Аннотация: Структурное планирование. Календарное планирование. Оперативное управление. Практические занятия по структурному и календарному планированию. Задания для контрольной работы.
2.1. Теоретический курс
2.1.1. Структурное планирование
Структурное планирование включает в себя несколько этапов:
- разбиение проекта на совокупность отдельных работ, выполнение которых необходимо для реализации проекта;
- построение сетевого графика, описывающего последовательность выполнения работ;
- оценка временных характеристик работ и анализ сетевого графика.
Основную роль на этапе структурного планирования играет сетевой график.
Сетевой график – это ориентированный граф, в котором вершинами обозначены работы проекта, а дугами – временные взаимосвязи работ.
Сетевой график должен удовлетворять следующим свойствам .
- Каждой работе соответствует одна и только одна вершина. Ни одна работа не может быть представлена на сетевом графике дважды. Однако любую работу можно разбить на несколько отдельных работ, каждой из которых будет соответствовать отдельная вершина графика.
- Ни одна работа не может быть начата до того, как закончатся все непосредственно предшествующие ей работы. То есть если в некоторую вершину входят дуги, то работа может начаться только после окончания всех работ, из которых выходят эти дуги.
- Ни одна работа, которая непосредственно следует за некоторой работой, не может начаться до момента ее окончания. Другими словами, если из работы выходит несколько дуг, то ни одна из работ, в которые входят эти дуги, не может начаться до окончания этой работы.
- Начало и конец проекта обозначены работами с нулевой продолжительностью. Такие работы называются вехами и обозначают начало или конец наиболее важных этапов проекта.
Пример . В качестве примера рассмотрим проект "Разработка программного комплекса". Предположим, что проект состоит из работ, характеристики которых приведены в табл.2.1 .
| Номер работы | Название работы | Длительность |
|---|---|---|
| 1 | Начало реализации проекта | 0 |
| 2 | Постановка задачи | 10 |
| 3 | Разработка интерфейса | 5 |
| 4 | Разработка модулей обработки данных | 7 |
| 5 | Разработка структуры базы данных | 6 |
| 6 | Заполнение базы данных | 8 |
| 7 | Отладка программного комплекса | 5 |
| 8 | Тестирование и исправление ошибок | 10 |
| 9 | Составление программной документации | 5 |
| 10 | Завершение проекта | 0 |
Сетевой график для данного проекта изображен на рис.2.1 . На нем вершины, соответствующие обычным работам, обведены тонкой линией, а толстой линией обведены вехи проекта .
Рис.
2.1.
Сетевой график позволяет по заданным значениям длительностей работ найти критические работы проекта и его критический путь.
Критической называется такая работа, для которой задержка ее начала приведет к задержке срока окончания проекта в целом. Такие работы не имеют запаса времени. Некритические работы имеют некоторый запас времени, и в пределах этого запаса их начало может быть задержано.
Критический путь – это путь от начальной к конечной вершине сетевого графика, проходящий только через критические работы. Суммарная длительность работ критического пути определяет минимальное время реализации проекта.
Нахождение критического пути сводится к нахождению критических работ и выполняется в два этапа.
- Вычисление раннего времени начала каждой работы проекта. Эта величина показывает время, раньше которого работа не может быть начата.
- Вычисление позднего времени начала каждой работы проекта. Эта величина показывает время, позже которого работа не может быть начата без увеличения продолжительности всего проекта.
Критические работы имеют одинаковое значение раннего и позднего времени начала.
Обозначим – время выполнения работы , – раннее время начала работы , – позднее время начала работы . Тогда
где – множество работ, непосредственно предшествующих работе . Раннее время начальной работы проекта принимается равным нулю.
Поскольку последняя работа проекта – это веха нулевой длительности, раннее время ее начала совпадает с длительностью всего проекта. Обозначим эту величину . Теперь принимается за позднее время начала последней работы, а для остальных работ позднее время начала вычисляется по формуле:
Здесь – множество работ, непосредственно следующих за работой .
Схематично вычисления раннего и позднего времени начала изображены, соответственно, на рис. 2.2 и рис.2.3 .
Рис. 2.2.
Рис. 2.3.
Пример . Найдем критические работы и критический путь для проекта "Разработка программного комплекса", сетевой график которого изображен на рис.2.1 , а длительности работ исчисляются днями и заданы в табл.2.1 .
Сначала вычисляем раннее время начала каждой работы. Вычисления начинаются от начальной и заканчиваются конечной работой проекта. Процесс и результаты вычислений изображены на рис.2.4 .
Результатом первого этапа помимо раннего времени начала работ является общая длительность проекта 
.
На следующем этапе вычисляем позднее время начала работ. Вычисления начинаются в последней и заканчиваются в первой работе проекта. Процесс и результаты вычислений изображены на рисунке 2.5 .
Рис. 2.4.
Рис. 2.5.
