Schemat sieci projektu: parametry, budowa i optymalizacja

1. Słownik rozwoju sieci
2. Podstawowy algorytm i typy połączeń sieciowych
3. Metody obliczania czasu trwania operacji
4. Techniki optymalizacji sieci

Autor artykułu:

Założyciel Projectimo.ru

Najnowsze publikacje autora:

Kierownik projektu, zaangażowany w planowanie, powinien pamiętać o trójkącie ograniczeń: „czas trwania” - „koszt” - „treść”. Ograniczenia dotyczące zasobów i kosztów determinują jakość harmonogramu projektu. Planowanie sieci, choć jest dość rutynowym narzędziem do kalendarza, pozwala jednak na optymalizację planu pod względem zasobów i terminów. Wykres sieciowy, zbudowany metodą „od góry do pracy”, zapewnia wszystkie możliwości zastosowania stosowanych metod optymalizacji.

Słownik rozwoju sieci

Konstrukcja harmonogramu sieciowego jest metodologicznie oparta na ogólnej koncepcji SPU (system planowania i zarządzania projektem). Kluczowe aspekty tej metodologii zostały omówione w artykule na temat planowanie sieci projektów . W tym artykule rozwijamy zrozumienie teoretycznych i stosowanych zagadnień modelowania sieci. Przede wszystkim jesteśmy zainteresowani opracowaniem schematu sieciowego typu „top-work” w kontekście jego kompilacji, optymalizacji i dostosowania. Logika planowania sieci jest dość prosta, matematycznie metoda nie jest skomplikowana.

Jednak w praktyce nie zawsze jest możliwe pełne wdrożenie tego modelu. Powstają trudności, w dużej mierze zdeterminowane przez psychologię uczestników, którzy nie są gotowi do obiektywnego obliczania terminów wykonania określonych zadań. Ta metoda daje słabszy wynik w warunkach przeciążenia krytycznych zasobów dla zadań projektu. Grafika sieciowa działa dobrze w projektach, w których kierownictwo jest zaangażowane tylko w jeden projekt, na przykład w budowę. Poniżej znajduje się model procesu planowania, który służy jako wskazówka do pracy z narzędziem planowania „harmonogramu sieciowego”.

Zaplanuj harmonogram rozwoju projektu

Przedstawiamy podstawowe pojęcia, które będą potrzebne do stworzenia modelu sieciowego projektu i jego optymalizacji:

• relacja pierwszeństwa jest cechą relacji między kolejną pracą a poprzednią;
• ścieżka jest ciągłą sekwencją operacji (prac) w sieci;
• poprzednia ścieżka to część pełnej ścieżki od źródła do danego zdarzenia;
• kolejna ścieżka to fragment pełnej ścieżki od rozważanego zdarzenia do następnego;
• ścieżka krytyczna to pełna ścieżka charakteryzująca się rezerwą zerową;
• praca krytyczna - działanie, dla którego pełna rezerwa ma zerową wartość;
• praca przedkrytyczna to operacja, dla której kierownik projektu ustalił liczbę całkowitych wartości rezerwowych;
• ścieżka rezerwowa - różnica między czasem trwania projektu a długością ścieżki na wykresie;
• kamień milowy - praca z zerowym czasem trwania, wskazuje ważne, istotne wydarzenie w projekcie;
• minimalny czas od rozpoczęcia projektu do rozpoczęcia operacji bez zerwania relacji pierwszeństwa nazywany jest wczesną datą rozpoczęcia pracy;
• maksymalny czas od początku projektu do początku operacji, który umożliwia zakończenie projektu w terminie bez zakłócania relacji pierwszeństwa, nazywany jest późną datą rozpoczęcia pracy;
• Minimalny czas potrzebny na ukończenie wszystkich prac bez zerwania relacji pierwszeństwa nazywany jest wczesnym zakończeniem projektu;
• zasoby odnawialne oznaczają ograniczenie w ich wykorzystaniu na każdym etapie planowanego okresu;
• nieodnawialny zasób oznacza ograniczenie w jego wykorzystaniu przez cały okres projektu.

Podstawowy algorytm i typy połączeń sieciowych

Schemat sieci pozwala zobaczyć strukturę pracy, przedstawić wszystkie etapy i relacje z wymaganym poziomem szczegółowości. Na jego podstawie opracowywany jest rozsądny plan działań uwzględniający bardziej efektywne wykorzystanie zasobów zgodnie z określonymi kryteriami. Diagram umożliwia dokonanie wielowymiarowej analizy alternatywnych rozwiązań w celu ulepszenia planu kalendarza przy użyciu technologii komputerowych. Przypomnij sobie podstawowe zasady konstruowania modelu sieciowego metody „pracy w pionie”.

