CN110322041A - 一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法 - Google Patents

一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种：作为一个整体统一组织管理与目标控制的各类项目任意组合,资源有限、对组合项目中各项目组织管理与目标控制计划和（或）项目组织管理与目标控制多级计划体系工期影响最小的优化方法，分别按以下六种方法优化后、选择最优方案：1）从左到右选择优化时段、逐时段优化；2）从左到右选择优化时段、逐时段、逐项工作优化；3）从左到右、由多到少选择优化时段、逐项工作优化；4）从右到左、由多到少选择优化时段、逐项工作优化；5）从右到左选择优化时段、逐时段优化；6）从右到左选择优化时段、逐时段、逐项工作优化。

Description

一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法
技术领域
本发明属于统筹法技术领域，是统筹法项目或任务组织管理与目标控制技术的主要组成部分之一，具体地说是一种：可作为一个整体进行统一组织管理与目标控制的各类项目或任务组织管理与目标控制计划和(或)各类项目或任务组织管理与目标控制多级计划体系任意组合条件下，资源有限、对组合项目中项目或任务组织管理与目标控制计划和(或)项目或任务组织管理与目标控制多级计划体系工期影响最小的资源优化方法。
背景技术
上个世纪五十年代初，为了适用生产的发展和关系复杂的科学研究、及技术开发工作组织管理上的需要，世界上各先进工业国都先后进行了计划管理新技术的研究，其中美国首先研究成功CPM(关键线路法)和PERT(计划评审技术)，由于这类方法建立在工作关系网络模型的基础上，把计划的制定、协调、优化和控制有机地结合起来，所以在国外称之为网络计划技术。
美国于1956年发明的PERT(计划评审技术)，当时被应用于编制北极星导弹的研制计划，协调了三千多家企业，使计划按预定时间提前两年完成；以后又被应用于耗资四百多亿美元、动员人力四十多万的阿波罗航天计划的管理与控制，取得良好效果。
据前苏联政府统计，应用网络计划技术的建筑安装企业，工期可以缩短20％，工程成本可以降低 10％左右。
1978年3月，美国土木工程协会会刊评论说，这种方法是目前仅有的计划管理新方法，并且在可以预见的将来，不会出现一种新的方法来替代它，因此，我们应该享有它、使用它、改进它。
目前，世界上各先进工业国，如美、俄、英、日、法、德等，都在推广应用网络计划技术。
我国著名数学家华罗庚教授，从我国的国情出发，在吸收国外网络计划技术理论的基础上，建立了“统筹法”科学体系，并从上个世纪六十年代初开始，在生产实践中推广应用，取得了巨大的经济效益。
由于网络计划技术存在以下诸多缺陷和不足，影响并制约着网络计划技术的推行、推广、普及应用：
(1)建立项目或任务组织管理与目标控制计划网络模型规则的制约、和平面网络模型表达方式的制约，使绝大多数项目或任务组织管理与目标控制者无法完成，特别是较大或较复杂的项目；
(2)不利于计算机技术应用的制约，该类技术的应用依赖于计算机技术的支持，网络模型的建立、修改、时间参数的计算、工期目标的优化控制与资源目标的优化控制等，仅靠人力是难以完成的；
(3)应用范围的制约，CPM只适用于肯定型项目或任务直接分解为一系列具体工作的组织管理与目标控制；PERT只适用于非肯定型项目或任务里程碑目标的评审；而随着科学技术的全面快速发展，不但绝大多数项目或任务具有混合型的特征，而且组织方法也具有混合型的特征；
(4)缺乏必要的功能技术，主要功能技术仅有：工期-成本优化技术；工期不变，资源需求均衡优化技术；资源有限，工期最短优化技术；和非肯定型项目或任务里程碑目标评审技术；
(5)主要功能技术都存在明显的缺陷和不足，如：
1)工期-成本优化技术：需分别对每一条由关键工作组成的线路进行时间参数计算后，才能判断出关键线路，需计算出每一项关键工作的费率，才能进行工期-成本的优化，这在现实工作中是很困难的，甚至是无法完成的；
2)工期不变，资源均衡优化技术：其优化方法没考虑非关键工作在局部(或机动)时差范围内的资源需求动态情况，明显不合理；
3)资源有限，工期最短的优化技术：将优化时段前开始的工作排在最重要的首位，没考虑优化时段前开始的非关键工作的优化对工期的影响大小；
4)非肯定型项目或任务里程碑目标的评审技术，没考虑非关键里程碑目标间隔时间Lagi-j对估计方差的影响等。
网络计划技术属于统筹法，是统筹法的应用技术之一；可以说网络计划技术是统筹法，反之则不然。
可作为一个整体、进行统一组织管理与目标控制的，各类项目或任务组织管理与目标控制计划和(或) 各类项目或任务组织管理与目标控制多级计划体系任意组合条件下，资源有限、对工期影响最小的资源优化方法，是统筹法项目或任务组织管理与目标控制技术的工期与资源目标控制方法，体现的是华罗庚教授所指出的：应用统筹法，向关键工作要时间，向非关键工作要效益。
由于传统网络计划技术的资源有限，工期最短的优化方法，存在以下缺陷和不足，制约着其应用，并影响着优化效果：
(1)只适用于肯定型项目或任务直接分解为一系列具体工作制定的组织管理与目标控制计划的资源有限，工期最短的优化；
(2)将优化时段前开始的工作，不论是关键工作，还是非关键工作，均排在优化顺序中最重要的首位，而优化时段并非实施阶段；
(3)将多于限量资源的工作，不论多少项工作，均一同优化到优化时段后进行，但优化一项工作后，其它工作的优化排序将有可能改变。
没有可作为一个整体、进行统一组织管理与目标控制的，各类项目或任务组织管理与目标控制计划和(或)各类项目或任务组织管理与目标控制计划体系、任意组合条件下，资源有限、对工期影响最小的资源优化方法。
发明内容