Сводные результаты расчетов приведены в табл.2.2 . В ней выделены заливкой критические работы. Критический путь получается соединением критических работ на сетевом графике. Он показан пунктирными стрелками на рис.2.6 .
| Работа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Раннее время начала | 0 | 0 | 10 | 16 | 10 | 16 | 24 | 29 | 29 | 39 |
| Позднее время начала | 0 | 0 | 12 | 17 | 10 | 16 | 24 | 29 | 34 | 39 |
| Резерв времени | 0 | 0 | 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 |
Менеджер проекта, занимаясь его планированием, должен помнить о проектном треугольнике ограничений: «продолжительность» – «стоимость» – «содержание». Ресурсные и стоимостные ограничения предопределяют качество расписания проекта. Сетевое планирование, хотя и является достаточно рутинным инструментом календарной проработки, тем не менее, позволяет лучшим образом выполнить оптимизацию плана в отношении ресурсов и сроков. Сетевой график, построенный по методу «вершина – работа», предоставляет все возможности применения прикладных методов оптимизации.
Глоссарий разработки сетевого графика
Построение сетевого графика методологически основано на общей концепции СПУ (системы планирования и управления) проектов. Ключевые аспекты данной методологии были рассмотрены в статье на тему . В настоящем материале мы развиваем начатое осмысление теоретических и прикладных вопросов сетевого моделирования. В первую очередь, нас интересует разработка сетевой диаграммы вида «вершина – работа» в контексте ее составления, оптимизации и корректировки. Логика сетевого планирования достаточно проста, математически метод не сложен.
Тем не менее, на практике применить полноценно эту модель удается не всегда. Возникают затруднения, во многом определяемые психологией участников, не готовых объективно рассчитать сроки исполнения сформулированных задач. Данный метод дает более слабый результат в условиях перегруженности ответственных ресурсов по проектным задачам. Сетевые графики хорошо работают в проектах, где ответственные исполнители заняты только на одном проекте, например, в строительстве. Ниже показана модель процесса календарного планирования, которая служит направляющим ориентиром в работе со средством планирования «сетевой график».
Схема разработки календарного плана проекта
Введем основные понятия, которые понадобятся для составления сетевой модели проекта и ее оптимизации:
- отношение предшествования – это характеристика связи последующей работы в отношении предшествующей;
- путь – это непрерывная последовательность операций (работ) в сетевом графике;
- предшествующий путь – участок полного пути от исходного до рассматриваемого события;
- последующий путь – участок полного пути от рассматриваемого события до любого следующего;
- критический путь – это полный путь, характеризуемый нулевым резервом;
- критическая работа – действие, для которого полный резерв имеет нулевое значение;
- предкритическая работа – операция, для которой менеджер проекта установил число предельного значения полного резерва;
- резерв пути – разница между временной длительностью проекта и длиной пути на графике;
- веха – работа с нулевой продолжительностью, обозначает важное, значимое событие в проекте;
- минимальное время от начала проекта до начала выполнения операции без нарушения отношения предшествования называется ранним сроком начала работы;
- максимальное время с начала проекта до начала выполнения операции, которое позволяет проекту закончиться вовремя без нарушения отношения предшествования, называется поздним сроком начала работы;
- минимальное время, которое требуется для выполнения всех работ без нарушения отношения предшествования, называется ранним окончанием проекта;
- возобновляемый ресурс предполагает ограничение в использовании его на каждом шаге планируемого периода;
- невозобновляемый ресурс предполагает ограничение в использовании его на всем периоде реализации проекта.
Базовый алгоритм и виды связей сетевого графика
Сетевой график позволяет увидеть структуру работ, представить все этапы и взаимосвязи с требуемой степенью детализации. На его основе производится разработка обоснованного плана мероприятий с учетом более эффективного использования ресурсов по заданным критериям. Диаграмма позволяет производить поливариантный анализ альтернативных решений для улучшения календарного плана с использованием компьютерных технологий. Вспомним основные правила построения сетевой модели метода «вершина – работа».
- Элементы сетевого графика включают работы и зависимости (связи) между ними. События на графике не отражаются за исключением вех, представляющих собой основные наиболее важные события, изображаемых в форме «ромбиков», работ с нулевой продолжительностью.
- Работа представляет собой неделимый элемент процесса, требующий времени и других ресурсов для выполнения, изображается в виде прямоугольника, вытянутого по горизонтали. Исходя из этого правила, длина прямоугольника может свидетельствовать о продолжительности операции.
- Разработка графика начинается с размещения на нем исходной работы в крайней левой точке и завершается включением в него конечной операции, закрывающей проект. Календарно начальный момент исходного действия обозначает старт проекта.
- Зависимости (связи) между работами оформляются стрелками, направленными слева направо под разными углами наклона. На основе данного правила связи между операциями определяются одной из форм отношений зависимости.
- Сетевой график имеет только одну работу, в которую входят зависимости, но не выходит ни одна, и одну работу, не имеющей ни одной входящей зависимости.
- Сетевой график не может иметь циклов, т.е. зависимости не должны связывать работы по кругу.
Вид сетевого графика метода «вершина – работа»
Сетевой график строится по следующему алгоритму составления.
- На диаграмме размещается начальная работа проекта, не имеющая предшественников.
- Расположение операции, непосредственно следующей за работой, связанной с ней отношением предшествования, на графике левее предыдущей. Отображение связи предшествования.
- Переход к пункту 2 до тех пор, пока не закончатся работы, имеющие предшественников.
