СПУ представляет собой систему методов и моделей планирования и управления разработкой сложных взаимосвязанных комплексов работ: крупных народно-хозяйственных комплексов, комплексных целевых программ (например, программа подготовки к олимпиаде «Сочи-2014»), технической подготовки производства на крупных промышленных предприятиях, планов строительства и реконструкции жилых и промышленных комплексов и т.п.
СПУ основано на моделировании процесса с помощью построения сетевого графика, отображающего планируемый комплекс работ.
Система СПУ позволяет:
Формировать календарный план реализации некоторого комплекса работ;
Выявлять и мобилизовать резервы времени, трудовые, материальные ресурсы и денежные ресурсы;
Осуществлять управление комплексом работ по принципу «ведущего звена» с прогнозированием и предупреждением возможных срывов в ходе работ.
Сетевая модель представляет собой план выполнения некоторого комплекса взаимосвязанных работ (операций), заданную в специфической форме сети, графическое изображение которой называется сетевым графиком . Сетевой график – это ориентированный граф без контуров, отражающий логическую взаимосвязь всех операций (работ).
Главными элементами сетевой модели являются события и работы.
Работа (операция) – это активный процесс, требующий затрат ресурсов (например, сборка изделия, рытье котлована и т.п.), либо пассивный процесс(ожидание) – протяженный во времени процесс, не требующий затрат ресурсов (например, процесс сушки после покраски, процесс твердения бетона и т.п.). Кроме активных и пассивных работ выделяются фиктивные работы – логические зависимости (связи) между работами и (или) событиями, не требующие затрат времени и ресурсов.
Событие – это результат (промежуточный или конечный) выполнения одной или нескольких работ. Событие может свершиться только тогда, когда закончатся все работы, предшествующие этому событию. Последующие работы могут начаться только тогда, когда событие свершится. Предполагается, что событие не имеет продолжительности и совершается как бы мгновенно.
Среди событий сетевой модели выделяют исходное и завершающее события. Исходное событие не имеет предшествующих работ и событий, относящихся к рассматриваемому комплексу работ (это событие – начало всего комплекса работ). Завершающее событие не имеет последующих работ и событий (это событие – окончание всего комплекса работ).
События на сетевом графике изображаются кружками (вершинами графа), и работы – стрелками (ориентированными дугами графа).
Путь – любая непрерывная последовательность (цепь) работ и событий.
Полный путь – любой путь, начало которого совпадает с исходным событием, а конец – с завершающим.
Критический путь – наиболее продолжительный полный путь в сетевом графике. Этот путь не имеет резервов и включает самые напряженные работы комплекса. Все остальные работы (не лежащие на критическом пути) являются некритическими и имеют резервы времени, которые позволяют передвигать сроки их выполнения, не влияя на общую продолжительность работ.
Все события и работы в сетевом графике нумеруются. При этом работы удобно нумеровать двумя числами: первое число – номер события из которого исходит работа, второе число – номер события, к которому приводит работа.
При построении сетевых моделей необходимо соблюдать следующие правила:
1. Сеть вычерчивается слева направо, и каждое событие с большим номером изображается правее (или на одном уровне) предыдущего. Ориентация стрелок, изображающих работы, также в основном должна быть слева направо. При этом каждая работа должна выходить из события с меньшим номером и входить в событие с большим номером.
2. Два события могут быть объединены только одной работой. Для изображения параллельных работ вводятся промежуточные события и фиктивные работы.
3. В сети не должно быть тупиков, то есть событий (кроме завершающего), из которых не выходит ни одна работа.
4. В сети не должно быть событий (кроме исходного), которым не предшествует хотя бы одна работа.
5. В сети не должно быть замкнутых контуров, состоящих из взаимосвязанных работ, образующих замкнутую цепь.
Отметим, что над стрелками, обозначающими работы, в сетевом графике обычно указывается их (работ) продолжительность.
Приведем пример построения сетевого графика. П
Пусть речь идет об издании книги некоторого автора некоторым издательством. Упрощенная последовательность процессов (работ), приводящая к реализации проекта издания книги представлена в таблице 7.1.
