Сетевой график – это динамическая модель проекта, которая отражает последовательность и зависимость работ, необходимых для успешного завершения проекта. Сетевой график отражает сроки выполнения запланированных работ и ресурсы, необходимые для их выполнения, а также прямые финансовые затраты, возникающие при реализации этих работ.
В английском языке для определения сетевого графика используется термин Project Network — is a graph depicting the sequence in which a project’s terminal elements are to be completed by showing terminal elements and their dependencies.
Основной целью использования сетевого графика является эффективное планирование и управление работами и ресурсами проекта. При этом, под ресурсами в данном контексте понимается как оборудование, производственные мощности или денежные средства, так и трудовые ресурсы, внутренние или внешние для организации, выполняющей проект.
Наибольшая эффективность применения сетевого графика достигается при его использовании для планирования проектов или отдельных взаимосвязанных работ. Сетевой график позволяет довольно точно определить плановые сроки завершения проекта и выявить возможные варианты их сокращения. И, что более важно, сетевой график позволяет на ранней стадии планирования проекта выявить критический путь. Кроме этого сетевой график позволяет осуществлять базовый контроль над ходом работ проекта, их сроками и исполнением бюджета.
Виды сетевых графиков
Сетевой график — это граф, на котором события (состояния работ или объектов в определенный момент времени) представлены в виде вершин, а работы проекта представлены в виде дуг, соединяющих вершины графа. Сетевой график, представленный в таком виде, изначально является частью метода PERT (Program Evaluation and Review Technique).
На практике же чаще используется другой вариант сетевого графика, когда вершинами графа являются работы, а дуги обозначают взаимосвязь между ними. Такой вид сетевого графика является частью метода критического пути (англ., CPM — Critical Path Method).
Рассмотрим второй вариант графика и алгоритм его построения подробнее.
Алгоритм построения сетевого графика
Алгоритм построения сетевого графика по методу критического пути состоит из 10 следующих шагов.
Шаг 1. Определить основную цель проекта
Определить основную цель проекта – результат, который должен быть получен после успешного завершения проекта. Это необходимо для определения границ проекта и первоначальной оценки его сроков.
Шаг 2. Выявить ограничения
Выявить ограничения, влияющие отдельные работы проекта или весь сетевой график. Типовыми ограничениями являются доступность ресурсов, сроки или стоимость. Кроме этого, ограничения могут быть заданы законодательными требованиям.
Шаг 3. Определить состав работ
Определить состав работ, необходимых для достижения цели, поставленной на шаге 1.
Шаг 4. Оценить длительность работ
Оценить длительность каждой из работ и определить ресурсы, необходимые для ее успешного выполнения. Команда управления проектом должна договориться о том, какие единицы измерения использовать для оценки длительности работ (часы, дни или, например, месяцы), а также выработать требования к максимальной длительности одной работы. Все работы, превышающую эту длительность, должны быть декомпозированы.
Шаг 5. Определить последовательность работ
Определить последовательность работ. Определить работу, которая должна быть выполнена в первую очередь. В некоторых случаю таких работ может быть несколько и они будут выполняться параллельно. Эта работа должна быть самой левой на графе.
Определить работу, которая должны быть выполнена сразу же после первой. Далее определяется работа, которая должна начинаться сразу же после второй, и так далее, пока все работы не будут рассмотрены. Если работа начинается до завершения предыдущей, то предыдущую работу необходимо разделить на составляющие. Работы могут выполняться параллельно, но при условии, что связь работ точно определена.
Начало выполнения параллельных работ должно быть строго привязано к завершению предыдущих работ.
Шаг 6. Указать связи между работами
Указать связи между работами, обычно в виде стрелок, которые показывают последовательность выполнения работ. Направление стрелок устанавливается слева направо.
Шаг 7. Определить раннее начало и раннее окончание
Определить раннее начало и раннее окончание для каждой из работ. Для этого сетевой график просматривают слева направо начиная с первой работы (крайней левой) и далее по очереди двигаются к последней. Последующая работа не может быть начата до тех пор, пока не завершены все предшествующие ей работы. Раннее начало последующей работы будет совпадать с ранним завершением предшествующей.