Разработка сетевой диаграммы производится с учетом возможных связей между работами. Основные виды отношений предшествования используются в четырех вариантах связей и в двух дополнительных их разновидностях. Далее на схеме представлены варианты связи следующей по идентификационному номеру работы к предыдущей или, наоборот, последующей. Основные или базовые виды предшествования связаны с перестановками слов «начало» и «окончание»:
- «окончание – начало» (простой вид отношения предшествования);
- «окончание – окончание»;
- «начало – начало»;
- «начало – окончание».
Примеры вариантов отношений предшествования
Методы расчета длительности операций
Для обеспечения построения, анализа и управления расписанием проекта необходимо рассчитать следующие параметры сетевого графика: стоимость, задействованные ресурсы и продолжительность работ. Требуемые ресурсы нужно рассчитать до определения продолжительности операций, так как их длительность во времени, как правило, зависит от состава задействованного ресурсного обеспечения. Кроме того, важно понимать, насколько ресурсы календарно доступны, что, в свою очередь, влияет на сроки работ и их продолжительность. Очевидно, что ключевым параметром выступает именно длительность операций. Для ее оценки используется ряд специальных методов, краткая характеристика которых приведена в табличной форме далее.
Основные методы оценки длительности операций
В случае отсутствия статистических данных по аналогичным операциям и невозможности применить экономико-математические методы расчета часто используют экспертные оценки. У данного метода есть серьезное достоинство – его простота, при условии, что удалось привлечь опытных и объективных экспертов. Но этого достичь бывает нелегко, позиции экспертов по вопросам продолжительности могут оказаться противоположными. Тем не менее, такое положение вещей вполне допустимо при использовании средневзвешенных оценок квалифицированных экспертных мнений.
В разнообразных проектах присутствуют идентичные по природе работы. Например, подготовка устава проекта, разработка ТЗ, проведение тендера по структуре и трудоемкости мало чем отличаются друг от друга. Это свойство используется для оценки длительности по аналогам. В некоторых случаях информацию о параметрах аналогичных работ вполне допустимо использовать для планирования расписания. Для этого схожесть типа и содержания операций должны быть подвергнуты экспертизе.
Параметрическая оценка длительности тесно сопряжена с нормативным подходом. Данный подход задействует такие параметры, в частности, как производительность (объем производства в единицу времени) или выработка. Например, чтобы выполнить монтаж I-го уровня сложности оборудования «А» требуется, допустим, 100 нормо-часов труда специалистов высшей квалификационной категории. Подобного рода мероприятия называют еще работами фиксированного объема, потому что продолжительность их связана с числом выделяемых ресурсов и может быть оценена как объем работ, деленный на количество человеческих ресурсов.
Помимо варианта фиксированного объема отдельно выделяется случай фиксированной продолжительности работы. Примерами таких работ являются действия, связанные с режимом дежурства на объекте, обслуживания оборудования и т.д. Продолжительность в подобных случаях обусловлена длительностью работы обслуживаемого объекта. Для параметрического метода, как мы видим, важно найти параметр, от которого зависит продолжительность операции и причинно-следственные связи, на основе которых возможно определить зависимости параметра от других значений.
Методы оптимизации сетевого графика
Сетевой график проектной реализации связан с содержанием уникальной задачи, параметрами времени и пространства, в которых выполняется проект. Данной деятельности присущи все традиционные функции управления без исключения. С этой точки зрения процесс можно разделить на этапы, в которых весомую долю занимает планирование. Далее вашему вниманию представляется упрощенная блок-схема функциональных этапов управления проектом.
Функционально-процессная блок-схема управления проектом
На текущий момент нас интересует оптимизация сетевого графика как подэтап процесса планирования проектной задачи. Это связано с тем, что после сбора информации о работах и ограничениях разработка визуальной модели в форме сетевой диаграммы подразумевает дальнейшее ее улучшение с использованием методов расчета расписания. Основных методов два: метод критического пути (сокращенно МКП) и анализ расписания по методу PERT.
При использовании МКП производится последовательный расчет наиболее ранних и самых поздних сроков работ по проекту. Далее устанавливается размер полного резерва, при этом критическими работами считаются действия, имеющие нулевой полный резерв. Наконец, рассчитываются временные резервы для выполнения операций, и в качестве самого длинного пути сети выбирается критический путь. Критических путей может быть несколько. Оптимизация сетевого графика методом критического пути применяется для следующих моделей диаграммы:
- для моделей с дискретным и непрерывным временем;
- для моделей с простым отношением предшествования;
- в сетях с обобщенными связями.
Метод оценки и анализа программ (PERT) служит вторым методом, по которому проводится оптимизация сетевого графика. Его основные отличия от МКП основаны на допущении, что длительность работ носит случайный характер, и для целей оценки и анализа сроков следует учитывать неопределенность временного параметра работ проекта. Также делается допущение о независимости всех случайных величин продолжительности критического пути. Для этих целей на основе метода математической статистики и теории вероятности используется β-распределение и оценка параметров распределения с трех экспертных позиций: оптимистичной, пессимистичной и наиболее вероятной.
Корректировка сетевого графика и сокращение общей продолжительности проекта входят в состав ключевых задач проект-менеджера. МКП дает возможность рассчитать оптимальные сроки выполнения проекта, но не позволяет найти инструменты для более действенного сокращения его продолжительности. В этом отношении метод критического пути не обладает достаточной гибкостью. Метод PERT также не лишен недостатков. Во-первых, он нацеливает в основном на оптимистический вариант оценки, во-вторых, PERT в меньшей степени применим к небольшим проектным задачам.
