Применение обобщенных сетевых моделей в управлении проектами Вариант 10. Теория+практика

Курсовая работа «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)», теоретическая+практическая часть.
Оригинальна ...

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5
1.1. Моделирование в управлении проектами 5
1.2. Сетевое моделирование в управлении проектами 8
1.3. Методы и средства моделирования процессов реализации проектов 13
1.4. Обобщенные сетевые модели 21
1.5. Использование задержек (лагов) при построении сетевых графиков 22
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 27
2.1. Построение сетевой модели. 27
2.2. Расчет параметров сетевой модели 28
2.3. Определение критического пути сетевой модели. 32
2.4. Построение диаграммы Ганта 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 34
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 35
Приложение №1 – Сетевая модель 36
Приложение №2– Сетевая модель с рассчитанными значениями раннего начала и позднего окончания, а также резервами 37
Приложение №3 – Диаграмма Ганта 38

Моделирование в рамках управления проектами занимает одно из главенствующих положений, от создания четкой и понятной конечному исполнителю модели зависит не только эффективная работа каждого исполнителя, но и успешное решение всех возникающих проблем и реализации всего проекта на предприятии в целом.
Традиционно для моделирования проекта с целью его планирования и управления проектом используется построение сетевой модели проекта и графическое его изображение в виде сетевого графика. Однако, данные виды моделей имеют некоторые ограничения применимости и используются чаще всего для небольших и не таких сложных проектов, ведь они позволяют учесть лишь стандартные взаимосвязи между работами. Именно с целью оптимизации данной модели и устранении ее недостатков были созданы и доработаны так на зываемые обобщенные сетевые модели, являющиеся модифицированной формой традиционных сетевых моделей.

Операции, выходящие из некоторого события, не могут начаться, пока не будут завершены все операции, входящие в это событие. Существует несколько видов работ: начало-начало, конец-конец, конец-начало, начало-конец. Тип взаимосвязи зависит от того как взаимоувязано события между собой во времени.Работа, в рамках управления проектами, это любое действие или процесс, которое требует затрат времени или других ресурсов, приближая к достигаемой цели. Работы, которые не требуют затрат времени ресурсов, а лишь показывают взаимосвязь между событиями называются фиктивными. Такие работы говорят о том, что последующее событие не может наступить раньше, чем закончилось предыдущее. Работа обозначается парой чисел (i,j) где i − номер события, являющимся начальным для данной работы, j − номер события, являющимся конечным для данной работы, в которое она входит. Каждая работа имеет свою продолжительность t(i,j), даже если работа фиктивная ее продолжительность составляет 0 дней. К основным характеристикам сетевой модели относят значение критического пути проекта. Путь – это цепочка работ следующих друг за другом, которые соединяют начальную и конечную его вершины. Полный путь - путь, начало которого совпадает с начальным событием сети, а конец - с завершающим. Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Путь, имеющий максимальную продолжительность, называют критическим. Работы лежащие на критическом пути, назовутся критическими, именно от их выполнения в срок зависит будет ли выполнен весь проект к назначенной дате, данные работы не имеют резервов времени и не могут выполняться дольше чем запланировано. Существует несколько обязательных правил построения сетевой модели.Правило 1. Каждая работа в сетевой модели изображается одной дугой (стрелкой).Правило 2. Ни одна пара операций не должна определяться одинаковыми начальным и конечным событиями.Правило 3. При включении каждой операции в сетевую модель для обеспечения правильного упорядочения необходимо ответить на вопросы.а) Какие операции необходимо завершить непосредственно перед началом рассматриваемой операции?б) Какие операции должны непосредственно следовать после завершения данной операции?в) Какие операции могут выполняться одновременно с рассматриваемой?После того как сетевая модель построена и изображена, необходимо определить сроки начала и окончания каждой работы, а также даты наступления каждых событий. Только после проведения полного расчета сетевой модели можно будет приступить к дальнейшему планированию, а именно к построению календарного плана. Расчеты по определению дат начала и окончания работ удобно определять исходя из построенной сетевой модели. Начинается определение дат свершения событий с левой стороны, с самого раннего события, так определяется ранний срок наступления. Двигаясь в обратную сторону можно определить поздний срок окончания работ. В результате проведенных расчетов удастся определить на сколько дней каждое из событий можно задержать, чтобы вся продолжительность проекта не изменилась. В результате проведенных вычислений удастся определить критические и некритические операции проекта. Операция считается критической, если задержка ее начала приведет к увеличению срока окончания всего проекта. Некритическая операция отличается тем, что промежуток времени между ее ранним началом и поздним окончанием больше ее фактической продолжительности. В таком случае говорят, что некритическая операция имеет резерв, или запас времени. Критический путь определяет непрерывную последовательность критических операций, связывающих исходное и завершающее события сети. Кроме того, проект может иметь несколько критических путей, а значит и большое число критических операций. После определения критического пути необходимо вычислить резервы времени для некритических операций. Для критических работ резерв времени будет равен нулю, начало данной работы нельзя отодвинуть. Резерв времени работы показывает на сколько гибка работа, на сколько ее свершение можно отложить. Выделяют четыре показателя резервов работ: полный, свободный, независимый и гарантированный резервы времени.