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摘要：随着社会的发展与进步，重视网络计划的动态管理技术对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍网络计划的动态管理技术的有关内容。
关键词 网络计划；动态管理；数据库；系统；技术；
中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：
引言
通过网络计划与决策支持系统结合, 实现网络计划的动态管理。这里所说的 “动态”包含了两层意思: 其一网络计划随着工程进度可以不断调整, 其二是网络计划在不同的阶段能为管理者提供实时分析结果。这样做的目的, 是为了充分发挥计算机的优势, 使网络计划更好地与现实工程融接, 提高管理效率和管理水平。
一、网络计划数据库系统的建立
数据库技术的应用, 最早出现于 20世纪 60年代, 由于受当时技术条件的限制, 早期应用大多使用基于层次模型和网状模型的数据库管理系统, 但随着关系数据库技术的出现, 其应用已日益广泛。当今, 计算机在信息处理上的应用已占到整个计算机应用的 80% 。数据库技术是应用计算机进行信息处理的基础, 各种信息系统的建立都离不开数据库的设计。传统的网络计划一旦制定, 修改起来十分麻烦, 费时费工, 真可谓牵一发而动全身, 在现在的信息时代出现了一些不适应的症状。采用数据库技术与网络计划技术结合则正好可以克服这一弊病。网络计划数据库系统的建立可分以下几步:
(1) 建立原始数据库。要建立三个主要的原始数据库: ①各工作与其所需时间数据库; ②各工作间逻辑关系数据库; ③资源数据库(各工作所需资源数据库和资源的限制条件数据库)。
(2) 数据库管理系统。在现有的软件之中,数据库管理系统方面有比较成熟的软件, 一般无需自己开发。现在流行的商用数据库管理软件，无论是大型数据库软件 (如 Oracle、Inform ix、Sql-Sever等 ), 还是小型数据库软件(如 V isua l F ox-pro、Access等 ), 功能均相当完善, 可满足大多数用户的要求。
(3) 建立人机交互系统。数据库的内容总是需要不断的维护(修改、增删、查询), 一般用户并非能用命令来实现这些操作。这时就要求设计者能够为用户提供一个简洁的界面, 能方便地修改某工作的时间和网络计划中增减工作或工作的紧前 (后 )关系。
二、网络计划模型库系统的建立与动态管理的实现
模型库系统的建立是决策支持系统中的重要内容。本文采用模型库与方法库合一, 只要正确调用模型, 即可得出满意的结果。模型库管理的对象是模型, 系统选取模型以后, 设置模型的一些参数 (如工作时间、紧前(后 )关系等), 并从数据库中调出数据。
(1) 网络计划的模型库中的模型主要有: 维护模型; 网络作业时间的计算模型; 网络计划的调整与优化模型。
(2) 模型库管理系统的建立和动态的实行建立模型字典库和模型文件库。字典库主要方便模型文件的索引, 对模型文件分类、查询和修改。模型文件库主要是模型文件的存储方式和模型文件的调用。模型库管理系统类似于数据库管理系统。网络计划模型库管理系统主要有 3個功能:
①模型的存储管理。模型的存储管理主要包括: 模型的表示, 模型存储组织结构, 模型的查询和维护等。在网络计划的模型管理系统中, 模型的表示一般采用数学模型和数据处理模型, 通过程序来实现。而模型存储的组织结构和模型的查询、维护, 则均可采用数据库形式来管理。
②模型的运行管理。模型的运行管理包括模型程序输入和编译, 模型的运行控制, 模型对数据的存取。模型程序的输入需要编辑系统才能完成。模型程序的运行控制主要是计算机执行目标程序。
③支持模型的组合。模型之间的联结以及多模型的组合, 是决策支持系统需要完成的。
