建設(shè)工程項目管理：第7章 網(wǎng)絡(luò)計劃優(yōu)化

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1、7.4 網(wǎng)絡(luò)計劃優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)計劃優(yōu)化：網(wǎng)絡(luò)計劃優(yōu)化：指通過不斷改善網(wǎng)絡(luò)計指通過不斷改善網(wǎng)絡(luò)計劃的初始方案，在滿足給定網(wǎng)絡(luò)計劃的劃的初始方案，在滿足給定網(wǎng)絡(luò)計劃的約束條件下，利用最優(yōu)化原理，按照某約束條件下，利用最優(yōu)化原理，按照某一衡量指標(biāo)（如時間、成本、資源等）一衡量指標(biāo)（如時間、成本、資源等）來尋求一個最優(yōu)的計劃方案。來尋求一個最優(yōu)的計劃方案。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計劃優(yōu)化條件和目標(biāo)不同，通根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計劃優(yōu)化條件和目標(biāo)不同，通常有常有工期優(yōu)化、費用優(yōu)化和資源優(yōu)化工期優(yōu)化、費用優(yōu)化和資源優(yōu)化。7.4.1 工期優(yōu)化工期優(yōu)化工期優(yōu)化：工期優(yōu)化：指網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期不滿指網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期不滿足要求工期時，通過壓縮關(guān)鍵

2、工作的持足要求工期時，通過壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間以滿足要求工期目標(biāo)的過程。續(xù)時間以滿足要求工期目標(biāo)的過程。7.4.1.1 工期優(yōu)化方法工期優(yōu)化方法在不改變網(wǎng)絡(luò)計劃中各項工作之間邏輯關(guān)系的前提下，通在不改變網(wǎng)絡(luò)計劃中各項工作之間邏輯關(guān)系的前提下，通過過壓縮關(guān)鍵工作壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間來達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)。的持續(xù)時間來達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)。按照經(jīng)濟合理的原則，不能將關(guān)鍵工作壓縮成非關(guān)鍵工作。按照經(jīng)濟合理的原則，不能將關(guān)鍵工作壓縮成非關(guān)鍵工作。當(dāng)工期優(yōu)化過程中出現(xiàn)多條關(guān)鍵線路時，必須將各條關(guān)鍵當(dāng)工期優(yōu)化過程中出現(xiàn)多條關(guān)鍵線路時，必須將各條關(guān)鍵線路的總持續(xù)時間壓縮線路的總持續(xù)時間壓縮相同數(shù)值相同數(shù)值；否則不能有效

3、地縮短工；否則不能有效地縮短工期。期。網(wǎng)絡(luò)計劃的工期優(yōu)化可按下列步驟進行網(wǎng)絡(luò)計劃的工期優(yōu)化可按下列步驟進行 確定初期網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期和關(guān)鍵線路。確定初期網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期和關(guān)鍵線路。 按要求工期計算應(yīng)縮短的時間按要求工期計算應(yīng)縮短的時間T：T=Tc-Tr。 選擇選擇應(yīng)縮短持續(xù)時間的關(guān)鍵工作應(yīng)縮短持續(xù)時間的關(guān)鍵工作。選擇壓縮對象時宜在關(guān)鍵。選擇壓縮對象時宜在關(guān)鍵工作中考慮下列因素：工作中考慮下列因素：縮短持續(xù)時間對質(zhì)量安全影響不大縮短持續(xù)時間對質(zhì)量安全影響不大的工作；的工作；有充足備用資源的工作；有充足備用資源的工作；縮短持續(xù)時間所需增縮短持續(xù)時間所需增加的費用最少的工作。加的費用最少的工作。

