水利模糊網(wǎng)絡(luò)工程進(jìn)度研究

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1引言

大型水利工程中，由于工期的延誤對社會(huì)和經(jīng)濟(jì)造成巨大損失的實(shí)例屢見不鮮，因此，對工期的風(fēng)險(xiǎn)性分析是很有必要的，它直接關(guān)系到項(xiàng)目建設(shè)的目的和投資效益的實(shí)現(xiàn)。在已有的國內(nèi)外研究成果中，對工期的分析方法己有不少，例如：施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化法，工期延長索賠分析與施工跟蹤進(jìn)度，水電工程工期控制的效益分析等，但對大型水利工程的工期進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的資料還很鮮見，且研究的方法也主要是采用概率分析方法。模糊數(shù)學(xué)在水利工程工期風(fēng)險(xiǎn)分析的應(yīng)用，就是有待進(jìn)一步研究的方法之一。

2水利工程中工期風(fēng)險(xiǎn)分析

風(fēng)險(xiǎn)是項(xiàng)目系統(tǒng)中的不可靠因素，風(fēng)險(xiǎn)在任何工程項(xiàng)目中都存在。盡管很難給風(fēng)險(xiǎn)下一個(gè)明確的定義，不過關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)可行定義可以這樣描述：在給定情況下和特定時(shí)間內(nèi)，那些可能發(fā)生的結(jié)果間的差異。水利工程施工中的風(fēng)險(xiǎn)無處不在，包括由自然因素造成的風(fēng)險(xiǎn)如防洪風(fēng)險(xiǎn)、施工截流標(biāo)準(zhǔn)的水文風(fēng)險(xiǎn)、施工截流標(biāo)準(zhǔn)的水力風(fēng)險(xiǎn)等，以及人為的在決策、設(shè)計(jì)、管理、施工各階段的誤差或失誤所造成的風(fēng)險(xiǎn)。其結(jié)果就可能引起工期延誤、費(fèi)用超支、質(zhì)量不合格甚至工程失敗，我們也可以說水利工程中存在工期風(fēng)險(xiǎn)、費(fèi)用風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。工期風(fēng)險(xiǎn)即造成局部的或整個(gè)工程的工期延長、不能及時(shí)投產(chǎn)，就是達(dá)到或?qū)崿F(xiàn)預(yù)定工期目標(biāo)的不確定性，即工期不能如期實(shí)現(xiàn)的概率。對工程的工期及其各個(gè)階段的進(jìn)度進(jìn)行有效控制，使其順利達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，是進(jìn)行工程管理的中心任務(wù)和在工程實(shí)施過程中的一項(xiàng)必不可少的重要環(huán)節(jié)。本文利用模糊網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法對大型水利工程蜀河水電站的工期風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究。

3傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)分析方法及其存在的主要問題

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法包括關(guān)鍵線路法（CPM）和計(jì)劃評(píng)審技術(shù)（PERT）。CPM和PERT是當(dāng)前采用最多的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃模型，人們往往將CPM網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的總工期當(dāng)作可能性和風(fēng)險(xiǎn)各占50%的完工時(shí)間來看待，這和工程實(shí)際不符。前人對經(jīng)典的PERT網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)或完工概率已做了不少的研究，主要集中在施工工序持續(xù)時(shí)間和工期的分布、PERT網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵路線和時(shí)間參數(shù)、PERT網(wǎng)絡(luò)解析計(jì)算方法等方面，并已取得了一些成果，但還不完善，目前有待于深入進(jìn)行研究的問題有：PERT網(wǎng)絡(luò)的工期分布：PERT網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵線路的定義和確定；PERT網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間參數(shù)及其利用的分析研究；大型PERT施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的解析計(jì)算；工序持續(xù)時(shí)間具有隨機(jī)性的搭接施工網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度的風(fēng)險(xiǎn)研究；PERT網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問題的深入研究。工程施工項(xiàng)目完工概率分析是工程項(xiàng)目施工進(jìn)度控制中的重要環(huán)節(jié)，而進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)是施工進(jìn)度控制和完工概率分析的有力工具。網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度的三種優(yōu)化模型及其基于遺傳算法的多準(zhǔn)則施工進(jìn)度的優(yōu)化模型，均是以CPM為基礎(chǔ)的。CPM的基本假定是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃中的每項(xiàng)活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間均是確定的。而實(shí)際工作中，由于政治、經(jīng)濟(jì)、氣象、水文、施工方案、資源供應(yīng)、施工環(huán)境等不確定因素的影響，導(dǎo)致了工程項(xiàng)目施工中工序活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的隨機(jī)性，因而就出現(xiàn)了如何計(jì)算這種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度的時(shí)間參數(shù)及工程施工工期能否按時(shí)實(shí)現(xiàn)的問題。目前，對于一項(xiàng)有工序工期詳盡資料的計(jì)劃問題，關(guān)鍵路線法（CPM）和計(jì)劃評(píng)審技術(shù)（PERT）提供了有效的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)；但對于工序持續(xù)時(shí)間的信息在性質(zhì)上是不確定（模糊）的項(xiàng)目計(jì)劃問題，傳統(tǒng)的CPM和PERT不能提供有效的解決方法。在PERT網(wǎng)絡(luò)中，可能有多條線路會(huì)成為關(guān)鍵線路，經(jīng)典PERT方法忽略了這一事實(shí)，過分樂觀地估計(jì)了完工概率。一般而言，經(jīng)典PERT所得的關(guān)鍵線路并不是最關(guān)鍵線路。經(jīng)典PERT方法沒有考慮非關(guān)鍵線路對于關(guān)鍵線路的影響，因此，計(jì)算結(jié)果偏于樂觀。

4模糊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃風(fēng)險(xiǎn)分析

4.1風(fēng)險(xiǎn)分析研究的討論

經(jīng)典PERT網(wǎng)絡(luò)計(jì)算存在的缺陷己被許多學(xué)者所認(rèn)識(shí)，因而PERT網(wǎng)絡(luò)計(jì)算方法的研究也在不斷進(jìn)行，這些研究可歸納為下列三類：

（1）MC（MonteCarlo）法

即蒙特卡羅方法，又稱統(tǒng)計(jì)表試驗(yàn)方法，是一種計(jì)算PERT網(wǎng)絡(luò)最直接的近似方法，MC方法應(yīng)用于PERT網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)，其最大的不足是，它僅可以給出項(xiàng)目工期的相關(guān)信息，如期望工期、方差和完工概率等，而不能提供每一活動(dòng)的時(shí)間參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵線路，因此，它在項(xiàng)目進(jìn)度控制中的作用就明顯減弱。

（2）基于經(jīng)典PERT方法的近似計(jì)算方法

這種方法是用理論結(jié)構(gòu)導(dǎo)出預(yù)期的概率分布函數(shù)，或?qū)Ω怕史植己瘮?shù)來說至少是“好”的近似值或界限。如果一定要求精確的概率分布函數(shù)則分析法有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，即由于計(jì)算上的困難而達(dá)到不實(shí)用的程度；另一方面，如果我們滿足于近似值，那么分析法將得出與其真概率分布函數(shù)“接近度”未知的一個(gè)近似值（或界限）。

（3）模糊網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)

模糊性所反映的和要處理的是事物類屬間的不清晰性。運(yùn)用圖論和網(wǎng)絡(luò)分析的許多問題中，僅僅考慮隨機(jī)性的不確定因素，是不完全的，必須計(jì)及模糊性的不確定因素。自90年代以來模糊網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的研究已逐漸引起人們的重視，對于傳統(tǒng)的CPM和PERT不能有效解決的一些問題，可以考慮在更廣泛的范圍內(nèi)用模糊集理論進(jìn)行研究。

5結(jié)論

本文利用模糊網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析方法進(jìn)行工期的風(fēng)險(xiǎn)分析，計(jì)算了蜀河水電站施工總工期實(shí)現(xiàn)的可能性及第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電工期實(shí)現(xiàn)的可能性，結(jié)果表明，該方法計(jì)算簡單，易于理解，比傳統(tǒng)的CPM和PERT方法優(yōu)越，也彌補(bǔ)了MC（MonteCarlo）法和基于經(jīng)典PERT方法的近似計(jì)算方法在應(yīng)用上的不足，是可行的、有效的。