Полный резерв времени для работы это такая максимальная продолжительность задержки, которая не вызовет изменение времени реализации всего проекта. Свободный резерв времени – это такое значение задержки работы, которое не повлияет на начало последующей работы, т.е. независимо от срока завершения предыдущей работы последующая работа начнется не раньше установленной даты. Независимый резерв времени не оказывает никакого влияния на предшествующие и последующие операции. Независимый резерв времени является удобным показателем свободы планирования сроков. Он представляет собой максимальную продолжительность задержки работы без задержки последующих работ, если все предшествующие работы заканчиваются как можно позже.Гарантированный резерв времени – это максимально возможная задержка работы, не влияющая на окончательный срок выполнения проекта, если предшествующие работы выполняются с запаздыванием.Методы и средства моделирования процессов реализации проектовМоделирование процессов осуществления проектов необходимо для планирования организации работ и управления проектом после того, как выбрана концепция его осуществления. Сегодня это действующее методологическое ядро системы управления проектом в целом. От степени адекватности моделей реальным процессам и требованиям решаемых в управлении проектами задач зависит эффективность принимаемых решений и всей работы систем УП. В качестве основных направлений развития методов моделирования процессов, выделяют следующие модели.1. Традиционные сетевые модели.Традиционные сетевые модели – это, как и любая другая сетевая модель, графическое представление проекта, с помощью принятых условных обозначений. С помощью данной модели можно найти минимальный срок выполнения отдельных работ, продолжительность всего проекта, а также определить те работы, увеличение длительности которых приведет к увеличению длительности всего проекта.Сетевая модель – это ориентированный сетевой граф, показывающий взаимосвязь работ и событий между собой, которые необходимо выполнить в установленном порядке для достижения поставленной цели. Сетевая модель изображается графически на плоскости и носит название сетевого графика. С помощью сетевого графика изображается технологическая последовательность выполняемых работ, а также рассчитываются параметры выполнения работ и наступления событий. При проведении анализа сетевого графика можно достичь оптимизации выполняемых работ, перераспределении их во времени, а также используемых ресурсов с целью сокращения временных, стоимостных и других параметров проекта.При построении традиционной сетевой модели и сетевого графика, используется стандартный набор связей между работами, такие как:- Связь «Окончание-начало» − при данном виде связи последующая работа начинается в тот момент, когда окончена предыдущая.- Связь «Начало-начало» − при данном виде связи работы выполняются параллельно, для начала последующей работы не требуется окончание предыдущей, однако начаться она может только в тот момент времени, когда началась предыдущая.- Связь «Окончание-окончание» − при данном виде связи окончание последующей работы может наступить только одновременно с окончанием предыдущей работы.- Связь «Начало-окончание» − при данном виде связи предыдущая работа должна закончиться до начала последующей работы. Данный тип связи применяется остаточно редко.Графически данные виды связей можно представить в виде рисунок 1.Связь «Окончание-начало»Связь «Начало-начало»Связь «Окончание-окончание»Связь «Начало – окончание»Рисунок 1 – Виды связей работ2. Обобщенные сетевые модели (ОСМ).Обобщенные сетевые модели были разработаны в 70-х годах и в 80-х развиты школой В.И. Воропаева. В результате, проведенных этой школой разработок, был создан новый тип сетевых моделей, являющийся модифицированной формой традиционных моделей. Данные виды моделей получили название обобщенных сетевых моделей. Обобщенные сетевые модели дополняют традиционные, становясь при этом более полными и общими, не исключая каких-либо взаимосвязей работ и не получая условий дополнительных ограничений их применимости. Данные виды получили свое распространение при описании сложных, многозадачных проектов, с различными работами и связями между ними, в том числе при реализации проектов в строительстве. -55880201930000Используя эти модели, с помощью сравнительно несложной техники можно отражать такие взаимосвязи между работами проекта, как совмещенное выполнение, непрерывность работ, учитывать переменную интенсивность их ведения и отражать в