4、 將所選定的關(guān)鍵工作的持續(xù)時間壓縮到最短，并重新確定計將所選定的關(guān)鍵工作的持續(xù)時間壓縮到最短，并重新確定計算工期和關(guān)鍵線路。若被壓縮的工作變成非關(guān)鍵工作，則應(yīng)算工期和關(guān)鍵線路。若被壓縮的工作變成非關(guān)鍵工作，則應(yīng)延長其持續(xù)時間延長其持續(xù)時間，使之仍為關(guān)鍵工作。，使之仍為關(guān)鍵工作。 當(dāng)計算工期仍超過要求工期時，則重復(fù)上述（當(dāng)計算工期仍超過要求工期時，則重復(fù)上述（2）（4），直），直至計算工期滿足要求工期或計算工期已不能再縮短為止。至計算工期滿足要求工期或計算工期已不能再縮短為止。 當(dāng)所有關(guān)鍵工作的持續(xù)時間都已達(dá)到其能縮短的極限而尋求當(dāng)所有關(guān)鍵工作的持續(xù)時間都已達(dá)到其能縮短的極限而尋求不到繼續(xù)縮短工

5、期的方案，但網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期仍不能滿不到繼續(xù)縮短工期的方案，但網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期仍不能滿足要求工期時，應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)計劃的原技術(shù)方案、組織方案進行足要求工期時，應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)計劃的原技術(shù)方案、組織方案進行調(diào)整，或?qū)σ蠊て谥匦聦彾?。調(diào)整，或?qū)σ蠊て谥匦聦彾?。Eg7-4：已知某工程雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃如下圖所示，圖中已知某工程雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃如下圖所示，圖中箭線下方括號外的數(shù)字為工作的正常持續(xù)時間，括號箭線下方括號外的數(shù)字為工作的正常持續(xù)時間，括號內(nèi)數(shù)字為最短持續(xù)時間；箭線上方括號內(nèi)數(shù)字為優(yōu)選內(nèi)數(shù)字為最短持續(xù)時間；箭線上方括號內(nèi)數(shù)字為優(yōu)選系數(shù)，該系數(shù)綜合考慮質(zhì)量、安全和費用增加而確定。系數(shù)，該系數(shù)綜合考慮質(zhì)量、

6、安全和費用增加而確定?，F(xiàn)假設(shè)要求工期為現(xiàn)假設(shè)要求工期為18，試對其進行工期優(yōu)化。，試對其進行工期優(yōu)化。選擇關(guān)鍵工作壓縮其持續(xù)時間時，應(yīng)選擇優(yōu)選系數(shù)最選擇關(guān)鍵工作壓縮其持續(xù)時間時，應(yīng)選擇優(yōu)選系數(shù)最小的關(guān)鍵工作。若需要同時壓縮多個關(guān)鍵工作的持續(xù)小的關(guān)鍵工作。若需要同時壓縮多個關(guān)鍵工作的持續(xù)時間時，則它們的優(yōu)選系數(shù)之和（組合優(yōu)選系數(shù)）最時間時，則它們的優(yōu)選系數(shù)之和（組合優(yōu)選系數(shù)）最小者應(yīng)優(yōu)先作為壓縮對象。小者應(yīng)優(yōu)先作為壓縮對象。解解：（1）根據(jù)各項工作的正常持續(xù)時間，確定根據(jù)各項工作的正常持續(xù)時間，確定網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期和關(guān)鍵線路。網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期和關(guān)鍵線路。（2）計算應(yīng)縮短的時間：計算應(yīng)縮短的時

7、間：T=Tc-Tr=23-18 = 5（3）由于此時關(guān)鍵工作為工作由于此時關(guān)鍵工作為工作A、D、H，而其，而其中工作中工作A的優(yōu)選系數(shù)最小，故應(yīng)將工作的優(yōu)選系數(shù)最小，故應(yīng)將工作A作為優(yōu)先作為優(yōu)先壓縮對象。壓縮對象。（4）將關(guān)鍵工作）將關(guān)鍵工作A的持續(xù)時間壓縮至最短的持續(xù)時間壓縮至最短持續(xù)時間持續(xù)時間4，確定新的計算工期和關(guān)鍵線路，確定新的計算工期和關(guān)鍵線路，如下圖所示。如下圖所示。 此時，關(guān)鍵工作此時，關(guān)鍵工作A被壓縮成非關(guān)鍵工作，被壓縮成非關(guān)鍵工作，故將其持續(xù)時間故將其持續(xù)時間4延長為延長為5，使之成為關(guān)鍵，使之成為關(guān)鍵工作，工作工作，工作A恢復(fù)成關(guān)鍵工作后，網(wǎng)絡(luò)計恢復(fù)成關(guān)鍵工作后，網(wǎng)絡(luò)計劃