本发明依据：可作为一个整体进行统一组织管理与目标控制的各类项目或任务组织管理与目标控制计划和(或)各类项目或任务组织管理与目标控制多级计划体系中各级、各组织管理与目标控制计划；组合中各项目组织管理与目标控制计划和(或)项目组织管理与目标控制多级计划体系中最后一级、各组织管理与目标控制计划的甘特图或形象进度横道图及其资源需求动态表；由资源需求动态表寻找优化时段、并对优化时段内的工作按照对工期的影响程度大小和相对重要程度进行排序，对工期影响程度大的和相对重要的工作排前；分别采用以下六种方法进行优化后，通过比较、选择最优的优化方案。
本发明将项目或任务按组织管理与目标控制要求，所分解的“工作”分为肯定型“工作”与非肯定型“工作”两种类型：
(1)肯定型“工作”：完成“工作”所需要的时间ti(或Ti)是肯定的；
(2)非肯定型“工作”：完成“工作”所需的时间是非肯定的，需采用三点估计法进行完成“工作”时间的估计：
1)aT、mT、bT，DT＝(aT+4mT+bT)÷6，σT 2＝[(bT-aT)÷6]2
2)at、mt、bt，Dt＝(at+4mt+bt)÷6，σt 2＝[(bt-at)÷6]2
aT、at-乐观的完成“工作”时间；
mT、mt-可能的完成“工作”时间；
bT、bt-悲观的完成“工作”时间；
DT、Dt-估计完成“工作“时间的加权平均值；
σT 2、σt 2-完成“工作”时间的估计偏差。
本发明按项目所分解“工作”的类型，将项目分为肯定型、非肯定型和混合型三种类型：
(1)肯定型项目：按组织管理与目标控制要求，所分解的“工作”都是肯定型的“工作”；
(2)非肯定型项目：按组织管理与目标控制要求，所分解的“工作”都是非肯定型的“工作”；
(3)混合型项目：按组织管理与目标控制要求，所分解的“工作”既有肯定型的“工作”，又有非肯定型的工作。
本发明项目按组织管理与目标控制要求，所分解“工作”之间的组织方式与组织方法，有以下七种：
项目按组织管理与目标控制要求，所分解的“工作”之间的组织方式与组织方法，以i“工作”与j“工作”为例，i“工作”为j“工作”的紧前“工作”，或j“工作”为i“工作”的紧后“工作”，i“工作”与j“工作”之间的组织方式与组织方法：
(1)FYS(LT)：i“工作”结束LT天，j“工作”开始；
(2)STS(LTi)：I“工作”开始LTi天，j“工作”开始；
(3)FTF(LTj)：I“工作”结束LTj天，j“工作”结束；
(4)STF(LTi，LTj)：I“工作”开始LTi天、再用LTj天，j“工作”结束，即j“工作”要在I“工作”开始 LTi天后，用LTj天结束；
(5)STS与FTF(LTi，LTj)：i“工作”开始LTi天、j“工作”开始，i“工作”结束LTj天、j“工作”结束；
(6)STS与STF(LTi，LTi’，LTj)：i“工作”开始LTi天、j“工作”开始，i“工作”开始LTi ‘天、再用LTj天，j“工作”结束，即j“工作”要在i“工作”开始LTi’天后，用LTj天结束；
(7)FTS与STF(LT，LTi，LTj)：i“工作”结束LT天、j“工作”开始，i“工作”开始LTi天、再用LTj天，j“工作”结束，即j“工作”要在i“工作”开始LTi天后，用LTj天结束。
本发明将“工作”之间的组织管理与目标控制方式分为肯定型与非肯定型两种类型：
(1)肯定型组织管理与目标控制方式：搭接关系与搭接时距都是肯定的组织管理与目标控制方式；
(2)非肯定型组织管理与目标控制方式：搭接关系是肯定的；但搭接时距是非肯定的，需采用三点估计法进行搭接时距的估计：
a.LTa、LTm、LTb，DLT＝(LTa+4LTm+LTb)÷6，σLT 2＝[(LTb-LTa)÷6]2
b.LTia、LTim、LTib，DiLT＝(LTia+4LTim+LTib)÷6，σiLT 2＝[(LTib-LTia)÷6]2
c.LTja、LTjm、LTjb，DjLT＝(LTja+4LTjm+LTjb)÷6，σjLT 2＝[(LTjb-LTja)÷6]2
d.LTi＇a、LTi＇m、LTi＇b，Di＇LT＝(LTi＇a+4LTi＇m+LTi＇b)÷6，σi＇LT 2＝[(LTi＇b-LTi＇a)÷6]2
本发明按项目组织管理与目标控制方式与方法的不同，将项目组织管理与目标控制方式与方法分为肯定型、非肯定型与混合型三种类型：
(1)肯定型项目组织管理与目标控制方式：项目所分解“工作”之间的组织管理与目标控制方式，都是肯定型的组织管理与目标控制方式；
(2)非肯定型项目组织管理与目标控制方式：项目所分解“工作”之间的组织管理与目标控制方式，都是非肯定型的组织管理与目标控制方式；
(3)混合型项目组织管理与目标控制方式：项目所分解“工作”之间的组织管理与目标控制方式，既有肯定型的、也有非肯定型的组织管理与目标控制方式。
本发明目组织管理与目标控制计划分为三类：
(1)肯定型项目组织管理与目标控制计划：肯定型项目，采用肯定型组织管理与目标控制方式与方法的项目组织管理与目标控制计划；
(2)非肯定型项目组织管理与目标控制计划，包括以下三种：
1)肯定型项目，采用非肯定型组织管理与目标控制方式的项目组织管理与目标控制计划；
2)非肯定型项目，采用肯定型组织管理与目标控制方式的项目组织管理与目标控制计划；
3)非肯定型项目，采用非肯定型组织管理与目标控制方式的项目组织管理与目标控制计划；
(3)混和型项目组织管理与目标控制计划，包括以下五种：
1)混和型项目，采用肯定型组织管理与目标控制方式的项目组织管理与目标控制计划；
2)混合型项目，采用非肯定型组织管理与目标控制方式的项目组织管理与目标控制计划；
3)混合型项目，采用混合型组织管理与目标控制方式的项目组织管理与目标控制计划；
4)非肯定型项目，采用混合型组织管理与目标控制方式的项目组织管理与目标控制计划；
5)肯定型项目，采用混合型组织管理与目标控制方式的项目组织管理与目标控制计划。
