本文是一篇工程管理论文，本文采用自适应遗传算法识别关键路径，改进了该算法的三种遗传算子。针对具体的工程情况提升了种群个体之间的差异性，避免局部优化，保护全局最优个体。最终提高识别效率，并更接近最优解。
1 绪论
1.1 研究背景
现如今，我国社会经济水平逐渐提高，科技水平日益发展，建筑工程对推动我国市场经济的健康稳定发展具有极其重要的意义[1]。为适应新的历史条件，项目工程管理工作必须与时俱进，注重创新，不断完善管理手段与方法，更好与国际接轨。只有这样，我国建设事业才能更具有国际视野并达到国际水平，也势必会跻身世界前列[2]。
建筑工程项目特点突出，其管理工作艰巨。项目具有大规模、工序复杂、周期长等特点，施工过程中易受诸多因素影响。为保证项目质量和进度，施工单位需采用科学有效的管理方法和手段。项目负责人要运用新型管理理念来完善建筑工程管理，努力实现项目管理制度的优化革新，保证项目整体质量，推动我国的建筑业可持续发展[3]。只有如此，建筑行业才能持续成长，屹立不倒。
对于工程项目进行科学高效的管理至关重要，项目管理的核心理念在于以工程项目为对象,在资源有限的条件下，通过对项目全过程的系统化规划、组织、协调和控制，在确保产出质量的同时赢取成本效益[4]。项目管理理念强调目标驱动、全过程把控、科学决策、协同合作等，有效激发项目组成员的积极性与创造力，提高项目管理效率。对于建设项目来说，严格执行项目管理理念能够保障项目按时交付、达到设计目标，保障了企业强有力的竞争优势和可持续发展的动力。
自1950年以来，项目管理技术不断发展完善，各相关领域专家从不同的角度研究出了项目管理的各种方法，例如，关键路径法，计划评审技术[2]等。60年代初期，华罗庚[5] 教授将网络计划技术引入中国并推广。网络计划技术通过WBS分解、工时估计、网络计划编制等手段进行制定。合理有效的进度计划是项目执行与管理的核心，各方面工作都依据计划安排。但随着项目日趋复杂，项目进度计划[6]的制定也面临着巨大挑战，特别是对于大型工程项目来说，规模大、复杂度高、成本高等，因此对项目进度安排的要求越来越严格[7]，在工期、成本与质量方面都追求精准把控。因此，必须进行科学合理有效的进度计划，始终保持项目目标与预算[8]。
1.2 研究目的及意义
约束理论是由Goldratt[17]在其著作中提出的，该理论的核心就在于任何的组织或系统都存在限制其目标发展的约束条件。运用正确的方法管理这些约束条件就可以改善组织和提高效率。他将约束理论应用于项目管理，形成了关键链管理方法[19]。这对进度管理产生了重大影响，它可以优化活动安排，并通过识别关键链、设置缓冲区域等手段改进进度计划。关键链法广泛使用并有进一步发展，其中包含了多重的研究意义[20]：
第一，关键链法在优化项目进度管理过程中考虑资源约束条件的影响，并通过改变资源分配来提高效率，这是其主要优点。传统方法在设定活动安全时间时并未充分考虑资源约束等因素，导致设置不合理[21]。而关键链法则根据资源分布生成关键链进行管理，例如在新冠肆虐期间，人员密集地点受限制，可采用关键链法将人力视为约束，优化活动网络降低进度延误风险[22]。
第二，关键链法在优化项目进度管理时还需要考虑到人心理和行为上的不确定性[23]。传统方法中大量安全时间常因为人的不合理消耗而浪费，未能用于抵御风险。这是由于传统方法忽略人这一重要影响因素[24]，而关键链法通过合理减少相应的安全时间，取而代之的是缓冲区从而实现新的设置和监控，实现了对项目进度的有效安排和管理[25]。
第三，在管理中运用缓冲可以帮助吸收风险并提高管理效率，而且使用方便。此外，缓冲也可作为分析和评价的工具单独使用，是一种高效且便利的进度管理手段。应用关键链技术来进行项目进度管理，可以进一步提高管理效率。
2 项目进度管理方法理论
2.1 传统方法理论
2.1.1 横道图
横道图是一种在进度计划管理中广泛应用的方法，最早由亨利·L·甘特于1917年提出[51]。横道图不仅可以展示整个项目的进度和时间安排，还可以帮助管理者和团队成员更好地理解项目中每个任务的重要性和优先级，以便更好地分配资源和优化时间表。此外，横道图还可以用于预测项目完成时间、识别潜在的瓶颈和风险，并提供数据支持，以便更好地做出决策和调整项目计划。然而，横道图也有其局限性，随着发展项目也变得越发复杂，横道图已不能满足当下的需求。其具体呈现如图2-1所示：
2.1.2 关键路径法
关键路径法[52]是一种项目管理工具，用于确定项目中最长的任务序列，并识别影响项目完成时间的关键任务。该方法通过分析项目中每个任务的持续时间、依赖关系和关键路径来确定项目计划和时间表，以便更好地管理和优化项目进度。该方法利用节点和箭线绘制成网络计划图。其中，每项活动的名称、持续时间等信息都需要在网络图中标注出来。网络图中总体用时最长的路径称之为关键路线，关键路线上的活动称为关键工序，关键工序的总时差为零，关键路线上所有活动工期之和即为该项目的计划工期。