(3) 网络计划动态管理最后的实行, 是要通过总控程序, 将数据库系统和模型库统一管理。主要任务是: 对每个模型控制运行, 模型间的数据加工, 人机交互系统。
三、工程实例
3.1 网络计划
某水泵站建筑安装工程的网络计划, 各工作间的逻辑关系、各工作所需的正常时间见图 1(间接费用率为 0. 13万元 /d)。为简化起见, 只考虑工作时间问题、关键工作问题、工期及费用问题,要求对各工作的重要性进行评估, 得出合适的优化方案。
3.2 数据库设计
3.2.1 工作—时间数据库(见表 1)
工作—时间数据库主要存放工作的先后承接关系, 以及每一工作所需的正常时间和特急时间。将网络图用数据库来表达, 便于工作的增删、变更。
3.2.2 工作— 费用数据库(见表 2)
此数据库主要存放工作的正常费用、特急费用、可压缩时间和费用增率 aio, ai= (特急费用 —正常费用) /(正常时间—特急时间)。此数据库主要便于工期—费用的优化。
3.2.3 工作—时间修正数据库, 见表 3。
此数据库主要存放各工作的修正时间、经验估计时间 (时间段 )。对已完成的工作输入确切的时间, 对正在施工的工作和未开始的工作, 可根据实际情况并结合经验采用估计时间 (时间段 )。采用时间段估计时, 为简化起见, 认为在该时间段内等概率。该数据库供工作重要性评估模型调用。
数据库管理系统采用 visual foxpro6. 0, 数据库的人机界面主要是修改工作和增删工作及变更逻辑关系。
3.3 模型库的建立
3.3.1 数据库维护模型。使用户可以通过总控系统直接对数据维护模型 (不需要采用数据库的命令 )。主要包括三个方面: ①数据库的描述, 建立各数据库的特征信息; ②数据库的操作,提供包括建立、存储、删除、修改、显示、链接等操作; ③控制管理, 提供安全控制, 运行控制, 权限控制等。
3.3.2 工作重要性评估模型。本模型主要通过 K次模型计算, 计算出各工作成为关键工作的概率, 从而得出其重要性。考察数据库 3(表 3), 对时间段估计的工作,用随机程序来选择可能时间。它通过产生随机数, 模拟系统过程, 取得并统计实验数据, 从而得出工作的重要性 (成为关键工作的概率 )。工作 i总时差∆Ti= i 的最迟开始时间 ( LSi)- i 的最早开始时间 ( ESi)
计算总工期 ∆T = max ( LFi) i= 1, 2, ,n
关键工作: 总时差 ∆Ti为零的工作是关键工作。
工作重要性计数器 G( i) = G( i) + 1
工期总和 TT= TT+ ∆T
重复上述过程, 完成 k次模型后, 计算重要性概率 P( i) = G( i) /k, 平均工期 T= TT /k。
3.3.3 工期优化模型。工期优化以缩短工期为目标, 通过压缩工作持续时间进行优化。设工程共有 n项工作, 预计总工期为 T; 第 i项工作的持续时间为 di天, 开始工作时间为 t：
式中: Si为工作 i的所有紧后工作的集合, ti为工作 i的开始工作时间, Dci为工作 i的最短持续时间, Dci为工作 i的正常持续时间。式 ( 1)表明工程工期的计算。式 (2)表示紧前、紧后工作的时间关系, 即紧后工作必须在其紧前工作完成后开始。式 ( 3)限制了每个工作的持续时间在最短持续时间和正常持续时间之间。
3.3.4 成本优化模型。成本优化一般指工期—成本优化, 它是以满足工期要求的施工费用最低为目标的施工计划的调整过程。工程成本是直接費和间接费之和。假定工期与费用的关系是直线, 当工作持续时间压缩时, 直接费增加。要求成本最低, 即直接费增加值与间接费之和最低。
式中: e为间接成本率, gi为工作 i的持续时间压缩量, ∆Ci为缩短工作 i一个单位时间内所增加的直接费用。模型一般采用 VB、C、Pascal等语言编制, 以程序文件形式存放, 由模型管理系统对其进行管理。