组合项目中，制定的项目组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型工作：
at＝mt＝bt＝Dt＝t；σt 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
组合项目中，以项目逐级按分项目、单项目、工作三级分解，各级分别制定组织管理与目标控制计划，建立的项目组织管理与目标控制多级计划体系为例，
项目组织管理与目标控制多级计划体系的建立方法，如下表所示：
本发明按组织管理与目标控制要求，采用逐级工期控制方法制定各级组织管理与目标控制计划、建立的项目组织管理与目标控制多级计划体系，如下表所示：
(1)项目一级组织管理与目标控制计划制，如下表所示：
其中：
A.肯定型分项目：
aT＝mT＝bT＝DT＝T；σT 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目一级组织管理与目标控制计划的目标工期，要符合合同或预定工期的要求。
(2)项目二级之一组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型单项目：
aT＝mT＝bT＝DT＝T；σT 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目二级组织管理与目标控制计划的目标工期，由一级组织管理与目标控制计划中相应分项目的工期控制。
(3)项目三级之一组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型工作目：
at＝mt＝bt＝Dt＝t；σt 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目三级组织管理与目标控制计划的目标工期，由二级组织管理与目标控制计划中，相应单项目的工期控制。
本发明按组织管理与目标控制要求，采用反向逐级工期控制方法制定各级组织管理与目标控制计划，建立的项目组织管理与目标控制多级计划体系，如下表所示：
(1)项目一级组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型分项目：
aT＝mT＝bT＝DT＝T；σT 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目一级组织管理与目标控制计划的目标工期，要符合合同或预定工期的要求。
(2)项目二级之一组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型单项目：
aT＝mT＝bT＝DT＝T；σT 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目二级各分项目组织管理与目标控制计划的目标工期，作为一级组织管理与目标控制计划中相应分项目的工期。
(3)项目三级之一组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型工作：
at＝mt＝bt＝Dt＝t；σt 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目三级各单项目组织管理与目标控制计划的目标工期，作为二级组织管理与目标控制计划中，相应单项目的工期。
本发明按组织管理与目标控制要求，采用逐级与反向逐级工期控制方法制定各级组织管理与目标控制计划，建立的项目组织管理与目标控制多级计划体系；以一、二级组织管理与目标控制计划采用逐级工期控制，二、三级组织管理与目标控制计划采用反向逐级工期控制为例，如下表所示：
(1)项目一级组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型分项目：
aT＝mT＝bT＝DT＝T；σT 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目一级组织管理与目标控制计划的目标工期，要符合合同或预定工期的要求。
(2)项目二级之一组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型单项目：
aT＝mT＝bT＝DT＝T；σT 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目二级组织管理与目标控制计划的目标工期，由一级组织管理与目标控制计划中相应分项目的工期控制。
(3)项目三级之一组织管理与目标控制计划，如下表所示：
其中：
A.肯定型工作：
at＝mt＝bt＝Dt＝t；σt 2＝0；
B.肯定型搭接时距：
a.LTa＝LTm＝LTb＝DLT＝LT，σLT 2＝0；
b.LTia＝LTim＝LTib＝DiLT＝LTi，σiLT 2＝0；
c.LTja＝LTjm＝LTjb＝DjLT＝LTj，σjLT 2＝0；
d.LTi＇a＝LTi＇m＝LTi＇b＝Di＇LT＝LTi＇，σi＇LT 2＝0。
项目三级各单项目组织管理与目标控制计划的目标工期，作为二级组织管理与目标控制计划中，相应单项目的工期。
组合项目中，各项目组织管理与目标控制计划和(或)项目组织管理与目标控制多级计划体系中、各组织管理与目标控制计划，经过以下步骤，完成项目组织管理与目标控制计划的制定和(或)项目组织管理与目标控制多级计划体系中、各组织管理与目标控制计划的制定：
(1)进行“工作”之间组织逻辑关系的转化，如将项目组织管理与目标控制计划制定者确定的：B“工作”的紧前“工作”为A“工作”，转化为A“工作”的紧后“工作”为B“工作”；或A“工作”的紧后“工作”为B“工作”，转化为B“工作”的紧前“工作”为A“工作”；
(2)进行组织逻辑关系整理