Таблица 7.1. Исходные данные процесса издания книги.
| Процесс (работа) | Предшествующие процессы, которые должны быть выполнены до начала данного | Длительность (недели) |
| - | ||
| - | ||
| C: Разработка обложки книги | - | |
| D: Подготовка иллюстраций | - | |
| A,B | ||
| E | ||
| F | ||
| D | ||
| I: Подготовка печатных форм | G,H | |
| C,I |
Сетевой график, отображающий комплекс работ по изданию книги представлен на рисунке 7.1 (Красным выделен критический путь, расчет произведен ниже)
Рис.7.1. Сетевой график комплекса работ по изданию книги.
Расчет сетевого графика заключается в определении:
Ранних сроков свершения событий, ранних сроков начала и окончания работ;
Поздних сроков наступления событий, поздних сроков начала и окончания работ;
Резервов времени работ и событий, критического пути.
Введем следующие обозначения:
Тi р – ранний срок наступления события i ;
Тi п – поздний срок наступления события i ;
Тij рн – ранний срок начала работы ij ;
Тij ро – ранний срок окончания работы ij ;
Тij пн – поздний срок начала работы ij ;
Тij по – поздний срок окончания работы ij ;
R i – резерв времени события i ;
R ij – резерв времени работы ij ;
tij – продолжительность выполнения работы ij .
Алгоритм расчета параметров сетевого графика состоит из следующих основных этапов:
Этап 1. Двигаясь от исходного события к завершающему, определяются ранние сроки наступления событий, ранние сроки начала и окончания работ:
1.1 Ранний срок наступления исходного события полагается равным нулю: То р = 0.
Ранний срок начала всех работ, исходящих из исходного события также полагается равным нулю: Тоj рн = 0.
Ранний срок окончания работ, исходящих из исходного события определяется по формуле: Тоj ро = Тоj рн + tоj
1.2. Ранний срок наступления события j определяется по формуле:
Тj р = max { Тi р + tij }
Ранний срок наступления события j – это самый ранний срок, к которому завершаются все работы, предшествующие этому событию.
Ранний срок начала всех работ, исходящих из события j полагается равным раннему
сроку наступления события:: Тjk рн = Тj р
Ранний срок окончания работ, исходящих из события j определяется по формуле:
Тоj ро = Тоj рн + tоj
Этап 2. Двигаясь от завершающего события к исходному, определяются поздние сроки наступления событий, поздние сроки начала и окончания работ.
2.1. Для завершающего (конечного) события поздний срок его наступления полагается равным раннему, определенному на первом этапе:
Тk п = Тk р (здесь номером k обозначен номер завершающего события сети)
Для всех работ, входящих в завершающее событие (то есть для работ, результатом которых является завершающее событие сети) определяются поздние сроки начала и окончания по формулам:
2.2. Поздний срок наступления события i определяется по формуле:
Тi п = min { Тj п - tij }
Выбор минимального значения происходит по всем событиям {j}, которые непосредственно связаны с событием i через работы, то есть в сети есть работа ij.
Поздний срок наступления события i – это предельный срок, когда событие может наступить, не повлияв при этом на общий срок завершения всего комплекса работ.
Для всех работ, результатом которых является событие i, определяются поздние сроки начала и окончания по формулам:
Тik по = Тk п; Тik пн = Тik по – tik .
2.3. Для всех событий и работ определяются резервы времени:
Ri = Тi п – Тi р; Rij = Тij пн – Тij рн = Тij по – Тij ро
События и работы, резерв времени которых равен нулю , образуют критический путь . Именно работы, составляющие критический путь, определяют общую продолжительность всего комплекса, и любая задержка в их выполнении приводит к увеличению сроков выполнения всего комплекса работ.
События и работы, не лежащие на критическом пути, имеют резервы времени, отличные от нуля. Резерв показывает, на какой допустимый срок можно задержать наступление события, или на какой срок увеличить продолжительность выполнения работы, не вызывая при этом увеличения времени выполнения всего комплекса работ.
