Сетевой метод планирования и сетевые графики. Этап сетевого планирования проекта. Методика построения сетевых моделей

Введение

Глава I. Понятие и сущность сетевого планирования и управления

1.1. Сущность сетевых методов планирования и управления

1.2. Элементы и виды сетевых моделей

Глава II. Практическое применение моделей сетевого планирования и управления

2.1. Методы сетевого планирования и управления

2.2. Сетевой график

Заключение

Литература

Введение

В современных условиях все более сложными становятся социально-экономические системы. Поэтому решения, принимаемые по проблемам рационализации их развития, должны получать строгую научную основу на базе математико-экономического моделирования.

Одним из методов научного анализа является сетевое планирование.

В России работы по сетевому планированию начались в 1961-1962 гг. и быстро получили широкое распространение. Широко известны труды Антонавичуса К. А., Афанасьева В. А., Русакова А. А., Лейбмана Л. Я., Михельсона В. С., Панкратова Ю. П., Рыбальского В. И., Смирнова Т. И., Цоя Т. Н. и других. , ,

От многочисленных исследований отдельных аспектов сетевых методов планирования и управления был осуществлен переход к системному использованию новой методологии планирования. В литературе и практике все более широко закреплялось отношение к сетевому планированию не только как к методу анализа, но и как к развитой системе планирования и управления, приспособленной для очень широкого круга проблем.

За годы практического использования в России и за рубежом сетевое планирование показало эффективность в самых различных сферах экономического и организационного анализа.

Необходимость использования методов сетевого планирования в исследовании систем управления объясняется многим разнообразием моделей планирования: графики и таблицы, физические модели, логические и математические выражения, машинные модели, имитационные модели.

Особый интерес представляет сетевой метод формализованного представления систем управления, который сводится к построению сетевой модели для решения комплексной задачи управления. Основой сетевого планирования является информационная динамическая сетевая модель, в которой весь комплекс расчленяется на отдельные, четко определенные операции (работы), располагаемые в строгой технологической последовательности их выполнения. При анализе сетевой модели производится количественная, временная и стоимостная оценка выполняемых работ. Параметры задаются для каждой входящей в сеть работы их исполнителем на основе нормативных данных либо своего производственного опыта.

При имитационном динамическом моделировании строится модель, адекватно отражающая внутреннюю структуру моделируемой системы; затем поведение модели проверяется на ЭВМ на сколь угодно продолжительное время вперед. Это дает возможность исследовать поведение как системы в целом, так и ее составных частей. Имитационные динамические модели используют специфический аппарат, позволяющий отразить причинно–следственные связи между элементами системы и динамику изменений каждого элемента. Модели реальных систем обычно содержат значительное число переменных, поэтому их имитация осуществляется на компьютере.

Таким образом, тема исследования методов сетевого планирования является актуальной, т.к. графическое представление не только дает представление о сложном процессе, но и позволяет осуществить разностороннее исследование системы управления проектом.

Исходя из приведенных аргументов актуальности и темы работы, можно сформулировать цель работы – освещение методов сетевого планирования и управления в исследовании социально-экономических и политических процессов.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Проведен анализ сетевого планирования и управления.

2. Выявлена сущность сетевых методов планирования и управления

3. Рассмотрены виды методов сетевого планирования и управления, изучена область их применения.

4. Рассмотрены основы практического применения методов сетевого планирования и управления.

Предметом исследования моей курсовой работы является методология сетевого планирования и управления.

Объектом моей курсовой работы является сфера применения методологии сетевого планирования и управления.

Глава I . Понятие и сущность сетевого планирования и управления

1.1. Сущность сетевых методов планирования

Сетевое планирование - это комплекс графических и расчетных методов организационных мероприятий, обеспечивающих моделирование, анализ и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок, например, таких как:

· строительство и реконструкция каких-либо объектов;

· выполнение научно-исследовательских и конструкторских работ;

· подготовка производства к выпуску продукции;

· перевооружение армии.

Характерной особенностью таких проектов является то, что они состоят из ряда отдельных, элементарных работ. Они обусловливают друг друга так, что выполнение некоторых работ не может быть начато раньше, чем завершены некоторые другие.

Основная цель сетевого планирования и управления - сокращение до минимума продолжительности проекта.

Задача сетевого планирования и управления состоит в том, чтобы графически, наглядно и системно отобразить и оптимизировать последовательность и взаимозависимость работ, действий или мероприятий, обеспечивающих своевременное и планомерное достижение конечных целей.

Для отображения и алгоритмизации тех или иных действий или ситуаций используются экономико-математические модели, которые принято называть сетевыми моделями, простейшие из них - сетевые графики. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции имеет возможность системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами.

Во всех системах сетевого планирования основным объектом моделирования служат разнообразные комплексы предстоящих работ, например социально-экономические исследования, проектные разработки, освоение, производство новых товаров и другие плановые мероприятия.

Система СПУ позволяет:

· формировать календарный план реализации некоторого комплекса работ;

· выявлять и мобилизовывать резервы времени, трудовые, материальные и денежные ресурсы;

· осуществлять управление комплексом работ по принципу «ведущего звена» с прогнозированием и предупреждением возможных срывов в ходе работ;

· повышать эффективность управления в целом при четком распределении ответственности между руководителями разных уровней и исполнителями работ;

· четко отобразить объем и структуру решаемой проблемы, выявить с любой требуемой степенью детализации работы, образующие единый комплекс процесса разрешения проблемы; определить события, совершение которых необходимо для достижения заданных целей;

· выявить и всесторонне проанализировать взаимосвязь между работами, так как в самой методике построения сетевой модели заложено точное отражение всех зависимостей, обусловленных состоянием объекта и условиями внешней и внутренней среды;

· широко использовать вычислительную технику;

· быстро обрабатывать большие массивы отчетных данных и обеспечивать руководство своевременной и исчерпывающей информацией о фактическом состоянии реализации программы;

· упростить и унифицировать отчетную документацию.

Диапазон применения СПУ весьма широк: от задач, касающихся деятельности отдельных лиц, до проектов, в которых участвуют сотни организаций и десятки тысяч людей.

Сетевая модель представляет собой описание комплекса работ (комплекса операций, проекта). Под ним понимается всякая задача, для выполнения которой необходимо осуществить достаточно большое количество разнообразных действий. Это может быть создание любого сложного объекта, разработка его проекта и процесс построения планов реализации проекта.

Использование методов сетевого планирования способствует сокращению сроков создания новых объектов на 15-20%, обеспечению рационального использования трудовых ресурсов и техники.

Наиболее эффективными областями применения сетевых методов планирования и управления является управление крупными целевыми программами, научно-техническими разработками и инвестиционными проектами, а также сложными комплексами социальных, экономических и организационно-технических мероприятий на федеральном и региональных уровнях.

1.2. Элементы и виды сетевых моделей

Сетевые модели состоят из трех следующих элементов:

· Работа (или задача)

· Событие (вехи)

· Связь (зависимость)

Работа ( A ctivity) – это процесс, который необходимо выполнить для получения определенного (заданного) результата, как правило, позволяющего приступить к последующим действиям. Термины "задача" (Task) и "работа" могут быть идентичны, однако в некоторых случаях задачами принято называть выполнение действий, выходящих за рамки непосредственного производства, например "Экспертиза проектной документации" или "Переговоры с заказчиком". Иногда понятие "задача" используют для отображения работ самого низкого уровня иерархии.

Термин «работа» используется в широком смысле слова, и может иметь следующие значения:

· действительная работа , то есть трудовой процесс, требующий затрат времени и ресурсов;

· ожидание – процесс, требующий времени, но не потребляющий ресурсы;

· зависимость или «фиктивная работа» - работа, не требующая времени и ресурсов, но указывающая, что возможность начала одной работы непосредственно зависит от результатов другой.

В настоящее время сетевой метод и связанное с ним сетевое планирование и управление широко распространены . Этот метод применяют в самых различных отраслях народнохозяйственпой деятельности: при проектировании, подготовке и ремонте морских судов, при сооружении сложных производственных комплексов, в анализе информационных потоков и др.

**В основе сетевого метода лежит построение сетевой модели (сетевого графика), представляющей собой графическое изображение комплекса операций, реализация которых приводит к достижению поставленной цели.

Первым шагом при составлении сетевой модели является расчленение данного комплекса на отдельные работы, в результате чего появляется перечень (список) работ. Одним из важнейших показателей для каждой работы является ее продолжительность. Следующий важный шаг в процессе составления сетевой модели – выявление всех технологических связей, которые существуют между отдельными работами и показывают последовательность выполнения работ. После выявления всех связей можно в перечне около каждой работы записать номера предшествующих ей работ. Факт начала (окончания) некоторой работы будем называть событием. Имея перечень работ, технологических связей и событий, можно составить сетевой график на языке работ и событий (рис. 3).

Здесь квадратом обозначено событие, прямой – работа. Пунктирная прямая изображает так называемую фиктивную работу, которая не связана ни с затратой времени, ни с затратой ресурсов.

Последовательность взаимосвязанных работ образует в сетевом графике так называемый путь m. Продолжительностью Тm пути m называют сумму продолжительностей тех работ, которые этот путь составляют. Путь, ведущий от начала сетевого графика к его концу и имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим и обозначается m кр, а его продолжительность называется критическим временем Tкр. Критическое время Ткр показывает наиболее ранний возможный срок выполнения того комплекса работ, который представлен данным сетевым графиком. Всякая задержка выполнения работы, лежащей на критическом пути, приводит к задержке выполнения работ всего комплекса. Это значит, что критический путь представляет собой «узкое место» в данном комплексе, поэтому он должен привлекать особое внимание руководства.

Существует несколько самых общих правил, относящихся к составлению и построению сетевого графика.

1. В сетевом графике не должно быть замкнутых контуров (циклов), т. е. путей, которые начинаются и заканчиваются в одном и том же событии.

2. В сетевом графике не должно быть работ, имеющих одинаковые коды, т. е. работ с одним и тем же предшествующим и последующим событием.


3. Все работы в сетевом графике должны быть простыми, что позволяет строго упорядочить последовательность их выполнения.

4.Если одно событие обязательно предшествует другому, то между ними вводится фиктивная работа.

Используя сетевые графики в целях выявления процессов, планирования и управления ими, прежде всего необходимо определить сроки свершения отдельных событий. При этом сроки следует отсчитывать от начального события, полагая срок свершения начального события равным нулю.

Следует различать возможные и допустимые сроки свершения событий. Рассмотрим сначала возможные сроки.

Для того чтобы какое-нибудь событие Аj свершилось, требуется, чтобы были закончены все работы (Ai1, Аj), (Аi2,Аj), ..., (Аin,Аj), которые входят в это событие (рис. 4) .

Обозначим множество работ, входящих в событие, через U j + . Очевидно возможным сроком свершения j-го события Аj можно считать любой момент времени, который наступает после того, как выполнены все работы множества Uj+. Наиболее ранний из возможных срок свершения j-ro события является первым из основных временных параметров сетевого графика и обозначается через t р (i).

