水利模糊網絡工程進度研究

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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，它直接關系到項目建設的目的和投資效益的實現。在已有的國內外研究成果中，對工期的分析方法己有不少，例如：施工進度網絡優化法，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。模糊數學在水利工程工期風險分析的應用，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，那些可能發生的結果間的差異。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、設計、管理、施工各階段的誤差或失誤所造成的風險。其結果就可能引起工期延誤、費用超支、質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，就是達到或實現預定工期目標的不確定性，即工期不能如期實現的概率。對工程的工期及其各個階段的進度進行有效控制，使其順利達到預定目標，是進行工程管理的中心任務和在工程實施過程中的一項必不可少的重要環節。本文利用模糊網絡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傳統網絡進度計劃風險分析方法及其存在的主要問題

傳統網絡計劃方法包括關鍵線路法（CPM）和計劃評審技術（PERT）。CPM和PERT是當前采用最多的網絡計劃模型，人們往往將CPM網絡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。前人對經典的PERT網絡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時間和工期的分布、PERT網絡的關鍵路線和時間參數、PERT網絡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網絡的工期分布：PERT網絡的關鍵線路的定義和確定；PERT網絡的時間參數及其利用的分析研究；大型PERT施工進度網絡風險的解析計算；工序持續時間具有隨機性的搭接施工網絡進度的風險研究；PERT網絡的優化問題的深入研究。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節，而進度網絡是施工進度控制和完工概率分析的有力工具。網絡進度的三種優化模型及其基于遺傳算法的多準則施工進度的優化模型，均是以CPM為基礎的。CPM的基本假定是網絡進度計劃中的每項活動的持續時間均是確定的。而實際工作中，由于政治、經濟、氣象、水文、施工方案、資源供應、施工環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時間的隨機性，因而就出現了如何計算這種網絡進度的時間參數及工程施工工期能否按時實現的問題。目前，對于一項有工序工期詳盡資料的計劃問題，關鍵路線法（CPM）和計劃評審技術（PERT）提供了有效的網絡計劃技術；但對于工序持續時間的信息在性質上是不確定（模糊）的項目計劃問題，傳統的CPM和PERT不能提供有效的解決方法。在PERT網絡中，可能有多條線路會成為關鍵線路，經典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，經典PERT所得的關鍵線路并不是最關鍵線路。經典PERT方法沒有考慮非關鍵線路對于關鍵線路的影響，因此，計算結果偏于樂觀。

4模糊網絡進度計劃風險分析

4.1風險分析研究的討論

經典PERT網絡計算存在的缺陷己被許多學者所認識，因而PERT網絡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，又稱統計表試驗方法，是一種計算PERT網絡最直接的近似方法，MC方法應用于PERT網絡分析時，其最大的不足是，它僅可以給出項目工期的相關信息，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和網絡的關鍵線路，因此，它在項目進度控制中的作用就明顯減弱。

（2）基于經典PERT方法的近似計算方法

這種方法是用理論結構導出預期的概率分布函數，或對概率分布函數來說至少是“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“接近度”未知的一個近似值（或界限）。

（3）模糊網絡計劃技術

模糊性所反映的和要處理的是事物類屬間的不清晰性。運用圖論和網絡分析的許多問題中，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年代以來模糊網絡計劃技術的研究已逐漸引起人們的重視，對于傳統的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用模糊集理論進行研究。

5結論

本文利用模糊網絡計劃技術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的可能性及第一臺機組發電工期實現的可能性，結果表明，該方法計算簡單，易于理解，比傳統的CPM和PERT方法優越，也彌補了MC（MonteCarlo）法和基于經典PERT方法的近似計算方法在應用上的不足，是可行的、有效的。