Рассчитаем сетевой график, представленный на рисунке 7.1, исходные данные которого представлены в таблице 7.1. Предварительно, с учетом построенного графика, обозначим работы с помощью двух чисел (первое число –номер события, из которого исходит работа, второе – номер события, к которому приводит работа), и заполним графы 1-3 таблицы 7.2. В последующих графах произведен расчет ранних и поздних сроков начала т окончания работ, а также резерва работ. Работы, составляющие критический путь выделены красным шрифтом.
Таблица 7.2. Расчет сетевого графика процесса издания книги.
| Процесс (работа) | Номер работы | Длит. (недели) | Тij рн | Тij ро | Тij по | Тij пн | Rij |
| A: Прочтение рукописи редактором | 0,1 | ||||||
| B: Пробная верстка отдельных страниц | 0,2 | ||||||
| C: Разработка обложки книги | 0,7 | ||||||
| D: Подготовка иллюстраций | 0,3 | ||||||
| Фиктивная работа | 1,2 | ||||||
| E: Просмотр автором редакторских правок | 2,4 | ||||||
| F: Верстка (создание макета книги) | 4,5 | ||||||
| G: Проверка автором макета книги | 5,6 | ||||||
| H: Проверка автором иллюстраций | 3,6 | ||||||
| I: Подготовка печатных форм | 6,7 | ||||||
| J: Печать и брошюровка книги | 7.8 |
После изучения данного раздела следует выполнить задачи 6,7 контрольной работы № 6
ЛИТЕРАТУРА
1. Экономико-математические модели и методы: учебно-практическое пособие/Под ред. С.И. Макарова, С.А. Севастьяновой. – М.: КНОРУС,2009
2. Орлова И.В. Экономико-математические методы и модели: компьютерное моделирование.- М.: Вуз. учеб., 2010
3. Мадера А.Г. Математические модели в управлении. -М.: РГТУ, 2007
4. Бразовская Н.В. Математические методы принятия управленческих решений. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2009
5. Вагнер Г. Основы исследования операций: В Зт. – М.: Мир, т. 1 1972, т. 2,3 – 1973
6. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. – М.: Наука, 1988
7.1.СЕТЕВОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
Сетевое планирование - это одна из форм графического отражения содержания работ и продолжительности выполнения планов. Как правило, сетевое планирование используется при составлении стратегических планов и долгосрочных комплексов различных видов деятельности предприятия (проектной, плановой,
организационной и др.).
Наряду с линейными графиками и табличными расчетами сетевые методы планирования широко применяются при разработке перспективных планов и моделей сложных производственных систем и других объектов долгосрочного использования.
Сетевые планы работ предприятия по созданию новой конкурентоспособной продукции содержат не только общую длительность всего комплекса проектно-производственной и финансово-экономической деятельности, но и продолжительность и последовательность отдельных процессов или этапов, а также потребность необходимых экономических ресурсов.
Впервые планы-графики выполнения производственных процессов были применены на американских фирмах Г. Гантом. На линейных (ленточных) графиках по горизонтальной оси в выбранном масштабе откладывается продолжительность работ по всем" стадиям, этапам производства. Содержание циклов работ (с необходимой степенью их расчленения на отдельные части или элементы) изображается по вертикальной оси. Линейные графики обычно применяются на отечественных предприятиях в процессе краткосрочного или оперативного планирования производственной деятельности. Основной недостаток таких планов-графиков - невозможность тесной взаимоувязки отдельных работ в единую производственную систему или общий процесс достижения запланированных конечных целей предприятия.
В отличие от линейных графиков сетевое планирование служит основой для экономических и математических расчетов, графических и аналитических вычислений, организационных и управленческих решений, оперативных и стратегических планов. Сетевое планирование обеспечивает не только изображение, но и моделирование, анализ и оптимизацию проектов выполнения сложных технических заданий, конструкторских разработок и т.д.
Под сетевым планированием принято понимать графическое изображение определенного комплекса выполняемых работ, которое не только отражает их логическую последовательность, существующую взаимосвязь и планируемую продолжительность, но обеспечивает также последующую оптимизацию разработанного графика с тем, чтобы использовать его для текущего управления ходом работ.
