基于资源时间因子的DSM项目群进度优化研究

在项目实践中,由于资源约束,从而会延长项目群的工期。为此,本文引入资源时间因子概念,采用设计结构矩阵(DSM),利用资源进入和退出时间因子矩阵描述了项目任务对资源的需求。提出了基于资源时间因子的遗传粒子群项目群进度优化方法。通过案例计算表明,该法可以有效缩短项目群工期,同时为项目决策者合理增加资源提供了新思路。     

施工项目中设计风险元传递模型研究

针对设计变更对项目实施的影响,本文将影响施工项目的设计变更原因称为项目的设计风险元,基于广义项目风险元传递理论建立系统动力学模型,动态研究设计风险元传递过程。通过模型模拟分析不同时间、不同程度的设计风险元对项目工期和项目费用影响程度,当设计风险元发生后,设计审批及设计过程将影响项目工期;受施工工序影响设计风险元造成实际施工速度不饱和,使得施工效率低下形成窝工;由于设计风险元导致的返工造成施工项目的工期延误和成本超支。此模型为风险管理者或项目管理者在设计风险管理方面提供了有力依据。     

基于系统双重风险共担的多项目鼓缓冲设置研究

为了提高关键链多项目缓冲管理的效率,首次提出了一种基于多项目双重风险共担的鼓缓冲设置方法。新方法从系统角度分析了多项目不同层级的风险共担作用,以同时落在在子项目关键链和多项目系统关键链上的系统关键活动工期占比为切入点对缓冲进行分层管理,抽取部分项目缓冲集中到系统层面,同时综合考虑风险独立因子以及鼓活动有效产出影响指数对鼓缓冲进行了定量设置。仿真结果表明,本文方法在多项目按时完工率、项目缓冲平均消耗率、系统关键链上鼓活动平均延误百分比、多项目系统总工期和成本这几个绩效方面的表现更优,提高了多项目系统的风险应对能力。     

带有活动重叠的项目调度问题新算法:分支定界法

在复杂产品研发项目中,通常采用活动重叠的方式来缩短工期,带有活动重叠的资源受限项目调度问题的求解多以启发式算法为主,该方法虽然具有收敛速度快、计算规模大等优点,但无法得到最优解,而精确算法是求解上述问题最优解的有效方法。基于此,本文在深入分析活动重叠对项目调度影响的基础上,设计了分支定界法以获得最优解。首先,从理论上证明了算法的最优性,一是对仅考虑最小延迟替代集即可得到最优解进行了证明;二是对割集支配规则与左移支配规则在剪枝操作中的应用进行了证明。其次,在算法设计上采用数据结构——栈对搜索树上的节点信息进行存储,并针对活动重叠约束,定义了新的决策时刻点和新的搜索树节点的表示方法。最后,通过大量的算例实验分析验证了算法的可行性和有效性。综上,本文提出的算法具备成熟的理论意义与精准的计算结果,具有较高的研究价值。     

基于随机活动工期的多模式现金流均衡项目调度优化

承包商在项目执行过程中的现金流均衡是保证项目成功的关键因素。本文研究基于随机活动工期的多模式现金流均衡项目调度问题,旨是在项目工期及鲁棒性阈值约束下合理安排活动执行模式与开始时间,实现承包商现金流均衡。本文通过构建整数规划优化模型对研究问题进行刻画,随后设计模拟退火算法进行求解,最后进行案例分析。结果表明:鲁棒性阈值虽然可以保证基准进度的稳定性,但是提高鲁棒性阈值水平反而不利于承包商的现金流均衡,该值过高时甚至得不到可行解。本文研究可为随机活动工期背景下承包商的现金流控制提供定量化决策支持。     

基于工期-成本综合效用最大的关键链项目缓冲确定

为提高关键链中工期和成本的综合效用,研究一种基于关键链工期和成本进行双目标优化的缓冲确定方法。首先,该方法考虑项目不同工序间工期和成本之间的关系,并基于工期和成本的风险暴露度确定权重,解决不同工序间工期和成本偏好难以量化的问题;其次,根据权重多效用函数对工期和成本进行归一化处理,并确定综合效用最大情况下不同工序的最佳工期;最后基于尾部集中法确定项目缓冲。通过蒙特卡洛模拟实验,将此方法提取缓冲后的项目实际综合效用与传统方法进行比较。比较结果显示,该方法极大地提高项目中工期和成本的综合效用,并且对项目工期和成本均形成更有效的保护。     