8、中出現(xiàn)了兩條關(guān)鍵線路，即劃中出現(xiàn)了兩條關(guān)鍵線路，即和和如下圖。如下圖。（5）由于此時計算工期為）由于此時計算工期為21，仍大于要求工期，故需，仍大于要求工期，故需繼續(xù)壓縮。需要縮短時間：繼續(xù)壓縮。需要縮短時間： T=21-18 = 3，在圖中可看，在圖中可看出有以下壓縮方案：出有以下壓縮方案： 同時壓縮工作同時壓縮工作A和和B，組合優(yōu)選系數(shù)為：，組合優(yōu)選系數(shù)為：2+6=8； 同時壓縮工作同時壓縮工作A和和E，組合優(yōu)選系數(shù)為：，組合優(yōu)選系數(shù)為：2+4=6； 同時壓縮工作同時壓縮工作B和和D，組合優(yōu)選系數(shù)為：，組合優(yōu)選系數(shù)為：6+5=11； 同時壓縮工作同時壓縮工作D和和E，組合優(yōu)選系數(shù)為：，組合

9、優(yōu)選系數(shù)為：5+4=9； 壓縮工作壓縮工作H，優(yōu)選系數(shù)為，優(yōu)選系數(shù)為10。 上述壓縮方案中，工作上述壓縮方案中，工作A+E的組合優(yōu)選系數(shù)最小，的組合優(yōu)選系數(shù)最小，故應(yīng)選擇同時壓縮工作故應(yīng)選擇同時壓縮工作A、E的方案。將工作的方案。將工作A、E的的持續(xù)時間各壓縮持續(xù)時間各壓縮1（壓縮至最短）。確定新的計算工（壓縮至最短）。確定新的計算工期和關(guān)鍵線路：期和關(guān)鍵線路： 和和。此時，關(guān)鍵線路此時，關(guān)鍵線路A的持續(xù)時間已達(dá)最短，不能再壓縮，的持續(xù)時間已達(dá)最短，不能再壓縮，它的優(yōu)選系數(shù)變?yōu)闊o窮大。它的優(yōu)選系數(shù)變?yōu)闊o窮大。（6）由于此時工期為）由于此時工期為20，仍大于要求工期，故需繼，仍大于要求工期，故需

10、繼續(xù)壓縮。需要縮短的時間：續(xù)壓縮。需要縮短的時間：T=20-18 = 2。由于關(guān)鍵。由于關(guān)鍵工作工作A不能壓縮，故此時還有三個壓縮方案：不能壓縮，故此時還有三個壓縮方案：同時壓縮工作同時壓縮工作B、D，組合優(yōu)選系數(shù)為，組合優(yōu)選系數(shù)為6+5=11；同時壓縮工作同時壓縮工作D、E，組合優(yōu)選系數(shù)為，組合優(yōu)選系數(shù)為5+4=9；同時壓縮工作同時壓縮工作H，優(yōu)選系數(shù)，優(yōu)選系數(shù)10。 在上述壓縮方案中，由于工作在上述壓縮方案中，由于工作D+E的組合系數(shù)最的組合系數(shù)最小，故應(yīng)選擇同時壓縮工作小，故應(yīng)選擇同時壓縮工作D、E的方案。將兩項工的方案。將兩項工作的持續(xù)時間各壓縮作的持續(xù)時間各壓縮1（壓縮至最短），再確