Для эффективной корректировки лучше всего подходят такие современные методы, как метод критической цепи и методы сжатия. Им мы намерены уделить внимание в отдельной статье. Все названные модели и методы являются предметной зоной компетенций PM, владея которыми, менеджеру проще демонстрировать свою эффективность, достигая результата проекта в условиях временных и ресурсных ограничений.
Под сетевым планированием и управлением (СПУ) принято понимать графическое изображение комплекса взаимосвязанных проектных работ, отражающее их логическую последовательность, взаимозависимость и планируемую продолжительность с целью его использования в оперативном управлении ходом работ при реализации проекта.
Сетевое планирование и управление основывается на (разработанных практически одновременно и независимо друг от друга) двух методах: методе критического пути МКП (СРМ- Critical Path Method) и методе оценки и пересмотра планов ПЕРТ (.PERT - Program Evaluation and Review Technique).
Планирование и управление в системах СПУ осуществляется с помощью сетевого графика (плана, модели).
Сетевой график (план, модель, сеть) - графическое изображение комплекса взаимосвязанных проектных работ (технологических операций), выполняемых в определенной последовательности.
На рис. 10.1 представлен упрощенный календарный план (линейный график Ганта) строительства и монтажа оборудования насосной станции. Этот же план можно изобразить в другой, необычной форме - графической (в форме графов, рис. 10.2).
Основными элементами сетевого графика являются работы (связи) и события, условно изображаемые соответственно стрелками и кружками, например, событие 1 или событие 3. Каждая работа имеет одно начальное и одно конечное событие и обозначается (кодируется) номерами этих событий, например работа 1-2 или работа 2-5 (см. колонку «код работ» на рис. 10.1).
Рис. 10.2.
Событие в сетевом графике отображает только факт получения (достижения) результата предшествующей работы (работ) и условие начала следующей за ним работы (работ). Например, событие 2 означает, что строительство здания насосной станции завершено и начаты установка насосов и устройство заземления. В сети всегда существует одно исходное (начальное) и одно (или несколько) завершающее событие, все остальные - промежуточные. Цифры внутри кружка обозначают порядковые номера событий и нумеруются произвольно.
Работа - отдельный процесс, выполнение которого связано с затратами времени и ресурсов (стоимостных, материальных и др.). Продолжительность работ во времени проставляется над стрелкой в сутках (часах, неделях и т.д.). По характеру потребления времени и ресурсов различают три вида работ:
- работа, требующая затрат и времени и ресурсов;
- ожидание - процесс, требующий только затрат времени (например, твердение бетона);
- фиктивная работа - логическая связь (зависимость) между двумя или несколькими работами, не требующая ни времени, ни ресурсов, но указывающая, что возможность начала одной работы непосредственно зависит от результатов другой. Фиктивная работа (зависимость) изображается на графике пунктирной стрелкой. Непрерывная последовательность выполнения нескольких работ
в сетевом графике образует путь, который обозначается номерами событий, через которые он проходит (например, путь 1 -4-5). Его длина равна сумме продолжительности работ, составляющих этот путь.
Путь, имеющий наибольшую длину (от начального до конечного события), называется критическим. На графике он изображается жирной линией (см. рис. 10.2).
Критический путь - максимальный по продолжительности путь от начального до конечного события сетевого графика. Работы, лежащие на этом пути, также называются критическими. Покажется нелогичным, но именно наибольшая длительность критического пути определяет наименьшую общую продолжительность работ по проекту в целом. Длительность выполнения всего проекта в целом может быть сокращена за счет сокращения длительности работ, лежащих на критическом пути. Соответственно любая задержка выполнения работ критического пути повлечет увеличение длительности проекта.
Используемый в сетевом планировании и управлении метод критического пути (МКП) позволяет рассчитать возможные календарные графики выполнения комплекса работ на основе описанной логической структуры сети и оценок продолжительности выполнения каждой работы, определить критический путь для проекта в целом.
Правила построения сетевого графика. При построении сетевого графика руководствуются правилами, основные из которых сводятся к следующему:
- сетевой график выполняется без масштаба, он должен быть простым, без лишних пересечений;
- работы-стрелки могут иметь произвольную длину, наклоны и направлены слева направо;
- в графиках не должно быть замкнутых контуров, то есть необходимо, чтобы работы не возвращались к тем событиям, из которых вышли;
- в сети нельзя допускать «тупиков», то есть событий, из которых не выходит ни одной работы, если это событие не является для данной сети завершающим (конечным);
- в сети не должно быть событий (за исключением начального), в которые не входит ни одной работы.
Элементы графика на чертеже располагают в таком порядке, чтобы они изображали логическую последовательность выполнения отдельных работ, тем самым определяя направление перехода от одного события к другому (от одной работы к другой) или очередность свершения событий на данном пути.
Расчет сетевого графика. Цель расчета сетевого графика - выявление резервов времени работ, которые позволяют сократить продолжительность выполнения всего комплекса работ при его планировании и оптимизации графика; маневрировать ресурсами при оперативном управлении ходом работ при реализации проекта.