Если предшествующих работ несколько, то ранним началом последующей работы будет наибольшее из значений раннего окончания одной из предшествующих работ. Раннее окончание каждой из работ определяется как раннее начало плюс длительность работ, оцененная на шаге 4.
Шаг 8. Определить поздние начало и окончание
Определить поздние начало и окончание для каждой из работ. Для этого сетевой график просматривают в обратном направлении — начинают с последней работы (самой правой) и далее по очереди двигаются к первой. Предшествующая работа должна быть завершена до того, как начнется каждая из последующих работ. Позднее окончание работы будет совпадать с поздним началом последующей работы. Если последующих работ несколько, то поздним окончанием работы будет наименьшее из значений позднего начала последующих работ. Позднее начало каждой работы определяется как позднее окончание минус длительность работы.
Шаг 9. Определить временной резерв
Определить временной резерв для каждой из работ. Резерв времени вычисляется как разница между поздним и ранним началом или поздним и ранним окончанием работы.
Шаг 10. Выявить критический путь
Критический путь — это цепочка работ, у которых резерв времени равен нулю. При оптимизации сетевого графика в первую очередь проводится оптимизация работ, лежащих на критическом пути.
Пример построения сетевого графика
Несмотря на то, что описанный выше алгоритм может показаться сложным, на самом же деле построение сетевого графика задача несложная. Для того, чтобы убедиться в этом рассмотрим построение сетевого графика на простом примере ремонта детской комнаты.
Шаг 1. Определить основную цель проекта
Представьте, что сейчас лето, вашему сыну исполнилось 7 лет и в сентябре он идет в школу. Вы решил обновить его комнату к новому учебному году и сделать ее подходящей для школьника, т.е. должно появиться полноценной рабочее место, зонирование комнаты измениться, и т.д.
В этом случае целью нашего небольшого проекта будет — сделать комнату пригодной и приятной для проживания мальчика, который пойдет в начальную школу.
Шаг 2. Выявить ограничения
Бюджет не более 100,000 руб., ремонтные работы можно вести только в рабочие дни с 10:00 до 18:00 с обязательным перерывом с 12:00 до 14:00. Итого получается — 6 рабочих часов в день.
Шаг 3. Определить состав работ
Немного поразмыслив мы накидали основные работы, которые надо сделать, а именно:
- Нам нужен дизайн-проект новой комнаты;
- Нам надо закупить материалы для ремонта;
- Надо составить смету ремонта;
- Надо выполнить сам ремонт;
- И т.к. мы решили сделать небольшую перепланировку, то надо согласовать ее с ТСЖ.
Отобразим эти работы в виде блоков:
Рисунок 1. Состав работ
Шаг 4. Оценить длительность работ
Мы решили оценивать длительность работ в днях, т.к. до начала учебного года еще достаточно времени, то такая точность планирования нас вполне устраивает.
Рисунок 2. Длительность работ
Шаг 5. Определить последовательность работ
Теперь определим последовательность работ, мы будем использовать схему построения сетевого графика «сверху-вниз». Первая работа, которую необходимо выполнить — это работа «Разработать дизайн-проекта«. Затем мы оценим стоимость проекта, а параллельно начнем согласование с ТСЖ, т.к. эта задача занимает много времени. После того, как мы оценим проект и его согласуем, мы приступим к покупке всех необходимых материалов и уже затем начнем сам ремонт.
Рисунок 3. Последовательность работ
Шаг 6. Указать связи между работами
Укажем стрелками связи между работами.
Рисунок 4. Связи между работами
Шаг 7. Определить раннее начало и раннее окончание
Т.к. мы выбрали модель сетевого график «сверху-вниз», то начинаем его и просматривать сверху вниз, начиная с самой верхней работы, и далее по очереди двигаемся к самой нижней работе.
