模糊网络计划技术及模糊工期风险研究

摘要

网络计划技术是编制工程项目进度计划的科学方法，也是工程建设管理的有效手段。当工程网络计划中活动持续时间为已知的确定值时，关键路径法被证明为是一个网络计划的有效方法。然而在很多情况下，活动持续时间具有不确定性，不能简单的用一个确定值表示。计划评审技术假设活动持续时间相互独立并服从β分布，并以此为基础进行网络分析，从随机性的角度考虑了活动时间的不确定性。但不确定性除了随机性之外还包括了模糊性。模糊网络计划技术以模糊集合表示活动持续时间，体现了模糊性对活动持续时间的影响。
　　 针对活动持续时间为模糊数的模糊网络，提出了一个模糊网络总工期隶属函数及路径关键度的求取算法。该算法通过求取所有活动的模糊截集，将模糊网络转变为一系列不同截集下的区间网络。根据模糊扩展定理可知，这些截集区间网络的工期范围即为模糊网络总工期的截集，以总工期截集为基础，由模糊分解定理构建出模糊网络总工期隶属函数。同时利用截集区间网络关键路径与模糊网络关键度的关系，计算出所有路径的关键度。一个实例证实了本算法的可行性。
　　 此外，在工程项目的工期风险分析中，利用传统的PERT方法计算规定工期完工概率时仅考虑了活动持续时间不确定性中的随机性对总工期的影响，而没有考虑活动持续时间的模糊性对总工期的影响，因此是不全面的。本文试图在工期风险分析过程中综合考虑活动持续时间不确定性的随机性和模糊性。在充分理解三时估计的意义基础上，给出了以三时估计构建模糊活动持续时间并形成模糊网络的方法。首先按照本文给出的算法得到该模糊网络的总工期隶属函数，再以PERT总工期概率分布和模糊网络总工期隶属函数为基础，求得规定工期下的模糊完工概率。实例验证说明模糊完工概率与PERT完工概率随规定工期的不同具有相似的变化趋势；但同一规定工期下的模糊完工概率比PERT完工概率稍小，这是由于模糊完工概率较PERT多考虑了活动持续时间的模糊性所引起的。规定工期的模糊完工概率更全面的体现了不确定性的两方面对工期风险的影响。
　　 最后通过引入某大型水电站建设项目工程实例进行计算分析，证实了本文所述的两个主要方法的有效性和实用性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 论题的提出与意义

1.3 网络计划技术的发展和存在的问题

1.3.1 关键路径法(CPM)

1.3.2 计划评审技术(PERT)

1.3.3 网络计划中的不确定性

1.3.4 模糊网络计划方法的发展及研究现状

1.4 本文的主要内容

2 传统网络计划技术概述

2.1 网络计划技术的基本原理

2.1.1 双代号网络图的构成

2.1.2 双代号网络图的绘制原则

2.2 CPM网络计划技术的基本原理

2.2.1 CPM方法涉及的时间参数

2.2.2 CPM方法的时间参数计算

2.2.3 关键活动和关键路径的确定

2.2.4 CPM的线性规划解法

2.3 PERT 网络计划技术的基本原理

2.3.1 经典PERT 方法

2.3.2 MCS方法求解 PERT

2.4 本章小结

3 模糊网络计划技术

3.1 模糊数学的基本理论

3.1.1 模糊集合

3.1.2 模糊集的运算

3.1.3 模糊截集

3.1.4 截积与分解定理

3.1.5 模糊扩展定理

3.1.6 凸模糊集和模糊数

3.1.7 LR型模糊数

3.1.8 三角模糊数

3.2 模糊网络计划技术

3.2.1 活动持续时间隶属函数的确定

3.2.2 模糊网络的参数计算问题

3.3 本章小结

4 模糊网络总工期隶属函数及路径关键度的求取

4.1 模糊网络总工期隶属函数的求取

4.2 模糊路径关键度的求取

4.3 本文的算法

4.4 算例分析

4.5 本章小结

5 工程项目的模糊工期风险分析

5.1 模糊概率的基本知识

5.1.1 随机事件及其概率

5.1.2 模糊事件及其概率

5.2 工程项目模糊概率的计算

5.2.1 网络计划的模糊概率PERT方法

5.2.2 总工期隶属函数与总工期概率密度函数结合求模糊完工概率

5.2.3 规定工期模糊完工概率的计算流程

5.3 算例分析

5.4 本章小结

6 工程实例应用与分析

6.1 工程背景

6.2 V标段的PERT工期风险分析

6.2.1 网络进度计划的编制

6.2.2 PERT工期风险分析

6.3 V标段的模糊网络总工期隶属函数和路径关键度

6.4 V标段的模糊工期风险分析

6.5 本章小结

结 论

参考文献

附录A V标段的所有活动三时估计表

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