10kV/330kV升壓站建設項目進度管理與優(yōu)化

吳曉娟，王 剛

（西安電力高等?？茖W校，西安 710032）

10kV/330kV升壓站建設項目進度管理與優(yōu)化

吳曉娟，王 剛

（西安電力高等?？茖W校，西安 710032）

以110kV/330kV升壓站建設項目為背景，分析該項目進度控制的基本現(xiàn)狀。針對項目工期進度控制網絡計劃滯后問題，利用網絡優(yōu)化理論和方法，構建固定資源（費用）約束下進度優(yōu)化數(shù)學模型。在網絡計劃資源的約束下，利用非關鍵路線上工作的自由時差，將其資源轉移到關鍵線路上的可進行工期壓縮的工作上，縮短關鍵線路的作業(yè)時間，達到減少整個工期，實現(xiàn)項目進度優(yōu)化的目標，以期為固定資源約束下項目進度優(yōu)化制提供參考，也可以為其他同類型項目提供一定的借鑒。

項目進度管理；費用控制；進度優(yōu)化

一、研究背景

按照國家電網公司對從事帶電作業(yè)人員的工作要求，該類人員必須經過培訓，取得操作資質證書后方可進網作業(yè)。目前，國網陜西省電力公司建設完成配網帶電作業(yè)基地并具備評估條件，按照國網公司對陜西省電力公司帶電作業(yè)基地整體驗收評估要求，建設輸電帶電作業(yè)基地是輸配電帶電作業(yè)基地全面整體獲批掛牌的前提。

國網陜西公司如不能盡快建設完成輸電帶電作業(yè)基地，將有可能錯過國網公司在西北地區(qū)帶電基地布點進行評估授牌的機遇，對今后陜西省帶電作業(yè)人員培訓和資質認證工作造成較大影響。本文針對國網陜西電力公司110kV/330kV升壓站建設項目，對其進度和優(yōu)化方法進行研究，對項目本身和相關項目有一定的理論和實際意義。

二、公司110kV/330kV升壓站建設項目進度管理存在的問題

第一，現(xiàn)有進度嚴重滯后。該工程開工日期為2012年11月15日，原定竣工日期為2013年6月12日。由于該項目涉及申請國家電網公司資質認證工作，竣工時間上存在不可推遲的要求，建設方認為土建工程量小，在未考慮冬季施工的情況下安排了工程進度，導致實際進度滯后。

第二，網絡進度計劃編制不合理?？偝邪司幹频墓こ踢M度圖完全是按照投標時的工期要求來做的，技術人員只是在投標前參加了甲方的答疑，簡單地進行了現(xiàn)場參觀工作。中標后，技術人員也并沒有再次對施工現(xiàn)場進行詳細查勘，仔細研究現(xiàn)場特點。因此，其編制的網絡進度計劃中，除春節(jié)安排休假10天外，元旦、“五一”均安排上班，甚至未曾考慮春節(jié)后設備租賃問題是否會造成節(jié)后開工延期等不利因素，在工期編排上非常緊張，靈活度很小。

第三，工程進展不能嚴格按照網絡進度計劃執(zhí)行，主觀隨意性太大。工程進度安排理應嚴格執(zhí)行網絡進度計劃，但實際上由于現(xiàn)場施工人員水平參差不齊、管理粗放等原因，這個問題并沒有得到很好的解決。項目部管理人員認為工程較小，很容易趕工，專業(yè)施工人員（如泥瓦工、鋼筋工、機械工、架子工等）只知道埋頭干好自己的工作，并不關心其他人的工作進度，出現(xiàn)施工人員既不了解自己的工作在整個工程中的位置，也不清楚工程總體進度是怎樣的。

三、公司110kV/330kV升壓站建設項目進度優(yōu)化研究

（一）項目進度網絡計劃參數(shù)調整

1.分項工作的持續(xù)時間重新估算

由于我們無法得出完成某項工作所需的準確時間，這里采用“三種時間估計法”又叫“或然性估計法”來進行估計，即假設各項工作的持續(xù)時間服從β分布，近似地估算出最短、最長和最可能時間三個時間值，即加權平均算出一個期望值作為工作的持續(xù)時間。樂觀時間a、最可能時間m、悲觀時間b這三個時間都基于一種可能性的估計，是對技術設計，管理人員的素質、操作人員技術水平、生產技術組織條件、生產設備以及環(huán)境等因素進行綜合分析研究后作出的估計。在實際計算中，完成一個作業(yè)的期望時間是按以下經驗公式計算這樣將一個非肯定型時間，用一個平均時間來代替，變?yōu)榇_定性時間，從而可以比較科學的進行運算。

下頁表1中，a和b兩種樂觀估計和悲觀估計的持續(xù)時間由3組不同的專業(yè)技術人員估算得出，利用統(tǒng)計方法進行算術平均。m是根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況和工期定額進行估算得到的。