Алгоритм вычисления t p (j) . Предположим, что для событий Аi1, Аi2, ...,Аin (рис.3 и 4), которыми начинаются работы, входящие в j-e событие (работы множества Uj+), ранние сроки свершения уже вычислены, т. е. уже известны t p (i1), t p (i2),..., t p (in). Тогда любой из возможных сроков свершения j-rо события t вз (j)должен удовлетворять условию

Следовательно, наиболее ранний из возможных сроков свершения j-ro события t р (j) определяется следующим образом:

Таким образом, отправляясь от начального события, срок которого известен (t(0) =0), можно последовательно, по формуле расчета t p (j), определить все ранние сроки свершения событий j сетевого графика. Ранний срок последнего события t p (m) определяет критическое время свершения всего комплекса работ.

Теперь рассмотрим, какие же сроки свершения событий можно считать допустимыми. Дело в том, что при выполнении работ, которые лежат на путях, ведущих к j-му событию, могут произойти те дли иные задержки. В связи с этим j-е событие не наступит в минимально возможный срок t p (j), и запаздает в сравнении с ним. Но слишком большое опоздание в сроке свершения j-го события может отразиться на сроке окончания всего комплекса работ. Очевидно, что допустимым сроком свершения события Аj можно считать такой срок, при котором «не сорвется» срок окончания всего комплекса работ, равный критическому времени Ткр. Наиболее поздний из допустимых срок свершения j-ro события является вторым из основных временных параметров сетевого графика и обозначается через t п (j).

Алгоритм для вычислеиия t п (j) . Рассмотрим работы, исходящие из j-ro события, т. е. работы (Аj,Аk1), (Aj,Ak2,),..., (Аj,Аkq), (рис. 5).

Обозначим множество этих работ через Uj- . Допустим, что для всех событий Ak1, Аk2,..., Аkq, которыми заканчиваются работы множества Uj-, уже вычислены наиболее поздние сроки их свершения, т. е. уже известны t п (k1), t п (k2), ..., t п (kq). Тогда допустимым сроком свершения j-ro события t дп (j) может быть только такой срок, который, будучи сложен с продолжительностью любой работы множества Uj- (исходящей из j-ro события), даст момент времени, не превосходящий ни одного из сроков t п (k1), t п (k2),..., t п (kq), т. е.

Следовательно, наиболее поздним из допустимых будет срок, определенный равенством

Таким образом отправляясь от конечного события, для которого t п (m) =Tкр, можно по формуле расчета t п (j) определить все поздние сроки свершения событий j сетевого графика.

Дальнейший анализ сетевых графиков связан с понятием резерва времени. Различают резервы времени пути, события и работы. Резервом времени пути m называется разность между критическим временем Ткр, и временной продолжительностью пути Тm он обозначается через Rm определяется следующим образом:

Очевидно, что для критического пути Rkp=0. Некритические пути имеют положительные резервы времени.

Резервом времени события Aj называется разность между наиболее поздним и наиболее ранним сроками свершения этого события. Обозначим резерв времени события Аj через Rj, тогда

Rj = t п (j) - t р (j)

Так как на критическом пути t п (j) =t р (j), то, следовательно, резервы времени для свершения событий на критическом пути равны нулю, т. е. Rj = 0.

Полным резервом времени работы (Ai,Aj), обозначаемым R п (ij), называется величина, определяемая следующим образом:

R п (ij) = t п (j) -t р (i) - tij

Полный резерв времени R п (ij) для любой работы не отрицателен, R п (ij) ³ 0, причем он равен нулю только тогда, когда работа (Аi,Аj) лежит на критическом пути. В дальнейшем такие работы будем называть критическими. Рассматривая какую-нибудь некритическую работу (Аi,Аj), можно по ее полному резерву R п (ij) судить о том, каким запасом времени мы располагаем для увеличения продолжительности ее выполнения. Если резерв времени R п= (ij) использован полностью, то такая работа и путь, который содержит эту работу, становятся критическими.

Примером использования сетевого метода может служить задача докового ремонта судна. Пусть для некоторого судна в доке должны быть выполнены следующие работы: 1) подготовительные, в том числе подготовка дока к приему судна, постановка судна в док и подключение сетей; 2) по якорному устройству, в том числе очистка якорных канатов, их освидетельствование, ремонт и окраска в цехах завода; очистка и окраска канатных ящиков; 3) по корпусу, в том числе очистка и освидетельствование корпуса, краска корпуса; 4) по группе – винт, дейдвуд, гребной вал, в том числе очистка, рихтовка, сварка и балансировка винта в цехах завода; проточка облицовок гребного вала, пригонка конуса винта; замена бакаута; 5) по рулевому устройству, в том числе очистка, ремонт и окраска пера руля; замена втулки нижней опоры; замена уплотнений баллера; очистка и окраска гельмпорта; 6) ремонт кингстонов, решеток и трубопроводов и их освидетельствование; 7) ремонт захлопок и отливных клапанов.

Этот список следует детализировать для того, чтобы можно было составить перечень работ. Далее следует выявить все связи между этими работами (технологические, логические, ожидания и т. д.). После этого можно приступать к составлению сетевого графика и расчетам его параметров.

Сетевое планиров ание — это метод планирования работ, операции в которых, как правило, не повторяются (например, разработка но-вых продуктов, строительство зданий, ремонт оборудования, проек-тирование новых работ).

Для проведения сетевого планирования вначале необходимо рас-членить проект на ряд отдельных работ и составить логическую схе-му (сетевой граф).

Работа — это любые действия, трудовые процессы, сопровожда-ющиеся затратами ресурсов или времени и приводящие к определен-ным результатам. На сетевых графах работы обозначаются стрелка-ми. Для указания того, что одна работа не может выполняться раньше другой, вводят фиктивные работы, которые изображаются пунктирными стрелками. Продолжительность фиктивной работы принимается равной нулю.

Событие — это факт окончания всех входящих в него работ. Счи-тается, что оно происходит мгновенно. На сетевом графе события изображаются в виде вершин графа. Ни одна выходящая из данного события работа не может начаться до окончания всех работ, входя-щих в это событие.

С исходного события (которое не имеет предшествующих работ) начинается выполнение проекта. Завершающим событием (которое не имеет последующих работ) заканчивается выполнение проекта.

После построения сетевого графа необходимо оценить продолжи-тельность выполнения каждой работы и выделить работы, которые определяют завершение проекта в целом. Нужно оценить потреб-ность каждой работы в ресурсах и пересмотреть план с учетом обес-печения ресурсами.

Часто сетевой граф называют сетевым графиком .

Правила построения сетевых графиков.

1. Завершающее событие лишь одно.

2. Исходное событие лишь одно.

3. Любые два события должны быть непосредственно связаны не более чем одной работой-стрелкой. Если два события связаны более чем одной работой, рекомендуется ввести дополнительное событие и фиктивную работу:

4. В сети не должно быть замкнутых циклов.

5. Если для выполнения одной из работ необходимо получить ре-зультаты всех работ, входящих в предшествующее для нее событие, а для другой работы достаточно получить результат нескольких из этих работ, то нужно ввести дополнительное событие, отражающее результаты только этих последних работ, и фиктивную работу, свя-зывающую новое событие с прежним.

Например, для начала работы D достаточно окончания рабо-ты А. Для начала же работы С нужно окончание работ А и В.

Метод критического пути

Метод критического пути исполь-зуется для управления проектами с фиксированным временем вы-полнения работ.

Он позволяет ответить на следующие вопросы:

1. Сколько времени потребуется на выполнение всего проекта?


2. В какое время должны начинаться и заканчиваться отдельные
работы?

3. Какие работы являются критическими и должны быть выпол-нены в точно определенное графиком время, чтобы не сорвать уста-новленные сроки выполнения проекта в целом?

4. На какое время можно отложить выполнение некритических работ, чтобы они не повлияли на сроки выполнения проекта?

Самый продолжительный путь сетевого графика от исходного со-бытия к завершающему называется критическим. Все события и рабо-ты критического пути также называются критическими. Продолжи-тельность критического пути и определяет срок выполнения проекта. Критических путей на сетевом графике может быть несколько.

Рассмотрим основные временные параметры сетевых графиков.

Обозначим t (i, j) - продолжительность работы с начальным со-бытием i и конечным событием j .

Ранний срок t р (j) свершения события j - это самый ранний момент, к которому завершаются все работы, предшествующие этому собы-тию. Правило вычисления:

t р (j) = max { t р (i)+ t (j)}

где максимум берется по всем событиям i , непосредственно предше-ствующим событию j (соединены стрелками).

Поздний срок t n (i) свершения события i - это такой предельный мо-мент, после которого остается ровно столько времени, сколько необ-ходимо для выполнения всех работ, следующих за этим событием.

Правило вычисления:

t n (i) = min { t n (j)- t (i, j)}

где минимум берется по всем событиям j , непосредственно следую-щим за событием i .

Резерв R(i) события i показывает, на какой предельно допустимый срок может задержаться свершение события i без нарушения срока наступления завершающего события:

R(i)= t n (i) - t р (i)

Критические события резервов не имеют.

При расчетах сетевого графика каждый круг, изображающий событие, делим диаметрами на 4 сектора:

Управление проектами с неопределенным временем выполнения работ

В методе критического пути предполагалось, что время выполне-ния работ нам известно. На практике же эти сроки обычно не опре-делены. Можно строить некоторые предположения о времени вы-полнения каждой работы, но нельзя предусмотреть все возможные трудности или задержки выполнения. Для управления проектами с неопределенным временем выполнения работ наиболее широкое применение получил метод оценки и пересмотра проектов , рассчитанный на исполь-зование вероятностных оценок времени выполнения работ, предус-матриваемых проектом.

Для каждой работы вводят три оценки:

- оптимистическое время а - наименьшее возможное время вы-полнения работы;

- пессимистическое время b - наибольшее возможное время вы-полнения работы;

- наиболее вероятное время т - ожидаемое время выполнения работы в нормальных условиях.

По а, b и т находят ожидаемое время выполнения работы :

и дисперсию ожидаемой продолжительности t :

Используя значения t , находят критический путь сетевого графика.

Оптимизация сетевого графика

Стоимость выполнения каждой работы плюс дополнительные расходы определяют стоимость проекта. С помощью дополнитель-ных ресурсов можно добиться сокращения времени выполнения критических работ. Тогда стоимость этих работ возрастет, но общее время выполнения проекта уменьшится, что может привести к сни-жению общей стоимости проекта. Предполагается, что работы можно выполнить либо в стандартные, либо в минимальные сроки, но не в промежутке между ними.

График Ганта

Иногда бывает полезным изобразить наглядно имеющийся в на-личии резерв времени. Для этого используется график Ганта . На нем каждая работа (i, j ) изображается горизонтальным отрезком, длина которого в соответствующем масштабе равна времени ее выполне-ния. Начало каждой работы совпадает с ранним сроком свершения ее начального события. График Ганта очень полезен при составлении расписания работ. Он показывает рабочее время, время простоев и относительную загрузку системы. Ожидающие выполнения работы могут быть распределены по другим рабочим центрам.

График Ганта используется для управления работами в процессе. Он указывает, какая работа выполняется по расписанию, а какая опережает его или отстает. Существует много возможностей исполь-зования графика Ганта на практике.

Стоит заметить, что график Ганта не учитывает разнообразия производственных ситуаций (например, поломки или человеческие ошибки, которые требуют повторения работы). График Ганта должен регулярно пересчитываться при появлении новых работ и при пере-смотре продолжительности работ.

