AOE网中求解关键路径(Critical Path)

首先推荐有个b站视频,讲关键路径讲的非常好,20min可搞懂:https://www.bilibili.com/video/BV1PW41187vc?from=search&seid=40093726432206649

一、概念

AOE网: 用顶点表示事件,用边表示活动,权表示活动持续的时间。

AOE网可回答的问题有:完成整个工程至少需要多长时间?哪些活动是影响工程进度的关键?活动的最早开始时间和最晚开始时间?活动的总浮动和自由浮动时间?

找到AOE网的关键路径属于项目管理的范围,应由项目经理严格把控和协调每个活动的最早/最晚开始时间,以致于不影响项目的完成日期。

关键路径:决定项目最早完成时间的一系列活动。如果两个或多个路径的长度相同,则可以有多个关键路径。项目经理应密切监控关键路径上活动的表现,以避免项目延迟完成。

free float自由浮动:一项活动可以被延迟的时间,而不会延迟任何紧随其后的活动的提前开始。

total float总浮动:一个活动可能从其早期开始被延迟的时间量,而不会延迟计划的项目完成日期。

Forward pass:确定较早的开始和完成日期 ES(最早开始时间)

Backward pass :确定较晚的开始和完成日期 LF (最晚开始时间)

二、例子:

1. Construct the CPM Network Diagram

用结点表示事件,边表示活动,括号里的数值代表活动的持续时间。

2. Calculate the Forward Pass, Backward Pass, Free Float

先规定一下: Dij来表示一条边,则i表示出度,j表示入度。比如A12 , F56。v来表示结点,如v1 , v2。

ES:最早开始时间

顶点(事件)的最早开始时间:如上公式,比如求V(4)的最早开始时间,V(4)可由V(2)+D(4)得来,也可以由V(5)+E(5)得来,取两者最大值作为v(4)的ES。通俗讲,结点4可由结点2或结点5得来,将这些代价算出来取最大值即可。最早开始时间不应该尽可能取最小吗,这里为什么取最大值呢?因为结点4要开始,则它之前的工作必须全部做完,假设它之前需要做两份工作,一份花费1h,一份花费2h,则必须等这两份工作都做完后(等待一个两者中时间的最大值)才能开始开启结点4的事件。

边(活动Dij )的最早开始时间 = V(i),比如活动G,该活动的最早开始时间等于结点4的最早开始时间。

LF: 最晚开始时间

顶点(事件)的最晚开始时间:从Finish结点开始,往前去计算。比如结点2,既可以通过3返回,也可以通过4返回,这时取这俩值中的最小值。可以这样理解,比如由结点3的LF推得结点2的LF为第一天,由结点4的LF推得结点2的LF为第二天。这里可得结点2的LF应为第一天,如果结点2选择第二天开始的话,则结点4就不能在指定时间完成了,会延误。

边(活动Dij )的最晚开始时间 = V(J)的最晚开始时间-duration(活动持续时间)。比如G(6)的最晚开始时间等于V(7)-6。

Total float: 一个活动可以被延迟多久,而不会影响项目的完成日期。对于每个活动,直接用最晚开始时间-最早开始时间。

Free float: 一个活动可以被延迟多久,而不会影响紧随其后的活动的提前开始。该活动入度结点的最早开始时间-该活动入度结点的最早开始时间-该活动持续时间。比如F(7).free float = V(6).ES - V(5).ES - F.duration = 23 - 16 - 7 = 0.

3. Critical Path:

从结点的表格和边的表格都可以看出关键路径。首先明确关键路径上的边没有松弛时间,即最早开始时间=最晚开始时间,关键路径经过的结点也没有松弛时间,最早开始时间=最晚开始时间。

从结点角度看,1,2,3,4,5,7,8,9的ES等于LF。将这些结点相连,就为关键路径。

从边的角度看,A,B,C,E,G,I,J的ES等于LF。将这些边用红线标出,如下图。

从结点表格看,

1->2->3->5->4->7->8->9

A-B-C-E-G-I-J = 5+8+3+5+6+6+5 = 38