AOE网(Activity On Edge Network),是一个带权的有向无环图,边表示活動,其中顶点表示事件(Event),权重表示活动持续的时间。關鍵路徑法(CPM)是一種基於AOE网路的最長路徑方法。AOE网可用来估算工程的完成时间。由于整个工程只有一个开始点和一个完成点,故在正常的情况(无环)下,网中只有一个入度为零的点(源点)和一个出度为零的点(汇点)。
AOE网有待研究的问题
#完成整项工程至少需要多少时间?
#哪些活动是影响工程进度的关键?
由于在AOE网中有些活动可以并行地进行,所以完成工程的最短时间是从开始点到完成点的最长路径的长度(路径上各活动持续时间之和)。路径长度最长的路径叫做关键路径。假设开始点是v_1,从v_1到v_i的最长路径长度叫做事件v_i的最早发生时间,这个时间决定了所有以v_i为尾的弧所表示的活动的最早开始时间。用e(i)表示活动a_i的最早开始时间,l(i)为一个活动的最迟开始时间,这是在不推迟整个工程完成的前提下,活动a_i最迟必须开始进行的时间。两者之差l(i)-e(i)意味着完成活动a_i的时间余量。l(i)=e(i)的活动叫做关键活动。关键路径上的所有活动都是关键活动,提前完成非关键活动(不在关键路径的活动)并不能加快工程的进度。为了求得AOE网中活动的e(i)和l(i),首先应求得事件的最早发生时间ve(j)和最迟发生时间vl(j)。如果活动a_i由弧表示,其持续时间记为dut(),则有:e(i) = ve(j), l(i) = vl(k) - dut()。求ve(j)和vl(j)需分两步进行:
#从ve(0)=0开始向前递推,其中T是所有以第j个顶点为头的弧的集合。
ve(j) = Max \left \{ ve(i) + dut() \right \} \quad \in T, j=1,2,...n
#从vl(n-1)=ve(n-1)起向后递推,其中S是所有以第i个顶点为尾的弧的集合。
vl(i) = Min \left \{ vl(j) - dut() \right \} \quad \in S, i=n-2,n-3,...0
活动a_i的最早开始时间e[i]
*若活动a_i是由弧v_i,v_j>表示,根据AOE网的性质,只有事件v_i发生了,活动a_i才能开始。也就是说,活动a_i的最早开始时间应等于事件v_i的最早发生时间。因此,有:e[i]=ve[i]
活动a_i的最晚开始时间l[i]
*活动a_i的最晚开始时间指,在不推迟整个工程完成日期的前提下,必须开始的最晚时间。若 由弧v_i,v_j>>表示,则a_i的最晚开始时间要保证事件v_j的最迟发生时间不拖后。因此,应该有:l[i]=vl[j]-dut(v_i,v_j>)
由此得到求关键路径的算法:
#输入e条弧,建立AOE网的存储结构;
#从源点出发,令ve[0]=0,按拓扑顺序求其余各顶点的最早发生时间ve[i](1 \leq i \leq n-1)。如果得到的拓扑有序序列中顶点个数小于网中顶点数n,则说明网中存在环,不能求关键路径,算法终止,否则转到步骤(3);
#从汇点vn出发,令vl[n-1]=ve[n-1],按逆拓扑顺序求其余各顶点的最迟发生时间vl[i](n-2 \geq i \geq 2);
#根据各顶点的ve和vl值,求每条弧s的最早开始时间e(s)和最迟开始时间l(s)。若某弧满足条件e(s)=l(s),则为关键活动。
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