График Ганта особенно полезен при работе над проектом с не свя-занными между собой работами. А вот при анализе проекта с тесно взаимосвязанными работами лучше воспользоваться методом кри-тического пути.

Распределение ресурсов, графики ресурсов

До сих пор мы не обращали внимания на ограничения в ресурсах и считали, что все необходимые ресурсы (сырье, оборудование, рабочая сила, денежные средства, производственные площади и т. д.) имеются в достаточном количестве. Рассмотрим один из простейших методов решения проблемы распределения ресурсов - «метод проб и ошибок».

Пример . Произведем оптимизацию сетевого графика по ре-сурсам. Наличный ресурс равен 10 единицам.

Первое число, приписанное дуге графика, означает время выпол-нения работы, а второе - требуемое количество ресурса для выпол-нения работы. Работы не допускают перерыва в их выполнении.

Находим критический путь. Строим график Ганта. В скобках для каждой работы укажем требуемое количество ресурса. По графику Ганта строим график ресурса. На оси абсцисс мы откладываем время, а на оси ординат - потребности в ресурсах.

Считаем, что все работы начинаются в наиболее ранний срок их выполнения. Ресурсы складываются по всем работам, выполняемым одновременно. Также проведем ограничительную линию по ресурсу (в нашем примере это у = 10).

Из графика мы видим, что на отрезке от 0 до 4, когда одновремен-но выполняются работы В, А, С, суммарная потребность в ресурсах составляет 3 + 4 + 5 = 12, что превышает ограничение 10. Так как ра-бота С критическая, то мы должны сдвинуть сроки выполнения или А, или В.

Запланируем выполнение работы В с 6-го по 10-й день. На сроках выполнения всего проекта это не скажется и даст возможность ос-таться в рамках ресурсных ограничений.

Параметры работ

Напомним обозначения: t (i, j) - продолжительность работы (i, j ); t р (i) - ранний срок свершения события i ; t n (i) - поздний срок свер-шения события /.

Если в сетевом графике лишь один критический путь, то его лег-ко отыскать по критическим событиям (событиям с нулевыми резер-вами времени). Ситуация усложняется, если критических путей не-сколько. Ведь через критические события могут проходить как критические, так и некритические пути. В этом случае нужно ис-пользовать критические работы.

Ранний срок начала работы (i, j) совпадает с ранним сроком свер-шения события i: t p н (i, j) = t р (i).

Ранний срок окончания работы (i, j ) равен сумме t р (i) и t(i, j) : t p о (i, j) = t р (i)+ t (i, j).

Поздний срок начала работы (i, j) равен разности t n (j) (позднего срока свершения события j ) и t (i, j) : t пн (i, j) = t п (j) - t (i, j).

Поздний срок окончания работы (i, j ) совпадает с t n (j): t по (i, j) = t п (j).

Полный резерв времени R n (i, j) работы (i, j ) - это максимальный за-пас времени, на которое можно задержать начало работы или увели-чить ее продолжительность, при условии, что весь комплекс работ будет завершен в критический срок:

R n (i, j)= t n (j) - t р (i) - t (i, j)= t по (i, j) - t p о (i, j).

Свободный резерв времени R с (i, j) работы (i, j) - это максимальный запас времени, на которое можно отсрочить или (если она началась в свой ранний срок) увеличить ее продолжительность при условии, что не нарушатся ранние сроки всех последующих работ: R с (i, j)= t р (j) - t р (i) - t (i, j)= t р (j) - t p о (i, j).

Критические работы, как и критические события, резервов не имеют.

Пример. Посмотрим, каковы резервы работ для сетевого гра-фика.

Находим t р (i), t n (i) и составляем таблицу. Значения первых пяти колонок берем из сетевого графика, а остальные колонки просчитаем по этим данным.

Работа (i, j) Продолжительность t (i, j) t р (i) t р (j) t n (j) Срок начала работы
t p н (i, j) = t р (i) t пн (i, j) = t п (j) - t (i, j)
(1,2) 6-6 = 0
(1,3) 7-4 = 3
(1,4) 8-2 = 6
(2,4) 8-2 = 6
(2,5) 12-6 = 6
(3,5) 12-5 = 7
(4,5) 12-4 = 8
Работа (i, j) Срок окончания работы Резервы времени работы
t p о (i, j) = t р (i)+ t (i, j) t по (i, j) = t п (j) Полный R n (i, j)= = t по (i, j) - t p о (i, j) Свободный R с (i, j)= = t р (j) - t p о (i, j)
(1,2) 0 + 6 = 6 6-6 = 0 6-6 = 0
(1,3) 0 + 4 = 4 7-4 = 3 4-4 = 0
(1,4) 0 + 2 = 2 8-2 = 6 8-2 = 6
(2,4) 6 + 2 = 8 8-8 = 0 8-8 = 0
(2,5) 6 + 6= 12 12-12 = 0 12-12 = 0
(3,5) 4 + 5 = 9 12-9 = 3 12-9 = 3
(4,5) 8 + 4=12 12-12 = 0 12-12 = 0

Критические работы (работы с нулевыми резервами): (1, 2), (2,4), (2, 5), (4, 5). У нас два критических пути: 1 - 2 - 5 и 1 - 2 - 4 - 5.

Методы сетевого планирования и управления позволяют сосре-доточиться на важнейших для выполнения проекта моментах. При этом требуется, чтобы работы были взаимно независимы, то есть в пределах определенной последовательности работ можно начи-нать, приостанавливать, исключать работы, а также выполнять одну работу независимо от другой работы. Все работы должны выполнять-ся в определенной последовательности. Поэтому методы сетевого планирования и управления широко применяются в строительстве, самолетостроении и судостроении, а также в промышленных отрас-лях с быстро меняющимися тенденциями.

Скептическое отношение к методам сетевого планирования и уп-равления часто основывается на их стоимости, которая может со-ставлять около 5% общей стоимости проекта. Но эти расходы обыч-но полностью компенсируются экономией, достигаемой с помощью более точного и гибкого графика, а также сокращения сроков выпол-нения проекта.

Сетевой метод формализованного представления сис­тем управления сводится к построению сетевой модели для решения комплексной задачи управления.

Основой сетевого планирования является информационная дина­мическая сетевая модель, в которой весь комплекс рас­членяется на отдельные, четко определенные операции (работы), располагаемые в строгой технологической по­следовательности их выполнения . При анализе сетевой модели производится количественная, временная и стоимостная оценка выполняемых работ . Параметры за­даются для каждой входящей в сеть работы их исполни­телем на основе нормативных данных либо своего про­изводственного опыта.

Широкое распространение получили:

Сетевые модели построения в терминах событий (обозначаются кружочками), при этом события определяют результаты определенной выполненной работы, а дуги (обозначаются стрел­ками) между ними определяют взаимосвязи работ;

терминах работ и событий , при этом стрелками изображаются вы­полняемые работы, а кружочками - события (ре­зультаты выполненных работ);

Сетевые модели, построенные в терминах работ , при этом работа изображается кружком, под ра­ботой понимается процесс составления одного документа.

Указанные три разновидности сетевых моделей по-разному отражают содержание управленческой дея­тельности.

Если сетевая модель построена только в терминах со­бытий, естественно в них фиксируются факты оконча­ния определенных работ, она может быть информативна и точно отражать содержание управленческой деятельно­сти, но моделировать во времени такую деятельность затруднительно, хотя в этом также есть большая необ­ходимость.

Наиболее полной является сеть построения в терми­нах работ и событий. Она фиксирует состав управленче­ской деятельности, фиксирует определенные ее стадии, взаимосвязи между стадиями и их результаты. В то же время такая сеть не позволяет исследовать информаци­онное содержание управления на уровне документов, поскольку каждая из работ, указанная в сети, как прави­ло, оформляется многими документами. Тем не менее недостаток сетевой модели во многом компенсируется возможностью качественного анализа управленческой деятельности и ее моделированием во временном мас­штабе вручную или с использованием ЭВМ.

Значительные возможности исследования информа­ционного обеспечения управления представляет сетевая модель, в которой под работой понимается процесс раз­работки одного документа. Имеются некоторые затруд­нения с расчетом таких сетей, поскольку в них исходных событий столько, сколько условий необходимо для нача­ла всех работ. Идентификация работы и документа по­зволяет определить информационные потоки, выявить документооборот и все его проблемы, т.е. выявить мно­гие дефекты управления.



Если сетевая модель детализирована в терминах ра­бот (под работой понимается процесс заполнения одного документа), то она позволяет решать множество управ­ленческих проблем: моделировать работу во времени, анализировать информационные потоки, приступить к распределению работ между исполнителями, т.е. полно­стью анализировать информационное обеспечение сис­темы управления при решении конкретной управленче­ской проблемы.

Следует также сказать и о некотором специфическом использовании сетевой модели для ознакомления управ­ленцев с определенной деятельностью и для их обуче­ния. Такая необходимость возникает, когда содержание работ, заложенных в сетевой модели, постоянно в неко­тором интервале времени, а исполнители меняются ре­гулярно. Возможно ли такое?

Проиллюстрируем сказанное на конкретном приме­ре. Предположим, что мы построили сетевую модель на комплексе работ по проведению конференции, съезда и т.п. Такая сеть имеет четкое исходное событие (на­пример, утверждение приказа о проведении мероприя­тия), четкое завершающее событие (сдача отчета о про­ведении мероприятия), а если известны и конкретные организационные условия (время и место проведения), то такая сеть является типовой для проведения меро­приятия определенного характера, а исполнители (со­трудники различных организаций или подразделений) всегда меняются. Построить конкретную сетевую модель не составляет труда, она конкретна, информативна, зна­комит новых исполнителей с содержанием конкретной управленческой деятельности, обучает их.

Опыт построения таких сетей позволяет утверждать, что они значительно повышают результативность управ­ления, при этом трудозатраты на управление значитель­но снижаются.

Модели сетевого планирования и управления (СПУ) ха­рактеризуются следующим:

Системным подходом при создании новых или модернизации уже сложившихся систем управле­ния. При таком подходе разработка рассматрива­ется как единый непрерывный процесс взаимосвязанных операций, направленных на достиже­ние единой цели;

Возможностью алгоритмизировать расчет основных параметров сети (продолжительность, трудоемкость, стоимость и др.);

Большей по сравнению с другими моделями унифицированностью и, как следствием этого, зна­чительно меньшими затратами на разработку и внедрение.

Особенно эффективно применение сетевых методов при разработке сложных систем, когда в разработке уча­ствует большое количество исполнителей. Какую бы сложную систему с помощью сетевых моделей мы ни описывали, правила построения сетевых графиков, алго­ритмы их расчета, машинные программы остаются без изменений.

Весь процесс создания системы СПУ можно условно разбить на три стадии.

1) стадия обследования : результаты обследования оформляются в виде сетевых графиков;

2) расчет и анализ сетевых графиков ;

3) стадия оперативного управления .

1) На первой стадии выполняются следующие работы:

Составление структурных схем подразделений, уча­ствующих в разработке;

Определение состава исходных документов, необ­ходимых для выполнения той или иной работы:

Определение перечня работ, входящих в данную раз­работку;

Составление первичных сетевых графиков по видам работ;

Составление (сшивание) сводного сетевого графика.