Напомним, что раннее начало последующей работы будет совпадать с ранним завершением предшествующей, а раннее окончание каждой из работ определяется как раннее начало плюс длительность работ Если предшествующих работ несколько, то ранним началом последующей работы будет наибольшее из значений раннего окончания одной из предшествующих работ.
Рисунок 5. Раннее начало и окончание работ
Шаг 8. Определить поздние начало и окончание
Для того, чтобы определить поздние начало и окончание просмотрим сетевой график в обратном направлении — снизу вверх. Позднее окончание работы будет совпадать с поздним началом последующей работы. Если последующих работ несколько, то поздним окончанием работы будет наименьшее из значений позднего начала последующих работ. Позднее начало каждой работы определяется как позднее окончание минус длительность работы.
Рисунок 6. Позднее начало и окончание работ
Шаг 9. Определить временной резерв
Вычислим временной резерв для каждой из работ. Он вычисляется как разница между поздним и ранним началом или поздним и ранним окончанием работы.
Рисунок 7. Временной резерв
Шаг 10. Выявить критический путь
Как мы уже знаем, критический путь — это цепочка работ, у которых резерв времени равен нулю. Выделим такие задачи на сетевом графике.
Рисунок 8. Критический путь
Задачи «Разработать дизайн-проект«, «Согласовать проект с ТСЖ» и «Закупить необходимые материалы«, «Провести ремонтные работы» составляю критический путь, а его длина составляет 19 дней. Это означает, что в текущем виде проект не может быть выполнен быстрее, чем за 19 дней. Если мы хотим сократить сроки проекта, то нам необходимо оптимизировать задачи, лежащие на критическом пути.
Например, мы можем начать ремонтные работы раньше получения согласования на перепланировку от ТСЖ, приняв на себя риски того, что согласование может быть не получено.
Просмотры: 137 641
Моделирование сетевого графика проекта
Свежие публикации автора:
Содержание
- 1 Глоссарий разработки сетевого графика
- 2 Базовый алгоритм и виды связей сетевого графика
- 3 Методы расчета длительности операций
- 4 Методы оптимизации сетевого графика
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 сетевого планирования проекта. 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.
Аннотация: От набора работ к сетевому графику. Конструирование сетевого графика проекта, два подхода к разработке сетевых графиков. Основные правила разработки сетевого графика. Принципы построения и анализа сетевых графиков типа “ОУ”. Оценка начала и окончания работ с помощью сетевого графика. Процесс расчета параметров сетевого графика. Прямой анализ – определение ранних сроков начала операций. Обратный анализ — определение поздних сроков завершения операций. Использование результатов прямого и обратного анализа сетевого графика. Ошибки сетевой логики. Приближение к реальности посредством улучшенных методов построения сетевых графиков. Использование задержек (лагов). Отношения типа “от конца к началу”. Отношения “от начала к началу”. Отношения “от конца к концу”. Отношения “от начала к концу”. Комбинация отношений задержки. Операции растяжки
Сетевой график отражает операции проекта, которые необходимо выполнить, логическую последовательность и взаимозависимость этих операций и время начала и окончания самой продолжительной цепочки операций – критический путь.
Сетевой график раскрывает внутренние связи проекта и служит основой для календарного планирования работ и использования оборудования.
Сетевой график дает возможность оценить периоды времени, в течение которых выполнение операций может начинаться и заканчиваться, а также время допустимой задержки их выполнения.
Сетевой график позволяет определить, какие операции являются “критическими” и, следовательно, должны выполняться строго по графику, чтобы проект был завершен в запланированные сроки.
От набора работ к сетевому графику
Сетевой график строится при помощи прямоугольников (блоков) и стрелок.
На рис. 2.1 блок обозначает операцию и стрелка показывает подчиненность операций и направленность хода выполнения проекта.
Рис.
2.1.
Развертка сетевых графиков
Операция представляет одну или несколько задач, требующих определенных затрат времени.
Наборы работ используются для разработки детального сетевого графика для руководителей первого уровня (см. уровень 3 “Планы” на рис. 2.1).
