определенных оптимальных показателей. В основе сетевого моделирования лежит изображение планируемого комплекса работ в виде графа. . Дадим некоторые основные определения.
Граф — это схема, состоящая из заданных точек (вершин), соединенных определенной системой линий. Отрезки, соединяющие вершины, называются ребрами (дугами) графа.
Сетевой график — это ориентированный граф без контуров, ребра которого имеют одну или несколько числовых характеристик. В сетевом графике различают два основных элемента: работу и событие.
Оптимизация сетевых моделей - важная составляющая производственного процесса. Система сетевого планирования и управления- система, предназначенная для планирования и оперативного управления комплексами работ на основе построения, оптимизации и актуализации сетевых моделей. Системы сетевого планирования и управления принадлежат к системам организационного управления, так как обладают основными признаками присущие этим системам: наличие замкнутых контуров передачи информации и наличие иерархичной организационной структуры
Важная особенность СПУ (сетевого планирования и управления) заключается в системном подходе к вопросам организации управления, согласно которому коллективы исполнителей, принимающие участие в комплексе работ и объединенные общностью поставленных перед ними задач, несмотря на разную ведомственную подчиненность, рассматриваются как звенья единой сложной организационной системы.
Использование методов сетевого планирования способствует сокращению сроков создания новых объектов на 15-20%, обеспечению рационального использования трудовых ресурсов и техники.
В основе сетевого планирования лежит построение сетевых диаграмм. Сетевая диаграмма (сеть, граф сети, PERT-диаграмма)- графическое отображение работ проекта и зависимостей между ними. В СПУ под термином "сеть" понимается полный комплекс работ и вех проекта с установленными между ними зависимостями.
Выделяют два типа сетевых диаграмм - сетевая модель типа "вершина-работа" и "вершина-событие" или "дуги-работы".
Сетевые диаграммы первого типа отображают сетевую модель в графическом виде как множество вершин, соответствующих работам, связанных линиями, представляющими взаимосвязи между работами. Так же этот тип диаграмм называют диаграммой предшествования-следования. Он является наиболее распространенным представлением сети.
Другой тип сетевой диаграммы -сеть типа "вершина-событие", на практике используется реже. При данном подходе работа представляется в виде линии между двумя событиями (узлами графа), которые, в свою очередь, отображают начало и конец данной работы. PERT-диаграммы являются примерами этого типа диаграмм.
Для сетевой модели типа "работы-вершины" используются такие обозначения, как веха - некое ключевое событие, обозначающее окончание одного этапа и начало другого; дуга - связь между работами.
Различают различные типы связей в сетевой модели:
- начальные работы;
- конечные работы;
- последовательные работы;
- работы (операции) дробления;
- работы (операции) слияния;
- параллельные работы.
Методы сетевого планирования:
1.Детерминированные сетевые методы:
· Диаграмма Ганта с дополнительным временным люфтом 10-20 %
· Метод критического пути (МКП)
2. Вероятностные сетевые методы:
a)Неальтернативные:
· Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло)
· Метод оценки и пересмотра планов (ПЕРТ, PERT)
b)Альтернативные:
· Метод графической оценки и анализа (GERT)
Следует выделить следующие понятия, необходимые для сетевого планирования.
Работа - производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов.
По количеству затрачиваемого времени работа может быть:
· действительной, то есть протяжённым во времени процессом, требующим затрат ресурсов;
· фиктивной (или зависимостью), не требующей затрат времени и представляющей связь между какими-либо работами: передача измененных чертежей от конструкторов к технологам, сдача отчета о технико-экономических показателях работы цеха вышестоящему подразделению.
Событие - это факт окончания одной или нескольких работ, необходимых и достаточных для начала следующих работ. События устанавливают технологическую и организационную последовательность работ. События ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными. Начальное событие определяет начало работы и является конечным для предшествующих работ. Исходным считается событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика. Завершающее - событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика. Граничное событие - событие, являющееся общим для двух или нескольких первичных или частных сетей.
Путь - это любая последовательность работ в сети, в которой конечное событие каждой работы этой последовательности совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Путь от исходного до завершающего события называется полным. Путь от исходного до данного промежуточного события называется путем, предшествующим этому событию. Путь, соединяющий какие-либо два события, из которых ни одно не является исходным или завершающим, называется путем между этими событиями.
Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Путь, имеющий максимальную длину, называют критическим.
Сетевые оптимизационные модели обычно являются частными случаями моделей линейного программирования. Чаще всего они используются в задачах распределения ресурсов и составления расписаний. Хотя большинство сетевых задач можно решать методами линейного программирования, для их эффективного решения разработаны специальные методы, учитывающие структуру сетевых моделей.
Наиболее известные — метод критического пути (critical path method, сокращенно СРМ), а также система планирования и руководства программами разработок (program evaluation and review technique, сокращенно PERT), отличаются тем, что в методе критического пути длительность каждого этапа проекта является детерминированной, тогда как в системе планирования PERT— стохастической. Метод критического пути — инструмент планирования расписания и управления сроками проекта.
В основе метода СРМ 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.
Система планирования и руководства программами разработок- техника оценки и анализа программ (проектов), которая используется при управлении проектами. 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 была разработана главным образом для упрощения планирования на бумаге и составления графиков больших и сложных проектов. PERT предназначена для очень масштабных, единовременных, сложных, нерутинных проектов. Техника подразумевала наличие неопределённости, давая возможность разработать рабочий график проекта без точного знания деталей и необходимого времени для всех его составляющих.
Самой популярной частью PERT является Метод критического пути, опирающийся на построение сетевого графика (сетевой диаграммы PERT).
Общая продолжительность проекта является важным фактором при управлении проектами, требующими проведения большого количества мероприятий. Общую продолжительность можно рассчитать по сетевому графику при условии, что известна продолжительность каждого мероприятия, требуемого в соответствии с проектом (график Гантта). На графике Гантта отмечается время начала и окончания действия, и с его помощью легко увидеть, какие из действий должны проистекать в любой временной точке. График Гантта особенно полезен при управлении проектом и планировании ресурсов.
В процессе анализа с помощью сетевых графиков выполняются следующие действия:
· составляется сетевой график, отображающий весь проект и его составные части;
· проводится анализ методом критического пути. При этом определяется оценочная продолжительность отдельных действий и анализируется степень подвижности каждого из действий. Действия, не имеющие подвижности, считаются критическими. Продолжительность таких действий нельзя изменить без ущерба для продолжительности всего проекта. Другие действия, которые не оказывают немедленного воздействия на продолжительность проекта, считаются не критическими. Такого рода анализ отдельных действий проводится с помощью сетевых графиков;
· проводится распределение ресурсов. Составление графиков (диаграмм) Гантта на основе сетевых графиков позволяет руководителю проанализировать ресурсы, необходимые для выполнения проекта. При недостатке ресурсов можно с помощью графиков Гантта перепланировать действия;
· анализируется возможность сокращения сроков. В процессе перепланирования проекта, возможно, потребуется сократить сроки отдельных действий, в результате этого могут измениться ресурсные и стоимостные показатели проекта. Следовательно, руководитель может проанализировать, какие действия сократить по срокам с учетом увеличения расходов и воздействия на продолжительность проекта. Такого рода анализ можно провести с помощью сетевых графиков;
· для того чтобы более реалистично оценить проект, анализируется возможный диапазон продолжительности каждого действия, такой анализ проводится методом PERT, который заключается в вероятностной оценке проекта.
Применение компьютерных систем при составлении сетевых графиков и проведении соответствующего анализа способствует повышению уровня возможной сложности при рассмотрении конкретных проектов.