經過深入實際調研，參照工程整體設計方案和各個分項工程的系統(tǒng)設計圖，組織由3組不同的工程技術和管理人員再次對工程量清單和各個分項工程的持續(xù)時間進行詳細估算，按照經驗公式運算后，得出結果（如表1所示）。

2.調整后的網絡計劃進度

根據(jù)表1得出的期望時間，將各分項工作的完成時間四舍五入后取整，作為各工作的持續(xù)時間，得到分項工作的時間參數(shù)（見下頁表2），總工期210天。

下頁表2中的數(shù)據(jù)包括了緊前工作、工期、最早開始時間（ES）、最早完成時間（EF）、最晚開始時間（LS）、最晚完成時間（LF）、總時差（TF）及自由時差（FF）、并指出了關鍵線路。

從下頁表2中可以看出，初步優(yōu)化后的施工進度網絡圖中關鍵路線仍然沒有改變，依然為1→6→12→13→17→18，這也符合了項目的實際情況。因為施工開始時期已經進入冬季，基礎施工中混凝土作業(yè)工期可壓縮性較低，項目中土建施工中基礎施工、溝道施工和戶外構架施工受天氣影響較大，施工相對難度大，耗費時間長。

經過對網絡計劃的優(yōu)化調整，總工期變?yōu)?10天，比原工期215天縮短了5天，這個結果是經過3組不同的工程技術人員的核算得出的平均數(shù)值，更加符合本項目實際的情況，但仍超出甲方的要求工期10天，需要進一步優(yōu)化。

表2 調整后的進度計劃時間參數(shù)

（二）優(yōu)化模型的建立

經過上階段的進度網絡計劃初步優(yōu)化后，工期減少5天，有了一定量的縮短。但是，此結果距離甲方目標工期200天仍然有10天的差距，是無法達到要求的。因此，僅憑此網絡計劃進行項目進度控制，還是會造成工期超標，無法達到工期控制要求。

因此，我們需要進一步研究在現(xiàn)有資源約束下，能否再度優(yōu)化工期，在不增加資金投入的情況下，計算出可能壓縮到的最小水平，進一步進行后續(xù)的判斷與選擇。

1.基礎數(shù)據(jù)

根據(jù)資源約束下的進度優(yōu)化方法模型的理論方法，需要整理出以下幾個方面的數(shù)據(jù)：（1）網絡圖的時間參數(shù)；（2）網絡計劃中各節(jié)點的工期—資源參數(shù)；（3）網絡圖中各線路的計劃工期及資源轉移節(jié)點。

2.假設條件提煉

110kV/330kV升壓站建設項目施工包含內容多，實施階段受供貨、天氣等可變因素較多，容易產生偏差，加之項目進度管理本身就是一個非常復雜的理論技術，因此考慮資源（資金）約束下的進度優(yōu)化，必須要在建立或假設一定的前提基礎和約束條件下進行的。為此，我們做出幾項基本假設，其目的是使復雜的問題得到合理的簡化，易于分析研究，通過建立數(shù)學模型來研究實際問題并求解：（1）假設一，工序間的銜接關系是“完成─開始”型，即工作任務都在所有的緊前活動都結束后才能開始。（2）假設二，本網絡計劃是單一資源（費用）約束下的進度優(yōu)化，即所有節(jié)點中只有一種可以分割轉移并且影響工期的資源，也就是資金。（3）假設三，在滿足約束前提下，各工作節(jié)點的資源變化量與工期變化量成線性關系。（4）假設四，在各節(jié)點工期壓縮/延遲的過程中，只考慮直接費用的變化。

3.優(yōu)化模型建立

（1）符號定義。根據(jù)以上所得出的數(shù)據(jù)可知，對項目進行進度優(yōu)化，實質上就是從工作任務4、5、8、11、14、16向1、6、12、13、17、18轉移資源（資金），從而壓縮關鍵線路上的作業(yè)時間，達到優(yōu)化工期的目的。為了模型的表達清晰明確，對其中的符號定義（如表3所示）。

表3 模型中符號定義

（2）模型建立。首先確定目標函數(shù)，思路應為關鍵線路上各節(jié)點的工期壓縮量最大。即：

本項目的具體表達式如下：

然后確定以下三個約束條件，主要包括：

極限工期約束，各節(jié)點工期變化量不能超出極限工期的范圍。

本項目的具體表達式如下所示：

各非關鍵線路工期約束，各非關鍵線路工期變化后的工期不能大于關鍵線路工期壓縮后的工期，即關鍵路徑不變。

本項目的具體表達式如下所示：

資金約束，對與整個項目來說，資源（資金）輸出量等于資源（資金）輸入量，各工作任務的資源（資金）變化量為非負數(shù)。

上式中各個變量均為非負數(shù)。

本項目的具體表達式如下所示：

最后，關鍵節(jié)點經壓縮工期后，關鍵線路的工期變成：

（三）優(yōu)化模型的求解

1.求解過程及結果

本模型的約束條件是由一組多元一次不等式組成的，因此該模型的求解就是一個線性規(guī)劃問題的求解。經過比較，選擇WinQSB（Quantitative Systems for Business）軟件進行求解。