Подробные графики двух проектов для руководителей отделов (уровень 2) могут быть объединены в более агрегированную форму и, далее, могут быть сведены к самому общему виду, необходимому для руководителя проекта, высшего руководства и клиента.
Этот верхний уровень обычно представлен в виде графика Ганта и называется планом контрольных точек.Достоверность информации на каждом уровне зависит от точности определения набора работ и операций.
Первое, что нужно сделать для разработки сетевого графика проекта, определить набор работ.
Рис. 2.2 показывает часть структурированного набора работ и как информация используется для разработки сетевого графика.
Рис.
2.2.
Перевод наборов работ в сетевой график
Самый нижний уровень набора работ, подлежащих выполнению на рис. 2.2, называется условно “Печатная плата“.
Счета издержек (на дизайн, на производство, на испытания, на разработку программного обеспечения) обозначают соответствующую проектную работу, отвечающий за нее отдел и бюджет времени, отведенный для ее выполнения. Каждый счет издержек представляет один или несколько наборов работ.
Рис. 2.2 показывает, как наборы работ используются для разработки сетевого графика проекта. Использование наборов работ можно отследить при помощи специальной системы кодирования. Например, в операции А используется рабочий пакет D-1-1 и D-1-2 (спецификация и документация), тогда как операция C использует рабочий пакет S-22-1. Управляющий проектом дает оценку времени выполнения всей операции, исходя из времени на выполнение отдельных работ в наборе. Например, выполнение операции В (прототип 1) потребует 5 недель; операции К (тестирование) -3 недели. После расчета начала и окончания выполнения операций менеджер может определить необходимые ресурсы и составить поэтапный бюджет проекта (с датами).
Конструирование сетевого графика проекта
Терминология
Операция (или работа). Для руководителей проектов операция – это неделимый элемент проекта, требующий затрат времени для своего выполнения.
Обычно выполнение операций связано с затратами времени и трудовых ресурсов.
Иногда это может быть просто время. Примерами этого могут быть операция ожидания подписания контракта или ожидание поступления материалов, одобрения правительства, таможенное оформление грузов и т.д.
Операции обычно состоят из одной или более работ из наборов работ. Как правило, название операциям дается в повелительной форме глагола, например, “разработать спецификацию продукта”.
Операция слияния.Это операция, которая имеет более одной непосредственно предшествующей ей операции.
Параллельные операции.Это операции, которые могут, по желанию менеджера, выполняться одновременно. Однако совсем не обязательно осуществлять параллельные операции одновременно.
Путь.Последовательность связанных, взаимозависимых операций.
Критический путь.Это самый длинный путь во всей системе операций; если выполнение операции на этом отрезке задерживается, выполнение всего проекта задерживается на такое же время.
Событие.Термин используется для обозначения точки времени начала или завершения операции. Событие не требует времени.
Дробящаяся операция.Это операция, за которой сразу следуют несколько операций (от нее исходит более одной стрелки, обозначающей зависимость).
Два подхода к разработке сетевых графиков
Для разработки сетевых графиков могут применяться два подхода:
подход с обозначением операций в узлах (блоках) графика – ОУ ;
подход с обозначением операций на стрелках графика – ОС.
На практике первый метод – ОУ – используется значительно чаще и далее излагается именно этот метод.
Основные правила разработки сетевого графика
При разработке сетевого графика целесообразно придерживаться следующих 8 правил:
- Сетевой график разворачивается слева направо.
- Ни одна операция не может быть начата, пока все предшествующие связанные с ней операции не будут выполнены.
- Стрелки в сетевом графике отображают отношения предшествования и следования. На рисунке стрелки могут пересекаться.
- Каждая операция должна иметь свой собственный номер.
- Номер последующей операции должен быть больше номера любой предшествующей операции.
- Образование петель недопустимо (другими словами, не должно происходить зацикливания хода выполнения установленного набора операций).