(3)工作组织逻辑关系缺陷的检查与补充：主要“工作”一览表中各项“工作”，除ST外，必须确定有紧前“工作”，包括FIN；除FIN外，必须确定有紧后“工作”，包括ST；不是任何“工作”的紧前“工作”的“工作”，为FIN的紧前“工作”；不是任何“工作”的紧后“工作”的“工作”，为ST的紧后“工作”；没有确定紧前“工作”或(和)没有确定紧后“工作”的“工作”，即为存在组织缺陷的“工作”，应按组织逻辑关系，补充其紧前“工作”或(和)紧后“工作”；
(4)主要“工作”一览表中“工作”组织顺序的排序：由ST开始依次为：以ST为紧前“工作”的“工作”；以已排序的“工作”为紧前“工作”的“工作”；……；直至FIN；由FIN开始依次为：以FIN为紧后“工作”的“工作”；以已排序的“工作”为紧后“工作”的“工作”；……；直至ST；
(5)工作组织逻辑关系缺陷与错误的检查与修改：按紧前组织顺序与紧后组织顺序排序过程中，未能完成排序的“工作”，即为存在组织逻辑关系缺陷或错误的“工作”，应按组织逻辑关系进行补充或修改。
本发明组合项目中，项目组织管理与目标控制计划；多级计划体系中各级、各组织管理与目标控制计划，时间参数计算方法如下：
(1)“工作”最早可能开始的时间
(2)“工作”最早可能结束的时间
(3)“工作”之间的间隔时间
(4)“工作”的机动(局部)时差：FFi＝min(Lagi-j)；
(5)“工作”的总时差：TFi＝min(TFj+Lagi-j)；
(6)“工作”最迟必须开始的时间：LSi＝ESi+TFi；
(7)“工作”最迟必须结束的时间：LFi＝EFi+TFi；
本发明组合项目中，项目组织管理与目标控制计划；多级计划体系中各级、各组织管理与目标控制计划，估计方差计算方法如下：
本发明在组合项目中，项目组织管理与目标控制计划；多级计划体系中各级、各组织管理与目标控制计划，时间参数计算完成后，按各项主要“工作”完成时间估计偏差对紧后“工作”实施过程的影响，进行偏差σ2的调整后，进行其估计方差的计算。
对于非连续完成的“工作”(即间断式“工作”)，要进行完成“工作”时间估计偏差的调整；
各项主要“工作”估计“工作”完成时间偏差的调整方法：
注：
(1)*σi 2—为调整后的σi 2；
(2)σi 2—为主要“工作”i的估计完成时间偏差的方差：σi 2＝[(bit-ait)÷6]2，其中：
1)bit—为主要“工作”i的估计完成时间的悲观(最长)值；
2)ait—为主要“工作”i的估计完成时间的乐观(最短)值；
(3)Dit—为主要“工作”i的估计完成时间的加权平均值：Dit＝(ait+4mit+bit)÷6，其中：
1)mit—为主要“工作”i的估计完成时间的最可能(时间)值；
(4)Dit’—为主要“工作”i的估计完成时间的限值，
由正态分布参数当λi≥3.5时，P(Dit’)≈100％，所以
在组织管理与目标控制计划中，主要“工作”完成时间的估计偏差，对紧后“工作”的影响，要考虑实际搭接时距的影响，即按搭接时距调整对紧后“工作”的影响；
主要“工作“之间搭接时距估计方差，对紧后”工作“影响值υ2 j(LT)的计算方法，由下表所示：
在项目组织管理计划中，各项“工作”组织安排(搭接时距)估计方差(υ 2 j(LT)取以下计算结果的最大值)
“工作”在组织管理与目标控制计划中的估计方差，对紧后“工作”的影响，要考虑“工作”之间间隔时间(Lagi-j)的影响因素，如下表：
、各项主要“工作”累计估计完成时间偏差值方差υ2 j(t)的计算方法：
注：
(1)EFi’—为主要“工作”i因估计工作完成时间估计偏差影响，最迟能够完成的时间，由正态分布参数 λi≥3.5时、P(iEF’)≈100％，所以
(2)在项目组织管理与目标控制计划中，各项主要“工作”估计完成时间偏差的方差由两部分组成：即υ2 j(t)(不包括*σj 2)和*σj 2；υ2 i(t)也包含两部分，即υ2 i(t)和*σi 2对于j“工作”的影响；υ2 j(t)(不包括*σj 2)-为 j工作开始时间的估计方差；υ2 i(t)(不包括*σi 2)-为i工作开始时间的估计方差。
组合项目中，项目组织管理与目标控制计划时间参数与估计方差的计算方法：
(1)用以紧前组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算ESi、EFi和υi 2；
(2)用以紧后组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算Lagi-j后、确定FFi，然后计算TFi、LSi和LFi。
组合项目中，项目组织管理与目标控制多级计划体系时间参数与估计方差的计算方法：
逐级工期控制建立的项目组织管理与目标控制多级计划体系时间参数与估计方差的计算方法：
(1)一级各组织管理与目标控制计划，时间参数的计算：
1)用以紧前组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算ESi、EFi；
2)用以紧后组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算Lagi-j后、确定FFi，然后计算TFi、LSi和LFi；
(2)二级各组织管理与目标控制计划，时间参数的计算：
1)用以紧前组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算ESi、EFi；
2)用以紧后组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算Lagi-j后、确定FFi，然后计算TFi、LSi和LFi；
注：一级组织管理与目标控制计划中、分项目的工期，为二级分项目的组织管理与目标控制计划的目标工期；
(3)三级各组织管理与目标控制计划，时间参数与估计方差的计算：
1)用以紧前组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算ESi、EFi、υi 2；