編寫的程序如下：

在這里，我們選擇線性規(guī)劃的方法來進行工期的優(yōu)化。采用WinQSB軟件組中的LIP（Linearand IntegerProgramming）進行運算。數(shù)據(jù)輸入后，運行該程序，得出結果。

關鍵工作1、6、12、13、17、18，分別輸入資源/費用1 266元、8 696元、9 091元、17 391元、2 040、2 299元，縮短1天、2天、2天、4天、1天、2天工期；非關鍵工作4、5、8、11、14、16，分別輸出資源/費用4 918元、12 000.6元、4 000元、6 897元、5405元、8162.67元，分別延長工期3天、18天、4天、4天、2天、4天。工期縮短到198天。

2.運算結果分析說明

WinQSB軟件的求解結果說明，網絡計劃中的關鍵工作1、6、12、13、17、18，分別壓縮1天、2天、2、天4天、1天、2天工期，需輸入費用40 783元；非關鍵工作4、5、8、11、14、16，分別延長工期3天、18天、4天、4天、2天、4天，輸出費用41383.27元。

上述計算分析結果表明，在不投入額外資源的情況下，可以利用項目網絡中的既有資源，使工程的工期最大可以縮短到198個工作日。具有機動時間的工作線路減少了，資源也得到盡大可能的利用。

四、公司110kV/330kV升壓站建設項目進度控制

第一，整體項目進度控制。（1）建立組織保證體系。建立項目進度管理體系，體系分兩級，一級負責整體進度管理，二級負責分項進度管理。（2）嚴格執(zhí)行各項管理制度，建立進度管控流程。按照優(yōu)化后的進度要求，電氣和土建分項工程要嚴格執(zhí)行項目管理制度，制定各自的進度管控體系，編制詳細的施工進度計劃，做好材料供貨，工序的銜接，施工機具調用、租用，勞動力調配的組織實施工作。（3）建立進度管控責任機制和反饋機制。項目進度管理小組直接受項目經理領導，對項目經理負責。（4）加強對施工管理人員和施工人員的教育。施工管理人員和施工人員是工程保質保量順利實施的主體人員，要加強對他們的三種教育：一是確保工期的意義，二是節(jié)約思想，三是安全意識，也就是“保安全保工期控費用”，三個教育貫穿工程全部。

第二，分項工程進度控制措施。各分項工程具有各自不同的施工要求和特點，具體來說，電氣部分的基礎工程和升壓站主控室的基礎工程有著本質的區(qū)別，電氣工程是地面劃分不同設備區(qū)，設備區(qū)之間是電纜溝道，主控室的地面為防靜電地板，下面敷設電纜，330kV設備使用穿墻套管與設備區(qū)連接。不同的施工現(xiàn)場就需要采用不同的控制措施，針對關鍵線路上分項工作的工期壓縮，制定具體的措施。由于各分項工作之間存在大量的配合、協(xié)調工作，比如主控室施工時，地下要預留好電氣管路，做好電氣接地系統(tǒng)的預埋，電氣施工前，要事先與土建確定好電纜溝道的具體位置和連接出口。同時，配合土建做好主控室330kV出線的穿墻套管施工，兩大工程既有銜接又有并行工作、交叉作業(yè)，開工之前安排得越細致、越合理，工作起來就越能節(jié)約人力物力和時間，避免窩工和返工，確保完成最終工期目標。

五、結論

本文根據(jù)項目進度控制理論和項目特點，提出了通過非關鍵線路上資源向關鍵路線轉移的方法，對關鍵路線上的工作進行工期優(yōu)化，達到縮短工期的目的。該項目從開工到竣工，實際工期198天，較原計劃工期200天提前2天竣工。通過項目進度優(yōu)化和有效控制，在費用控制的前提下，保證了工期。

[2]康寧.烏審召220KV輸變電工程項目進度管理研究[D].北京：華北電力大學，2013.

[3]James P.Lewis.項目計劃、進度與控制：第3版[M].藤沖，譯.北京：清華大學出版社，2005.

[4]徐渝，何正文.項目進度管理研究[M].西安：西安交通大學出版社，2005.

[責任編輯 李曉群]

C931

A

1673-291X（2017）21-0184-06

2017-02-28

吳曉娟（1970-），女，四川資中人，高級講師，碩士，從事人力資源管理研究。