модели зависимости и ограничения типа «не ранее», и типа «не позднее», на проект в целом, на отдельные работы и, что особенно важно, на части работ (рисунок 2). Рисунок 2 − Обобщённые сетевые моделиБыли разработаны пакеты алгоритмов и программ для анализа обобщенных сетевых моделей, они активно использовались в ряде строительных организаций. Они также оказались полезны при описании строительных потоков, построении типовых сетевых моделей и для декомпозиции информации о проекте в соответствии с потребностями различных участников проекта и уровней управления. Обобщенные сети более реалистично, чем традиционные сети описывают сложные процессы, имеют развитый математический аппарат и достаточно просты и удобны. Это дает им шанс предпочтения и в УП. Дальнейшее развитие ОСМ должно осуществляться в направлении учета альтернатив и вероятностного характера процессов, методов анализа ОСМ и расчета времени, ресурсов, стоимости и риска выполнения проекта. 3. Иерархические модели.Данные модели представляют собой систему связанных моделей различной степени детализации и возможно с различной декомпозиционной структурой проекта, отражающей интересы различных участников проекта и уровней управления. В отличие от известных на Западе подходов к построению таких систем моделей, здесь удается избежать постоянных трудоемких пересчетов детальной модели «самого нижнего» уровня (рисунок 3).Благодаря использованию техники и математического аппарата обобщенных сетевых моделей каждый пользователь получает возможность работать со «своей» более компактной моделью, удовлетворяющей условиям подобия детальной модели, тем самым экономя время и вычислительные ресурсы. Особое предпочтение иерархическим моделям следует отдать для фаз разработки и реализации крупных проектов и программ, где детальная сеть проекта может быть практически необозрима, а число участников и уровней управления достаточно велико. Поэтому традиционные для управления проектами подходы к моделированию процессов здесь оказываются не продуктивными. -14605-571500Рисунок 3 – Иерархическая система моделей4. Стохастические модели процессов реализации проектов, учитывающие различные случайные факторы, влияющие на выполнение проекта, были предложены и развиты рядом советских авторов. В отличии от всех остальных моделей, данные виды моделей позволяют учесть различные виды рисков и возможностей, появляющихся при реализации проектов и позволяющие эффективно оценить ситуацию с целью минимизации воздействия риска или использования возникшей возможности.Эти модели использовались для оценки или оптимизации риска не выполнить проект в заданный срок. К этому же направлению примыкает теория организационно-технологической надежности (рисунок 4). Научные результаты по стохастическому моделированию нашли широкое применение в УП в условиях рыночной экономики для учета риска, надежности инвестиционных и других проектов с нечеткими или неполными данными. Этот класс моделей широко используется в современном проектном анализе и в имитационном моделировании. -1778011811000Рисунок 4 – Стохастические модели проектов.5. Имитационное моделирование (рисунок 5).Сущность данного вида состоит в искусственном воспроизведении на ЭВМ функционирования сложной системы с помощью специально построенной математической модели, сформировалось в конце 60-х начале 70-х на Западе и получило свое развитие в СССР. Оно применялось в различных сферах для описания и исследования организационных, экономических и сложных производственных систем, когда требуется учитывать неопределенность и риск, а другие методы оказываются мало- продуктивными. Методы и средства имитационного моделирования могут быть использованы как мощное современное средство для формирования концепции сложных проектов, а также анализа и синтеза сложных систем УП. Соответственно, наиболее предпочтительно их использование на концептуальной фазе проектов, на стадиях начала и выполнения проектов с учетом их неопределенности и риска, а также для моделирования процессов принятия решений в организационно-экономических системах управления и выбора 337820143256000рациональных организационных структур.Рисунок 5 – Имитационные модели для управления проектамиТаким образом в рамках курсовой работы было выявлено 5 различных моделей управления проектами на предприятии, причем первый метод моделирования, а именно так называемое традиционное сетевое моделирование, используется чаще всего при рассмотрении каких-либо единичных, не сильно сложных проектов. В отличии от последующих методов моделирования. Именно они чаще всего используются при реализации различных крупномасштабных проектов и программ. Кроме того, данные модели чаще всего составляются на концептуальной стадии и начальной стадии разработки и планирования проекта.Обобщенные сетевые моделиОбобщенные сетевые модели, разработанные В.И.