工程项目施工进度多目标综合优化研究

工程项目施工进度多目标综合优化研究

黄塔 

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摘要：在工程建设过程中，合理的施工进度计划可以确保施工的顺利进行，同时也可以降低施工成本。但是，在实际的施工项目中，往往会过于追求某一个目标，忽视了其他因素对工程项目的影响，增加了工程项目的时间成本和资金成本。在此基础上，采用关键线方法，在保证施工质量的前提下，对施工进度进行了优化；通过对工程进度与费用的相关分析，提出了工程进度与费用的优化目标；在此基础上，研究成本与质量的内在联系，构建目标函数与约束条件。构建工期、费用、质量三要素的多目标优化模型，并采用无量纲分析法求解。最后，将案例应用到工程建设中，对工程建设中的工期、成本、质量等问题进行了分析和优化，并对其进行了全面地分析，得到了工程建设中的最佳解决方案。

关键词：工程项目；施工进度；多目标优化

一、施工进度优化相关理论基础

（一）工程项目的界定

工程项目是一类常见且具有典型意义的工程，它是一类既有投资又有建设的工程项目。为实现预期目的，一个项目必须投资一定量的资金，然后经过一系列的决策与建设过程，才能形成一种一次性的固定资产。工程项目既要符合预定的用途，又要受制于工期、质量、费用、资源等多种因素。

（二）工程项目的特点

工程项目是指在规定的期限内，为实现某一特定的经济、社会目的而进行的一项投资计划，它有明确的职能，有明确的时限。施工任务明确，对工程质量有严格的要求，并有明确的工期和成本目标；建筑成果与建筑对象在一定的空间内是固定的，不能移动的。

（三）施工进度

施工进度是指把某一项工程按照一定的步骤进行，然后按照步骤完成各个步骤的施工过程。在工程项目的施工过程中，工程项目的施工进度安排能够使工程项目按照施工组织计划进行，保证工程项目能够在正规的施工工序中，按照要求完成。由于工程项目具有工期长，单位体积大，不能移动，施工工艺复杂，横向作业单位多等特性，对工程建设进度产生了复杂的影响。其影响因素有：人的技能，技术，机械设备的稳定性，材料及构配件的适用性，资金的及时到位，地理条件，勘测的精度，以及一些不可预知的自然因素等，其中，人的因素对施工进度的影响最大。

（四）施工进度计划的约束条件

影响项目进度的三个主要因素分别为：工期、成本和质量。在编制施工方案时，要保证工期；以最小化成本为目标，实现项目效益最大化；在施工过程中，质量是首要任务，必须确保施工质量达到施工的要求。工程项目的施工阶段，是一个工程实体形成的阶段，也是工程质量控制的阶段，是决定工程质量的关键阶段。所以，在项目建设中，每个阶段的质量控制，是项目建设的关键环节，也是项目建设的关键环节。所以，为了保证工程的质量，就需要从各个方面来保证工程的质量。

二、项目的工期、成本和质量的关系

（一）工期－成本的关系

在项目成本中，总成本分为直接成本和间接成本。在工程建设中，工期与造价有着紧密的联系。一般来说，要想缩短工期，最简单的办法就是增加工程队，或者改变施工方式，例如将流水施工改为平行施工，这样就会增加劳动力和人员，同时，施工机械的使用数量也会相应地提高，周转材料也会相应地提高，进而导致直接费用的提高，进而导致总费用的提高。在项目施工过程中，若发生工期延长，就会导致一些管理费用、规费等增加，有的甚至会产生工期延误索赔，进而导致项目总费用与费用的大幅度增加。

（二）工期－质量的关系

在工程施工过程中，工程质量是一个不能逾越的硬性因素，要按照国家和地方的相关规定，对工程项目的质量进行严格的控制，以保证工程的实际质量能够满足质量标准的要求。不过，也不必过于追求所谓的高标准，只要随时加强施工过程中的管理，保证施工工序符合相关质量标准，加强质量的监督和管理，避免由于工程质量问题而导致返工增加工期，保证最终工程项目的质量达到合格的标准。