Расчет графика по времени (по временным параметрам) заключается в определении критического пути, резервов времени событий и работ. В заключение расчета делается проверка и выводы. Для определения критического пути выписываются все возможные пути графика, устанавливается продолжительность каждого из них суммированием продолжительности работ, входящих в данный путь.
Временные параметры сетевого графика можно рассчитывать различными способами. Способы ручного счета (табличный, секторный, аналитический и др.) используются для небольших сетевых графиков. Для расчета сетевых графиков с количеством событий более двадцати, как правило, используется специальное программное (компьютерное) обеспечение.
Временные параметры сетевого графика и их расчет. К временным параметрам относятся: резерв времени события, ранний и поздний сроки свершения события, ранние и поздние сроки начала и окончания работ, резерв времени работы.
Резерв времени события - такой промежуток времени, на который может быть отсрочено свершение этого события без нарушения сроков завершения комплекса работ в целом. Определяется как разность между поздним и ранним сроками свершения события.
Ранний срок свершения события - срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию. Он определяется продолжительностью максимального из всех путей (или работ), предшествующих данному событию.
Поздний срок свершения события - такой срок свершения события, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события. Он находится вычитанием из продолжительности критического пути продолжительности максимального пути (или работы), следующего заданным событием.
Резерв времени работы - отрезок времени, в пределах которого можно изменить сроки начала и окончания данной работы (и свершения события) без нарушения срока окончания всего комплекса работ. В сетевом планировании различают полный, свободный и частные резервы времени работ.
Полный резерв времени работы - максимальный период, на который можно увеличить продолжительность данной работы, не изменяя при этом продолжительности критического пути. Он определяется как разность между поздним и ранним сроками начала работы или поздним и ранним сроками окончания работы.
Ранний срок начала работы совпадает с ранним сроком свершения начального для данной работы события.
Поздний срок начала работы равен разности между поздним сроком свершения конечного события для данной работы и продолжительностью работы.
Ранний срок окончания работы равен сумме раннего срока свершения начального для данной работы события и продолжительности работы.
Поздний срок окончания работы совпадает с поздним сроком свершения конечного для данной работы события. У отдельных работ, помимо полного резерва времени, может быть свободный и частный резервы времени.
В табл. 10.1 и 10.2 приводятся результаты расчета сетевого графика, изображенного на рис. 10.2.
Таблица 10.1
Расчет событий сетевого графика (рис. 10.2)
|
Номер события |
Сроки свершения событий |
Резерв времени событий, сут. |
|
Таблица 10.2
Расчет работ сетевого графика (рис. 10.2)
|
Продолжительность работы, сут. |
Срок начала работ |
Срок окончания работ |
Полный резерв времени работ, сут. |
|||
Оптимизация сетевого графика. Под оптимизацией сетевого графика следует понимать сокращение продолжительности критического пути за счет резервов времени работ, если она (продолжительность) оказывается больше директивной (заданной).
Если первоначальный вариант сетевого графика не обеспечивает соблюдение директивных (заданных) сроков, то производится изменение планируемых параметров сетевой модели для уменьшения планируемого срока выполнения всего комплекса работ. Существуют следующие возможные пути (методы) уменьшения планируемого срока выполнения всего комплекса работ: замена последовательного выполнения работ параллельными (там, где это возможно по условиям технологии); перераспределение ресурсов между работами - передача рабочей силы, механизмов и прочего с работ ненапряженных путей (имеющих резерв) на работы критического пути.
Результатом оптимизации должна стать корректировка и пересчет сетевого графика.
Оптимизационные задачи в сетевом планировании не имеют строгого аналитического решения вследствие нелинейного характера зависимости времени выполнения работ и количества работников, занятых на этих работах, и решаются эвристически, в соответствии с опытом и интуицией менеджера, проводящего оптимизацию. В то же время указанные способы оптимизации дают удовлетворительные результаты.
Разработка сетевых графиков проектов требует времени и, следовательно, средств. Но стоит ли заниматься этими разработками? Ответ, безусловно, положительный, исключение составляют лишь незначительные и непродолжительные по времени проекты. Сетевой график легко понять, так как он является наглядной графической формой представления последовательности работ проекта. Когда сетевой график разработан, он легко поддается модификации и изменению, если во время осуществления проекта происходит что-то непредвиденное. Например, если случается задержка с доставкой материалов, необходимых для выполнения какой-то работы, последствия этого могут быть быстро оценены и весь проект пересмотрен за несколько минут с помощью компьютера. Информация, полученная в процессе пересмотра сетевого плана, может быть быстро передана всем участникам проекта.
Сетевой график несет важную информацию, раскрывая внутренние связи проекта. Он служит основой для календарного планирования работ и использования оборудования; облегчает взаимодействие всех менеджеров и исполнителей в процессе достижения установленных целей по времени, стоимости и качеству работ проекта; позволяет сделать приблизительную оценку продолжительности проекта, а не просто определить дату завершения проекта по чьему-либо желанию. Сетевой график дает возможность оценить периоды, в течение которых выполнение работ может начинаться и заканчиваться, а также время допустимой задержки их выполнения. Он создает основу для расчета потоков финансового обеспечения проекта; позволяет определить, какие работы являются «критическими» и, следовательно, должны выполняться строго по графику, чтобы проект был завершен в запланированные сроки; показывает, какие работы необходимо пересмотреть, если требуются более сжатые сроки для своевременного выполнения проекта.