1. Elementy harmonogramu sieci obejmują pracę i zależności (połączenia) między nimi. Zdarzenia na wykresie nie są odzwierciedlane, z wyjątkiem kamieni milowych, które są głównymi najważniejszymi zdarzeniami, przedstawionymi w postaci „diamentów”, które działają przy zerowym czasie trwania.
2. Praca jest niepodzielnym elementem procesu, wymagającym czasu i innych zasobów do wykonania, przedstawiona w formie prostokąta rozciągniętego w poziomie. Na podstawie tej reguły długość prostokąta może wskazywać czas trwania operacji.
3. Opracowanie harmonogramu rozpoczyna się od umieszczenia oryginalnego dzieła w skrajnym lewym punkcie i kończy się włączeniem do niego końcowej operacji, która zamyka projekt. Punkt początkowy kalendarza początkowej akcji wskazuje początek projektu.
4. Zależności (połączenia) między pracami są rysowane strzałkami skierowanymi od lewej do prawej pod różnymi kątami nachylenia. Zgodnie z tą regułą relacje między operacjami są określane przez jedną z form relacji zależności.
5. Sieć ma tylko jedno zadanie, które zawiera zależności, ale żadne, i jedno zadanie, które nie ma żadnych zależności przychodzących.
6. Harmonogram sieci nie może mieć cykli, tj. zależności nie powinny łączyć pracy w kółko.

Widok wykresu sieciowego metody „top-work”

Schemat sieci opiera się na następującym algorytmie kompilacji.

1. Diagram pokazuje początkowe prace projektu, który nie ma poprzedników.
2. Lokalizacja operacji bezpośrednio po pracy, powiązana relacja pierwszeństwa, na wykresie po lewej stronie poprzedniej. Mapowanie powiązania pierwszeństwa.
3. Przejdź do punktu 2, dopóki praca, która ma poprzedników, nie została zakończona.

Opracowanie diagramu sieciowego odbywa się z uwzględnieniem możliwych relacji między pracami. Główne typy relacji pierwszeństwa są używane w czterech wariantach obligacji i w dwóch dodatkowych ich wersjach. Następnie schemat pokazuje opcje połączenia dla następnego numeru identyfikacyjnego zadania do poprzedniego lub, przeciwnie, następny. Podstawowe lub podstawowe typy pierwszeństwa są związane z permutacjami słów „początek” i „zakończenie”:

• „Zakończenie - początek” (prosty rodzaj relacji pierwszeństwa);
• „Zakończenie - zakończenie”;
• „Początek - początek”;
• „Początek - koniec”.

Przykłady opcji relacji pierwszeństwa

Metody obliczania czasu trwania operacji

Aby zapewnić budowę, analizę i zarządzanie harmonogramem projektu, konieczne jest obliczenie następujących parametrów sieciowych: kosztów, zaangażowanych zasobów i czasu pracy. Wymagane zasoby należy obliczyć przed określeniem czasu trwania operacji, ponieważ ich czas trwania z reguły zależy od składu zaangażowanych zasobów. Ponadto ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób zasoby są dostępne w kalendarzu, co z kolei wpływa na czas trwania pracy i czas jej trwania. Oczywiście kluczowym parametrem jest czas trwania operacji. Do jego oceny wykorzystuje się szereg specjalnych metod, których krótki opis podano poniżej w formie tabelarycznej.

Podstawowe metody szacowania czasu trwania operacji

Wobec braku danych statystycznych dotyczących podobnych operacji i niemożności zastosowania ekonomicznych i matematycznych metod obliczeń często wykorzystuje się szacunki ekspertów. Ta metoda ma poważną zaletę - jej prostotę, pod warunkiem, że udało jej się przyciągnąć doświadczonych i obiektywnych ekspertów. Ale nie jest to łatwe do osiągnięcia, pozycja ekspertów w kwestiach czasu trwania może być odwrotna. Niemniej jednak ten stan rzeczy jest całkiem dopuszczalny, gdy stosuje się średnie ważone szacunki kwalifikowanych opinii ekspertów.

W różnych projektach praca w naturze jest identyczna. Na przykład przygotowanie karty projektu, rozwój TOR, przetarg na strukturę i intensywność pracy nie różnią się znacznie od siebie. Ta właściwość służy do oszacowania czasu trwania analogów. W niektórych przypadkach informacje o parametrach podobnych prac są całkiem do przyjęcia przy planowaniu. W tym celu podobieństwo rodzaju i treści operacji musi zostać poddane badaniu.