3.4 总控部件
主要任务是实行两个数据库、两个模型的集成, 总控程序的主要工作:
(1) 输入数据内容;
(2) 控制各模型的运行;
(3) 调用数据库内容;
(4) 输出结果。
3.5 计算结果
笔者通过计算机编制程序, 分别调用各模型进行计算, 并输出结果如下:
3.5.1 工期优化结果 (见表 4)
总工期: 84天; 总费用: 113.94万元。
3.5.2 费用优化结果 (见表 5)
总工期: 104天; 总费用: 95188万元。
3.5.3 工作重要性评估结果 ( 见表 6)已知当施工到 40天时, 工作 6已经开工 4天, 工作 2、3、4、5均已完成, 专家根据实际情况估计后面工作的时间 (其数值见表 3)。由程序对后面工作的重要性进行评估 ( 5000次模拟计算 ), 其结果见表 6。
平均总工期: 10315天。从计算结果可以看出, 工作 6、12会直接影响工程的总工期, 还有工作 9也对总工期影响甚大,均应重点控制; 工作 7、10对总工期的影响系数也不小, 应重视。
结束语
综上所述，传统的网络计划一旦制定, 修改起来十分麻烦, 费时费工, 真可谓牵一发而动全身, 在现在的信息时代出现了一些不适应的症状。采用数据库技术与网络计划技术结合则正好可以克服这一弊病。
参考文献
[1]陈文伟. 智能决策技术. 北京: 清华大学出版社,2008.
[2]中国冶金建设管理协会. 网络计划技术及其应用. 冶金工业出版社, 2010.
[3]廖胜芳, 刘海深, 陶德慈. 网络计划技术原理与应用. 北京: 北京航空学院出版社, 2011.
[4]钱颂迪. 运筹学. 北京: 清华大学出版社, 1990.
[5]王民寿, 李艳玲, 肖培伟. 地下洞室群施工专家系统的开发. 中国科技发展经典文库, 2004.
[6]盛克苏, 王德玲, 沈疆海, 吴扬. 网络计划优化的决策支持系统研究. 武汉理工大学学报, 2001.
[7]苏一丹, 梁正友. 工程网络计划的时间参数与关键路径算法研究. 广西大学学报 (自然科学版 ), 2001.
关键词 网络计划；动态管理；数据库；系统；技术；
中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号：
引言
通过网络计划与决策支持系统结合, 实现网络计划的动态管理。这里所说的 “动态”包含了两层意思: 其一网络计划随着工程进度可以不断调整, 其二是网络计划在不同的阶段能为管理者提供实时分析结果。这样做的目的, 是为了充分发挥计算机的优势, 使网络计划更好地与现实工程融接, 提高管理效率和管理水平。
一、网络计划数据库系统的建立
数据库技术的应用, 最早出现于 20世纪 60年代, 由于受当时技术条件的限制, 早期应用大多使用基于层次模型和网状模型的数据库管理系统, 但随着关系数据库技术的出现, 其应用已日益广泛。当今, 计算机在信息处理上的应用已占到整个计算机应用的 80% 。数据库技术是应用计算机进行信息处理的基础, 各种信息系统的建立都离不开数据库的设计。传统的网络计划一旦制定, 修改起来十分麻烦, 费时费工, 真可谓牵一发而动全身, 在现在的信息时代出现了一些不适应的症状。采用数据库技术与网络计划技术结合则正好可以克服这一弊病。网络计划数据库系统的建立可分以下几步:
(1) 建立原始数据库。要建立三个主要的原始数据库: ①各工作与其所需时间数据库; ②各工作间逻辑关系数据库; ③资源数据库(各工作所需资源数据库和资源的限制条件数据库)。
(2) 数据库管理系统。在现有的软件之中,数据库管理系统方面有比较成熟的软件, 一般无需自己开发。现在流行的商用数据库管理软件，无论是大型数据库软件 (如 Oracle、Inform ix、Sql-Sever等 ), 还是小型数据库软件(如 V isua l F ox-pro、Access等 ), 功能均相当完善, 可满足大多数用户的要求。
