所述計算機設備包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式；所述處理器執行所述電腦程式時實現以下步驟：步驟(1)：錄入施工項目的基本信息；對施工項目各工序時間參數採用改進的PERT中的三時估計法對三個時間進行預估，並錄入預估結果；改進的PERT三時估計法中對應的三個時間是指：考慮資源分配的最樂觀時間a、最悲觀時間b和最可能時間m；數據錄入完畢後執行預處理操作，選取按最悲觀時間b計算的總工期最大的一條施工路徑作為關鍵路徑；所述基本信息包括工序劃分和工序邏輯關係；步驟(2)：利用步驟(1)預估的三個時間以及三個時間固定概率擬合β累計概率分布函數：根據各工序固定概率P＝[P(a),P(m),P(b)]及其所對應的預估工期t＝[a,m,b]，擬合出β累計概率分布函數且使其擬合方差Δε最小，進而得到擬合出的β累計概率分布參數r和s；步驟(3)：依據最悲觀和最樂觀時間對完工概率的限制P(ai)≤Pi≤P(bi)，對項目保證質量情況下的完工概率要求Pi≥PQi，將P(ai)、P(bi)和分別代入步驟(2)的β累計概率分布函數中一一對應求解t(ai)、t(bi)和形成工期約束，並結合項目管理部門對機動時間N的要求構建費用—工期線性優化模型，求解在最悲觀時間上可壓縮工期；步驟(4)：在步驟(3)所得到最悲觀時間上可壓縮工期xi後，計算計劃進度；工程項目按所述計劃進度指導施工；步驟(5)：進入跟蹤調整模塊，對實際進度進行監測；步驟(6)：判斷實際進度與計劃進度偏差是否大於設定值；若否，則返回步驟(5)；若是就記錄發生變動處工序序號為K；步驟(7)：根據實際施工資源的變動修正P(a)值，根據修正後概率P＝[P(a),P(m),P(b)]，重新預估a、m、b的值；步驟(8)：判斷總工序的數目n是否大於K；若是就進入步驟(9)；若否表示項目處於最後驗收工序階段，限定在工序最後驗收工序階段上發生的偏離僅作一次調整：修正機動時間N值、重新預估修正工序n單位時間壓縮費用Cn值；獲取優化進度計劃值，跟蹤調整運行結束；步驟(9)：判斷關鍵路徑上可壓縮工期總和是否小於N，若是就修正N值，且重新預估修正ci值，返回步驟(2)；若否，直接返回步驟(2)。所述步驟(1)中改進的PERT中的三時估計法對三個時間進行預估，第i個工序的最樂觀時間ai為考慮資源分配的最少時間，按照完工概率P(ai)進行估算。Oi：第i個工序佔用的資源數，資源指施工資源，例如不同工種的專業施工隊；R：工程項目總資源數；P(ai)∈(0,1)；最可能時間m按照完工概率P(m)＝0.5進行估算；最悲觀時間b按照完工概率P(b)＝0.95進行估算。所述步驟(2)的β累計概率分布函數：r和s：累計概率分布模型未知形狀參數；擬合方差Δε：所述步驟(3)的對項目保證質量情況下的完工概率要求下限：其中，PQi為業主對項目保證質量情況下的完工概率要求下限；Qi：施工質量的要求，可劃分為多檔次，如質量要求極高則設置Qi＝0.95、質量要求高Qi＝0.85、質量要求一般Qi＝0.75；ωi：質量完工概率間轉換係數；費用—工期線性優化模型：約束條件包括工序工期可壓縮水平的約束、保證質量下的可壓縮工期約束和機動時間約束：xi≤t(bi)-t(ai)；其中，C：項目因壓縮工期產生的總費用；Ci：工序i單位時間壓縮費用，通過預估得到；xi：在最悲觀時間上可壓縮工期；t(ai)：最樂觀時間的工期概率P(ai)對應於β累計概率分布下的工期；t(bi)：最悲觀時間的工期概率對應於β累計概率分布下的工期；tQi：業主對項目保證質量的情況下完工概率要求下限PQi對應β累計概率分布下的工期；N：工程機動時間，用以應對突發或偏離計劃的情況，根據實際進度調整。所述步驟(4)的計劃進度的計算公式為：Hi＝bi-xi將計算得到的Hi值作為計劃進度。所述步驟(8)及步驟(9)中，機動時間N值的修正根據實際進度調整，但必須滿足以下兩個條件：滿足業主工期要求T，即為保證機動性，機動時間N值小於等於關鍵路徑上最大可壓縮工期和的80％，即基於PERT的項目進度跟蹤調整系統，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式；所述處理器包括：數據輸入模塊，用於錄入項目基本信息，項目基本信息包括：對項目的質量要求轉換概率要求、工序劃分與工序邏輯關係、項目物料信息、三時估計法預估的三個時間信息；預處理模塊，用於處理預估的時間參數得到對應β累計概率分布參數、將數據錄入中對項目的質量要求轉換概率要求，利用β累計概率分布函數形成項目進度要求，即各工期約束，利用數據中工序信息形成施工網絡計劃圖並得到關鍵路徑；項目進度制定模塊，用於依據工期—費用模型的求解結果安排進度計劃；跟蹤調整模塊，用於對項目實際進度進行實時監控，對發生偏離的實際進度進行及時調整。