柔性工期下的资源受限项目调度双目标优化研究

在项目调度过程中,活动工期应根据项目截止工期以及资源供给情况进行合理设置,而在传统的资源受限项目调度问题(RCPSP)中,活动的工期往往是已知且固定的,这在一定程度上限制了项目调度的灵活性。多模式下的项目调度方式虽然弥补了这一缺点,但其提供的工期-资源组合种类固定且有限,并不一定能保证包含最优的工期-资源组合。本文将活动工期作为项目调度问题的决策变量,允许其在一定范围内取值。这种柔性工期调度方式虽然增加了项目调度难度,但提高了项目调度灵活性,同时可以起到压缩项目完工时间的作用。为验证柔性工期调度方式对项目工期和成本的影响,本文建立了工期-成本双目标权衡优化模型,设计了两阶段嵌套算法(NSGAⅡ-RS)对其求解,实验证明,柔性工期调度策略是一种鲁棒性较好的项目完工时间压缩策略。     

系统集成项目的工期风险传递算法及评价控制

系统集成作为项目来管理越来越引起人们的关注。由于大的系统项目是由一个个具体的子项目集成的。且每个子项目都有其自身的特殊性和不确定性。为整个项目的实施带来了一定的困难和风险。而系统集成项目的工期是决定项目能否成功并获得预期收益的至关重要的因素。因此如何有效地进行工期风险评价控制成为一个非常关键的问题。基于此，本提出了一种风险传递算法。从而得出系统集成项目的总工期风险。并进一步从关键风险单元的识别人手进行工期风险的调整、优化和控制。其目的是为系统集成项目的成功实施提供有效的决策支持。     

系统动力学在建设工程风险识别中的应用

首先根据建设工程建设程序,提出了建设工程建设阶段的风险管理.简单综述了系统动力学在项目管理中的应用,然后选取在项目实施期间,以项目承包商的视角,应用系统动力学方法对项目进行风险识别.由于篇幅所限,仅以工期风险为例,详细识别了造成工期风险的原因和风险发生后引起的后果,以及风险发生后通过系统内部调节后对自身的影响,证明了系统动力学在风险识别阶段应用的可行性和优越性.     

基于决策者风险偏好的模糊鲁棒性项目调度优化

不确定条件下模糊鲁棒性项目调度计划的生成受决策者风险偏好影响。本文研究模糊活动工期下考虑决策者风险偏好的鲁棒性项目调度优化问题，目标是合理安排活动开始时间，生成特定风险偏好下鲁棒性最大的进度计划。首先界定问题，构建优化模型；随后针对问题NP-hard属性和模型特点设计交替禁忌搜索启发式算法，求解得到不同风险偏好下满意的进度计划；最后用实例验证说明，并分析关键参数影响。结论如下：决策者风险偏好由规避转乐观时，项目冲突区间总和增多；截止日期、资源可用量较紧张时，风险偏好变化对冲突区间总和变化影响更大；风险偏好乐观时，截止日期变化对冲突区间总和变化影响更大。研究成果可为不同风险偏好决策者在不具历史数据的高不确定环境中制定合理前摄性计划提供决策支持。     

An optimization-based model for maximizing the benefits of fast-track construction activities

Fast-track construction projects have become more popular in recent years in response to growing industry demand. By allowing downstream construction activities to start with incomplete information from upstream design activities, fast-tracking (through overlapping) allows for shorter project duration at the expense of potential rework. This leaves practitioners with the challenge of determining the optimal fast-tracking strategy to meet project schedule requirements while avoiding excessive amounts of rework. This paper presents an optimization-based model that serves as a decision support tool in scheduling fast-track construction activities. The model takes into consideration information exchange between upstream and downstream activities and uses the concepts of sensitivity and evolution to maximize the net benefits of fast-tracking. The model is illustrated on an ongoing construction project, which was analysed under various overlapping scenarios. The results indicate substantial time savings depending on the speed of evolution and sensitivity. The project schedule can be shortened by up to 50 days without causing excessive amounts of rework.     

Determination of critical chain project buffer based on information flow interactions

It has been well accepted in the literature that co-dependency between project activity durations is caused by resource tightness and network complexity. However, we show that information flow interaction between activities is the key factor for it. Based on whether there exist spliced relationships between activities, we introduce the concept of rework safety time. We propose a method to compute the rework safety time using the information output and input time factors, rework probability matrix, and rework impact matrix. We achieve the optimization of the critical chain sequencing via the design structure matrix so that the dependency between activities is reduced. The project buffer is then determined by the tail concentration method based on the optimized chain. The empirical results show that, as opposed to the traditional RSEM method, our approach improves the project buffer consumption rate, shortens project duration, reduces project cost, and increases project on-time completion rate.     