- Условные переходы от одной операции к другой не допускаются (имеется в виду определение последовательности хода выполнения операций условиями типа: “Если будет достигнут успех, сделайте то-то…; если нет – ничего не предпринимайте”).
- Опыт показывает, что когда существует несколько исходных операций проекта, то может быть определен общий узел начала всего комплекса работ. Точно так же один узел может быть использован для четкого обозначения окончания проекта.
Планирование работы всегда начинается с определения количества задач, ответственных за их исполнение лиц и времени, необходимого для полного завершения. При управлении проектами такие схемы просто необходимы. Во-первых, для того чтобы понимать, какое общее время будет затрачено, во-вторых, чтобы знать, как планировать ресурсы. Именно этим занимаются проектные менеджеры, они в первую очередь осуществляют построение сетевого графика. Пример возможной ситуации рассмотрим далее.
Исходные данные
Руководство рекламного агентства приняло решение о выходе в свет нового рекламного продукта для своих клиентов. Перед сотрудниками фирмы были поставлены такие задачи: рассмотреть идеи рекламных брошюр, привести аргументы в пользу того или иного варианта, создать макет, подготовить проект договора для клиентов и послать всю информацию руководству на рассмотрение. Для информирования клиентов необходимо провести рассылку, расклеить плакаты и обзвонить все фирмы, имеющиеся в базе данных.
Кроме этого, главный руководитель составил детальный план всех необходимых действий, назначил ответственных сотрудников и определил время.
Начнем построение сетевого графика. Пример имеет данные, представленные на следующем рисунке:
Построение матрицы
Перед тем как сформировать сетевой график, необходимо создать матрицу. Построение графиков начинается с этого этапа. Представим себе систему координат, в которой вертикальные значения соответствуют i (начальное событие), а горизонтальные строки – j (завершающее событие).
Начинаем заполнять матрицу, ориентируясь на данные рисунка 1. Первая работа не имеет времени, поэтому ею можно пренебречь. Рассмотрим детальнее вторую.
Начальное событие стартует с цифры 1 и заканчивается на втором событии. Продолжительность действия равняется 30 дням. Это число заносим в ячейку на пересечении 1 строки и 2 столбца. Аналогичным способом отображаем все данные, что представлено на рисунке ниже.
Основные элементы, используемые для сетевого графика
Построение графиков начинается с обозначения теоретических основ. Рассмотрим основные элементы, требующиеся для составления модели:
- Любое событие обозначается кружком, в середине которого находится цифра, соответствующая порядку действий.
- Сама работа – это стрелка, ведущая от одного события к другому. Над стрелкой пишут время, необходимое для ее совершения, а под стрелкой обозначают ответственное лицо.
Работа может выполниться в трех состояниях:
– Действующая – это обыкновенное действие, на совершение которого требуются затраты времени и ресурсов.
– Ожидание – процесс, во время которого ничего не происходит, но он требует затрат времени для перехода от одного события к другому.
– Фиктивная работа – это логическая связь между событиями. Она не требует ни времени, ни ресурсов, но чтобы не прервать сетевой график, ее обозначают пунктирной линией. Например, подготовка зерна и приготовление мешков для него – это два отдельных процесса, они не связаны последовательно, но их связь нужна для следующего события – фасовки. Поэтому выделяют еще один кружочек, который соединяют пунктиром.
Основные принципы построения
Правила построения сетевых графиков заключаются в следующем:
- Все события имеют начало и конец.
- Только к первому событию могут не идти стрелки, и только от последнего они не выходят.
- Все без исключения события должны быть связаны последовательными работами.
- График строится строго слева направо в последовательном порядке.
- Два события может соединять только одна работа. Нельзя ставить две стрелки; если нужно выполнить две работы, то вводят фиктивную с новым событием.
- В сети должны отсутствовать тупики. Нельзя допускать ситуации, указанной на рисунке 3.
- Нельзя допускать образования циклов и замкнутых контуров.
Построение сетевого графика. Пример
Вернемся к исходному примеру и попробуем начертить сетевой график, используя все данные, указанные ранее.