Сетевое планирование основывается на теории графов. Под графом понимается совокупность точек (узлов), соединенных между собой линиями. Направление линий показывается стрелками. Отрезки, соединяющие вершины, называются ребрами (дугами) графов. Ориентированным называется такой граф, на котором стрелками указаны направления всех его ребер, или дуг. Графы носят названия карт, лабиринтов, сетей и диаграмм.
Теория графов оперирует такими понятиями, как пути, контуры и др. Путь - это последовательное соединение дуг, т.е. конец каждого предыдущего отрезка совпадает с началом последующего. Контур - это путь, начальная вершина которого совпадает с конечной. Другими словами, сетевой график - это ориентированный граф без контуров, дуги (ребра) которого имеют одну или несколько числовых характеристик. На графике ребрами считаются работы, а вершинами - события.
Работой называется любой производственный процесс или иные действия, приводящие к достижению определенных результатов. Работой считается и возможное ожидание начала последующих процессов, связанное с перерывами или дополнительными затратами времени. Работа-ожидание требует обычно затрат рабочего времени без использования ресурсов, например остывание нагретых заготовок, затвердевание бетона и т.д. Кроме действительных работ и работ-ожиданий, существуют фиктивные работы, или зависимости. Фиктивной работой считается логическая связь или зависимость между какими-то конечными процессами или событиями, не требующая затрат времени. На графике фиктивная работа изображается штриховой линией.
Событиями считаются конечные результаты предшествующих работ. Событие фиксирует факт выполнения работы, конкретизирует процесс планирования, исключает возможность различного толкования различных процессов и работ. В отличие от работы, как правило, имеющей свою продолжительность во времени,
Событие представляет только момент свершения планируемого действия, например: цель выбрана, план составлен, товар произведен, продукция оплачена, деньги поступили и т.д. События бывают начальными (исходными) или конечными (завершающими), простыми или сложными, а также промежуточными, предшествующими или последующими и т.д.
Существует три основных способа изображения событий и работ на сетевых графиках: вершины-работы, вершины-события и смешанные сети.
В сетях типа «вершины-работы» все процессы или действия представлены в виде следующих один за другим прямоугольников, связанных логическими зависимостями.
Как видно из сетевого графика (рис. 1), на нем изображена простая модель, или сеть, состоящая из пяти взаимосвязанных работ: А, Б, В, Г и Д. Исходной является работа А, за которой следуют промежуточные работы Б, В и Г и далее завершающая работа Д.
В сетях типа «вершины-события» все работы или действия представлены стрелками, а события - кружками (рис. 2). На этом сетевом графике отражен простой производственный процесс, включающий шесть взаимосвязанных событий: 0, 1, 2, 3, 4 и 5. Начальным в данном случае является нулевое событие, конечным - пятое, все остальные - промежуточные.
Сетевые графики служат не только для планирования разнообразных работ, но и для их координации между руководителями и исполнителями проектов, а также для рационального использования производственных ресурсов.
Сетевое планирование успешно применяется в различных сферах предпринимательской и производственной деятельности, таких, как:
Научно-исследовательские работы;
Проектирование опытно-конструкторских разработок;
Осуществление организационно-технологических проектов;
Освоение опытного и серийного производства продукции;
Строительство и монтаж промышленных объектов;
Ремонт и модернизация технологического оборудования;
Разработка бизнес-планов производства новых товаров;
Реструктуризация действующего производства в условиях рынка;
Подготовка и расстановка различных категорий персонала;
Управление инновационной деятельностью и т.п.
Применение сетевого планирования в современном производстве способствует решению стратегических и оперативных задач. Сетевое планирование позволяет:
1) обоснованно выбирать цели развития каждого подразделения предприятия с учетом существующих рыночных требований и планируемых конечных результатов;
2) четко устанавливать детальные задания всем подразделениям и службам предприятия на основе их взаимоувязки с единой стратегической целью в планируемом периоде;
3) привлекать к составлению планов-проектов опытных и высококвалифицированных исполнителей предстоящих работ;
4) более эффективно распределять и рационально использовать ресурсы предприятия;
5) прогнозировать ход выполнения основных этапов работ, и своевременно корректировать сроки;
6) проводить многовариантный экономический анализ различных технологических методов и последовательности путей выполнения работ, а также распределения ресурсов.