11、定計算（壓縮至最短），再確定計算工期和關(guān)鍵線路。此時關(guān)鍵線路仍為兩條，即工期和關(guān)鍵線路。此時關(guān)鍵線路仍為兩條，即和和。計算工期為。計算工期為19。關(guān)鍵工作關(guān)鍵工作E、D的持續(xù)時間已達(dá)最短，不能再壓縮，的持續(xù)時間已達(dá)最短，不能再壓縮，它們的優(yōu)選系數(shù)變?yōu)闊o窮大。它們的優(yōu)選系數(shù)變?yōu)闊o窮大。（7）由于此時計算工期為）由于此時計算工期為19，仍大于要求工期，需，仍大于要求工期，需繼續(xù)壓縮。需要縮短的時間為：繼續(xù)壓縮。需要縮短的時間為：T=19-18 = 1。關(guān)鍵。關(guān)鍵工作工作A、D、E已不能壓縮，此時，只有一個方案，已不能壓縮，此時，只有一個方案，壓縮工作壓縮工作H（壓縮（壓縮B不能縮短工期），根據(jù)要求

12、工期不能縮短工期），根據(jù)要求工期18的限制，將工作的限制，將工作H壓縮壓縮1，就能滿足要求工期，優(yōu)，就能滿足要求工期，優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)計劃見下圖?；蟮木W(wǎng)絡(luò)計劃見下圖。 已知網(wǎng)絡(luò)計劃如下圖所示，箭線下方括號外數(shù)字為已知網(wǎng)絡(luò)計劃如下圖所示，箭線下方括號外數(shù)字為工作的正常持續(xù)時間，括號內(nèi)數(shù)字為工作的最短持工作的正常持續(xù)時間，括號內(nèi)數(shù)字為工作的最短持續(xù)時間；箭線上方括號內(nèi)數(shù)字為優(yōu)選系數(shù)，要求工續(xù)時間；箭線上方括號內(nèi)數(shù)字為優(yōu)選系數(shù)，要求工期為期為12，試對其進行優(yōu)化（要求寫出優(yōu)化步驟）。，試對其進行優(yōu)化（要求寫出優(yōu)化步驟）。練習(xí)題練習(xí)題1. 確定初始網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期和關(guān)鍵線路確定初始網(wǎng)絡(luò)計劃的計算工期和

13、關(guān)鍵線路。2. （1） 按要求工期應(yīng)縮短的工期按要求工期應(yīng)縮短的工期T=15-12=3。 （2）關(guān)鍵線路：）關(guān)鍵線路：。3. 選擇應(yīng)縮短持續(xù)時間的關(guān)鍵工作：其中工作選擇應(yīng)縮短持續(xù)時間的關(guān)鍵工作：其中工作優(yōu)選系數(shù)最小，為優(yōu)選系數(shù)最小，為1。故應(yīng)將工作。故應(yīng)將工作作為作為優(yōu)先壓縮對象。優(yōu)先壓縮對象。4. 將關(guān)鍵工作將關(guān)鍵工作的持續(xù)時間壓縮至最短時間的持續(xù)時間壓縮至最短時間3，確定新的計算工期和關(guān)鍵線路，如下圖。確定新的計算工期和關(guān)鍵線路，如下圖。 此時，關(guān)鍵工作此時，關(guān)鍵工作被壓縮成非關(guān)鍵工作，故被壓縮成非關(guān)鍵工作，故將其持續(xù)時間將其持續(xù)時間3延長為延長為4，使之成為關(guān)鍵工作，工作，使之成為關(guān)鍵工

14、作，工作恢復(fù)成關(guān)鍵工作后，網(wǎng)絡(luò)計劃中出現(xiàn)了三條恢復(fù)成關(guān)鍵工作后，網(wǎng)絡(luò)計劃中出現(xiàn)了三條關(guān)鍵線路，即：關(guān)鍵線路，即： ， ，如下圖。如下圖。4. 第一次壓縮后，需要縮短的時間第一次壓縮后，需要縮短的時間T=13-12=1?？蛇M行?？蛇M行第二次壓縮，此時，有三條關(guān)鍵路線第二次壓縮，此時，有三條關(guān)鍵路線，有以下方案：有以下方案：（1）壓縮壓縮優(yōu)選系數(shù)為優(yōu)選系數(shù)為7；（2）壓縮壓縮和和 ，組合優(yōu)選系數(shù)，組合優(yōu)選系數(shù)=1+2=3；（3）壓縮壓縮和和，組合優(yōu)選系數(shù)，組合優(yōu)選系數(shù)=3+6=9。 在以上方案中，由于在以上方案中，由于工作工作和和 組合優(yōu)選系數(shù)最小，將組合優(yōu)選系數(shù)最小，將這兩項工作的持續(xù)時間這兩項