2)用以紧后组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算Lagi-j后、确定FFi，然后计算TFi、LSi和LFi；
注：二级组织管理与目标控制计划中、单项目的工期，为三级单项目的组织管理与目标控制计划的目标工期；
(4)二级各组织管理与目标控制计划，估计方差的计算：以三级单项目的组织管理与目标控制计划、完成时间的估计方差，作为二级组织管理与目标控制计划中、单项目工期的估计方差，计算二级各分项目的组织管理与目标控制计划的υi 2；
(5)一级组织管理与目标控制计划，估计方差的计算：以二级分项目的组织管理与目标控制计划、完成时间的估计方差，作为一级组织管理与目标控制计划中、分项目工期的估计方差，计算一级组织管理与目标控制计划的υi 2。
反向逐级工期控制建立的项目组织管理与目标控制多级计划体系、时间参数与关键方差的计算方法：
(1)三级各组织管理与目标控制计划，时间参数与估计方差的计算：
1)用以紧前组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算ESi、EFi、υi 2；
2)用以紧后组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算Lagi-j后、确定FFi，然后计算TFi、LSi和LFi；
(2)二级各组织管理与目标控制计划，时间参数与估计方差的计算：分别以三级各单项目的组织管理与目标控制计划的工期和工期的估计方差，作为二级组织管理与目标控制计划中、各单项目的工期和工期的估计方差：
1)用以紧前组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算ESi、EFi、υi 2；
2)用以紧后组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算Lagi-j后、确定FFi，然后计算TFi、LSi和LFi；
(3)一级组织管理与目标控制计划、时间参数与估计方差的计算：分别以二级各分项目的组织管理与目标控制计划的工期和工期的估计方差，作为一级组织管理与目标控制计划中、各分项目的工期和工期的估计方差：
1)用以紧前组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算ESi、EFi、υi 2；
2)用以紧后组织逻辑关系表达的项目组织管理与目标控制计划，计算Lagi-j后、确定FFi，然后计算TFi、LSi和LFi；
各级组织管理与目标控制计划的估计方差：
(1)分项目在一级组织管理与目标控制计划中ESi的估计方差，为二级组织管理与目标控制计划中、分项目组织管理与目标控制计划开始时间的估计方差；
(2)单项目在二级组织管理与目标控制计划中ESi的估计方差，为三级组织管理与目标控制计划中、单项目组织管理与目标控制计划开始时间的估计方差；
(3)三级组织管理与目标控制计划中，单项目的组织管理与目标控制计划完成时间的估计方差，为二级组织管理与目标控制计划中、单项目完成时间的估计方差；
(4)二级组织管理与目标控制计划中，分项目的组织管理与目标控制计划完成时间的估计方差，为一级组织管理与目标控制计划中、分项目完成时间的估计方差；
“工作”单位时间的资源需要量，是选择的一种优化时考虑的主要资源，对于不需要这种资源的“工作”，其资源需要量设为零；
单项目单位时间的资源需要量，等于单项目组织管理与目标控制计划资源需要量的总和除以单项目的工期；同样，分项目单位时间的资源需要量，等于分项目组织管理与目标控制计划资源需要量的总和除以分项目的工期。
本发明的优化步骤与方法：
(1)其中组合项目中的项目组织管理与目标控制多级计划体系，将二级计划中各分项目的组织管理与目标控制计划的工期，加上其分项目在一级组织管理与目标控制计划中的总时差(TFi)，然后重新进行二级计划中各分项目的组织管理与目标控制计划的时间参数计算；
(2)依据重新进行二级计划中各分项目的组织管理与目标控制计划的时间参数计算结果，将三级计划中各单项目的组织管理与目标控制计划的工期，加上其单项目在二级组织管理与目标控制计划中的总时差(TFi)，然后重新进行三级计划中各单项目的组织管理与目标控制计划的时间参数计算；
(3)按组合项目中各项目组织管理与目标控制计划和(或)各项目组织管理与目标控制多级计划体系中最后一级各组织管理与目标控制计划中，各项工作最早可能开始时间，绘制其甘特图或形象进度图，并统计其组合项目的资源需求动态总表；
(4)由资源需求动态总表，寻找优化时段；并对该时段内的工作，按以下方法进行排序；
1)(TFi—Δt)小的；
2)(TFi—Δt)相同的，FFi小的；
3)FFi也相同的，ESi早的；
4)ESi也相同的，ri多的；
5)ri也相同的，ti长的；
6)ti也相同的，工作所在组织管理与目标控制计划的LFFIN晚的；
7)LFFIN也相同的，工作所在组织管理与目标控制计划的ESST晚的；
8)ESST也相同的，工作所在组织管理与目标控制计划的υFIN 2大的；
9)υFIN 2也相同的，υi 2大的；
10)υi 2也相同的，σi 2大的；
11)σi 2也相同的，按工作所在项目组织管理与目标控制计划或在项目组织管理与目标控制计划体系的相对重要程度进行排序，相对重要的在前；
注：Δt—工作优化(或右移)的时间；
(5)分别采用以下六种优化方法进行组合项目的资源有限、对组合项目中项目组织管理与目标控制计划和(或)项目组织管理与目标控制多级计划体系工期影响最小的优化；然后进行优化结果的：资源需要最多时段的资源需要量、项目组织管理与目标控制计划和(或)项目组织管理与目标控制多级计划体系的工期、衡量资源需要的均衡指标等的比较后，选择最优优化结果：