7) оперативно получать необходимые плановые данные о фактическом состоянии ходе работ, издержках и результатах производства.
8) увязывать в процессе планирования и управления работами долгосрочную общую стратегию и краткосрочные конкретные цепи предприятия.
Важнейшие этапы сетевого планирования производственных
Разбивка комплекса работ на отдельные составляющие и их
закрепление за ответственными исполнителями;
Выявление и описание каждым исполнителем событий и работ, необходимых для достижения поставленной цели;
Построение первичных сетевых графиков и уточнение содержания планируемых работ;
Сшивание частных сетей и построение сводного сетевого графика выполнения комплекса работ;
Обоснование или уточнение времени выполнения каждой работы в сетевом графике.
Разбивку (расчленение) комплекса планируемых работ осуществляет руководитель проекта. В ходе сетевого планирования применяются два способа распределения выполняемых работ: разделение функций между исполнителями (горизонтальное распределение); построение схемы уровней руководства проектом (вертикальное распределение). В первом случае простая система или объект подразделяются на отдельные процессы, части или элементы, для чего может быть построен укрупненный сетевой график. Затем каждый процесс делится на операции, приемы и другие расчетные действия. На каждую составляющую комплекса работ создается свой сетевой график. Во втором случае сложный проектируемый объект делится на отдельные части путем построения известной иерархической структуры соответствующих уровней управления проектом.
Составление сетевых графиков на каждом уровне проводится их руководителями или ответственными исполнителями. Каждый из ни в процессе сетевого планирования:
o составляет первичный сетевой график на заданный объем работ;
o оценивает ход выполнения закрепленных за ним работ и представляет необходимую информацию своему руководству;
o участвует совместно с работниками производственных подразделений или функциональных органов в подготовке плановых и управленческих решений;
o обеспечивает выполнение принимаемых решений.
Первичные сетевые графики, построенные на уровне ответственных исполнителей, должны быть детализированы таким образом, чтобы в них можно было отразить как всю совокупность выполняемых работ, так и все существующие взаимосвязи между отдельными работами и событиями. Вначале необходимо выявить, какими событиями будет характеризоваться комплекс работ, порученный ответственному исполнителю. Каждое событие должно устанавливать завершенность предшествующих действий, например: выбрана цель проекта, обоснованы способы проектирования, рассчитаны показатели конкурентоспособности и т.п. Все события и работы, входящие в заданный комплекс, рекомендуется перечислять в порядке их выполнения.
Сшивание сетевого графика осуществляет ответственный исполнитель на основе установленного перечня работ.
Завершающий этап сетевого планирования - определение продолжительности выполнения отдельных работ или совокупных процессов. В детерминированных моделях длительность работ считается неизменной. В реальных условиях время выполнения разнообразных работ зависит от большого числа факторов (как внутренних, так и внешних) и поэтому считается случайной величиной. Для установления длительности любых работ необходимо в первую очередь пользоваться соответствующими нормативами или нормами трудовых затрат. При отсутствии исходных нормативных данных продолжительность всех процессов и работ может быть установлена различными методами, в том числе и с применением экспертных оценок.
Длительность планируемого процесса должны оценивать наиболее опытные специалисты-эксперты, руководители или ответственные исполнители работ. При выборе оценки необходимо максимально использовать имеющиеся на производстве справочно-нормативные материалы.
Полученную оценку следует рассматривать как временной ориентир или возможный вариант продолжительности работ. При изменении проектных условий установленные оценки необходимо корректировать в ходе выполнения сетевых графиков.
В процессе сетевого планирования экспертные оценки длительности предстоящих работ обычно устанавливаются ответственными исполнителями. По каждой работе, как правило, дается несколько оценок времени: минимальная T min , максимальная Т тях и наиболее вероятная Т ив. Если определять продолжительность работ только по одной оценке времени, то она может оказаться далекой от реальности, что приведет к нарушению всего хода работ по сетевому графику. Оценка продолжительности работ выражается Ц человеко-часах, человеко-днях или других единицах времени.