15、工作的持續(xù)時間各壓縮各壓縮1（壓縮至最（壓縮至最短），再確定計算工期短），再確定計算工期和關(guān)鍵線路和關(guān)鍵線路。 注意：以上方案中，還可增加注意：以上方案中，還可增加、的方案，但由于的方案，但由于的優(yōu)選系數(shù)為無窮的優(yōu)選系數(shù)為無窮大，故此方案可以不選用。優(yōu)選后的網(wǎng)絡(luò)計劃即大，故此方案可以不選用。優(yōu)選后的網(wǎng)絡(luò)計劃即為下圖。為下圖。7.4.2 費用優(yōu)化費用優(yōu)化費用優(yōu)化：費用優(yōu)化：又稱工期成本優(yōu)化，是指尋又稱工期成本優(yōu)化，是指尋求工程總成本最低時的工期安排，或按求工程總成本最低時的工期安排，或按要求工期尋求最低成本的計劃安排過程。要求工期尋求最低成本的計劃安排過程。7.4.2.1 費用和時間的關(guān)系費用和

16、時間的關(guān)系1. 工程費用與工期的關(guān)系工程費用與工期的關(guān)系2.工程直接費與持續(xù)時間的關(guān)系工程直接費與持續(xù)時間的關(guān)系在壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間以達(dá)到縮短工期的目的時，在壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間以達(dá)到縮短工期的目的時，應(yīng)將直接費用率最小的關(guān)鍵工作作為壓縮對象。當(dāng)有應(yīng)將直接費用率最小的關(guān)鍵工作作為壓縮對象。當(dāng)有多條關(guān)鍵線路出現(xiàn)而需要同時壓縮多個關(guān)鍵工作的持多條關(guān)鍵線路出現(xiàn)而需要同時壓縮多個關(guān)鍵工作的持續(xù)時間時，應(yīng)將它們的直接費用率之和（組合直接費續(xù)時間時，應(yīng)將它們的直接費用率之和（組合直接費用率）最小者作為壓縮對象。用率）最小者作為壓縮對象。7.4.2.3 費用優(yōu)化的基本思路費用優(yōu)化的基本思路不斷地在網(wǎng)絡(luò)

17、計劃中找出直接費率（或不斷地在網(wǎng)絡(luò)計劃中找出直接費率（或組合直接費率）最小的關(guān)鍵工作，縮短組合直接費率）最小的關(guān)鍵工作，縮短其持續(xù)時間，同時考慮間接費隨工期縮其持續(xù)時間，同時考慮間接費隨工期縮短而減少的數(shù)值，最后求得工程總成本短而減少的數(shù)值，最后求得工程總成本最低時的最優(yōu)工期安排或按要求工期求最低時的最優(yōu)工期安排或按要求工期求得最低成本的計劃安排。得最低成本的計劃安排。基基本本思思路路費用優(yōu)化費用優(yōu)化的的步驟步驟 （1）按工作的正常持續(xù)時間確定計算工期和）按工作的正常持續(xù)時間確定計算工期和關(guān)鍵線路。關(guān)鍵線路。 （2）計算各項工作的直接費率。）計算各項工作的直接費率。 （3）當(dāng)只有一條關(guān)鍵線路時