1)由资源需求动态总表，从左到右寻找资源需要量多于限量资源时段、作为优化时段，并对该时段内的工作排序后，将排在后面多于限量资源的工作，优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间ESi，重新进行所在项目组织管理与目标控制计划和(或)项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数计算，重新进行各组合项目甘特图或形象进度图的绘制并进行组合项目资源需要动态汇总表的统计后，按以上方法继续进行优化；直至资源需要动态汇总表中各时段的资源需要量都少于或等于限量资源为止；
2)由资源需求动态总表，从左到右寻找资源需要量多于限量资源时段、作为优化时段；并对该时段内的工作排序后，将排在最后的一项工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间ESi，重新进行所在项目组织管理与目标控制计划或项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数计算；重新进行各组合项目甘特图或形象进度图的绘制并进行组合项目资源需要动态汇总表的统计后，按以上方法继续进行优化；直至资源需要动态汇总表中各时段的资源需要量都少于或等于限量资源为止；
3)由资源需求动态总表，从右到左寻找资源需要量多于限量资源时段、作为优化时段；并对该时段内的工作排序后，将排在后面多于限量资源的工作，优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间ESi，重新进行所在项目组织管理与目标控制计划和(或)项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数计算；重新进行各组合项目甘特图或形象进度图的绘制并进行组合项目资源需要动态汇总表的统计后，按以上方法继续进行优化；直至资源需要动态汇总表中各时段的资源需要量都少于或等于限量资源为止；
4)由资源需求动态总表，从右到左寻找资源需要量多于限量资源时段、作为优化时段；并对该时段内的工作排序后，将排在最后的一项工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间ESi，重新进行所在项目组织管理与目标控制计划或项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数计算；重新进行各组合项目甘特图或形象进度图的绘制并进行组合项目资源需要动态汇总表的统计后，按以上方法继续进行优化；直至资源需要动态汇总表中各时段的资源需要量、都少于或等于限量资源为止；
5)由资源需求动态总表，从左到右寻找资源需要量最多、且多于限量资源时段、作为优化时段，并对该时段内的工作排序后，将排在最后的一项工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间ESi，重新进行所在项目组织管理与目标控制计划或项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数计算；重新进行各组合项目甘特图或形象进度图的绘制并进行组合项目资源需要动态汇总表的统计后，按以上方法继续进行优化；直至资源需要动态汇总表中各时段的资源需要量、都少于或等于限量资源为止；
6)由资源需求动态总表，从右到左寻找资源需要量最多、且多于限量资源时段、作为优化时段；并对该时段内的工作排序后，将排在最后的一项工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间ESi，重新进行所在项目组织管理与目标控制计划或项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数计算；重新进行各组合项目甘特图或形象进度图的绘制并进行组合项目资源需要动态汇总表的统计后，按以上方法继续进行优化；直至资源需要动态汇总表中各时段的资源需要量、都少于或等于限量资源为止。
衡量完成工作任务均衡或资源消耗均衡的指标主要有三种：
(1)资源需求量不均衡系数K，K＝资源需求量峰值Rmax/单位时间资源需求量的平均值Rm；
(2)资源需求量极差ΔR，ΔR＝max[|R(t)—Rm|]，0≤t≤T，R(t)—各时段的资源需求量；T—项目组织管理与目标控制方案(或计划)的工期；
(3)资源需求量均方差σ2，σ2＝1/T∑[R(t)—Rm]2，1≤t≤T；
注：K、ΔR、σ2都是越小，资源需求的均衡性越好。
搭接关系为STS、FTF、STF、STS与FTF、STS与STF的工作，在优化过程中按一项“工作”进行优化；
每优化一步：
(1)组合项目中项目组织管理与目标控制计划，以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间(ESi)，重新进行时间参数的计算、重新绘制其甘特图或形象进度图并统计资源需要动态表；然后继续按以上方法进行优化；
(2)组合项目中项目组织管理与目标控制多级计划体系，以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间(ESi)，按反向工期控制方法、重新进行项目组织管理与目标控制多级计划体系时间参数的计算后，将二级计划中各分项目的组织管理与目标控制计划的工期，加上其分项目在一级组织管理与目标控制计划中的总时差(TFi)，重新进行二级计划中各分项目的组织管理与目标控制计划的时间参数计算；然后，将三级计划中各单项目的组织管理与目标控制计划的工期，加上其单项目在二级组织管理与目标控制计划中的总时差(TFi)，重新进行三级计划中各单项目的组织管理与目标控制计划的时间参数计算；重新绘制其甘特图或形象进度图并统计资源需要动态表，然后继续按以上方法进行优化。