Существуют и другие причины, по которым следует уделить пристальное внимание сетевому графику проекта. Сетевой график минимизирует риски, связанные с выполнением проекта. Часто на практике высказываются суждения, что три четверти времени процесса управления проектом занимает составление его сетевого графика. Возможно, это преувеличение, но оно свидетельствует о понимании руководителями проекта важности этой работы .
Вывод
Таким образом, в главе 10 изложены классические методы (подходы) планирования и управления инновационно-инвестиционными и другими проектами. Наибольший интерес представляют методы сетевого планирования с расчетом параметров сетевого графика (плана реализации проекта). Однако, несмотря на солидную историю и сроки применения на практике метода критического пути (МКП) и метода оценки и пересмотра планов (ПЕРТ), они остаются актуальными в настоящее время, так как позволяют достаточно объективно прогнозировать высокую результативность и эффективность в управлении реализацией инновационных и других проектов.
- См.: Наумов Л.Ф., Захарова Л.Л. Указ. соч. С. 141 - 149.
Методы снижения рисков.
Методы управления персоналом.
Методы управления содержанием работ.
Методы контроля стоимости проекта.
Имитационное моделирование на ЭВМ.
Ресурсное планирование. Логистика.
Сетевое планирование и управление, календарное планирование.
ТЕМА 4. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТОМ (4 ч)
Долятовский Долятовский Исследование систем управления
Игнатьева, Максимцов Исследование систем управления
Основные понятия
Сетевая диаграмма.
Методы сетевого планирования.
Критический путь.
Запас времени.
Разработка сетевой модели.
Календарное планирование.
Полный резерв.
Расчет расписания.
Сетевая диаграмма(сеть, граф сети, PERT-диаграмма) - графическое отображение работ проекта и зависимостей между ними. В планировании и управлении проектами под термином «сеть» понимается полный комплекс работ и вех проекта с установленными между ними зависимостями.
Сетевые диаграммы отображают сетевую модель в графическом виде как множество вершин, соответствующих работам, связанных линиями, представляющими взаимосвязи между работами. Этот граф, называемый сетью типа «вершина-работа» или диаграммой предшествования-следования, является наиболее распространенным представлением сети (рис. Г.1).
Существует другой тип сетевой диаграммы - сеть типа «вершина-событие», который на практике используется реже. При данном подходе работа представляется в виде линии между двумя событиями (узлами графа), которые, в свою очередь, отображают начало и конец данной работы. PERT-диаграммы являются примерами этого типа диаграмм (рис. Г.2).
Сетевая диаграмма не является блок-схемой в том смысле, в котором это средство используется для моделирования деловых процессов. Принципиальным отличием от блок-схемы является то, что сетевая диаграмма отображает только логические зависимости между работами, а не входы, процессы и выходы, а также не допускает повторяющихся циклов или так называемых петель (в терминологии графов - ребро графа, исходящее из вершины и возвращающееся в ту же вершину, рис. Г.3).
Методы сетевого планирования - методы, основная цель которых заключается в том, чтобы сократить до минимума продолжительность проекта. Основываются на разработанных практически одновременно и независимо методе критического пути МКП (СРМ - Critical Path Method) и методе оценки и пересмотра планов ПЕРТ (PERT - Program Evaluation and Review Technique).
Критический путь - максимальный по продолжительности полный путь в сети называется критическим; работы, лежащие на этом пути, также называются критическими. Именно длительность критического пути определяет наименьшую общую продолжительность работ по проекту в целом. Длительность выполнения всего проекта в целом может быть сокращена за счет сокращения длительности работ, лежащих на критическом пути. Соответственно любая задержка выполнения работ критического пути повлечет увеличение длительности проекта.
Метод критического пути позволяет рассчитать возможные календарные графики выполнения комплекса работ на основе описанной логической структуры сети и оценок продолжительности выполнения каждой работы, определить критический путь для проекта в целом.
Сетевой график критического пути можно выстроить, как указано на рис. Г.4.
Полный резерв времени, или запас времени, - это разность между датами позднего и раннего окончаний (начал) работы. Управленческий смысл резерва времени заключается в том, что при необходимости урегулировать технологические, ресурсные или финансовые ограничения проекта он позволяет руководителю проекта задержать работу на этот срок без влияния на срок завершения проекта в целом. Работы, лежащие на критическом пути, имеют временной резерв, равный нулю.
Диаграмма Ганта - горизонтальная линейная диаграмма, на которой задачи проекта представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания, задержками и, возможно, другими временными параметрами. Пример отображения диаграммы Ганта представлен на рис. Г.5.
Процесс разработки сетевой модели включает в себя:
Определение списка работ проекта;
Оценку параметров работ;
Определение зависимостей между работами.
Определение комплекса работ проводится для описания деятельности по проекту в целом, с учетом всех возможных работ.
Оценка параметров работ является ключевой задачей руководителя проекта, привлекающего для решения этой задачи членов команды, ответственных за реализацию отдельных частей проекта. Ценность календарных графиков, стоимостных и ресурсных планов, получаемых в результате анализа сетевой модели, полностью зависит от точности оценок продолжительности работ, а также оценок потребностей работ в ресурсах и финансовых средствах.