(3) 建立人机交互系统。数据库的内容总是需要不断的维护(修改、增删、查询), 一般用户并非能用命令来实现这些操作。这时就要求设计者能够为用户提供一个简洁的界面, 能方便地修改某工作的时间和网络计划中增减工作或工作的紧前 (后 )关系。
二、网络计划模型库系统的建立与动态管理的实现
模型库系统的建立是决策支持系统中的重要内容。本文采用模型库与方法库合一, 只要正确调用模型, 即可得出满意的结果。模型库管理的对象是模型, 系统选取模型以后, 设置模型的一些参数 (如工作时间、紧前(后 )关系等), 并从数据库中调出数据。
(1) 网络计划的模型库中的模型主要有: 维护模型; 网络作业时间的计算模型; 网络计划的调整与优化模型。
(2) 模型库管理系统的建立和动态的实行建立模型字典库和模型文件库。字典库主要方便模型文件的索引, 对模型文件分类、查询和修改。模型文件库主要是模型文件的存储方式和模型文件的调用。模型库管理系统类似于数据库管理系统。网络计划模型库管理系统主要有 3個功能:
①模型的存储管理。模型的存储管理主要包括: 模型的表示, 模型存储组织结构, 模型的查询和维护等。在网络计划的模型管理系统中, 模型的表示一般采用数学模型和数据处理模型, 通过程序来实现。而模型存储的组织结构和模型的查询、维护, 则均可采用数据库形式来管理。
②模型的运行管理。模型的运行管理包括模型程序输入和编译, 模型的运行控制, 模型对数据的存取。模型程序的输入需要编辑系统才能完成。模型程序的运行控制主要是计算机执行目标程序。
③支持模型的组合。模型之间的联结以及多模型的组合, 是决策支持系统需要完成的。
(3) 网络计划动态管理最后的实行, 是要通过总控程序, 将数据库系统和模型库统一管理。主要任务是: 对每个模型控制运行, 模型间的数据加工, 人机交互系统。
三、工程实例
3.1 网络计划
某水泵站建筑安装工程的网络计划, 各工作间的逻辑关系、各工作所需的正常时间见图 1(间接费用率为 0. 13万元 /d)。为简化起见, 只考虑工作时间问题、关键工作问题、工期及费用问题,要求对各工作的重要性进行评估, 得出合适的优化方案。
3.2 数据库设计
3.2.1 工作—时间数据库(见表 1)
工作—时间数据库主要存放工作的先后承接关系, 以及每一工作所需的正常时间和特急时间。将网络图用数据库来表达, 便于工作的增删、变更。
3.2.2 工作— 费用数据库(见表 2)
此数据库主要存放工作的正常费用、特急费用、可压缩时间和费用增率 aio, ai= (特急费用 —正常费用) /(正常时间—特急时间)。此数据库主要便于工期—费用的优化。
3.2.3 工作—时间修正数据库, 见表 3。
此数据库主要存放各工作的修正时间、经验估计时间 (时间段 )。对已完成的工作输入确切的时间, 对正在施工的工作和未开始的工作, 可根据实际情况并结合经验采用估计时间 (时间段 )。采用时间段估计时, 为简化起见, 认为在该时间段内等概率。该数据库供工作重要性评估模型调用。
数据库管理系统采用 visual foxpro6. 0, 数据库的人机界面主要是修改工作和增删工作及变更逻辑关系。
3.3 模型库的建立
3.3.1 数据库维护模型。使用户可以通过总控系统直接对数据维护模型 (不需要采用数据库的命令 )。主要包括三个方面: ①数据库的描述, 建立各数据库的特征信息; ②数据库的操作,提供包括建立、存储、删除、修改、显示、链接等操作; ③控制管理, 提供安全控制, 运行控制, 权限控制等。