Начинаем с первого события. Из него выходят два – второе и третье, которые соединяются в четвертом. Далее все идет последовательно до седьмого события. Из него выходят три работы: восьмая, девятая и десятая. Постараемся все отобразить:
Критические значения
Это еще не все построение сетевого графика. Пример продолжается. Далее нужно рассчитать критические моменты.
Критический путь – это наибольшее время, затраченное на выполнение задания. Для того чтобы его рассчитать, нужно сложить все наибольшие значения последовательных действий. В нашем случае это работы 1-2, 2-4, 4-5, 5-6, 6-7, 7-8, 8-11. Суммируем:
30+2+2+5+7+20+1 = 67 дней
Таким образом, критический путь равен 67 дням.
Если такое время на проект не устраивает руководство, его нужно оптимизировать согласно требованиям.
Автоматизация процесса
На сегодняшний день мало кто из проектных менеджеров вручную рисует схемы. Программа для построения сетевых графиков – это простой и удобный способ быстро рассчитать затраты времени, определить порядок работ и назначить исполнителей.
Кратко рассмотрим самые распространенные программы:
- Microsoft Project 2002 – офисный продукт, в котором очень удобно рисовать схемы. Но проводить расчеты немного неудобно. Для того чтобы совершить даже самое простое действие, нужен немалый багаж знаний. Скачивая программу, позаботьтесь о приобретении инструкции по пользованию к ней.
- SPU v2.2. Очень распространенный бесплатный софт. Вернее, даже не программа, а файл в архиве, для использования которого не нужна установка. Изначально она была разработана для выпускной работы одного студента, но оказалась настолько полезной, что автор выложил ее в сеть.
- NetGraf – еще одна разработка отечественного специалиста из Краснодара. Очень легка, проста в использовании, не требует установки и огромного багажа знаний, как с ней управляться. Плюсом является то, что поддерживает импорт информации из других текстовых редакторов.
- Часто можно встретить вот такой экземпляр – Borghiz. О разработчике мало что известно, как и о том, как пользоваться программой. Но по примитивному методу «тыка» ее можно освоить. Главное, что она работает.
Анализ сетевого графика
С помощью данной программы можно онлайн определить параметры сетевого графика (рассчитать сроки свершения событий, резервы времени и критический путь), найти коэффициенты напряженности. Оптимизация сетевого графика проводится по следующим критериям: число исполнителей, резервы-затраты, сокращение сроков (см. вкладку Параметры сетевого графика).
Сетевой график можно нарисовать, а также задать в виде матрицы или таблицы (меню Действия).
- Ввод данных
- Параметры сетевого графика
- Решение
- Видеоинструкция
- Оформление Word
Нумерация вершин с №1
Выберите нужный тип вершины и нажмите левой кнопкой мыши на графическом полотне
Размеры графического полотна
Ширина
Высота
Созданный сетевой график можно сохранить в форматах docx и png (меню Действия).
Далее можно найти параметры сетевой модели (критический путь, резервы времени, построить диаграмму Ганта и многое другое).
Для сформированного графа можно выполнить следующие действия:
Здесь будет показано решение
Инструкция к сервису
Для добавления вершины на графическое полотно необходимо использовать соответствующую фигуре кнопку Добавить. Новый объект также можно вставить, предварительно выделив его левой кнопкой мыши, а затем щелкнуть мышкой на рабочем поле. Нумерация вершин может начинаться с 0, для этого нужно снять отметку с пункта Нумерация вершин с №1.
1234
1103015
Нумерация вершин с 0
0123
1103015
Чтобы соединить вершины, их необходимо предварительно выбрать (один клик мыши по объекту), а затем нажать на кнопку Соединить.
Сетевая модель может быть представлена в табличной форме и в виде матрицы весов (матрицы расстояний). Чтобы использовать данные представления, выберите меню Операции.
Построенный граф можно сохранить в формате docx или png.
Если в качестве формы вершин используется прямоугольник, то при построении секторальной диаграммы применяется методология Microsoft Visio с отображением параметров duration, ES, EF, LS, LF, and slack.