Определение зависимостей между работами необходимо для расчета календарного графика по проекту. Связь предшествования отображает в расписании логическую зависимость между работами. Наиболее частой причиной таких зависимостей являются технологические ограничения (начало одних работ зависит от результатов других), хотя возможны и ограничения, диктуемые другими соображениями. Эти связи образуют структуру сети. Совокупность взаимосвязей между работами определяет последовательность выполнения работ.
Завершающим этапом определения зависимостей является проверка взаимосвязей на петли и другие логические ошибки. После построения структуры сети и выполнения оценок продолжительностей работ команда проекта имеет все необходимое для расчета календарного графика.
Календарное планированиетребует определенных входных данных. После их ввода производится процедура прямого и обратного прохода по сети и вычисляется выходная информация.
Для расчета календарного графика требуются следующие входные данные:
- набор работ;
- зависимости между работами;
- оценки продолжительности каждой работы;
- календарь рабочего времени проекта (в наиболее общем случае возможно задание собственного календаря для каждой работы);
- календари ресурсов;
- ограничения на сроки начала и окончания отдельных работ или этапов;
- календарная дата начала проекта.
Любое изменение даты начала проекта повлечет пересчет сроков выполнения каждой работы. Для процессов детального планирования даты начала подпроектов или пакетов работ определяются на основании укрупненных планов. При наличии входных данных производится процедура расчета расписания вперед и назад и вычисляется выходная информация.
Расчет расписания впередначинается с работ, не имеющих предшественников. В его ходе определяются ранние даты работ, под которыми понимаются наиболее ранние возможные сроки начала и окончания работ при условии, что предыдущие работы завершены:
Расчет расписания назадначинается с работ, не имеющих последователей. В его ходе определяются поздние даты работ, под которыми понимаются наиболее поздние возможные сроки начала и окончания работ при условии, что дата завершения проекта не будет задержана:
На основании рассчитанных ранних и поздних дат начала работ определяются величины временных резервов для каждой работы.
Полный резервявляется наиболее значимым из всех резервов. Он представляет собой время, на которое может быть задержана дата завершения работы без задержки планового срока завершения проекта. Свободный резерв показывает время, на которое может быть задержано выполнение работы без ущерба для полного резерва последующих работ сети (без задержки их раннего начала).
Результаты вычислений по МКП позволяют получить:
- общую продолжительность проекта и календарную дату его окончания. Для выявления командой приемлемых результатов с точки зрения целей возможно проведение дальнейших исследований по сценарию «что, если»;
- работы, лежащие на критическом пути. Любая задержка таких работ приведет к задержке даты завершения проекта. Все критические работы имеют резерв времени, в общем случае равный нулю, что означает, что их ранние и поздние сроки выполнения совпадают;
- ранние и поздние календарные даты начала и окончания каждой работы.
Анализ по МКП (метод календарного планирования) не требует установки жестких дат начала для работ, не лежащих на критическом пути. В отличие от критических работ они могут быть запланированы на любое время между их ранними и поздними датами.
Расчет по МКП и анализ календарного графика работ с использованием компьютерных средств можно проводить по мере необходимости, всякий раз, когда проводится обновление информации или изменяются внешние условия по проекту.
Информация, полученная в результате вычислений, может быть представлена либо в табличной форме (рис. Г.6), либо в виде календарно-сетевого графика.
Сетевое планирование процессов – генеральный инструмент проектного управления. Оно помогает максимально эффективно использовать потенциал сотрудников компании, проводить инновационные разработки и выводить новые бренды на потребительский рынок.
Особенности
Сетевое планирование и управление позволяет определить примерную дату окончания проекта за счет анализа сроков выполнения его реализованных и нереализованных частей. В его основе лежит простое математическое моделирование комплексных мероприятий и точечных действий для решения какой-то одной конкретной задачи. Фактически планирование – это комплекс расчетных, организационных и графических методов, которые позволяют не только осуществлять качественную разработку проекта, но помогают перестроить его в режиме реального времени в зависимости от меняющихся внешних условий.
Оно позволяет равномерно распределить задачи с учетом:
- ограниченности ресурсов (материальных и нематериальных);
- регулярно обновляемой информации;
- отслеживания сроков выполнения.
Такой способ минимизирует риски и исключит возможность появления дедлайна. В сетевом планировании широко развит системный подход. Нередко для запуска какого-либо проекта требуется работа сотрудников из разных подразделений предприятия (иногда даже привлекают специалистов на аутсорсе), поэтому только их слаженные действия в единой организационной системе позволит выполнить работу точно в срок.
Ключевой целью сетевого планирования в управлении является сокращение продолжительности проекта при условии сохранения параметров качества и объема продукции.
Сферы применения
Сетевые методы планирования бизнес-процессов и управления на предприятии пользуются популярностью в различных сферах деятельности. Наибольшее применение они нашли в тех проектах, в которых необходимо сначала придумать и создать новый продукт, а уже только потом предложить его потребителю. К таким сферам бизнеса относятся:
- НИиОКР;
- инновационная деятельность;
- технологическое проектирование;
- опытное производство;
- автоматизация бизнес-процессов;
- тестирование серийных образцов;
- модернизация оборудования;
- исследование конъюнктуры рынка;
- кадровое управление и рекрутинг.