Минимальное время - это наименьшее из возможных рабочее время выполнения проектируемых процессов. Вероятность осуществления работы за такое время невелика. Максимальное время - это наибольшее время выполнения работы с учетом риска и крайне неудачного стечения обстоятельств. Наиболее вероятное время - это возможное или близкое к реальным условиям время выполнения работы.
Полученная наиболее вероятная оценка времени не может быть принята в качестве нормативного показателя ожидаемого времени выполнения работ, так как в большинстве случаев эта оценка субъективна и во многом зависит от опыта ответственного исполнителя работ. Поэтому, для того чтобы определить ожидаемое время выполнения каждой работы, экспертные оценки подвергают статистической обработке
В практике сетевого планирования наиболее распространен метод критического пути (сеть типа «вершина-событие»), в котором узлы представляют собой начало или окончание завершающего события процесса работы и изображаются кружками, а сами работы - стрелками.
Практическое структурирование проекта начинается с составления перечня работ, в котором все виды работ приводятся с соответствующими условными обозначениями. Определить и тем самым разграничить работы по видам достаточно сложно. Важно соблюдать соответствующую проблеме степень детализации. Перечень работ содержит характеристики необходимых для их выполнения материалов и мощностей по видам (персонала, машин, инструмента), срокам и объемам.
В заключение последовательно устанавливают причинно-следственные связи между работами. Это делают, либо задавая параметры одних работ, непосредственно предшествующих другим работам, либо указывая непосредственно следующие работы. После этого составляют соответствующий сетевой план.
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. 3).
Рис. 3. Фрагмент сети «вершина-работа»
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. 4).
Рис. 4. Фрагмент сети «вершина-событие»
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. 5).
Рис.5. Пример петли в сетевой модели
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.
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 с помощью современных компьютерных средств представлен на рис. 6.
Процесс сетевого планирования предполагает, что вся деятельность будет описана в виде комплекса работ или работ с определенными взаимосвязями между ними. Для расчета и анализа сетевого графика используется набор сетевых процедур, известных под названием «процедуры метода критического пути».
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. Работа является основным элементом сетевой модели. Под работами понимается деятельность, которую необходимо выполнить для получения конкретных результатов.
Пакеты работ определяют деятельность, которую необходимо осуществить для достижения результатов проекта, которые могут выделяться вехами.
Прежде чем начать разработку сетевой модели, необходимо убедиться, что на нижнем уровне СРР определены все работы, обеспечивающие достижение всех частных целей проекта. Сетевая модель образуется в результате определения зависимостей между этими работами и добавления связующих работ и событий. В общем виде данный подход основан на предположении, что каждая работа направлена на достижение частного результата. Связующие работы, возможно, и не требуют получения какого-либо материального конечного результата, например работа «организация исполнения».
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.
Оценки должны производиться для каждой детальной работы, а затем могут быть агрегированы и обобщаться по каждому из уровней СРР в плане проекта.
Рисунок 6 Диаграмма Ганга
Могут строиться не только в виде формул (аналитическое представление модели), но и в виде числовых примеров (численное представление), в виде таблиц (матричное) и в виде графов (сетевое представление).
Соответственно по этому принципу различают модели:- Аналитические
- Матричные
- Сетевые
В используется метод сетевого планирования. Он базируется на применении сетевых графиков . Последние выражаются в виде определенной цепи работ и событий, связанных технологической последовательностью. Под работой здесь понимается процесс, который предшествует возникновению определенного события. Работа включает как технологические процессы, так и время ожидания, сопряженное с перерывами в этих процессах. Под событием понимают результат работы, без которого не могут быть начаты другие работы. В сетевых графиках события обозначаются кружками, где внутри пишется номер. Стрелки, помещающиеся между кружками, выражают намеченную последовательность выполнения работ. Числа, указанные возле стрелок, характеризуют намеченную длительность выполнения работ. С помощью сетевых графиков достигается либо оптимизация времени выполнения, либо оптимизация величины себестоимости осуществляемых работ.
Сетевой графикМодель сетевая (модель управления и планирования производством) — план выполнения некоторой совокупности взаимосвязанных операций (работ) заданный в специфической форме сети. Примером данной модели может служить сетевой график.