Любая сложная система состоит, как правило, из большого числа элементов. Система может быть пред­ставлена в виде иерархического дерева, называемого еще структурной схемой процесса управления (или объ­екта).

Составление структурной схемы проводится с це­лью получения сведений о степени сложности всей сис­темы и ее отдельных подсистем. Расчленение работ, как правило, должно быть прове­дено вплоть до отдельных работ и подразделений, отве­чающих за их выполнение.

Таким образом, в структурной схеме должны быть отражены функциональные признаки системы (напри­мер, перечень работ, выполняемых в подразделении) и организационная структура подразделений , участвующих в разработке, их взаимосвязь , т.е. должен быть составлен перечень работ с закрепленными за ними ответственны­ми исполнителями.

Каждый ответственный исполнитель должен предста­вить следующую информацию:

В какие отделы и главки направляются формы, по которым он является ответственным исполнителем;

Какие документы для него являются исходными и откуда они поступают;

Продолжительность и трудоемкость, затрачиваемую на составление каждой формы вне зависимости от того, является ли она итоговой или промежуточной.

В связи с тем, что исполнение данных работ связано с многочисленными перерасчетами, корректировками и т.д., время, затрачиваемое на выполнение этих работ, является случайной величиной. Поэтому иногда приме­няется вероятностный метод оценки показателя продол­жительности работ. После сбора необходимой информа­ции каждый ответственный исполнитель составляет свой первичный сетевой график.

Се­тевой график - полная графическая модель направленных на выполнение единого задания комплекса работ, в которой представле­на логическая взаимосвязь, последовательность работ и взаимосвязь между ними. Основными элементами сетевого графика являются работа, событие, критический путь.

Событие - результат (но не процесс) предшествующего ему управленческого или производственного процесса. События могут быть исходными, завершающими, начальными и конечными.

Работа на сетевом графике является действием, которое следует совершить для перехода от одного события к другому. Для каждой работы на графике может быть указана ее продолжительность (в днях, часах или минутах).

Вся непрерывная последовательность работ на графике состав­ляет путь определенной суммарной продолжительности. Этой про­должительности следует уделять особое внимание, так как при сравнении продолжительности всех путей на графике (от исходного до завершающего события) можно определить тот, который имеет по продолжительности наибольшее значение. Его называют критическим, поскольку он обусловливает время окончания всего ком­плекса работ.

События на графике отображаются в виде кружков с номером события внутри, а работы - в виде стрелок, направленных от на­чального события к следующему, а в итоге к конечному. Событий с одинаковыми номерами и работ с одними же кодами не должно быть. При необходимости вводят промежуточные события.

Строят график от исходного события к конечному. При этом не должно быть событий, кроме исходного, которым не предшествует ни одна работа, а также не должно быть тупиковых событий (из которого бы не выходила ни одна работа), кроме завершающего.

Сетевой график обладает рядом преимуществ по сравнению с другими формами представления планов. Он позволяет рассчитать ранние и поздние сроки начала и окончания каждой работы, опре­делить критический путь, общие и частные резервы времени. В то же время сетевой график недостаточно информативен и нагляден, так как в нем не указаны исполнители работ, а основные показате­ли не изображаются, а рассчитываются.

Поэтому можно использовать сетевую матрицу , которая объе­диняет наглядность ленточного графика с достоинством сетевого графика.

Сетевые матрицы, как правило, строят в масштабе времени, где указывают исполнителей каждой работы, а также резервы времени. Сетевая матрица строится в следующей последовательности:

По горизонтали указывают принадлежность работы опреде­ленному исполнителю;

Допустимая продолжительность каждой работы определяется расстоянием по сплошной линии между центрами двух событий;

Длина волнистой стрелки показывает частный резерв времени;

Зависимость, идущая по вертикали, обозначается пунктирной прямой, другие зависимости изображаются разорванной волнистой линией.

Сшивание первичных сетевых графиков заключается в соединении между собой выходных работ поставщиков и входных работ потребителей результатов. Сшивание не­обходимо для того, чтобы объединить первичные сете­вые графики, описывающие процесс выполнения от­дельных работ, в свободный сетевой график, который отображает процесс всей разработки в целом.

При сши­вании необходимо согласовать граничные работы по­ставщика и потребителя. Сшивание сетевого графика заключается в присвоении этим граничным работам об­щего кода. Для этого в графике потребителя, граничном входному событию, присваивается код соответствующего выходного события поставщика. После проверки происходит сшивание сводного сетевого графика путем объе­динения частных сетевых графиков всех подразделении, участвующих в разработке, в общую часть.

2) На второй стадии производят расчет и анализ сетевой модели.

Расчет сетевой модели осуществляется графическим или табличным методом. Наиболее наглядным является графический метод, но он применяется при ограничен­ном количестве событий. Сетевой метод прост и позво­ляет быстро рассчитывать сети, имеющие несколько coтен событий.

3) На третьей (последней) стадии создания и функцио­нирования системы СПУ осуществляется оперативное уп­равление объектом по сетевой модели.

Использование сетевых моделей позволяет:

Равномерно распределить работу во времени, а также между подразделениями и исполнителями, более четко разграничить обязанности и ответственность каждого из них за выполнение отдельных этапов работ;

Перейти в дальнейшем к разработке типовых сетей графиков по выполнению работ на любом уровне управ­ления рассматриваемой системы и к созданию единой системы сетевого планирования и управления (СУ в целом по отрасли);

Использовать сетевые графики в качестве математи­ческих моделей процесса планирования, просчитать на компьютере все возможные варианты управления процессами разработки, выделить функции, права и обязан­ности подразделений и ответственных исполнителей.

5.5 . Экспертные методы

Эти методы применяются при невозможности использовать моделирование и описание исследуемых объектов формализован­ными математическими способами, отсутствии достаточно досто­верной информации, информационной неопределенности иссле­дуемых объектов, разработке средне- и долгосрочных прогнозов влияния новых законов и закономерностей на СУ, тенденций раз­вития управления, рыночной среды, а также при наличии экстре­мальных ситуаций в управлении. В таких случаях важнейшее значение приобретает использование профессионального опыта и сформированной на его основе интуиции специалистов-экспертов.

Экспертный (в том числе и органолептический) метод предпо­лагает использование мнений экспертов. Термин «эксперт» опреде­ляется в дословном переводе с латинского языка означает «опыт­ный». Данный метод следует применять в тех случаях, когда невоз­можно использовать объективные методы исследований (например метод эксперимента или тесно связанный с ним расчетный метод).

Существо экспертных методов состоит в том, что специалисты высказывают свое мнение о наиболее важных для заказчика проблемах , возможных с точки зрения имеющихся ресурсов, направлениях их преодоления и возникающих при этом целях , о наиболее оптимальных способах их достижения .

Кроме того, оцениваются факторы , которые могут оказывать влияние на про­цессы достижения целей, и на время, которое потребуется для этого. Информация, полученная от экспертов, обрабатывается с помощью специальных логических и математических приемов и процедур, преобразовывается в форму, удобную для содержа­тельного анализа и принятия решения.

Экспертные методы основываются на многократно подтверж­денной во всех областях науки и практики возможности пред­видения будущих состояний исследуемых систем и процессов , т. е. того, чего еще нет, но с большой вероятностью может возникнуть. Эта возможность обеспечивается глубоким знанием закономерностей развития социальных систем (в том числе систем управления) и процессов, практи­ческим опытом, здравым смыслом, способностью к научному наблюдению и умением делать на этой основе заключения и прав­доподобные выводы. Важную роль при этом играет способность предвидения будущего: она помогает при разработке прогнозов и планов деятельности.

В формах предвидения различают про­гнозы и предсказания. Отличие их - в уровне точности описания будущего.

Предсказание предполагает абсолютную достоверность сведений о будущем состоянии объекта и является прерогативой так называемых «точных» наук, так как основывается на жестких функциональных зависимостях.

Социальные процессы таким за­конам не подчиняются, поэтому здесь возможны лишь прогнозы , отражающие более или менее реалистичные состояния системы на основе исходных условий. Прогноз не предусматривает ре­шение проблем будущего. Его задача - содействовать научно­му обоснованию целей и выработке планов и решений по их реализации.

К основным методам социального прогнозирования относятся экстраполяция и экспертные оценки.

Экстраполяция основывается на построении динамических (временных) рядов значений количественных характеристик сис­темы с возможно более ранней даты в прошлом до даты про­гнозируемого состояния. Смысл экстраполяции заключается в перенесении объективных закономерностей, характерных для прошлых состояний системы, на будущее. При этом неявно посту­лируется неизменность условий и выявленных закономерностей развития системы как в прошлом, так и в будущем.

Однако плавные кривые, которые нередко берутся в качестве основы для иллюстрации развития, настолько же являются показательными, насколько и дезориентирующими. В реальности развитие проис­ходит далеко не всегда плавно. Оно скорее имеет вид скачко­образных, неритмично повторяющихся лестничных ступенек, что весьма характерно для нынешнего состояния российского социума. Это и предопределяет принципиальную методическую ошибку экстраполяции.

Более предпочтительно с этой точки зрения выглядят экспертные методы с привлечением достаточно большой группы экспертов, с помощью которых и проводится разносторонний анализ возможных проблем и направлений их разрешения.

Основные преимущества коллективных эксперт­ных методов по сравнению с индивидуальными в разработке прогнозов заключаются в возможности проведения более ши­рокого (по охвату учитываемых аспектов) и глубокого анализа рассматриваемой проблемы на основе привлечения в группу спе­циалистов самого различного профиля и организации их работы таким образом, чтобы эксперты взаимно обогащали друг друга идеями и информацией.

Такие методы обычно применяются в прогнозировании развития сложных процессов при наличии минимума необходимой информации в условиях неоднозначного взаимодействия качественно разнородных факторов.

Преимуще­ства коллективных экспертных методов перед индивидуальными состоят в следующем.

1. Сумма информации, имеющейся у членов группы специа­листов-экспертов, существенно больше, чем у любого управленца или отдельного члена этой же группы.

2. При коллективной экспертизе количество учитываемых факторов обычно превосходит число факторов, которыми опе­рирует отдельный член группы.

3. Правильно организованное взаимодействие членов группы позволяет компенсировать полярность их мнений и тем самым способствует разработке более обоснованного прогнозного ре­шения.

Сущность экспертных методов как при решении задач исследо­вания СУ, так и при использовании их в практике принятия реше­ний в других областях науки, техники, управления заключается в усреднении различными способами мнений (суждений) специали­стов-экспертов по рассматриваемым вопросам.

Разновидностью экспертного метода с определенной долей ус­ловности можно назвать органолептический и социологический методы.

Органолептический метод , основанный на использовании чувств (вкуса, слуха, зрения, обоняния, тактильности) эксперта, применяется при измерении численных значений показателей, на­пример продукции пищевой промышленности.

Наиболее распространенными экспертными методами при классификации по способу получения экспертных оценок в настоящее время при принятии решений по управлению являются методы:

-рангов (ранжирования);

-непосредственного оценивания (балльный);

-сопоставлений (имеет две разновидности - парное сравнение и последовательное сопоставление).

В принципе каждый из поименованных методов имеет много общего с другими. Различие состоит в основном в том, что оцени­вание (измерение) изучаемых объектов системного управления осуществляется по-разному. Причем каждый из методов обладает определенными достоинствами и недостатками.