Воропаевым в конце 60-х годов, лишены недостатков присущих остальным видам моделей, описанным в предыдущей главе курсовой работы. Основные отличия обобщенных сетевых моделей от традиционных заключаются в следующем: – вводятся дуги отрицательной длины; – разрешается наличие циклов (правда, для обеспечения непротиворечивости модели, только отрицательной длины); – можно задавать «абсолютные» ограничения на сроки свершения любых событий. Обобщенные сетевые модели обеспечивают более адекватное моделирование технологических процессов при управлении сложным проектом, чем традиционные сетевые, при этом они позволяют существенно укрупнять моделируемый объект без потери значимости и достоверности информации. Эти обобщенные сетевые модели были предназначены для сложных проектов с различными взаимосвязями между работами и временными ограничениями разного типа. Таким образом, обеспечивается возможность работы с различными иерархически структурированными категориями: организационная структура управления проектом; структура проекта; структура процессов; структура ресурсов; единицы времени (год, месяц, неделя, день, час). Особенно большое значение такие модели приобретают при решении задач оптимизации планов по различным критериям, связанным с использованием ограниченных ресурсов, соблюдением специальных технологических и организационных требований, а также с жесткими временными интервалами. К таким требованиям относится, например, условие непрерывности выполнения работ исполнителями на данном проекте, непрерывности или ограничения перерывов между работами, абсолютных ограничений сроков выполнения некоторых работ и т.д.Используя обобщенные сетевые модели модели, можно отражать такие взаимосвязи между работами проекта, как совмещенное выполнение, непрерывность работ, учитывать переменную интенсивность их выполнения и отражать в модели зависимости и ограничения типа «не ранее» и типа «не позднее» на проект в целом, на отдельные работы и, что особенно важно, на части работ. При всех плюсах обобщенных сетевых моделей в части более гибкого и адекватного описания технологических и организационных связей работ проекта в основе их лежат детерминированные модели и методы. Это приводит к систематическим ошибкам в оценках параметров сетей, в частности, в оценке времени выполнения всего проекта. Вероятностные и стохастические сетевые модели с «классическими» возможностями по описанию топологии сети слишком сложны, не гибки и не адекватны реальной действительности и, в следствие этого, неэффективны для управляющих воздействий. Использование задержек (лагов) при построении сетевых графиковДля задания временных интервалов между работами возможно использование временного лага - задержки между последователем и предшественником.Лаг – это минимальное количество времени, на которое может быть отложено начало или окончание зависимой операции. Причины использования лагов:Если более продолжительная операция задерживает начало или окончание последующих операций, то такую операцию можно разбить на более мелкие операции, чтобы избежать большого отставания последующих операций. Использование лагов позволяет избежать такого отставания и снизить детализацию сетевого графика.Лаги могут быть использованы для ограничения времени начала и окончания операций.Использование лагов при различных моделях отношений:Отношение «от конца к началу» (рисунок 7).Рисунок 7 – Отношение «от конца к нчалу»Лаги в отношениях «от конца к началу» часто используются при отображении операций, связанных с заказами ресурсов. Например, может потребоваться 1 день для того, чтобы сделать заказ, но 19 дней, чтобы дождаться его исполнения. Использование отношений «от конца к началу» дает возможность иметь продолжительность операции - 1 день и лаг − 19 дней. Такой подход увязывает стоимость операции только с размещением заказов, а не со стоимостью операции за 20 дней работы.Такие же отношения финиш - старт полезны и для описания транспортных, юридических и почтовых лагов.Использование лагов в отношениях «от конца к началу» должно быть тщательно выверено и обосновано. Известно, что консервативные менеджеры проектов и те, кто отвечает за завершение операций, использовали лаги, как средство для создания экономического («дополнительного») фактора для уменьшения риска запаздывания. Простое правило, которому надо следовать, состоит в том, что использование лагов финиш - старт должно быть обосновано и одобрено тем, кто отвечает за большой раздел проекта. Закономерность использования лагов обычно нетрудно понять. Законное использование дополнительных отношений может значительно повысить качество сети, давая более точное представление о проекте.Отношение «от начала к началу». Альтернативой делению операций является использование отношений типа «от начала к началу». Типичные отношения «от начала к началу» показаны на рисунке 8. На рисунке 8 показаны отношения старт-старт с нулевым лагом и отношения с лагом несколько единиц времени.Рисунок 8 – Отношение «от начала к началу»На  рисунке 8 операция «Внедрение пилотного решения» не может начаться раньше, чем пройдет время в несколько единиц после начала операции «Обучение персонала».Отношения типа «от начала к началу» с небольшим лагом дают возможность осуществлять последовательные операции параллельно и сокращать общую продолжительность критического пути.Отношение «от конца к концу» (рисунок 9).Этот тип отношений можно видеть на рисунке 9. Окончание одной операции зависит от окончания другой. Например, испытания не могут завершиться раньше, чем через 4 дня после завершения работ над прототипом.Рисунок 9 – Отношение «от конца к концу»Отношения «от начала к концу» (рисунок 10).Эти отношения представляют ситуацию, когда завершение одной операции зависит от начала другой операции.