В кружках указаны номера событий, соединительными линиями (стрелками) работа, а цифры над ними указана ориентировачная стоимость, продолжительность или трудоемкость работ. В соответствии элементам графов (дугам и вершинам) ставятся числовые оценки (параметры операции: продолжительность, стоимость или трудоемкость). Что позволяет осуществлять глубокий анализ, а в ряде случаев оптимизацию.
Сетевая модель определяет с любой требуемой степенью детализации состав работ комплекса и порядок выполнения их во времени.
Отличительной особенностью сетевой модели в сравнении с другими формами представления планов является четкое определение всех временных взаимосвязей операций.
Сетевые модели используются не только как средство решения разнообразных задач планирования и прогнозирования. Сетевые модели также служат для построения специального класса системы организационного управления, получивших название систем сетевого планирования и управления.
Среди различных методом систем сетевого планирования и управления наиболее распространены: метод критического пути — анализ состояния процесса в каждый заданный момент времени и определение последовательности работ с целью избежания задержки времени выполнения плана к намеченному сроку и метод оценки пересмотра программ.
Сетевая модель - это разновидность планов-графиков выполнения производственных процессов, которые впервые были применены на американских фирмах Г. Ганттом. На линейных или ленточных графиках по горизонтальной оси в выбранном масштабе времени откладывается продолжительность работ по всем стадиям, этапам производства, т.е. календарные дни фиксируются от начала производства до его окончания. Содержание циклов работ изображается по вертикальной оси с необходимой степенью их расчленения на отдельные части или элементы. Такие графики называют графиком Гантта. Цикловые или линейные графики обычно применяются на отечественных предприятиях в процессе краткосрочного или оперативного планирования производственной деятельности. Основным недостатком таких планов является отсутствие возможности тесной взаимоувязки отдельных работ в единую производственную систему или общий процесс достижения запланированных конечных целей предприятия (фирмы).
Другим вариантом плана-графика является сетевое планирование - одна из форм графического отражения содержания работ и продолжительности выполнения планов и проектных, плановых, организационных и других видов деятельности предприятия.
Под сетевым планированием принято понимать графическое изображение определенного комплекса выполняемых работ, отражающее их логическую последовательность, существующую взаимосвязь и планируемую продолжительность и обеспечиваю- гцее последующую оптимизацию разработанного графика на основе экономико-математических методов и компьютерной техники с целью его использования для текущего управления ходом работ.
Сетевые модели предназначены для проектирования сложных производственных объектов и работ, включающих большое число различных элементов. Для несложных работ обычно используются линейные (или цикловые) графики.
Применение сетевого планирования в современном производстве способствует решению следующих задач: обоснованно выбирать цели развития каждого подразделения предприятия с учетом планируемых конечных результатов; устанавливать конкретные задания всем подразделениям и службам предприятия на основе их взаимоувязки с единой стратегической целью в планируемом периоде; привлекать к составлению планов-проектов непосредственных исполнителей основных этапов предстоящих работ, имеющих производственный опыт и необходимую квалификацию; рационально распределять и использовать имеющиеся ресурсы; прогнозировать своевременность выполнения основных работ, сосредоточенных на критическом пути, принимать упреждающие решения по корректировке планов-графиков выполнения работ с учетом изменения внешней и внутренней сред.
Сетевые модели могут быть весьма разнообразны как по организационной структуре производственной системы, так и по назначению сетевых графиков, а также по используемым нормативным данным и средствам обработки информации.
По организационной структуре различают внутрифирменные или отраслевые модели сетевого планирования, по назначению - единичного и постоянного действия. Сетевые модели бывают детерминированные, вероятностные и смешанные. В детерминированных сетевых графиках все работы стратегического проекта, их продолжительность и взаимосвязь, а также требования к ожидаемым результатам являются заранее определенными. В вероятностных моделях многие процессы носят случайный характер. В смешанных сетях одна часть работ является определенной, а другая - неопределенной. Модели могут быть также одноцелевые и многоцелевые.
Основным плановым документом в сетевой системе является график (или просто сеть), в котором отражаются логические взаимосвязи и результаты выполняемых работ.
