一种基于时差的工期索赔分析方法

工期索赔问题是目前项目管理中的一类重要问题,针对这一问题出现了多种分析方法,但都不能被普遍接受,一个关键的难点在于多个工序发生延误时工序间相互作用的原理及其对总工期造成的影响尚未研究清楚,导致时差所有权不合理、延误责任分担不公平、索赔分析结果与实际情况不一致等问题。针对这些问题,本文基于时差理论提出了一种分析工期索赔的新方法。本文首先提出了工期延误中的"组合效应",指多个工序延误时总工期实际延误总量经常不等于每个延误工序单独推迟总工期的分量之和的现象,以组合效应研究为入手点,本文利用CPM网络的时差特性分析了延误工序间相互影响的原理,进而揭示了多工序延误时"组合效应"的规律;然后在此基础上根据组合效应的影响因素确定组合效应在各延误工序中的分摊比例,进一步得出各工序在工期索赔中应承担的责任,由此提出了基于时差的工期索赔分析方法;最后通过一个项目算例将这种方法与目前常用方法进行了比较。由于组合效应清晰地反映了延误工序之间的相互影响及其对总工期影响的内在规律,因此本文提出的方法责任分摊更加公平合理,更加符合实际情况,且借助时差参数实现程序化使其免于频繁的网络更新更便于应用,能够有效弥补目前工...     

广义优先关系下隐性时间、隐性时差和伪时差

在广义优先关系下的工序网络中，发现了奇异现象． 例如，某些工序的开始时间可早于最早开始时间，在不影响总工期的条件下，某些工序的工期延长量可超过总时差，而某些工序的结束时间可迟于最迟结束时间等． 这些现象无法用现有的时间参数值来解释． 通过研究奇异现象，揭示了工序的一些隐性特征，提出了隐性时间、隐性时差和伪时差的新概念，并给出了计算方法． 在很多情况下( 如调整工序的工期时) ，现有的时间参数值与实际不符，而上述隐性时间、隐性时差和伪时差能准确应用于实际． 另外，调整工序的工期是项目调度的重要措施，针对工序的工期在不影响总工期条件下的最大可延长量，发现常识性观点( 认为其等于现有总时差) 是错误的，并根据隐性时间参数值，给出了正确的算法．     

项目管理中工期-费用-质量的综合仿真和满意决策

研究了工期服从三角概率分布,费用受工期影响,质量受到费用和工期双重影响的网络计划的Monte Carlo仿真。根据仿真工期和项目工期费用曲线,得出计算费用,并以计算费用作为三角概率分布的最可能值对费用进行Monte Carlo仿真。根据仿真工期和仿真费用计算出计算质量,并以计算质量作为三角概率分布的最可能值对质量进行Monte Carlo仿真。得到各工作的工期费用和质量的仿真数据,并进一步得到项目总工期总费用和总质量的仿真数据,该数据考虑到项目三属性的不确定性和随机性：选择离理想点距离近而离负理想点距离又远的仿真结果,作为决策的满意方案。     

通过延迟阶跃函数求解重复性项目控制路线的方法研究

确定控制路线是重复性项目调度技术的基础,目前缺乏一种统一的确定控制路线的方法。本文研究在重复性项目中通过延迟阶跃函数确定控制路线的方法。首先通过延迟阶跃函数拟合重复性项目中的各种类型工序系,表示工序系的约束线,并计算各工序系的潜在控制点和开始、结束时间,在此基础上提出了完整的确定重复性项目控制路线的具体步骤。文章以一个高速公路建设项目为例与国际上已有的确定控制路线的方法进行了对比,结果表明,本文所提出的方法更契合工程的实际要求、适用性更强,且更便于计算机处理。     

基于工序异质性的关键链项目缓冲监控

通过关键链项目缓冲监控可以防止缓冲在项目执行阶段被浪费,并保证项目的工期,有效的监控方法有利于提升项目的整体绩效。为了克服统一缓冲监控方法的不足,在保证项目工期的基础上,本文考虑成本因素对项目的影响,提出了一种基于工序成本和工期敏感度的差别动态缓冲监控模型。该模型考虑工序异质性将工序划分为成本敏感型工序和工期敏感型工序,根据工序的综合感知效用进行缓冲监控分配,并结合敏感度对不同类型的工序设置不同的监控基准点和纠偏措施。仿真结果表明,差别监控相对于统一的监控模式有利于实现项目工期和成本的双优化,验证了本文方法的有效性。     

GPRs条件下时间-费用权衡问题的初始最优解

求解时间-费用权衡问题时,特别是在确定项目的最优时间-费用曲线时,首先必须找出初始最优解,即费用最低的总工期,然后在该解的基础上,用最低的压缩费用将总工期逐步缩短。在工序之间只有严格优先关系下,各工序的费用最低的工期就是初始最优解。但是当工序之间存在一般优先关系(简称GPRs)时,各工序都选用费用最低的工期往往无法满足既定的优先关系,使得项目不可行,因此必须考虑其它费用较高的工期,并且在时间约束范围内使得总费用最低。所以求解GPRs条件下时间-费用权衡问题的初始最优解是一个项目调度问题。针对该问题,首先,通过分析GPRs及其表示方法的特点,建立了该问题的数学模型;其次,通过对该模型进行对偶变换,将其等效转化为产销平衡的运输模型。运用已有的相关算法能够简便有效地求得该模型的最优解,并跟据初始-对偶关系可求得原问题的最优解。     