Parametryczna ocena czasu trwania jest ściśle związana z podejściem regulacyjnym. Takie podejście obejmuje takie parametry, w szczególności jak wydajność (wielkość produkcji na jednostkę czasu) lub wydajność. Na przykład, aby na przykład zainstalować I poziom złożoności sprzętu „A”, wymagane jest 100 standardowych godzin pracy specjalistów o najwyższej kategorii kwalifikacji. Takie zdarzenia nazywane są także pracami o stałej objętości, ponieważ ich czas trwania jest związany z liczbą przydzielonych zasobów i może być oszacowany jako ilość pracy podzielona przez ilość zasobów ludzkich.

Oprócz opcji stałej objętości przypadek stałego czasu pracy jest osobno podświetlony. Przykładami takich działań są działania związane z obowiązkami na miejscu, konserwacją sprzętu itp. Czas trwania w takich przypadkach wynika z czasu trwania obsługiwanego obiektu. W przypadku metody parametrycznej, jak widzimy, ważne jest znalezienie parametru, od którego zależy czas trwania operacji i zależności przyczynowo-skutkowych, na podstawie których można określić zależności parametru od innych wartości.

Techniki optymalizacji sieci

Harmonogram sieciowy realizacji projektu związany jest z treścią unikalnego zadania, parametrami czasu i przestrzeni, w których realizowany jest projekt. Ta działalność ma wszystkie tradycyjne funkcje zarządzania bez wyjątku. Z tego punktu widzenia proces można podzielić na etapy, w których planowanie odgrywa znaczącą rolę. W dalszej kolejności zwrócono uwagę na uproszczony schemat blokowy etapów funkcjonalnych zarządzania projektem.

Schemat funkcjonalny procesu zarządzania projektem

W tej chwili jesteśmy zainteresowani optymalizacją sieci jako krokiem w procesie planowania zadania projektowego. Wynika to z faktu, że po zebraniu informacji o pracy i ograniczeniach, opracowanie modelu wizualnego w postaci diagramu sieciowego implikuje jego dalszą poprawę przy użyciu metod obliczania harmonogramu. Istnieją dwie główne metody: metoda ścieżki krytycznej (w skrócie MCP) i analiza harmonogramu za pomocą metody PERT.

W przypadku korzystania z MCP dokonuje się spójnego obliczenia najwcześniejszych i najnowszych dat pracy nad projektem. Następnie ustalana jest wielkość całkowitej rezerwy, podczas gdy działania z zerową pełną rezerwą są uważane za prace krytyczne. Wreszcie rezerwy tymczasowe są obliczane dla operacji, a ścieżka krytyczna jest wybierana jako najdłuższa ścieżka sieciowa. Może być kilka krytycznych ścieżek. Optymalizacja ścieżki sieciowej za pomocą metody ścieżki krytycznej jest stosowana do następujących modeli wykresów:

• dla modeli z czasem dyskretnym i ciągłym;
• dla modeli z prostym współczynnikiem pierwszeństwa;
• w sieciach z uogólnionymi połączeniami.

Metoda oceny i analizy programów (PERT) to druga metoda optymalizacji harmonogramu sieci. Jego główne różnice w stosunku do MCP opierają się na założeniu, że czas trwania pracy jest losowy, a dla celów oszacowania i analizy czasu konieczne jest uwzględnienie niepewności czasowego parametru pracy projektu. Przyjęto założenie o niezależności wszystkich zmiennych losowych przez czas trwania ścieżki krytycznej. Do tych celów, w oparciu o metodę statystyki matematycznej i teorii prawdopodobieństwa, stosuje się rozkład β i estymację parametrów rozkładu z trzech pozycji eksperckich: optymistycznej, pesymistycznej i najbardziej prawdopodobnej.

Dostosowanie harmonogramu sieci i skrócenie ogólnego czasu trwania projektu są częścią kluczowych zadań kierownika projektu. MCP umożliwia obliczenie optymalnego czasu na realizację projektu, ale nie pozwala na znalezienie narzędzi do bardziej efektywnego skrócenia czasu jego trwania. Pod tym względem metoda ścieżki krytycznej nie ma wystarczającej elastyczności. Metoda PERT również nie jest pozbawiona wad. Po pierwsze, skupia się głównie na optymistycznej wersji oceny, a po drugie, PERT ma mniejsze zastosowanie do małych zadań projektowych.

Takie skuteczne metody, jak metoda łańcucha krytycznego i metody kompresji, najlepiej nadają się do skutecznej regulacji. Zamierzamy zwrócić na nie uwagę w oddzielnym artykule. Wszystkie wspomniane modele i metody są obszarem tematycznym kompetencji PM, których posiadanie jest łatwiejsze dla menedżera do wykazania swojej skuteczności, osiągnięcia rezultatu projektu w warunkach ograniczeń czasowych i zasobów.