18、，應(yīng)找出直接費）當(dāng)只有一條關(guān)鍵線路時，應(yīng)找出直接費用率最小的一項關(guān)鍵工作，作為縮短持續(xù)時間的用率最小的一項關(guān)鍵工作，作為縮短持續(xù)時間的對象；當(dāng)有多條關(guān)鍵線路時，應(yīng)找出組合直接費對象；當(dāng)有多條關(guān)鍵線路時，應(yīng)找出組合直接費率最小的一組關(guān)鍵工作，作為縮短持續(xù)時間的對率最小的一組關(guān)鍵工作，作為縮短持續(xù)時間的對象。象。 （4）對于選定的壓縮對象（一項關(guān)鍵工作或）對于選定的壓縮對象（一項關(guān)鍵工作或一組關(guān)鍵工作），首先比較其直接費率或組合直一組關(guān)鍵工作），首先比較其直接費率或組合直接費率與工程間接費率的大?。航淤M率與工程間接費率的大?。?如果被壓縮對象的直接費率或組合直接費率如果被壓縮對象的直接費率或組合直

19、接費率大于工程間接費率，說明壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時大于工程間接費率，說明壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間會使工程總費用增加，此時應(yīng)停止縮短關(guān)鍵工間會使工程總費用增加，此時應(yīng)停止縮短關(guān)鍵工作的持續(xù)時間，在此之前的方案即為優(yōu)選方案；作的持續(xù)時間，在此之前的方案即為優(yōu)選方案； 如果被壓縮對象的直接費率或組合直接費率如果被壓縮對象的直接費率或組合直接費率等于工程間接費率，說明壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時等于工程間接費率，說明壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間不會使工程總費用增加，故應(yīng)縮短關(guān)鍵工作的間不會使工程總費用增加，故應(yīng)縮短關(guān)鍵工作的持續(xù)時間；持續(xù)時間； 如果被壓縮對象的直接費率或組合直接費率如果被壓縮對象的直接費率或組合直接費

20、率小于工程間接費率，說明壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時小于工程間接費率，說明壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時間會使工程總費用減少，故應(yīng)縮短關(guān)鍵工作的持間會使工程總費用減少，故應(yīng)縮短關(guān)鍵工作的持續(xù)時間。續(xù)時間。 （5）當(dāng)需要縮短關(guān)鍵工作的持續(xù)時間時，其）當(dāng)需要縮短關(guān)鍵工作的持續(xù)時間時，其縮短值的確定必須符合下列兩條原則：縮短值的確定必須符合下列兩條原則： 縮短后工作的持續(xù)時間不能小于其最短持續(xù)縮短后工作的持續(xù)時間不能小于其最短持續(xù)時間；時間； 縮短持續(xù)時間的工作不能變成非關(guān)鍵工作?？s短持續(xù)時間的工作不能變成非關(guān)鍵工作。 （6）計算關(guān)鍵工作持續(xù)時間縮短后相應(yīng)增加）計算關(guān)鍵工作持續(xù)時間縮短后相應(yīng)增加的總費用。的總費用。

21、（7）重復(fù)上述（）重復(fù)上述（3）（6），直至計算工期滿），直至計算工期滿足要求工期或被壓縮的直接費用率或組合直接費足要求工期或被壓縮的直接費用率或組合直接費用率大于工程間接費為止。用率大于工程間接費為止。 （8）計算優(yōu)化后工程總費用。）計算優(yōu)化后工程總費用。Eg7-5：已知某雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃如下圖，圖中箭已知某雙代號網(wǎng)絡(luò)計劃如下圖，圖中箭線下方括號外數(shù)字為工作正常時間，括號內(nèi)數(shù)字線下方括號外數(shù)字為工作正常時間，括號內(nèi)數(shù)字為最短持續(xù)時間；箭線上方括號外數(shù)字為工作按為最短持續(xù)時間；箭線上方括號外數(shù)字為工作按正常持續(xù)時間完成所需要的直接費，括號內(nèi)數(shù)字正常持續(xù)時間完成所需要的直接費，括號內(nèi)數(shù)字為工作按最短持續(xù)時間完成所需的直接費。該工為工作按最短持續(xù)時間完成所需的直接費。該工程的間接費為程的間接費為1萬元萬元/d，試對其進行費用優(yōu)化。，試對其進行費用優(yōu)化。7.4.3 資源優(yōu)化 1、資源是為完成一項計劃所消耗的人力、材料、機械設(shè)備和資金。 2、資源優(yōu)化思路：（1）資源有限，工期最短；（2）工期固定，資源均衡。