基于整数规划强对偶求解一类局域性资源受限项目调度问题

资源受限项目调度问题(简称RCPSP)是最具代表性的项目调度问题之一,调度过程可理解为,将受资源约束的平行工序调整为顺序工序。本文针对实际中广泛存在的资源局域、而非全局受限的情况,研究局域性RCPSP,并重点考虑一类问题：项目某环节的一系列平行工序,可用资源量只有一半,各资源可重复利用且具有相应多功能,但最多能承担2个工序,需将这些工序两两排列成对,实现项目工期最短。本文首先探索问题“局域性”特征,量化局域调度对项目工期的影响;基于此,构建只涵盖“局域调度工序”的0-1规划模型;再者,发展整数规划强对偶理论,结合Dangzig-Wolfe分解等方法,提出多项式时间的精确算法;最后通过算例测试,验证算法优势,例如,计算大规模算例的最优解,运用该算法比常规精确方法可快数万倍以上。     

工序机动时间的传递性和稳定性分析

工序机动时间特性研究是对项目进度进行科学管理的基础。针对在不影响总工期的情况下,同一路线上非紧前紧后工序间能否相互影响的问题,即机动时间的传递性问题,以及工序能否在不影响其紧前紧后工序的同时也不受其紧前紧后工序的影响的问题,即机动时间的稳定性问题,利用机动时间的几类时差,特别是前、后共用时差、双单时差和双共时差,提出工序具有机动时间传递性和稳定性的充分必要条件,以及工序的最大机动时间传递量和稳定量的求法,最后通过算例实现其应用。     

割集平行路线差额法——一种确定网络计划最佳工期的有效算法

本文在应用最小割选择多重关键路线的最优压缩工序集合的基础上，提出了确定最大压缩量的割集平行路线差额法，有效地解决了 网络计划技术中最佳工期或赶工期的计算问题。     

随机多模式资源受限项目调度

项目调度是实现项目资源优化配置的重要手段。项目执行时往往面临大量不确定因素,并呈现出典型的多模式特性,给项目调度带来了很大挑战。鉴于此,本文研究活动工期不确定条件下的多模式资源受限项目调度问题,建立了该问题的马尔科夫决策过程模型。为了高效求解上述模型,设计了基于Rollout的近似动态规划算法。该算法可以在项目执行过程中根据最新的项目状态动态给出调度方案,从而有效优化项目期望工期。在所提算法中,利用“活动—模式”列表与并行调度机制相结合的启发式算法构建基准策略,并设计了基于离散时间马尔科夫链的动态仿真,以进一步提升算法性能。基于公开的项目调度问题库PSPLIB,通过大规模计算实验分析了本文算法的性能,探讨了多种因素对调度效果的影响。     

重复性项目调度模型的时差分析

时差分析作为工程项目管理的核心内容之一,被广泛用于处理延期索赔和工期压缩等实际工程问题。RSM是针对重复性项目而设计的一类新的项目调度工具,在项目计划与调度领域受到广泛关注。在RSM中,目前尚未有普适的时差分析方法,并且已有的时差概念均要求工序必须连续施工。在考虑工序间断的情况下,区分了RSM中子工序使用时差的两种方式,即"调整开始时间"和"延长工期"。通过将CPM网络中的经典时差概念（包括总时差、自由时差和安全时差）与RSM相结合,提出了适用于RSM的新时差概念体系,以及对应的时间参数和时差计算方法。一个管道工程项目验证了算法的有效性。与已有文献相比,本文提出的时差分析方法具有更强的普适性。     

资源受限下平行工序顺序对优化的0-1规划模型

资源受限是工程项目时刻都可能面对的挑战。由于资源限制,需要将原项目计划中相互之间无优先关系的平行工序调整为顺序工序。平行工序顺序化可导致项目工期延迟,因此需考虑如何使项目工期延迟最小。该平行工序顺序优化问题是项目调度问题,也是排列组合问题,通常难度很大,包括一些NP-hard问题。本文主要研究该问题的一类典型子问题——平行工序顺序对优化,即如何将项目中某2n个平行工序调整为n个顺序工序对,并且对项目工期的影响最小。该问题的总方案数可达到（2n）!/n!。本文借助工序网络（如CPM网络）,运用简单的时间参数量化了平行工序顺序化对项目工期的影响,进而降低问题的求解难度,建立了纯0-1规划模型。实验验证了该模型的求解效率,求解100个平行工序规模的问题平均耗时0.2605秒,而求解500个平行工序规模的问题平均耗时10.66秒。     

An adjustable robust optimization model for the resource-constrained project scheduling problem with uncertain activity durations

This paper addresses the resource-constrained project scheduling problem with uncertain activity durations. An adaptive robust optimization model is proposed to derive the resource allocation decisions that minimize the worst-case makespan, under general polyhedral uncertainty sets. The properties of the model are analyzed, assuming that the activity durations are subject to interval uncertainty where the level of robustness is controlled by a protection factor related to the risk aversion of the decision maker. A general decomposition approach is proposed to solve the robust counterpart of the resource-constrained project scheduling problem, further tailored to address the uncertainty set with the protection factor. An extensive computational study is presented on benchmark instances adapted from the PSPLIB.     