本發明的有益效果：1本發明可實現對工序三個時間參數的科學預估與項目進度計劃的合理制定；2本發明可實現與計劃制定形成聯動的項目進度的實時跟蹤調整；3本發明中進度計劃制定和跟蹤調整不受施工網絡圖結構的複雜程度影響。附圖說明圖1為本發明系統結構圖圖2為本發明的總體流程圖；圖3為進度計劃制定算例流程圖；圖4為進度計劃制定算例下經典PERT與改進方法進度衡量指標概率對比圖。具體實施方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。本發明系統結構如圖1所示。結構分為數據輸入模塊、預處理模塊、進度計劃模塊以及跟蹤調整模塊。圖2為本發明的總體流程圖，圖3為進度計劃制定算例流程圖，如圖所示。實現基於改進時間參數預估的PERT進度計劃制定方法的具體步驟如下：1)對某項目單代號網絡計劃圖的各工序工期按最悲觀工期b進行預估，選取總工期最大的一條施工路徑作為關鍵路徑，將得到的關鍵路徑表示為1→2→3→4→5，關鍵工序流程圖如圖3所示，路徑的節點標號表示的活動內容組成；2)對圖3的進度計劃制定算例流程圖中的5個工序節點的另外兩個時間值即最樂觀a、最可能時間m也需進行預估；3)利用三個時間固定概率擬合β累計分布函數，即根據各工序固定概率P＝[P(a),P(m),P(b)]及其所對應的預估工期t＝[a,m,b]，在本發明算例中分別為(t1,P1)、(t2,P2)、(t3,P3)、(t4,P4)、(t5,P5)分別擬合出各工序的β分布且使其擬合方差Δε1、Δε2、Δε3、Δε4、Δε5最小，進而得到擬合出的β分布參數。算例估算時間、概率參數：表1三時間估算參數表節點編號P(a)taP(m)tmP(b)tb10.75330.5250.954020.37580.5100.951830.625140.5120.952040.625210.5180.95305030.550.959擬合得出的β累計分布參數：表2β累計分布參數表節點編號rs11.73111.311421.45741.431931.81281.558241.81281.5582510.26295.1974e+06其中，r、s：累計概率分布模型未知形狀參數4)將估計出的三個時間及得到的β分布數據帶入費用—工期線性模型求解在最樂觀時間上可壓縮工期：約束條件包括工序工期可壓縮水平的概率約束、質量約束、管理部門所要求提前完工的工期約束：xi≤t(bi)-t(ai)xi≤t(bi)-tQi其中，Ci：工序i單位時間壓縮費用，預估得到；xi：在P(bi)對應的時間bi基礎上工序i的可壓縮工期；t(ai)：最樂觀時間的工期概率P(ai)對應於β累計概率分布下的工期；t(bi)：最悲觀時間的工期概率對應於β累計概率分布下的工期；業主對項目保證質量的情況下完工概率要求PQi對應β累計概率分布下的工期；Qi：質量要求；ωi：質量完工概率間轉換係數；N：機動時間。對費用—工期線性優化模型中參數設定：表3費用—工期線性優化模型中參數表5)在算例中5個工序都求解出壓縮工期xi後，利用xi求解進度計劃Hi，進度計劃求解公式：Hi＝bi-xi進度計劃結果：表4進度計劃結果6)本發明中發明方法的進度計劃結果對比經典PERT進度計劃結果：表5進度計劃效果對照表本發明中發明方法得到的進度計劃的完工概率與經典PERT進度計劃得到的進度計劃完工概率的比較如圖4。通過算例比較結果顯示：本發明方法中各工序H的和為92，經典PERT中各工序m的和為70，∑H明顯大於∑m，在符合進度要求的同時留有了緩衝區N以供應對突發情況；而且H對應β概率分布中的概率多數情況下大於μ的概率，更符合對關鍵工序的完工預期；概率為0對應的計算工期，在經典PERT中略大於本發明方法中的計算值，但都貼近0；概率為1對應的計算工期，在經典PERT中明顯大於改進方法中的計算值，且超出b較多，而本發明方法中的計算值較接近b，本發明方法更符合工期估計實際情況；本發明方法的計算方差遠小於經典PERT中的計算方差。上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。當前第1頁1 2 3