各类项目或任务组织管理与目标控制计划或(和)项目组织管理与目标控制多级计划体系计划体系任意组合，是作为一个整体进行统一组织管理与目标控制的各类项目或任务组织管理与目标控制计划和 (或)各类项目或任务组织管理与目标控制计划体系的动态组合，即组合的项目或任务随着其完成退出组合，而按统一组织管理与目标控制要求，新的项目或任务随时并入其组合。
统计出资源需求动态表，是选择一种需要优化的主要资源、统计出资源需求动态表，并进行资源目标的优化；对于不需要这种资源的工作，其资源需要量设为零。

Claims (10)

1.一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于：实现了一种各类项目或任务组织管理与目标控制计划和（或）采用逐级分解、各级分别制定组织管理与目标控制计划，建立的项目组织管理与目标控制多级计划体系任意组合情况下、作为一个整体，资源有限优化的完整方案，通过以下步骤实现：
其中组合项目中多级计划体系以项目采用逐级分项目、单项目和具体工作三级分解，通过制定各级、各组织管理与目标控制计划，建立项目组织管理与目标控制多级计划体系为例，对本发明的具体方法进行说明：
一级分解，制定项目的一级组织管理与目标控制计划，即项目组织管理与目标控制计划；
二级分解，分别制定项目的二级组织管理与目标控制计划，即各分项目组织管理与目标控制计划；
三级分解，分别制定项目的三级组织管理与目标控制计划，即各单项目组织管理与目标控制计划；
按以上方法制定各级、各组织管理与目标控制计划，建立项目组织管理与目标控制多级计划体系；
步骤（1）对于逐级分解、各级分别制定组织管理与目标控制计划，建立项目组织管理与目标控制计划体系：
1）将二级组织管理与目标控制计划中、各分项目的组织管理与目标控制计划的工期，加上该分项目在一级组织管理与目标控制计划中的局部或机动时差，然后重新进行各分项目的组织管理与目标控制计划时间参数的计算；
2）将三级组织管理与目标控制计划中、各单项目的组织管理与目标控制计划的工期，加上该单项目在二级组织管理与目标控制计划中的局部或机动时差，然后重新进行各单项目的组织管理与目标控制计划时间参数的计算；
步骤（2）依据组合中各项目组织管理与目标控制计划，分别按各项工作最早可能开始的时间绘制其甘特图或形象进度横道图，其中对于逐级分解、各级分别制定组织管理与目标控制计划，建立项目组织管理与目标控制多级计划体系的项目，则是以最后一级各组织管理与目标控制计划，分别按各项工作最早可能开始的时间绘制甘特图或形象进度横道图；
步骤（3）依据组合中各项目组织管理与目标控制计划和（或）项目组织管理与目标控制多级计划体系最后一级组织管理与目标控制计划的甘特图或形象进度横道图，统计出资源需求动态汇总表；
步骤（4）依据组合中各项目组织管理与目标控制计划和（或）项目组织管理与目标控制多级计划体系与其甘特图或形象进度横道图及资源需求动态汇总表；由资源需求动态汇总表寻找优化时段，并对优化时段内的工作按对工期的影响程度和相对重要程度进行排序，对工期影响程度大和相对重要的工作排前；分别采用以下六种方法进行优化：而后对：优化结果的资源需求最多时段的资源需求量；各计划、各多级计划体系的工期；各计划、各多级计划体系的工期实现的估计方差；衡量组织管理与目标控制计划均衡性或资源消耗均衡性指标进行比较后，选择最优优化方案：
（4-1）由资源需求动态汇总表，从左到右逐项工作、逐时段优化；
（4-2）由资源需求动态汇总表，从左到右逐时段优化；
（4-3) 由资源需求动态汇总表， 从右到左逐项工作、逐时段优化；
（4-4) 由资源需求动态汇总表，从右到左逐时段优化；
（4-5) 由资源需求动态汇总表， 从左到右由多到少、逐项工作优化；
（4-6）由资源需求动态汇总表，从右到左由多到少、逐项工作优化。
2.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于，所述任意项目：
（1）依据项目或任务所分解分项目（单项目、具体工作）的类型，项目（分项目、单项目）分为肯定型、非肯定型和混合型三种；
（2）依据项目或任务所分解分项目（单项目、具体工作）之间搭接时距的类型，项目（分项目、单项目）组织方法分为肯定型、非肯定型和混合型三种；
（3）各类项目组织管理与目标控制计划与各类项目组织多级计划体系中各级、各组织管理与目标控制计划，包括：
1）肯定型项目（分项目、单项目），采用肯定型组织方法制定的组织管理与目标控制计划；
2）肯定型项目（分项目、单项目），采用非肯定型组织方法制定的组织管理与目标控制计划；
3）肯定型项目（分项目、单项目），采用混合定型组织方法制定的组织管理与目标控制计划；
4）非肯定型项目（分项目、单项目），采用肯定型组织方法制定的组织管理与目标控制计划；
5）非肯定型项目（分项目、单项目），采用非肯定型组织方法制定的组织管理与目标控制计划；
6）非肯定型项目（分项目、单项目），采用混合定型组织方法制定的组织管理与目标控制计划；
7）混合型项目（分项目、单项目），采用肯定型组织方法制定的组织管理与目标控制计划；
8）混合型项目（分项目、单项目），采用非肯定型组织方法制定的组织管理与目标控制计划；
9）混合型项目（分项目、单项目），采用混合型组织方法制定的组织管理与目标控制计划。
3.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于，所述步骤（4）、（4-1）：由资源需求动态汇总表，从左到右逐项工作、逐时段优化：从左到右寻找资源需要量多于限量资源时段，并对该时段内的工作按对工期的影响程度和相对重要程度进行排序，对工期影响程度大和相对重要的工作排前；将最后一项工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为该工作最早可能开始的时间，重新进行优化工作所在项目组织管理与目标控制计划或项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数的计算，并重新绘制其甘特图或形象进度横道图并统计出资源需求动态表；然后按以上方法继续进行优化，直至各时段的资源需要量都小于或等于有限资源量为止。