活动重叠模式与资源约束下的项目调度优化

采取活动重叠模式通常是加速研发的有效手段,带有活动重叠的资源受限项目调度问题是经典资源受限项目调度问题的扩展.首先,深入分析了活动重叠对于项目调度的影响,对活动重叠及其不确定进行详细描述与建模,提出了活动重叠导致下游活动返工时间的二项分布概率模型;其次,构建了以最小化研发项目期望工期为目标的优化调度模型,设计了基于串行进度生成机制的遗传算法对大规模问题进行优化求解;最后,基于PSPLIB J60问题库中480个算例分析了该算法的计算结果,并考察了网络参数、资源参数和重叠参数变化时,采用活动重叠模式对缩短项目工期的影响.研究结果表明:活动对资源的需求强度越小或资源稀缺程度越低,可重叠活动对数量就会增加,项目工期缩短得越明显;网络复杂度的变化对缩短项目工期的影响不大;项目中重叠活动对越多,重叠导致的下游活动返工的概率越小,项目工期缩短的越明显.     

考虑作业空间干涉的工程项目时间-成本均衡优化研究

工程现场的空间资源是制约工程活动开展的重要影响因素。本文研究考虑空间干涉的工程调度优化问题,定义作业空间干涉的度量方式和作业效率函数,建立工程调度的工期-成本双目标优化模型。针对问题特征设计相对延迟编码方式和解码机制,采用NSGA-II算法求解模型。以某工程案例为研究对象,通过与传统方法对比实验验证了模型和算法的有效性,接着分析了算法的最大延迟时间参数对算法性能的影响。实验结果表明,本文提出的模型和算法能有效提升工程进度和成本目标。     

具有时间转换约束的离散时间-费用权衡问题研究

离散时间-费用权衡问题(DTCTP)是项目进度中研究最多的双目标优化问题,它通常以三种形式出现:(1)P1:截止日期问题,在项目截止日期约束下使完成项目的总费用最小;(2)P2:预算问题,在费用预算约束下使项目工期最短;(3)P3:工期-费用曲线问题,找出全部有效的工期-费用模式集合。然而,考虑时间转换约束(TSC)的DTCTP却很少被关注。本文首先介绍时间转换约束的问题描述,在此基础上,建立具有活动类型时间转换约束的DTCTPTSC-P2模型;从实用角度出发,设计求解模型的遗传算法;最后,用一个真实项目实例说明模型的合理性和算法的有效性,对算例分析结果表明,该模型对承包商更准确地进行项目工期-费用权衡决策具有借鉴意义。     

Effects of Erroneous Estimation of Activity Durations on Scheduling and Dispatching a Single Project*

This research examines the effects of erroneous estimation of activity durations on two different approaches for executing a resource-constrained project. The two approaches are scheduling and dispatching. This research is conducted in two phases. Phase one examines the performance of scheduling and dispatching rules in a variety of project environments. These project environments are categorized by three different factors, namely, the order strength of the precedence relationship, the level of resource availability and the size of errors in estimating the activity durations. The results show that scheduling generally produces a shorter project completion time than the heuristic dispatching rules. The results also indicate that project environment affects only the relative performance differences of the scheduling and dispatching rules but not their ranking. Phase two examines the effect of rescheduling. The results show that frequent rescheduling improves the project completion time, while the timing of rescheduling has little impact on the improvement in the project completion time. The results also identify the project environments where rescheduling is beneficial.     

Integrated project operations and personnel scheduling with multiple labour classes

The main theme of this paper is improving project schedules by integrating the scheduling of project jobs and labour resources. An ILP model is presented of the integrated project operations and personnel scheduling problem with multiple labour categories. Traditionally, this problem is solved in two steps: first, operations are scheduled by solving the resource-constrained project scheduling problem; then, labour categories are scheduled by solving the personnel days-off scheduling problem. The proposed model combines the two stages into an integrated problem, which is solved in one step. Using 48 test problems, the two methods were compared in terms of total cost, labour cost and scheduling efficiency. The results clearly indicate that the integrated model outperforms the traditional two-step method.     

USING A LATE-START RESOURCE-CONSTRAINED PROJECT SCHEDULE TO IMPROVE PROJECT NET PRESENT VALUE*

Although literature on the achievement of monetary objectives in a resource-constrained project environment is limited, the maximization of project net present value (NPV) is an important criterion of project success. This paper presents a procedure for developing a late-start resource-constrained project schedule using the critical path method-material requirements planning. Using an extensive set of problems from the literature, we show that this procedure yields a higher NPV and lower average duration than schedules derived with heuristics that schedule each activity as early as possible. In addition, while the late-start schedule on average was significantly longer than the optimal-duration resource-constrained schedule, no significant difference occurred in the average NPVs of the two scheduling methods.