Multiple schedules and measures of resource constrained float

The conventional analysis of a resource constrained network produces a single schedule. A measure of float for each activity can be defined by examining the sequences of activities, incorporating the linkages implied by the sharing of resources in this particular schedule. However, the resultant floats are specific to one schedule and the analysis ignores the flexibility inherent in many resource constrained networks. It is often possible to employ alternative resource allocations resulting in schedules with identical overall durations but different timings for individual activities; in one schedule an activity may be critical but in another it may have significant float. A systematic exploration of alternative schedules reveals the flexibility of the network and the consequent variation in activities' floats. This paper defines new parameters describing these characteristics of activities in resource constrained networks. The practical value of the parameters is demonstrated in an example in which the measures of float guide the project planner to an alternative schedule, avoiding a critical dependency on a problematic activity and reducing the risk to the project at no additional cost.     

Optimal overlapping and functional interaction in product development

Overlapping of development stages and interaction between different functions are regarded as important strategies for reducing development lead time. However, overlapping typically requires additional costs for rework and functional interaction increases communication time. This paper presents an analytical model to improve project performance by balancing the positive and negative effects of overlapping and functional interaction. We first investigate the progress of downstream development, which is essential to derive the optimal overlapping policies. We find that the downstream progress increases over time when the upstream evolution is fast or linear, but it is indefinite when the upstream evolution is slow. Then, we present optimal overlapping policies taking into account the complexity of downstream progress. The impact of different project properties, such as the dependency between development stages and the opportunity cost of time, on overlapping policies is discussed. Finally, we derive the optimal functional interaction strategy when the optimal overlapping is followed. The methodology is illustrated with a case study at a handset design company.     

质量文化传播与工程管理行为耦合演化的系统动力学模型研究

为了研究质量文化建设与工程管理行为以及工程绩效的耦合演化规律,对大型工程中的质量文化建设的动态特性进行了分析,运用系统动力学构建了包括质量文化传播、工作流程、人员调配以及进度压力这四个主要模块相互整合的大型工程耦合演化系统模型。系统仿真的结果表明一些管理行为因忽视了其引发的涟漪效应,导致了质量文化建设和工程建设的失败,而该模型考虑了大型工程存在的返工回路等多种动态反馈,能够帮助工程管理者理解质量文化建设存在的动态复杂性。     

Integration of equipment planning and project scheduling

It is common to schedule project activities first, then the utilization of equipment and its operating crew is planned based on such schedule. Real world experiences indicate that activity scheduling can be heavily impacted by the resources needed. In particular, if a project requires highly specialized and expensive equipment type, then one needs to take into account the schedule and cost of such resources in developing the project schedule.     

不确定环境下基于时间、费用及鲁棒性权衡的多目标项目调度优化

项目调度中的时间和费用是两个重要的指标,而在不确定环境下进度计划的鲁棒性则是保证项目平稳实施的关键。本文研究不确定环境下的多目标项目调度优化问题,以优化项目的工期、鲁棒值和成本为目标安排各活动的开始时间。基于此,作者构建多目标项目调度优化模型,将模型分解为三个子模型分析目标间的权衡关系,然后设计非劣排序遗传算法进行求解,应用精英保留策略和基于子模型权衡关系的优化策略优化算法,进行算法测试和算例参数敏感性分析。最后,应用上述方法研究一个项目实例,计算得到非劣解集,实例的敏感性分析结果进一步验证了三个目标间的权衡关系,据此提出资源的有效利用策略。本文的研究可以为多目标项目调度制定进度计划提供定量化决策支持。     

基于资源约束的突发事件应急救援鲁棒性调度优化

突发事件应急救援的调度优化,对于救援活动的顺利实施及应急资源的有效使用具有至关重要的作用。本文研究资源约束下的突发事件应急救援鲁棒性调度优化问题,其中,鲁棒性定义为各活动的时间缓冲与其权重系数乘积的总和,目标是在资源可用量及救援期限的约束下,安排活动开始时间和执行模式以最大化应急救援计划的鲁棒性。作者构建了问题的0-1规划优化模型,针对其NP-hard属性,基于问题特征设计双环路禁忌搜索启发式算法。通过对一个算例的计算分析,得到如下结论:给定网络结构及时间参数,利用权重系数的定义可以将时间缓冲分配到重要活动上,由此提高应急救援计划的鲁棒性;随着资源可用量的增加,计划的鲁棒性呈上升趋势,而当救援期限延长时,计划的鲁棒性单调增加。本文研究可为突发事件应急救援基准计划的制定提供决策支持。