Общее достоинство экспертных методов - быстрота получения результатов без наличия нормативной базы в СУ, возможность оце­нивания того или иного объекта при невозможности измерить его характеристики количественными объективными методами.

К недостаткам экспертных методов можно отнести их опреде­ленную субъективность и соответствующие этому возможные по­грешности результатов экспертизы, существенные затраты на при­влечение опытных экспертов для участия в экспертных работах, влияние авторитетных членов экспертной группы и корпоративных интересов на мнение отдельных экспертов.

Общность каждого из методов заключается в последовательно­сти проведения следующих процедур:

организация экспертного оценивания;

проведение сбора мнений экспертов;

обработка результатов мнений экспертов.

Практика показывает, что уменьшение субъективности и соот­ветственно повышение объективности результатов использования экспертных методов существенно зависит от соблюдения правил организации, подготовки и проведения экспертных работ, а осо­бенно от назначения ответственного за организацию и проведение работ по экспертной оценке, а также от формирования экспертных комиссий.

Для общего руководства экспертными работами следует назна­чать экспертную комиссию во главе с председателем. В составе ко­миссии организуют две группы: рабочую и экспертную.

Рабочую группу возглавляет руководитель (организатор). В его подчинение находятся технические работники, осуществляющие подготовку материалов для экспертов, отработку результатов работы экспертов и т.п.

Экспертную группу составляют эксперты - специалисты по ре­шаемым проблемам, а формирует ее руководитель (организатор) рабочей группы.

Число экспертов в экспертной группе зависит от множества факторов и условий, в частности от важности решаемой проблемы, наличия возможностей и т.п. В большинстве случаев определяется минимально необходимое количество экспертов, что часто стано­вится важнейшим условием установления числа приглашаемых экспертов.

Подбор конкретных экспертов проводится на основе анализа качеств каждого из предлагаемых экспертов, в частности, эксперты должны соответствовать определенным требованиям, в числе которых:

Профессиональная компетентность и наличие практического
и исследовательского опыта в области управления;

Креативность (умение решать творческие задачи);

Научная интуиция;

Заинтересованность в объективных результатах экспертной работы;

Независимость суждений;

Деловитость (собранность, умение переключаться с одного вида деятельности на другой, коммуникативность, независимость суждений, мотивированность действий);

Объективность;

Нонконформизм;

Высокая общая эрудиция.

Проведение сбора мнений экспертов предполагает определение: места и времени сбора мнений; формы и методики сбора мнений; количества туров сбора мнений; состава и содержательной части документации; порядка занесения результатов мнений экспертов в документы.

Метод экспертной оценки - получение информации путем проведения экспертного опроса . Суть метода состоит в проведении экспертами анализа возможного развития проблемной ситуации в будущем с качественной или количественной характеристикой уровня его достоверности и последующей формальной обработ­кой результатов. Экспертный опрос существенно отличается от массовых опросов в силу того, что к участию в нем приглашаются высококвалифицированные специалисты .

Основные этапы экс­пертного опроса :

1) подбор экспертов;

2) разработка методики проведения опроса и выбор метода обработки данных;

3) орга­низация и непосредственное проведение опроса;

4) обработка и оформление результатов опроса.

Для подготовки экспертизы должна быть сформирована группа специалистов-организаторов. Ее цель - обеспечить условия для эффективной деятельности экспертов, разработать процедуру экс­пертизы, соответствующую специфике конкретной проблемной ситуации.

В задачи группы входит:

Постановка проблемы, определение целей и задач экспертизы, ее границ, основных этапов;

Разработка процедуры экспертизы;

Отбор экспертов, проверка их компетентности и формиро­вание групп экспертов;

Проведение опроса и согласование оценок; преобразование полученной информации, ее обработка и содержательный анализ.

Группа состоит из 5-7 человек - специалистов в данной проблеме, а также специалистов по экспертным методам (со­циологов, психологов, программистов).

Подготовку экспертизы начинают с постановки проблемы . Для этого знакомятся с ретроспективой и состоянием пробле­мы, определяют ее границы, рассматривают аргументы в пользу необходимости ее решения, обсуждают эти аргументы вместе с руководителями (заказчиками). Основная цель этого этапа - распознать мнимые проблемы, чтобы не пойти по ложному пути. Наиболее эффективный метод - публичное обсуждение , когда приглашенные организаторами квалифицированные специалисты стараются опровергнуть аргументы в пользу проблемы, обна­руживают слабые, неубедительные доводы и т. п. Результатом этого этапа является обоснованная и всесторонне осмысленная проблема .

Далее организаторы экспертизы приступают к формулировке ее целей и задач. Наличие четко (по возможности, однозначно) сформулированной цели и так же ясно определенных задач явля­ется совершенно необходимым условием успеха. Выделяются также центральные (стратегические) и вспомогательные (так­тические) задачи. Это помогает оптимально распределить время и силы экспертов, сосредоточить внимание на основных вопро­сах, четко определить границы экспертизы.

Следующий пункт в рамках подготовительного этапа - разра­ботка перечня факторов и событий , которые сопутствуют реше­нию поставленных задач. Такой перечень нужен для того, чтобы определить численность и профиль необходимых для экспертизы специалистов.

Перечень факторов и событий может иметь различный уровень детализации. Определяющим является специфика исследуемой проблемы, возможность привлечения к экспертизе специалистов требуемого профиля, имеющиеся в наличии ресурсы (финансовые, временные, пространственные и т. п.). Кроме того, для достижения оптимума детализации исходят из эмпирически подтвержденных соображений: с увеличением степени детализации возрастает согласованность экспертных оценок, но увеличиваются затраты и время на проведение экспертизы; чрезмерная детализация часто снижает достоверность оценок.

Следующая проблема, которую необходимо решить на подготовительном этапе, - разработка системы единых понятий , необходимых для проведения экспертизы. Дело в том, что со­временные социально-экономические и политические проблемы чрезвычайно сложны. Поэтому для их полноценного исследования необходимо привлечение экспертов, представляющих различные отрасли знаний. Система единых понятий призвана преодолеть очевидные трудности не только междисциплинарного характе­ра, но и достаточно часто встречающуюся проблему различного толкования понятий в рамках одного научного направления.

Это имеет огромное значение для последующего экспертного опроса: четкой и однозначной формулировки задаваемых экс­пертам вопросов.

В зависимости от содержания проблемы, целей и задач экс­пертизы, состава участвующих специалистов ее организаторы выбирают вариант опроса: индивидуальный или групповой.

Индивидуальный опрос предъявляет высокие требования к эксперту и позволяет максимально использовать способности и знания каждого специалиста. При групповом опросе специалисты могут обмениваться мнениями, учитывать упущенное каждым из них, скорректировать свои позиции и, таким образом, уточнить или устранить ошибочные суждения. Это бывает полезно при выдвижении и разработке новых идей. Однако у этого метода опроса имеется и существенный недостаток: влияние (иногда довольно сильное) авторитетов на мнения большинства участ­ников экспертизы.

Среди методов индивидуального опроса наибольшее распро­странение получили интервью и так называемые «аналитические» экспертные оценки .

Интервью проводится в виде беседы орга­низатора экспертизы с экспертом по специально разработанной программе, причем в достаточно свободной форме (задавая основ­ные вопросы в единой формулировке, можно сопровождать их дополнительными, пояснениями и т.д.). Этот метод требует от эксперта умения быстро формировать квалифицированные отве­ты. Поэтому интервью дает хорошие результаты только в случаях привлечения экспертов очень высокого уровня.

Аналитические экспертные оценки (например, в виде доклад­ной записки) представляют собой глубокий и всесторонний ана­лиз возможных сценариев развития исследуемого процесса (поэтому и называется иногда методом «сценариев»). При этом эксперт может привлекать дополнительные документальные материалы, тщательно в течение достаточно длительного времени обдумывать свои ответы.

Введение

Глава I. Понятие и сущность сетевого планирования и управления

1.1. Сущность сетевых методов планирования и управления

1.2. Элементы и виды сетевых моделей

Глава II. Практическое применение моделей сетевого планирования и управления

2.1. Методы сетевого планирования и управления

2.2. Сетевой график

Заключение

Литература

Введение

В современных условиях все более сложными становятся социально-экономические системы. Поэтому решения, принимаемые по проблемам рационализации их развития, должны получать строгую научную основу на базе математико-экономического моделирования.

Одним из методов научного анализа является сетевое планирование.

В России работы по сетевому планированию начались в 1961-1962 гг. и быстро получили широкое распространение. Широко известны труды Антонавичуса К. А., Афанасьева В. А., Русакова А. А., Лейбмана Л. Я., Михельсона В. С., Панкратова Ю. П., Рыбальского В. И., Смирнова Т. И., Цоя Т. Н. и других. , ,

От многочисленных исследований отдельных аспектов сетевых методов планирования и управления был осуществлен переход к системному использованию новой методологии планирования. В литературе и практике все более широко закреплялось отношение к сетевому планированию не только как к методу анализа, но и как к развитой системе планирования и управления, приспособленной для очень широкого круга проблем.

За годы практического использования в России и за рубежом сетевое планирование показало эффективность в самых различных сферах экономического и организационного анализа.

Необходимость использования методов сетевого планирования в исследовании систем управления объясняется многим разнообразием моделей планирования: графики и таблицы, физические модели, логические и математические выражения, машинные модели, имитационные модели.

Особый интерес представляет сетевой метод формализованного представления систем управления, который сводится к построению сетевой модели для решения комплексной задачи управления. Основой сетевого планирования является информационная динамическая сетевая модель, в которой весь комплекс расчленяется на отдельные, четко определенные операции (работы), располагаемые в строгой технологической последовательности их выполнения. При анализе сетевой модели производится количественная, временная и стоимостная оценка выполняемых работ. Параметры задаются для каждой входящей в сеть работы их исполнителем на основе нормативных данных либо своего производственного опыта.

При имитационном динамическом моделировании строится модель, адекватно отражающая внутреннюю структуру моделируемой системы; затем поведение модели проверяется на ЭВМ на сколь угодно продолжительное время вперед. Это дает возможность исследовать поведение как системы в целом, так и ее составных частей. Имитационные динамические модели используют специфический аппарат, позволяющий отразить причинно–следственные связи между элементами системы и динамику изменений каждого элемента. Модели реальных систем обычно содержат значительное число переменных, поэтому их имитация осуществляется на компьютере.

Таким образом, тема исследования методов сетевого планирования является актуальной, т.к. графическое представление не только дает представление о сложном процессе, но и позволяет осуществить разностороннее исследование системы управления проектом.

Исходя из приведенных аргументов актуальности и темы работы, можно сформулировать цель работы – освещение методов сетевого планирования и управления в исследовании социально-экономических и политических процессов.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Проведен анализ сетевого планирования и управления.

2. Выявлена сущность сетевых методов планирования и управления

3. Рассмотрены виды методов сетевого планирования и управления, изучена область их применения.

4. Рассмотрены основы практического применения методов сетевого планирования и управления.

Предметом исследования моей курсовой работы является методология сетевого планирования и управления.

Объектом моей курсовой работы является сфера применения методологии сетевого планирования и управления.