Решаемые задачи
Внедрение моделей сетевого планирования и управления на предприятии позволяет решить целый комплекс задач:
- временной анализ проекта:
- расчет сроков выполнения работ;
- определение временных резервов;
- нахождение проблемных проектных участков;
- поиск критических путей решения проблем;
- ресурсный анализ, позволяющий составить календарный план расходования имеющихся ресурсов;
- моделирование проекта:
- определение состава требуемых работ;
- установление между ними взаимосвязи;
- построение иерархической бизнес-модели процессов;
- определение интересов всех участников проекта;
- распределение имеющихся ресурсов:
- увеличение поступлений в зависимости от имеющихся потребностей;
- минимизация сроков и объемов поставляемых ресурсов в одной части проекта и их увеличение – в другой.
Но точная формулировка задач планирования и рационального управления зависит от отрасли, для которой разрабатывается бизнес-проект. В некоторых отраслях основным считается человеческий (нематериальный) ресурс, а его расходование зависит не только от вложенных предприятием средств на обучение и лицензирование, но и от личностного потенциала сотрудников, измерить который чрезвычайно сложно.
Инструментарий
Главными инструментами временного и ресурсного планирования считаются графики или диаграммы. Они позволяют визуально определить состояние выполняемых работ и зависимость между ними. Сетевой график планирования и эффективного управления показывает сроки выполнения операций, требуемые ресурсы и денежные расходы. Можно выделить две разновидности диаграмм:
- моделирование проекта в виде множества вершин, связанных линиями, которые показывают взаимосвязи между работами;
- отображение работы в виде линии между событиями («вершина-событие»).
Первый метод используется чаще, поскольку при сетевом планировании продуктивнее отталкиваться непосредственно от выполняемых работ и требуемых ресурсов, а не от точных сроков начала и окончания проекта.
Пошаговое построение сетевого графика
В рамках деятельности любой компании лучше всего строить график по методу критического пути. Этот способ построения имеет несколько ключевых пунктов:
- формулировка цели планирования;
- установление возможных ограничений (ресурсы, финансы);
- определение состава действий, которые нужны для достижения цели (все действия оформляются отдельными файлами, загружаются в программу типа MS Visio или пишутся на обычных карточках);
- для каждого действия отмечаются длительность выполнения, ресурсы, инструменты и ответственных лиц;
- составление иерархии действий;
- отображение взаимосвязи между операциями (в т.ч. по самым ранним и поздним срокам начала и окончания процесса);
- вычисление резерва времени для каждого действия (разница между ранним и поздним началом или окончанием проекта);
- определение критического пути, в котором нет временного резерва для каждого действия, т.е. все они выполняются слаженно, быстро и без перерывов.
Преимущества использования
Первый сетевой график был применен в 50-х годах прошлого столетия, но до сих пор он не теряет своей актуальности. Это связано с его несомненными преимуществами. Ведь с помощью диаграмм можно:
- осуществлять слаженное, обоснованное и оперативное планирование критических бизнес-процессов;
- выбирать оптимальную продолжительность процесса;
- определять и использовать имеющиеся резервы;
- оперативно корректировать план работ в зависимости от изменений внешних факторов;
- полностью внедрить системный подход на производстве;
- применять компьютерные технологии, которые увеличивают скорость и качество построения сетевых моделей.
Методы планирования
В рамках управления проектами используются различные методы сетевого планирования. Применение определенных технологий связано с изменяемыми или неизменяемыми параметрами выполняемых работ.
Детерминированные сетевые модели
Детерминированными моделями называют те проекты, в которых последовательность и продолжительность работ признана однозначной вне зависимости от факторов внешней среды. Они позволяют воссоздать идеальный процесс, к которому следует стремиться при реальной проектной деятельности. Существует несколько методов построения детерминированных моделей:
- двухмерная циклограмма, где одна ось отвечает за время, а вторая – за объем работ;
- диаграмма Гантта, в котором проект представлен в графическом и в табличном виде;
- метод сетевого графика, позволяющий решить задачи производства за счет рационального использования ресурсов или сокращения времени проектирования.
Вероятностные модели
Эти методы применяются в тех случаях, когда точно неизвестна продолжительность и очередность выполняемых работ. Чаще всего это связано с сильной зависимостью от факторов внешней среды:
- погодных условий;
- надежности поставщиков;
- государственной политики;
- результатов экспериментов и опытов.
Существуют альтернативные и не альтернативные вероятностные модели. Для их построения используют следующие методы:
- PERT (для оценки и анализа программ);
- Монте-Карло (имитационное моделирование этапов проекта);
- GERT (программный анализ и оценка с помощью графики).
Дополнительные методы
Также существуют дополнительные модели графического построения:
- матричный метод диагональной таблицы (с ориентацией на определенные события);
- секторный метод, где круг, обозначаемый выполняемым действием, делят на несколько секторов, которые показывают наиболее ранние и поздние даты начала и окончания работ;
- четырехсекторный метод.
Использование определенных методов построения связано с целями и задачами планирования. Также каждая компания может разработать свою сетевую модель и интегрировать ее в проект.
Заключение
Главная задача сетевого планирования и управления на предприятии заключается в уменьшении продолжительности выполнения проекта, а не в его увеличении. Поэтому для эффективной работы следует применять только те методики и технологии, которые будут понятны сотрудникам.
Сетевые графики