4.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于，所述步骤（4）、（4-2）由资源需求动态汇总表，从左到右逐时段优化：从左到右寻找资源需要量多于限量资源时段，并对该时段内的工作按对工期的影响程度和相对重要程度进行排序，对工期影响程度大和相对重要的工作排前；将后面多于限量资源的工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间，重新进行优化工作所在项目组织管理与目标控制计划和（或）项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数的计算，并重新绘制其甘特图或形象进度横道图、统计出资源需求动态表；然后按以上方法继续进行优化，直至各时段的资源需要量都小于或等于有限资源量为止。
5.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于，所述步骤（4）、（4-3）由资源需求动态汇总表，从右到左逐项工作、逐时段优化：从右到左寻找资源需要量多于限量资源时段，并对该时段内的工作按对工期的影响程度和相对重要程度进行排序，对工期影响程度大和相对重要的工作排前；将最后一项工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为该工作最早可能开始的时间，重新进行优化工作所在项目组织管理与目标控制计划或项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数的计算并重新绘制其甘特图或形象进度横道图、统计出资源需求动态表；然后按以上方法继续进行优化，直至各时段的资源需要量都小于或等于有限资源量为止。
6.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于，所述步骤（4）、（4-4）由资源需求动态汇总表，从右到左逐时段优化：从右到左寻找资源需要量多于限量资源时段，并对该时段内的工作按对工期的影响程度和相对重要程度进行排序，对工期影响程度大和相对重要的工作排前；将后面多于限量资源的工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为其最早可能开始的时间，重新进行优化工作所在组织管理与目标控制计划和（或）项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数的计算，并重新绘制其甘特图或形象进度横道图、统计出资源需求动态表；然后按以上方法继续进行优化，直至各时段的资源需要量都小于或等于有限资源量为止。
7.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于，所述步骤（4）、（4-5）由资源需求动态汇总表，从左到右、由多到少、逐项工作优化：从左到右寻找资源需要量最多、且多于限量资源时段，并对该时段内的工作按对工期的影响程度和相对重要程度进行排序，对工期影响程度大和相对重要的工作排前；将最后一项工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为该工作最早可能开始的时间，重新进行优化工作所在组织管理与目标控制计划或项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数的计算，并重新绘制其甘特图或形象进度横道图、统计出资源需求动态表；然后按以上方法继续进行优化，直至各时段的资源需要量都小于或等于有限资源量为止。
8.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于：所述步骤（4）、（4-6）由资源需求动态汇总表，从右到左、由多到少、逐项工作优化：从右到左寻找资源需要量最多、且多于限量资源时段，并对该时段内的工作按对工期的影响程度和相对重要程度进行排序，对工期影响程度大和相对重要的工作排前，将最后一项工作优化到该时段以后进行；然后以优化后工作的开始时间作为该工作最早可能开始的时间，重新进行优化工作所在项目组织管理与目标控制计划或项目组织管理与目标控制多级计划体系的时间参数的计算，并重新绘制其甘特图或形象进度横道图、统计出资源需求动态表；然后按以上方法继续进行优化，直至各时段的资源需要量都小于或等于有限资源量为止。
9.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于：所述步骤（4）依据甘特图或形象进度横道图，统计出资源需求动态表，是选择一种需要优化的主要资源、统计出资源需求动态表，并进行资源目标的优化；对于不需要这种资源的工作，其资源需要量设为零。
10.根据权利要求1所述一种统筹法任意项目组合资源有限优化方法，其特征在于：所述各类项目或任务组织管理与目标控制计划或（和）计划体系任意组合，是作为一个整体，进行统一组织管理与目标控制的各类项目或任务组织管理与目标控制计划和（或）各类项目或任务组织管理与目标控制计划体系的动态组合，即组合的项目或任务随着其完成退出组合，而按统一组织管理与目标控制要求，新的项目或任务随时并入其组合。
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吴开平等: "替代、且显著领先于具有国际先进水平的网络计划技术的统筹法—JQ、JH、(JQ-JH)搭接项目组织管理与目标控制技术", 《企业创新与知识管理成果征集及评选活动"优秀成果论文集》 *

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