Глава I . Понятие и сущность сетевого планирования и управления

1.1. Сущность сетевых методов планирования

Сетевое планирование - это комплекс графических и расчетных методов организационных мероприятий, обеспечивающих моделирование, анализ и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок, например, таких как:

· строительство и реконструкция каких-либо объектов;

· выполнение научно-исследовательских и конструкторских работ;

· подготовка производства к выпуску продукции;

· перевооружение армии.

Характерной особенностью таких проектов является то, что они состоят из ряда отдельных, элементарных работ. Они обусловливают друг друга так, что выполнение некоторых работ не может быть начато раньше, чем завершены некоторые другие.

Основная цель сетевого планирования и управления - сокращение до минимума продолжительности проекта.

Задача сетевого планирования и управления состоит в том, чтобы графически, наглядно и системно отобразить и оптимизировать последовательность и взаимозависимость работ, действий или мероприятий, обеспечивающих своевременное и планомерное достижение конечных целей.

Для отображения и алгоритмизации тех или иных действий или ситуаций используются экономико-математические модели, которые принято называть сетевыми моделями, простейшие из них - сетевые графики. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции имеет возможность системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами.

Во всех системах сетевого планирования основным объектом моделирования служат разнообразные комплексы предстоящих работ, например социально-экономические исследования, проектные разработки, освоение, производство новых товаров и другие плановые мероприятия.

Система СПУ позволяет:

· формировать календарный план реализации некоторого комплекса работ;

· выявлять и мобилизовывать резервы времени, трудовые, материальные и денежные ресурсы;

· осуществлять управление комплексом работ по принципу «ведущего звена» с прогнозированием и предупреждением возможных срывов в ходе работ;

· повышать эффективность управления в целом при четком распределении ответственности между руководителями разных уровней и исполнителями работ;

· четко отобразить объем и структуру решаемой проблемы, выявить с любой требуемой степенью детализации работы, образующие единый комплекс процесса разрешения проблемы; определить события, совершение которых необходимо для достижения заданных целей;

· выявить и всесторонне проанализировать взаимосвязь между работами, так как в самой методике построения сетевой модели заложено точное отражение всех зависимостей, обусловленных состоянием объекта и условиями внешней и внутренней среды;

· широко использовать вычислительную технику;

· быстро обрабатывать большие массивы отчетных данных и обеспечивать руководство своевременной и исчерпывающей информацией о фактическом состоянии реализации программы;

· упростить и унифицировать отчетную документацию.

Диапазон применения СПУ весьма широк: от задач, касающихся деятельности отдельных лиц, до проектов, в которых участвуют сотни организаций и десятки тысяч людей.

Сетевая модель представляет собой описание комплекса работ (комплекса операций, проекта). Под ним понимается всякая задача, для выполнения которой необходимо осуществить достаточно большое количество разнообразных действий. Это может быть создание любого сложного объекта, разработка его проекта и процесс построения планов реализации проекта.

Использование методов сетевого планирования способствует сокращению сроков создания новых объектов на 15-20%, обеспечению рационального использования трудовых ресурсов и техники.

Наиболее эффективными областями применения сетевых методов планирования и управления является управление крупными целевыми программами, научно-техническими разработками и инвестиционными проектами, а также сложными комплексами социальных, экономических и организационно-технических мероприятий на федеральном и региональных уровнях.

1.2. Элементы и виды сетевых моделей

Сетевые модели состоят из трех следующих элементов:

· Работа (или задача)

· Событие (вехи)

· Связь (зависимость)

Работа ( A ctivity) – это процесс, который необходимо выполнить для получения определенного (заданного) результата, как правило, позволяющего приступить к последующим действиям. Термины "задача" (Task) и "работа" могут быть идентичны, однако в некоторых случаях задачами принято называть выполнение действий, выходящих за рамки непосредственного производства, например "Экспертиза проектной документации" или "Переговоры с заказчиком". Иногда понятие "задача" используют для отображения работ самого низкого уровня иерархии.

Термин «работа» используется в широком смысле слова, и может иметь следующие значения:

· действительная работа , то есть трудовой процесс, требующий затрат времени и ресурсов;

· ожидание – процесс, требующий времени, но не потребляющий ресурсы;

· зависимость или «фиктивная работа» - работа, не требующая времени и ресурсов, но указывающая, что возможность начала одной работы непосредственно зависит от результатов другой.

Событие ( N ode) – момент изменения состояния системы, в частности, момент начала или окончания любой работы по своей сути является событием, а каждая работа обязательно имеет начальное и конечное события. Работа – это действие или процесс, которые должны произойти для перехода от начального события к конечному. Некоторые события являются общими для нескольких работ, в этом случае свершение события является моментом времени, соответствующим завершению последней из работ, непосредственно предшествующих данному событию.

Веха ( M ilestone) – разновидность события, характеризующая достижение значимых промежуточных результатов (отдельных этапов проекта).

Связь ( L ink) – это логическая зависимость между сроками выполнения отдельных работ и наступления событий. Если для начала выполнения какой-либо работы необходимо завершение другой работы, говорят, что эти работы соединены связью (связаны). Связи по своему существу могут определяться технологией работ, либо их организацией. Соответственно различают технологические и организационные виды связей. Связи могут называться также зависимостями (Relationship), или фиктивными работами (Dummy Activity). Связям не требуются исполнители и прямые затраты времени, однако они могут характеризоваться продолжительностью растяжения (положительным, отрицательным или нулевым).

При расчетах для сетевой модели определяются следующие характеристики ее элементов.

Характеристики событий

1. Ранний срок свершения события tp( 0) = 0, tР(j) =тахi{tр(i) + t(ij)}, j=1--N характеризует самый ранний срок завершения всех путей, в него входящих. Этот показатель определяется «прямым ходом» по графу модели, начиная с начального события сети.

2. Поздний срок свершения события t п (N) = t р (N), t п (i) = min j {(t п (j)-t(ij)} , i=1--(N-1) характеризует самый поздний срок, после которого остается ровно столько времени, сколько требуется для завершения всех путей, следующих за этим событием. Этот показатель определяется «обратным ходом» по графу модели, начиная с завершающего события сети.

3. Резерв времени события R(T) = t п (i) - t р (i) показывает, на какой максимальный срок можно задержать наступление этого события, не вызывая при этом увеличения срока выполнения всего комплекса работ.

Резервы времени для событий на критическом пути равны нулю, R(i) = 0.

Характеристики работы (i,j)

· Ранний срок начала работы

· Ранний срок окончания работы

· Поздний срок начала работы

· Поздний срок окончания работы

Резервы времени работ:

· полный резерв - максимальный запас времени, на который можно отсрочить начало или увеличить длительность работы без увеличения длительности критического пути. Работы на критическом пути не имеют полного резерва времени;

· частный резерв -часть полного резерва, на которую можно увеличить продолжительность работы, не изменив позднего срока ее начального события;

· свободный резерв -максимальный запас времени, на который можно задержать начало работы или (если она началась в ранний срок) увеличит ее продолжительность, не изменяя ранних сроков начала последующих работ;

· независимый резерв - запас времени, при котором все предшествующие работы заканчиваются в поздние сроки, а все последующие - начинаются в ранние сроки. Использование этого резерва не влияет на величину резервов времени других работ.

Замечания Работы, лежащие на критическом пути, резервов времени не имеют. Если на критическом пути L кр лежит начальное событие iработы (i,j), то R п (i,j)=R l (i,j). Если на L кр лежит конечное событие j работы (i,j), то R п (i,j)=R c (i,j). Если на L кр лежат и событие i, и событие j работы (i,j), а сама работа не принадлежит критическому пути, то R п (i,j)=R c (i,j)=R п (i,j)

Характеристики путей

Продолжительность пути равна сумме продолжительностей составляющих ее работ.

Резерв времени пути равен разности между длинами критического пути и рассматриваемого пути.

Резерв времени пути показывает, насколько может увеличиться продолжительность работ, составляющих данный путь, без изменения продолжительности срока выполнения всех работ.

В сетевой модели можно выделить так называемый критический путь. Критический путь L кр состоит из работ (i,j), у которых полный резерв времени равен нулю R п (i,j)=0 , кроме этого, резерв времени R(i) всех событий i на критическом равен 0. Длина критического пути определяет величину наиболее длинного пути от начального до конечного события сети и равна.

Виды сетевых моделей и графиков

По способу представления информации существуют два принципиально различных вида сетевых моделей (графиков):

1. Сеть вида "вершина – событие" (" A ctivity-on- A rrow"): вершины соответствуют событиям, а соединяющие их дуги – работам. Связи представлены пунктирными стрелками, которые так же, как и работы, являются направленными дугами графа. В некоторых источниках сетевые графики вида "вершина - событие" называются "американскими".

2. Сеть вида "вершина – работа" (" A ctivity-on- N ode"): вершины соответствуют работам, а дуги – связям. События (главным образом вехи) при необходимости отображаются какими-либо фигурами, например – треугольниками. Сетевые графики данного вида иногда называют "французскими".

В последнее время сетевая модель вида "вершина-работа" применяется значительно чаще, чем сеть вида "вершина-событие".

Сетевая модель и сетевой график могут отображаться как в масштабе, так и вне масштаба времени. Сетевые модели, разрабатываемые на этапе планирования для расчета параметров работ, как правило, сложно показать в масштабе времени. В отличие от них модели (графики), предназначенные для отображения принятого календарного плана работ и контроля за его выполнением, для наглядности привязывают к временной шкале.

Если временные параметры расписания рассчитаны, откорректированы и утверждены, то можно говорить об окончании этапа планирования и переходе к непосредственной реализации проекта.

Глава II . Методы сетевого планирования и управления

2.1. Методы сетевого планирования и управления

Система методов сетевого планирования и управления (СПУ) – совокупность методов планирования и управления разработкой народнохозяйственных комплексов, научными исследованиями, конструкторскими и технологическими роботами, разработкой изделий нового вида, строительством и реконструкцией зданий и сооружений, капитальным ремонтом основных фондов путем применения сетевых графиков.

Методы сетевого планирования:

  • Детерминированные сетевые методы
    • Диаграмма Ганта с дополнительным временным люфтом 10-20%
    • Метод критического пути (МКП)
  • Вероятностные сетевые методы
    • Неальтернативные

Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло)

Метод оценки и пересмотра планов (ПЕРТ, PERT)

  • Альтернативные

Метод графической оценки и анализа (GERT)

Диаграмма Ганта (англ.Gantt chart , также ленточная диаграмма , график Ганта ) - это популярный тип столбчатых диаграмм, который используется для иллюстрации плана, графика работ по какому-либо проекту. Является одним из методов планирования проектов.

Пример диаграммы Ганта 1

Пример диаграммы Ганта 2

Первый формат диаграммы был разработан Генри Л. Гантом (Henry L. Gantt , 1861‒1919) в 1910 году.

Диаграмма Ганта представляет собой отрезки (графические плашки), размещенные на горизонтальной шкале времени. Каждый отрезок соответствует отдельной задаче или подзадаче. Задачи и подзадачи, составляющие план, размещаются по вертикали. Начало, конец и длина отрезка на шкале времени соответствуют началу, концу и длительности задачи. На некоторых диаграммах Ганта также показывается зависимость между задачами. Диаграмма может использоваться для представления текущего состояния выполнения работ: часть прямоугольника, отвечающего задаче, заштриховывается, отмечая процент выполнения задачи; показывается вертикальная линия, отвечающая моменту «сегодня».