在工期和质量之间，如果对工期进行了过度的压缩和调整，势必会对质量产生一定的影响，这两个方面是密切相关的，所以在讨论这两个方面时，这两个方面的关系是不能跨越的，在确定工程项目的工期时，要保证工程的质量符合要求，所以，在工期和质量之间不做优化。

（三）成本－质量的关系

在施工期间，为了保证施工质量，提高施工质量，对施工期间因施工质量未达到标准而造成的经济损失所支付的相关投资的总和，被称作施工质量成本。通过对国外有关成本的分析，我们可以发现，企业的质量成本主要由两部分组成：一是内部成本，二是外部成本。对于一个工程项目来说，施工企业要获得最大的经济效益，并非说工程的质量高就一定好，如果远远超出了符合要求的质量标准，则为质量过剩。一般来说，在质量等级较低的情况下，预防和鉴别的成本相对较低。随着质量水平的不断提高，其预防和辨识成本会急剧上升，同时也会出现“质量超限”这种非理性行为。而如果质量不达标，当前的施工工序就会因为质量达不到国家或地方的标准，而导致返工重建，或给工程项目带来无法弥补的损失。这会造成巨额的资金损失。

在对“成本”和“质量”进行研究时，要正确处理好二者之间的关系。不仅仅是质量上的问题，更是全方位的问题。在工程建设中，必须对工程质量进行严格的管理，以保证工程的顺利进行，避免浪费。在实际工程中，人们对工程的质量有一定的要求，只有在一定的建设范围内才能满足建设的需要，在这个范围内，建设成本与质量几乎成正比。

（四）工期－成本－质量的关系

工程施工过程中，工期、成本和质量三者之间有着紧密的联系。施工周期短，施工周期短，施工周期短，施工周期长，施工周期长，施工质量差；在减少费用投资的同时，由于费用的减少，施工材料和机械设备的减少，材料的质量将下降，进而对工程的质量产生影响；由于其先进的施工技术及对建材品质的严格要求，使得工程质量在达到或超过标准的同时，也导致了工程造价的上升。这三个目标相互影响。

工程进度、成本与质量是相互制约与影响的关系.过于追求某一目标的最佳化，将导致其他目标的最佳化。所以，在对多个项目的进度目标进行优选时，既要使时间最短，又要使费用最少。在保证工程质量的前提下，寻求工程工期、成本和质量的平衡，以实现工程施工进度的整体最优。

三、施工进度多目标综合优化模型构建

在施工进度中，工期、成本和质量三个目标是一对矛盾和统一的，在施工过程中，三个目标相互影响，互相促进。为这三个因素构建一个集成优化模型，必须对其进行具体的分析。之后，对工程项目的成本展开了分析，从直接成本、间接成本以及工期奖罚的角度展开了研究，并利用工程与成本之间的关系来解决问题。最后，分析了工程项目的质量与成本之间的关系，并分析了不同成本的投入对质量的影响。在时间－费用－质量的相互影响下，求解出最优的计划方案。

对项目进度，费用，质量进行分析。在工期优化过程中，可根据重点线路的特点，确定最大或最小工期。在工程造价优化中，利用工程造价与工程造价的关系，建立了工程造价与工程造价的数学模型，分析了工程造价与工程造价的关系。在质量最优中，分析了造价与质量之间的关系，得出造价变动对工程质量的影响；在工期和质量之间，由于在对工期压缩进行优化时，其优化的前提是在能够保证质量这个刚性要求的前提下进行工期优化，因此，这两种情况之间没有进行深入的优化研究的必要。

结束语

工程项目的施工进度的三大目标：工期、成本和质量，对工程项目的成败起着重要的作用。只有对工期，成本，质量进行合理地控制，才能达到最大的经济效益。在此基础上，提出了一种基于时间、成本、质量三个最优指标的多目标联合优化方法。

参考文献

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