3.3.2 工作重要性评估模型。本模型主要通过 K次模型计算, 计算出各工作成为关键工作的概率, 从而得出其重要性。考察数据库 3(表 3), 对时间段估计的工作,用随机程序来选择可能时间。它通过产生随机数, 模拟系统过程, 取得并统计实验数据, 从而得出工作的重要性 (成为关键工作的概率 )。工作 i总时差∆Ti= i 的最迟开始时间 ( LSi)- i 的最早开始时间 ( ESi)
计算总工期 ∆T = max ( LFi) i= 1, 2, ,n
关键工作: 总时差 ∆Ti为零的工作是关键工作。
工作重要性计数器 G( i) = G( i) + 1
工期总和 TT= TT+ ∆T
重复上述过程, 完成 k次模型后, 计算重要性概率 P( i) = G( i) /k, 平均工期 T= TT /k。
3.3.3 工期优化模型。工期优化以缩短工期为目标, 通过压缩工作持续时间进行优化。设工程共有 n项工作, 预计总工期为 T; 第 i项工作的持续时间为 di天, 开始工作时间为 t：
式中: Si为工作 i的所有紧后工作的集合, ti为工作 i的开始工作时间, Dci为工作 i的最短持续时间, Dci为工作 i的正常持续时间。式 ( 1)表明工程工期的计算。式 (2)表示紧前、紧后工作的时间关系, 即紧后工作必须在其紧前工作完成后开始。式 ( 3)限制了每个工作的持续时间在最短持续时间和正常持续时间之间。
3.3.4 成本优化模型。成本优化一般指工期—成本优化, 它是以满足工期要求的施工费用最低为目标的施工计划的调整过程。工程成本是直接費和间接费之和。假定工期与费用的关系是直线, 当工作持续时间压缩时, 直接费增加。要求成本最低, 即直接费增加值与间接费之和最低。
式中: e为间接成本率, gi为工作 i的持续时间压缩量, ∆Ci为缩短工作 i一个单位时间内所增加的直接费用。模型一般采用 VB、C、Pascal等语言编制, 以程序文件形式存放, 由模型管理系统对其进行管理。
3.4 总控部件
主要任务是实行两个数据库、两个模型的集成, 总控程序的主要工作:
(1) 输入数据内容;
(2) 控制各模型的运行;
(3) 调用数据库内容;
(4) 输出结果。
3.5 计算结果
笔者通过计算机编制程序, 分别调用各模型进行计算, 并输出结果如下:
3.5.1 工期优化结果 (见表 4)
总工期: 84天; 总费用: 113.94万元。
3.5.2 费用优化结果 (见表 5)
总工期: 104天; 总费用: 95188万元。
3.5.3 工作重要性评估结果 ( 见表 6)已知当施工到 40天时, 工作 6已经开工 4天, 工作 2、3、4、5均已完成, 专家根据实际情况估计后面工作的时间 (其数值见表 3)。由程序对后面工作的重要性进行评估 ( 5000次模拟计算 ), 其结果见表 6。
平均总工期: 10315天。从计算结果可以看出, 工作 6、12会直接影响工程的总工期, 还有工作 9也对总工期影响甚大,均应重点控制; 工作 7、10对总工期的影响系数也不小, 应重视。
结束语
综上所述，传统的网络计划一旦制定, 修改起来十分麻烦, 费时费工, 真可谓牵一发而动全身, 在现在的信息时代出现了一些不适应的症状。采用数据库技术与网络计划技术结合则正好可以克服这一弊病。
参考文献
[1]陈文伟. 智能决策技术. 北京: 清华大学出版社,2008.
[2]中国冶金建设管理协会. 网络计划技术及其应用. 冶金工业出版社, 2010.
[3]廖胜芳, 刘海深, 陶德慈. 网络计划技术原理与应用. 北京: 北京航空学院出版社, 2011.
[4]钱颂迪. 运筹学. 北京: 清华大学出版社, 1990.
[5]王民寿, 李艳玲, 肖培伟. 地下洞室群施工专家系统的开发. 中国科技发展经典文库, 2004.
[6]盛克苏, 王德玲, 沈疆海, 吴扬. 网络计划优化的决策支持系统研究. 武汉理工大学学报, 2001.
[7]苏一丹, 梁正友. 工程网络计划的时间参数与关键路径算法研究. 广西大学学报 (自然科学版 ), 2001.