Граф - это условная схема, состоящая из заданных точек (вершин), соединенных между собой определенной системой линий. Отрезки, соединяющие вершины, называются ребрами (дугами) графа. Ориентированным считается такой граф, на котором стрелками указаны направления всех его ребер или дуг. Графы носят название карт, лабиринтов, сетей и диаграмм. Исследование этих схем проводится методами теории, получившей название «теории графов», т.е. методы сетевого планирования базируются на теории графов. Она оперирует такими понятиями, как пути, контуры и др. Путь - это последовательность дуг или работ, когда конец каждого предыдущего отрезка совпадает с началом последующего. Контур означает такой конечный путь, у которого начальная вершина или событие совпадает с завершающим, конечным. Другими словами, сетевой график - это ориентированный граф без контуров, дуги, ребра которого имеют одну либо несколько числовых характеристик. На графике «вершины - события» ребрами считаются работы, а вершинами - события.
Основными элементами сетевой модели являются: работа, событие, продолжительность работы, различные виды путей.
Работа в сетевом графике изображается стрелкой. Различают несколько видов этого понятия:
- ? действительная работа - это процесс, требующий затрат времени и ресурсов (например, любая технологическая операция, выполняемая на производственном оборудовании, наладка этого оборудования); отражается в сетевом графике сплошной стрелкой;
- ? ожидание - это процесс, требующий только затрат времени и не нуждающийся в использовании ресурсов (например, процесс высыхания клея или краски, процесс брожения); отражается в сетевом графике сплошной стрелкой;
- ? зависимость, или « фиктивная работа », - логическая
связь между двумя или несколькими событиями, не требующая для своего осуществления ни затрат времени, ни ресурсов; указывающая на то, что определенное событие (работа) не может начаться без осуществления другого события (работы); отражается в сетевом графике пунктирной стрелкой.
Событие - это момент времени, определяющий возможность осуществления начала или окончания данной работы или нескольких работ. Продолжительность во времени события равна нулю, т.е. событие не имеет продолжительности и осуществляется мгновенно после выполнения предшествующих ему работ; обозначается кружком, его номер проставляется внутри кружка. Событие является разграничителем работ плана, т.е. это результат выполнения предшествующей работы, а также необходимое условие для начала следующей. События могут носить промежуточный или окончательный характер. Если событие имеет промежуточный характер, то оно является предпосылкой для начала следующих за ним работ. Таким образом, события имеют свойство соединения предшествующих работ с последующими.
Кроме промежуточных событий в сетевом графике имеются:
- ?исходное (начальное ) - не имеет входящих в него работ и обозначается как нулевое, оно выражает собой момент наступления условий для начала выполнения всего комплекса работ;
- ? завершающее (конечное ) - событие, в котором сходятся все работы, и ни одна работа из него не выходит, означающее собой момент окончания всего комплекса работ и достижения намеченной цели.
Любая работа может обозначаться двумя номерами событий (рис. 7.1):
- 1) номер события, от которого работа исходит (работа А обозначается (1 - 2) или (1->2));
- 2) в которое работа входит (работа Б обозначается (2 - 3)).
Рис. 7.1.
Взаимосвязанные между собой работы и события сетевого графика образуют пути , т.е. непрерывную последовательность работ. Путь определяется по направлению стрелок, причем ни один путь не должен дважды проходить через одно и то же событие. Длина пути рассчитывается как сумма продолжительности составляющих его работ. Различают несколько видов путей".
я полный - это последовательность работ по направлению стрелок от исходного до завершающего события;
- ? предшествующий - последовательность работ по направлению стрелок от начального до рассматриваемого; путь, следующий за данным событием до завершающего;
- ? путь между несколькими событиями",
я критический - полный путь максимальной продолжительности, определяющий конечный срок выполнения всего комплекса работ и достижения намеченной цели. Работы, расположенные на критическом пути, называют критическими (напряженными ). Все остальные работы являются некритическими (ненапряженными) и обладают резервами времени, которые позволяют передвигать сроки их выполнения и сроки свершения событий, не влияя на общую продолжительность выполнения всего комплекса работ.