Основные определения
Ориентированный граф, в котором существует лишь одна вершина, не имеющая входящих дуг, и лишь одна вершина, не имеющая выходящих дуг, называется сетью. Сеть, моделирующая комплекс работ, называется его сетевой моделью или сетевым графиком. Дуги, соединяющие вершины графа, ориентированы в направлении достижения результата при осуществлении комплекса работ.
Наиболее распространен способ представления моделируемого комплекса работ в понятиях работ и событий.
Понятие «работа» имеет следующие значения:
- «действительная работа» – процесс, требующий затрат времени и ресурсов;
- «фиктивная работа» – логическая связь между двумя или несколькими работами, указывающая на то, что начало одной работы зависит от результатов другой. Фиктивная работа не требует затрат времени и ресурсов, продолжительность ее равна нулю.
Работа на графике изображается стрелкой, над которой указывается затрачиваемое на нее время. Длина стрелки и ее ориентация на графике не имеют значения. Желательно только выдерживать направление стрелок так, чтобы начальное событие для работы (обозначается i) располагалось слева в сетевом графике, а конечное (обозначается j) – справа. Для отображения фиктивных работ используют пунктирные стрелки, над которыми время не указывается или проставляется ноль.
На сетевой модели событиям соответствуют вершины графа.
Правила построения сетевой модели
Правило 1. Каждая операция в сети представляется одной и только одной дугой (стрелкой). Ни одна из операций не должна появляться в модели дважды. При этом следует различать случай, когда какая-либо операция разбивается на части; тогда каждая часть изображается отдельной дугой.
Правило 2. Ни одна пара операций не должна определяться одинаковыми начальным и конечным событиями. Возможность неоднозначного определения операций через события появляется в случае, когда две или большее число операций допустимо выполнять одновременно.
Правило 3. При включении каждой операции в сетевую модель для обеспечения правильного упорядочения необходимо дать ответы на следующие вопросы:
а) Какие операции необходимо завершить непосредственно перед началом рассматриваемой операции?
б) Какие операции должны непосредственно следовать после завершения данной операции?
в) Какие операции могут выполняться одновременно с рассматриваемой?
При построении сетевого графика следует соблюдать следующие правила:
- в сети не должно быть “тупиков”, т.е., событий, от которых не начинается ни одна работа, исключая завершающее событие графика;
- В сетевом графике не должно быть «хвостовых» событий, то есть событий, которым не предшествует хотя бы одна работа, за исключением исходного.
- в сети не должно быть замкнутых контуров (рис.1);
- Любые два события должны быть непосредственно связаны не более чем одной работой.
- В сети рекомендуется иметь одно исходное и одно завершающее событие.
- Сетевой график должен быть упорядочен. То есть события и работы должны располагаться так, чтобы для любой работы предшествующее ей событие было расположено левее и имело меньший номер по сравнению с завершающим эту работу событием.
Построение сетевого графика начинается с изображения начального события, которое обозначается цифрой 1 и обводится кружком. Из начального события выпускают стрелки, соответствующие работам, которым не предшествуют какие-либо другие работы. По определению, момент завершения работы является событием. Поэтому каждая стрелка
завершается кружком – событием, в котором проставляется номер этого события. Нумерация событий произвольная. На следующем этапе построения изображаем работы, которым предшествуют уже нарисованные работы (то есть которые опираются на уже построенные работы) и т. д. На следующем этапе отражаем логические взаимосвязи между работами и определяем конечное событие сетевого графика, на которое не опираются никакие работы. Построение закончено, далее необходимо провести упорядочение сетевого графика.
Методы оптимизации сетевого графика
Логико-математическое описание, формирование планов и управляющих воздействий осуществляется на базе использования особого класса моделей, называемых сетевыми моделями.
