水利模糊網(wǎng)絡(luò)工程進度研究

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1引言

大型水利工程中，由于工期的延誤對社會和經(jīng)濟造成巨大損失的實例屢見不鮮，因此，對工期的風險性分析是很有必要的，它直接關(guān)系到項目建設(shè)的目的和投資效益的實現(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：施工進度網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化法，工期延長索賠分析與施工跟蹤進度，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行風險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)學在水利工程工期風險分析的應(yīng)用，就是有待進一步研究的方法之一。

2水利工程中工期風險分析

風險是項目系統(tǒng)中的不可靠因素，風險在任何工程項目中都存在。盡管很難給風險下一個明確的定義，不過關(guān)于風險的一個可行定義可以這樣描述：在給定情況下和特定時間內(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險無處不在，包括由自然因素造成的風險如防洪風險、施工截流標準的水文風險、施工截流標準的水力風險等，以及人為的在決策、設(shè)計、管理、施工各階段的誤差或失誤所造成的風險。其結(jié)果就可能引起工期延誤、費用超支、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險、費用風險和質(zhì)量風險。工期風險即造成局部的或整個工程的工期延長、不能及時投產(chǎn)，就是達到或?qū)崿F(xiàn)預(yù)定工期目標的不確定性，即工期不能如期實現(xiàn)的概率。對工程的工期及其各個階段的進度進行有效控制，使其順利達到預(yù)定目標，是進行工程管理的中心任務(wù)和在工程實施過程中的一項必不可少的重要環(huán)節(jié)。本文利用模糊網(wǎng)絡(luò)計劃方法對大型水利工程蜀河水電站的工期風險進行研究。

3傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進度計劃風險分析方法及其存在的主要問題

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計劃方法包括關(guān)鍵線路法（CPM）和計劃評審技術(shù)（PERT）。CPM和PERT是當前采用最多的網(wǎng)絡(luò)計劃模型，人們往往將CPM網(wǎng)絡(luò)計劃的總工期當作可能性和風險各占50%的完工時間來看待，這和工程實際不符。前人對經(jīng)典的PERT網(wǎng)絡(luò)風險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)時間和工期的分布、PERT網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵路線和時間參數(shù)、PERT網(wǎng)絡(luò)解析計算方法等方面，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)的時間參數(shù)及其利用的分析研究；大型PERT施工進度網(wǎng)絡(luò)風險的解析計算；工序持續(xù)時間具有隨機性的搭接施工網(wǎng)絡(luò)進度的風險研究；PERT網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問題的深入研究。工程施工項目完工概率分析是工程項目施工進度控制中的重要環(huán)節(jié)，而進度網(wǎng)絡(luò)是施工進度控制和完工概率分析的有力工具。網(wǎng)絡(luò)進度的三種優(yōu)化模型及其基于遺傳算法的多準則施工進度的優(yōu)化模型，均是以CPM為基礎(chǔ)的。CPM的基本假定是網(wǎng)絡(luò)進度計劃中的每項活動的持續(xù)時間均是確定的。而實際工作中，由于政治、經(jīng)濟、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，導致了工程項目施工中工序活動持續(xù)時間的隨機性，因而就出現(xiàn)了如何計算這種網(wǎng)絡(luò)進度的時間參數(shù)及工程施工工期能否按時實現(xiàn)的問題。目前，對于一項有工序工期詳盡資料的計劃問題，關(guān)鍵路線法（CPM）和計劃評審技術(shù)（PERT）提供了有效的網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)；但對于工序持續(xù)時間的信息在性質(zhì)上是不確定（模糊）的項目計劃問題，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，可能有多條線路會成為關(guān)鍵線路，經(jīng)典PERT方法忽略了這一事實，過分樂觀地估計了完工概率。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，計算結(jié)果偏于樂觀。

4模糊網(wǎng)絡(luò)進度計劃風險分析

4.1風險分析研究的討論

經(jīng)典PERT網(wǎng)絡(luò)計算存在的缺陷己被許多學者所認識，因而PERT網(wǎng)絡(luò)計算方法的研究也在不斷進行，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)計表試驗方法，是一種計算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，其最大的不足是，它僅可以給出項目工期的相關(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的時間參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵線路，因此，它在項目進度控制中的作用就明顯減弱。

（2）基于經(jīng)典PERT方法的近似計算方法

這種方法是用理論結(jié)構(gòu)導出預(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)則分析法有一個致命的缺點，即由于計算上的困難而達到不實用的程度；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”未知的一個近似值（或界限）。

（3）模糊網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)

模糊性所反映的和要處理的是事物類屬間的不清晰性。運用圖論和網(wǎng)絡(luò)分析的許多問題中，僅僅考慮隨機性的不確定因素，是不完全的，必須計及模糊性的不確定因素。自90年代以來模糊網(wǎng)絡(luò)計劃技術(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)用模糊集理論進行研究。

5結(jié)論

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