Часто диаграмма Ганта соседствует с таблицей со списком работ, строки которой соответствуют отдельно взятой задаче, отображенной на диаграмме, а столбцы содержат дополнительную информацию о задаче.

Метод критического пути - эффективный инструмент планирования расписания и управления сроками проекта.

В основе метода лежит определение наиболее длительной последовательности задач от начала проекта до его окончания с учетом их взаимосвязи. Задачи лежащие на критическом пути (критические задачи ) имеют нулевой резерв времени выполнения и в случае изменения их длительности изменяются сроки всего проекта. В связи с этим при выполнении проекта критические задачи требуют более тщательного контроля, в частности, своевременного выявления проблем и рисков, влияющих на сроки их выполнения и, следовательно, на сроки выполнения проекта в целом. В процессе выполнения проекта критический путь проекта может меняться, так как при изменении длительности задач некоторые из них могут оказаться на критическом пути.

Расчёт критического пути

Если начальный момент выполнения проекта положить равным нулю, то сроки окончания у первых работ сетевого графика, то есть работ, выходящих из первого события, будет определяться их продолжительностью. Время наступления любого события следует положить равным самому позднему времени окончания непосредственно входящих в это событие работ: считается, что работа в сетевом графике не может начаться, пока не завершены все предшествующие для нее работы.

В процессе решения - методом «эстафеты» - просматриваются все дуги сетевого графика. Пусть очередная просматриваемая дуга связывает вершины i и j. Если для вершины i определено предположительное время его свершения и это время плюс продолжительность работы больше предположительного времени наступления события j, тогда для вершины j устанавливается новое предположительное время наступления, равное предположительному времени наступления события i плюс продолжительность работы рассматриваемой дуги. Решение заканчивается, когда очередной просмотр дуг не вызывает ни одного исправления предположительного значения времени начала/окончания работ/событий. В результате может быть определено событие с самым поздним временем наступления, и путь от начальной вершины в эту конечную будет считаться критическим и определять продолжительность выполнения проекта. Наряду с общей продолжительностью выполнения проекта, критический путь определяет другие характеристики сетевого графика, играющие важную роль при планировании реализации нововведения, минимизации сроков и расходов на разработку.

Суть решения задачи сокращения сетевого графика сводится к привлечению дополнительных ресурсов к выполнению работ, лежащих на критическом пути, снятием работ, не лежащих на критическом пути, запараллеливанием работ.

Метод Монте-Карло (методы Монте-Карло, ММК) - общее название группы численных методов, основанных на получении большого числа реализаций стохастического (случайного) процесса, который формируется таким образом, чтобы его вероятностные характеристики совпадали с аналогичными величинами решаемой задачи. Используется для решения задач в различных областях физики, математики, экономики, оптимизации, теории управления и др.

Интегрирование методом Монте-Карло


Рисунок 1. Численное интегрирование функции детерминистическим методом

Предположим, необходимо взять интеграл от некоторой функции. Воспользуемся неформальным геометрическим описанием интеграла и будем понимать его как площадь под графиком этой функции.

Для определения этой площади можно воспользоваться одним из обычных численных методов интегрирования: разбить отрезок на подотрезки, подсчитать площадь под графиком функции на каждом из них и сложить. Предположим, что для функции, представленной на рисунке 2, достаточно разбиения на 25 отрезков и, следовательно, вычисления 25 значений функции. Представим теперь, мы имеем дело с n -мерной функцией. Тогда нам необходимо 25 n отрезков и столько же вычислений значения функции. При размерности функции больше 10 задача становится огромной. Поскольку пространства большой размерности встречаются, в частности, в задачах теории струн, а также многих других физических задачах, где имеются системы со многими степенями свободы, необходимо иметь метод решения, вычислительная сложность которого бы не столь сильно зависела от размерности. Именно таким свойством обладает метод Монте-Карло.

Обычный алгоритм Монте-Карло интегрирования

Рисунок 2. Численное интегрирование функции методом Монте-Карло

Для определения площади под графиком функции можно использовать следующий стохастический алгоритм:

Для малого числа измерений интегрируемой функции производительность Монте-Карло интегрирования гораздо ниже, чем производительность детерминированных методов. Тем не менее, в некоторых случаях, когда функция задана неявно, а необходимо определить область, заданную в виде сложных неравенств, стохастический метод может оказаться более предпочтительным.

Использование выборки по значимости

Очевидно, что точность вычислений можно увеличить, если область, ограничивающая искомую функцию, будет максимально к ней приближена. Для этого необходимо использовать случайные величины с распределением, форма которого максимально близка к форме интегрируемой функции. На этом основан один из методов улучшения сходимости в вычислениях методом Монте-Карло: выборка по значимости.

Program Evaluation and Review Technique (сокращенно PERT) - техника оценки и анализа программ, которая используется при управлении проектами. Была разработана в 1958 году консалтинговой фирмой «Буз, Ален и Гамильтон» совместно с корпорацией «Локхид» по заказу Подразделения специальных проектов ВМС США в составе Министерства Обороны США для проекта создания ракетной системы «Поларис» (Polaris). Проект «Поларис» был ответом на кризис, наступивший после запуска Советским Союзом первого космического спутника.

Пример сетевой PERT диаграммы для проекта продолжительностью в семь месяцев с пятью промежуточными точками (от 10 до 50) и шестью деятельностями (от A до F)

PERT - это способ анализа задач, необходимых для выполнения проекта. В особенности, анализа времени, которое требуется для выполнения каждой отдельной задачи, а также определение минимального необходимого времени для выполнения всего проекта.

PERT был разработан в 50-ые годы главным образом для упрощения планирования и составления графиков больших и сложных проектов. Метод подразумевал наличие неопределённости, давая возможность разработать рабочий график проекта без точного знания деталей и необходимого времени для всех его составляющих.

Самая известная часть PERT - это «Сети PERT» - графики соединённых между собой временных линий. PERT предназначен для очень масштабных, единовременных, сложных, нерутинных проектов.

Диаграмма представляет собой множество точек-вершин вместе с соединяющими их ориентированными дугами. Каждая из них как направленный отрезок имеет начало и конец, причем модель содержит только одну из пары симметричных дуг (от вершины 1 к вершине 2 и от вершины 2 к вершине 1). Всякой дуге, рассматриваемой в качестве какой-то работы из числа нужных для осуществления проекта, приписываются определенные количественные характеристики. Это - объемы выделяемых на нее ресурсов и, соответственно, ее ожидаемая продолжительность (длина дуги). Любая вершина интерпретируется как событие завершения работ, представленных дугами, которые входят в нее, и одновременно начала работ, отображаемых дугами, исходящими оттуда. Таким образом, фиксируется что ни к одной из работ нельзя приступить прежде чем будут выполнены все предшествующие ей согласно технологии реализации проекта. Факт начала этого процесса - вершина без входящих, а окончание - без исходящих дуг. Остальные вершины должны иметь и те, и другие. Последовательность дуг, в которой конец каждой предшествующей совпадает с началом последующей, трактуется как путь от отправной вершины к завершающей, а сумма длин таких дуг - как его продолжительность. Обычно начало и конец реализации проекта связаны множеством путей, длины которых различаются. Наибольшая определяет длительность всего этого проекта, минимально возможную при зафиксированных характеристиках дуг графа. Соответствующий путь - критический и в каждый момент времени контролировать нужно состояние именно тех работ, которые «лежат» на нем.

Метод графической оценки и анализа (GERT , англ.Graphical Evaluation and Review Technique ) - альтернативный вероятностный метод сетевого планирования, применяется в случаях организации работ, когда последующие задачи могут начинаться после завершения только некоторого числа из предшествующих задач , причём не все задачи, представленные на сетевой модели, должны быть выполнены для завершения проекта.
Разработан в США в 1966 году.
Основу применения метода GERT составляет использование альтернативных сетей, называемых GERT-cетями. Они позволяют более адекватно задавать сложные процессы строительного производства в тех случаях, когда затруднительно или невозможно (по объективным причинам) однозначно определить, какие именно работы и в какой последовательности должны быть выполнены для достижения цели проекта (то есть существует многовариантность реализации проекта).
Расчёт GERT-сетей, моделирующих реальные процессы, чрезвычайно сложен, однако программное обеспечение для вычисления сетевых моделей такого типа в настоящее время, к сожалению, не распространено.

2.2. Сетевой график

Сетевой график основан на использовании математической модели - графа. Графом (устаревшие синонимы: сеть, лабиринт, карта и т.д.) математики называют "множество вершин и набор упорядоченных или неупорядоченных пар вершин". Говоря более привычным для студента (но менее точным) языком, граф - это набор кружков (прямоугольников, треугольников и проч.), соединенных направленными или ненаправленными отрезками. В этом случае сами кружки (или другие используемые фигуры) по терминологии теории графов будут называться "вершинами", а соединяющие их ненаправленные отрезки - "ребрами", направленные (стрелки) - "дугами". Если все отрезки являются направленными, граф называется ориентированным, если ненаправленными - неориентированным.

Наиболее распространенный тип сетевого графика работ представляет систему кружков и соединяющих их направленных отрезков (стрелок), где стрелки отображают сами работы, а кружки на их концах ("события") - начало или окончание этих работ.

Рисунок показывает упрощенно лишь одну из возможных конфигураций сетевого графика, без данных, характеризующих сами планируемые работы. Фактически на сетевом графике приводится множество сведений о производимых работах. Над каждой стрелкой пишется наименование работы, под стрелкой - продолжительность, этой работы (обычно в днях).

В графике могут использоваться пунктирные стрелки - это так называемые "зависимости" (фиктивные работы), не требующие ни времени, ни ресурсов.

Они указывают на то, что "событие", на которое направлена пунктирная стрелка, может происходить только после свершения события, из которого исходит эта стрелка.

В сетевом графике не должно быть тупиковых участков, каждое событие должно соединяться сплошной или пунктирной стрелкой (или стрелками) с каким-либо предшествующим (одним или несколькими) я последующим (одним или несколькими) событиями.

Нумерация событий производится примерно в той последовательности, в какой они будут происходить. Начальное событие располагается обычно с левой стороны графика, конечное - с правой.

Последовательность стрелок, в которой начало каждой последующей стрелки совпадает с концом предыдущей, называется путем. Путь обозначается в виде последовательности номеров событий.

В сетевом графике между начальным и конечным событиями может быть несколько путей. Путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим. Критический путь определяет общую продолжительность работ. Все остальные пути имеют меньшую продолжительность, и поэтому в них выполняемое работы имеют резервы времени.

Критический путь обозначается на сетевом графике утолщенными или двойными линиями (стрелками).

Особое значение при составлении сетевого графика имеют два понятия:

  • Раннее начало работы - срок, раньше которого нельзя начать данную работу, не нарушив принятой технологической последовательности. Он определяется наиболее долгим путем от исходного события до начала данной работы
  • Позднее окончание работы - самый поздний срок окончания работы, при котором не увеличивается общая продолжительность работ. Он определяется самым коротким путем от данного события до завершения всех работ.