После построения и расчета сетевого графика (определения его параметров), выполнения анализа графика, заключающегося в оценке его целесообразности и структуры, оценке загрузки исполнителей, оценке вероятности наступления завершающего события в заданный срок, следует приступать к оптимизации сетевого графика. Процедура оптимизации заключается в приведение графика в соответствие с заданными сроками выполнения работ, возможностями подрядных организаций и т.д. В общем случае под оптимизацией следует понимать процесс улучшения организации выполнения работ.
Для возможности оптимизации сетевой модели, все исходные данные вводятся в виде таблицы (Операции/Добавить в виде таблицы).
- Оптимизация сетевой модели по критерию “число исполнителей”. Заполняется столбец Количество исполнителей Ч
- Оптимизация сетевой модели по критерию “время – стоимость” (
время – затраты
). В случае известных коэффициентов затрат на ускорение работ заполняется только этот столбец h(i,j). Иначе, заполняются столбцы tопт (Нормальный режим), Минимальное время работ, tmin (Ускоренный режим), Нормальная стоимость, Cн и Срочная стоимость, Cc.
Графики привязки (а) и загрузки (b) до оптимизации
1,261,311,452,532,613,684,644,725,866,817,83 1122 3194175 6 7 8189 10 11 12 13 141315 16 17 181019 20 21 22423 24 25 26127
Графики привязки (а) и загрузки (b) после оптимизации
1,261,311,452,532,613,684,644,725,866,817,83 1122 3114145 6 7158 9 10 111812 13 14 151016 17 18419 20 21 221023 24 25 26727
Диаграмма Ганта
1,241,331,452,5112,6143,64,6174,75,8196,8277,825
Чтобы построить диаграмму Ганта по графику работ, необходимо выделить пункт Строить диаграмму Ганта
. Также можно создать график на основе введенных данных. Для этого следует указать количество работ (мероприятий) и даты их проведения.
Количество работ
Примеры сетевых моделей
Рассмотрим варианты сетевых графиков из кулинарной области на примере варки борща из курицы.
а) Варка в обычной посуде
12345
11030157
Работы:
1,2: чистка овощей (капуста, морковь, картофель, свекла, лук), 10 мин.
1,3: варить курицу, 30 мин.
2,3: положить капусту и варить 10 мин.
3,4: положить 1/2 свеклы, морковь и картофель. Варить 15 мин.
4,5: доложить остатки свеклы, лук, зелень. Варить 7 мин.
б) Варка в посуде с эффектом русской печи
(трехслойное дно, крышка без отверстий)
12345
1010203060
Работы:
1,2: чистка овощей (капуста, морковь, картофель, свекла, лук), 10 мин.
1,4: варить курицу в обычной посуде, 30 мин.
2,3: положить овощи в спецпосуду, добавить 3 ложки воды, нагреть до T=70 C и выключить, 10 мин.
3,4: приготовление овощей в собственном соку, 20 мин.
4,5: добавить к курице приготовленные овощи. Настаивается 60 мин.
Список литературы
- Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. Пер. с нем. –М.: Мир, 1990.
- Таха Х. Введение в исследование операций. В 2-х книгах. Кн. 2. Пер. с англ. –М.: мир, 1985.
- Управление в системах РАВ: Учебник. –Л.: Воениздат, 1980.
Текст
РазмерЦвет
Линия
ТолщинаЦвет
пунктирная – – – –
Размеры в px и фон
wh
Текст (вес)
РазмерЦвет
Линия
ТолщинаЦвет
пунктирная – – –
концевой маркер →
Тип
Число строк
Минимальное время работ, tmin
Максимальное время работ, tmax
Количество исполнителей, чел., Ч
Коэффициент затрат на ускорение работ, руб./сут., h(i,j)
Нормальная стоимость, Cн
Срочная стоимость, Cc
По умолчанию минимальное количество заполняемых столбцов равно трем: i, j, tопт. Чтобы иметь возможность ввести и другие данные, выделите соответствующий пункт.
В каждой строке укажите вершины в формате:v1-v2:n, например1-2:4
1-3:8
2-4:12
4-1:6
Выберите номер критического пути.