2.2 关键链项目进度管理理论
2.2.1 约束理论
约束理论是由Goldratt[19]博士率先提出的。他认为约束的因素是无处不在的，只有从根本上掌握这些制约因素，才能使整个系统得到合理的调整，进而达到事半功倍的效果[55]。在实际工程项目中，往往存在诸如人，材料，机械等约束因素。如果想要项目进度得到优化，必须找到制约项目进行的瓶颈活动，才能通过调整和改进降低影响，达到优化工期的目的。
本文将约束理论的步骤总结为以下五步[56]：
步骤1：制定最初的管理体系框架，深入分析并全面识别体系运行中存在的所有限制性因素；
步骤2：分析研究限制性因素产生的根源及内在机理，广泛调研相关先进经验，寻找可以有效解决这些限制性因素的系统性应对措施；
步骤3：在满足“瓶颈”阶段的资源优先分配的同时，科学、合理且有效地分配各类资源，不仅要满足“瓶颈”阶段的资源分配，更要确保其他资源严格遵循步骤2提出的系统性应对措施，形成资源分配的优化配置；
步骤4：在实施步骤2提出的系统性应对措施时，制定详细可行的实施方案，并在实施过程中不断检验和修正，尽最大可能避免步骤1中识别的限制性因素对系统优化产生的干扰；
步骤5：在上一轮的实施过程结束后，重新审视管理体系的运行情况，识别新的限制性因素，并重复实施步骤1至步骤5，直至管理体系运行良好，各类限制性因素得到有效解决。
3 改进遗传算法与关键链识别 ................... 17
3.1 传统遗传算法的介绍 ........................ 17
3.1.1 遗传算法的原理 .................................... 17
3.1.2 遗传算法的优点 .............................. 19
4 改进后缓冲管理模型的建立 ............................ 27
4.1 缓冲区设置的作用 ....................................... 27
4.2 传统缓冲区设置方法 ............................. 28
5 案例应用及分析 ............................. 39
5.1 项目概况 .................................. 39
5.2 模型建立与关键链识别........................... 42
5 案例应用及分析
5.1 项目概况
本文选取案例为某省地面电站的工程实例。项目的总占地面积为3888667㎡，项目完工后年平均发电量为3.1亿kWh，等效峰值利用时长均值为1310.1小时。资源节约方面，每年可节约煤9.59万吨，同时减排SO250吨、CO226万吨、NO化合物约 56吨。
该项目主要包括地基与基础施工、主体工程施工、设备安装、辅助系统安装、管道和电缆安装、仪表设备安装及调试与试运行等。其中地基与基础施工、设备安装和管道电缆安装是较重点的施工内容。这些内容直接决定电站工程的安全稳定性和后期的运行状况。本文选取了其中部分重点工序并以字母表示进行分析。项目开工时间为2016年3月31日，实际完成时间为2021年12月30日，项目周期约70月。运用本文方法对进度计划进项重新编排演算，来证明本文方法的合理性与实用性。项目所必需的三种资源以R1、R2、R3为例，其他信息见表5-1（工期单位：月），图5-1为工程示意图：
6 结论与展望
6.1 结论
6.1.1 结论说明
相较于传统管理方法，关键链技术可以巧妙地缓解资源间的冲突，并在面对其他影响因素的情况下也有较好地解决手段。然而关键链技术的缺点也显而易见，在多数情况下过于乐观，估计出的工期也不够准确。本文结合工序的施工难度与资源约束情况，提出了一套新方法，可以有效地避免这个问题，也对实际项目有一定的参考意义：
（1）由于在实际项目中往往会存在资源的冲突，而这也是传统管理方法无法顾及的，难以应对实际工程中的复杂情况。结果导致项目延期事件频繁出现。关键链技术为了改善此问题，将各个工序的安全时间集中设置在关键链路的末端，在保证进度的同时缩短周期，且便于控制和监测。
（2）本文采用自适应遗传算法识别关键路径，改进了该算法的三种遗传算子。针对具体的工程情况提升了种群个体之间的差异性，避免局部优化，保护全局最优个体。最终提高识别效率，并更接近最优解。
（3）本文应用信息熵理论和根方差法改进计算缓冲区大小的公式，使缓冲区的分配更加科学合理。还提出一种动态调整缓冲量的方法，在触发点设置下开展单个工序的缓冲监控。该监控模型比传统的三色