При оценке резервов времени удобно использовать еще два вспомогательных понятия:

  • Раннее окончание - срок, раньше которого нельзя закончить данную работу. Он равен раннему началу плюс продолжительность данной работы
  • Позднее начало - срок, позже которого нельзя начинать данную работу, не увеличив общую продолжительность проекта. Он равен позднему окончанию минус продолжительность данной работы.

Если событие является окончанием лишь одной работы (т.е. в него направлена только одна стрелка), то раннее окончание этой работы совпадает с ранним началом последующей.

Общий (полный) резерв - это наибольшее время, на которое можно задержать выполнение данной работы, не увеличивая общую продолжительность работ. Он определяется разностью между поздним и ранним началом (или поздним и ранним окончанием - что тоже самое).

Частный (свободный) резерв - это наибольшее время, на которое можно задержать выполнение данной работы, не меняя раннего начала последующей. Этот резерв возможен только тогда, когда в событие входят две или более работы (зависимости), т.е. на него направлены две или более стрелки (сплошные или пунктирные). Тогда лишь у одной из этих работ раннее окончание будет совпадать с ранним началом последующей работы, для остальных же это будут разные значения. Эта разница у каждой работы и будет ее частным резервом.

Кроме описанного типа сетевых графиков, в котором вершины графа ("кружки") отображают события, а стрелки - работы, существует другой тип, в котором вершинами являются работы. Различие между этими типами непринципиальное - все основные понятия (раннее начало, позднее окончание, общие и частные резервы, критический путь и т.д.) сохраняются неизменными, отличаются лишь способы их записи.

Построение сетевого графика этого типа основано на том, что раннее начало последующей работы равно раннему окончанию предыдущей. Если данной работе предшествует несколько работ, ее раннее качало должно быть равно максимальному раннему окончанию предыдущих работ. Расчет поздних сроков ведется в обратном порядке - от завершающий к исходной, как и в сетевом графике "вершины - события". У завершающей работы позднее и раннее окончание совпадают и отражают продолжительность критического пути. Позднее начало последующей работы равно позднему окончанию предыдущей. Если за данной работой следует несколько работ, то определяющим является минимальное значение из поздних начал.

Сетевые графики "вершины - работы" появились позже графиков "вершины - события", поэтому они несколько менее известны и сравнительно реже описываются в учебной и справочной литературе. Тем не менее, они имеют свои преимущества, в частности их легче строить и легче корректировать. При корректировке графиков ""вершены - работы" их конфигурация не меняется, у графиков же "вершины - события" такие изменения исключить не удается. Однако в настоящее время составление и корректировка сетевых графиков автоматизированы, и для пользователя, которому важно знать лишь последовательность работ и их резервы времени, не имеет особого значения, каким способом сделан график, т.е. какого он типа. В современных специализированных пакетах компьютерных программ планирования и оперативного управления в основном используется тип "вершины - работы".

Корректировка сетевых графиков производится как на этапе их составления, так и использования. Она состоит в оптимизации строительных работ по времени и по ресурсам (в частности по движению рабочей силы). Если, например, сетевой график не обеспечивает выполнения работ в необходимые сроки (нормативные или установленные контрактом) производится его корректировка по времени, т.е. сокращается продолжительность критического пути. Обычно это делается:

  • за счет резервов времени некритических работ и соответствующего перераспределения ресурсов;
  • за счет привлечения дополнительных ресурсов;
  • за счет изменения организационно-технологической последовательности и взаимосвязи работ.

В последнем случае у графиков "вершины - события" приходится менять их конфигурацию (топологию).

Корректировка по ресурсам производится путем построения линейных календарных графиков по ранним началам, соответствующих тому или иному варианту сетевого графика, и корректировки этого варианта.

При построении сетевых графиков необходимо соблюдать ряд правил:

1. В сети не должно быть событий, из которых не выходит ни одной работы, если только эти события не являются для данной сети завершающими.

2. В сети не должно быть событий, в которые не входит ни одной работы, если только эти события не являются для данной сети исходными.

3. В сети не должно быть замкнутых контуров, путей, соединяющих какое-либо событие с ним же самим.

4. В сети не должно быть работ и событий, имеющих одинаковые шифры.


Пример изображения совмещенных работ

6. Если для выполнения какой-либо работы необходимо получить результаты не всех входящих в ее начальное событие работ, а только части из них, то для этой работы нужно ввести новое начальное событие, и соединить его с прежним начальным событием фиктивной работой.



Примеры укрупнения фрагментов сетевой модели

а) простейший случай для группы работ с одной входной и выходной работой (до укрупнения); б) тоже, после укрупнения

Анализируя сетевые графики, можно заметить, что они отлича­ются не только количеством событий, но и числом взаимосвязей между ними. Сложность сетевого графика оценивается коэффициентом слож­ности. Коэффициент сложности представляет собой отношение количества работ сетевого графика к количеству событий и определя­ется по формуле:

Где К – коэффициент сложности сетевого графика;
Р и С – количество работ и событий, ед.
Сетевые графики, имеющие коэффициент сложности от 1,0 до 1,5, являются простыми, от 1,51 до 2,0 – средней сложности, более 2,1 – сложными.

Приступая к построению сетевого графика, следует установить:

1. какие работы должны быть завершены ранее, чем начнется дан­ная работа;

2. какие работы могут быть начаты после завершения данной ра­боты;

3. какие работы могут выполняться одновременно с данной работой. Кроме того, надо придерживаться общих положений и правил:

Сеть вычерчивается слева направо (это же направление имеют и стрелки-работы);

Каждое событие с большим порядковым номером изображается правее предыдущего;

График должен быть простым, без лишних пересечений;

Все события, кроме завершающего, должны иметь последую­щую работу (в сети не должно быть события, кроме исходного, в которое не входила бы ни одна работа);

Один и тот же номер события нельзя использовать дважды;

В сетевом графике ни один путь не должен проходить дважды через одно и то же событие (если такие пути обнаружены, то это свидетельствует об ошибке);

Если начало какой-либо работы зависит от окончания двух предшествующих работ, выходящих из одного события, тогда между событиями – окончаниями этих двух работ – вводится фиктивная работа (зависимость).

Заключение

Цель сетевого планирования – представить любой проект в виде последовательности связанных между собой задач. В итоге возникает иерархическая структура проекта.

Любая работа может быть оценена по времени, необходимому для ее выполнения. Пространство, которым представляется на схеме время, должно соответствовать тому объему работ, который должен быть произведен в это время. Использование этих двух принципов позволяет понять всю систему; при этом становится возможным графическое представление любого рода работ, общим мерилом которых является время.

Сетевое планирование как часть системы управления проектами стало объектом внимания и внедрения по причине обострения конкуренции и падения прибыли. Уже давно интересуются им строительные компании, отрасли информационных технологий и телекоммуникаций. Сейчас растет спрос со стороны банков и металлургов. Однако, несмотря на всю свою технологичность и четкую логику, сетевое планирование не становится реальностью в тех компаниях, где не созданы предпосылки для его внедрения.

Сетевые графики, составленные тщательно, но без учета рисков имеют низкую вероятность успешного исполнения. Технология сетевого планирования включает и работу с рисками. Часть рисков можно нейтрализовать, если заранее предусмотреть планы работы с ними.

Основным плановым документом в системе СПУ является сетевой график (сетевая модель или сеть), представляющий собой информационно-динамическую модель, в которой отражаются взаимосвязи и результаты всех работ, необходимых для достижения конечной цели разработки.

Преимущества моделей сетевого планирования и управления обеспечивают своевременное внесение корректив в процесс управления и в работу различных управленческих органов, эффективное предвидение будущего и надлежащего воздействия на ход выполнения работ. Обеспечиваются также необходимые условия для применения опыта, творческих возможностей человека на этапах постановки задач, корректировки хода их решения и оценки конечных результатов. Управленческие работники освобождаются от рутинной деятельности.

Использование компьютерных графиков в организации и проведении оперативных совещаний позволяет с высокой степенью четкости, ясности, убедительности и предметности своевременно решать возникающие вопросы.

Система сетевого планирования и управления является комплексом расчетных алгоритмов, организационных мероприятий, контрольных и координационных приемов. Она представляет собой средство динамического и сбалансированного представления и анализа сложных социально-экономических программ. Целями функционирования системы являются: выявление и мобилизация резервов времени и материальных ресурсов, скрытых в рациональной организации социально-экономических процессов; осуществление управления программой с постоянной концентрацией внимания на решении главных, наиболее значимых задач; прогнозирование и предупреждение возможных сбоев в ходе программы; повышение эффективности управления в целом при четком распределении ответственности между руководителями разных уровней.

Литература

1. Попов В. М., Солодков Г. П., Топилин В. М. Системный анализ в управлении социально-экономическими и политическими процессами. – Р-н-Д.: СКАГС, 2002.

2. Зуховицкий С. И., Радчик И. А., Математические методы сетевого планирования, М., 1965.

3.

4. Сетевые графики в планировании, М., 1967.

5. Сетевые модели и задачи управления, М., 1967.

6. Модер Дж., Филлипс С., Метод сетевого планирования в организации работ, пер. с англ., М. - Л., 1966.

7. Основные положения по разработке и применению систем сетевого планирования и управления, 2 изд., М., 1967.

8. Ребрин Ю.И. Основы экономики и управления производством. Конспект лекций, Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000.

9. Алешина С. Наука плетения сетей // Секрет фирмы. № 47 (86) 13.12.2004.

10. Кремер Н.Ш., Путко Б.А., Тришин И.М., Фридман М.Н./Исследование операций в экономике: Учебное пособие для ВУЗов/ под ред. Проф. Кремера Н.Ш– М.: ЮНИТИ, 2000.

11. Рыбальский В. И. Автоматизированные системы управления строительством. – Киев, Высш. шк., 1979.

12. Рыкунов В. И. Основы управления: Монография. – М.: Изограф, 2000.

13. Сытник В. Ф. АСУП и оптимальное планирование. – Киев.: Выща шк., 1978.

14. Прыкин Б. В. и др. Основы управления. Производственно-строительные системы: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1991.

15. Павловский Ю. Н. Декомпозиция моделей управляемых систем- М.: Наука, 1979.

16. Потапов А. Б. Технология творчества. – М.: НТК «Метод», 1992.

17. Опнер С. Л. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем. Пер. с англ. – М.: Сов. Радио, 1969.

18. Ларин А. А. Теоретические основы управления. Г. 1.: Процессы и системы управления. – М.: РВСН, 1994.


Гребнев Е. Т. Управленческие нововведения. – М.: Экономика, 1983

Основы построения автоматизированных систем управления/ Под ред. В. И. Костюка. – М.: Сов. Радио, 1977

Кремер Н.Ш., Путко Б.А., Тришин И.М., Фридман М. Н./Исследование операций в экономике: Учебное пособие для ВУЗов/ под ред. Проф. Кремера Н.Ш– М.: ЮНИТИ, 2000– С291 – 294

Основные положения по разработке и применению систем сетевого планирования и управления, 2 изд., М., 1967.

Сетевые модели и задачи управления, М., 1967.

Модер Дж., Филлипс С., Метод сетевого планирования в организации работ, пер. с англ., М. - Л., 1966.

Сетевые графики в планировании, М., 1967.

Ковалева Л.Ф. “Математическая логика и теория графов”/МЭСИ, 1977

Зуховицкий С. И., Радчик И. А., Математические методы сетевого планирования, М., 1965.