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.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсовая работа
Сетевые методы планирования и управления в строительстве
ВВЕДЕНИЕ
Сетевое планирование и управление (СПУ) -- система, применяемая в строительстве, в управлении крупными научно-техническими разработками и другими комплексами работ; основана на использовании ЭВМ и сетевых графиков. Лопатников Л.И. Экономико-математический словарь: Словарь современной экономической науки. - 5-е издание, переработанное и дополненное.- М.: Дело, 2003. - 127с.- 520 с.
Планирование и управление комплексом работ по проекту представляет собой сложную и, как правило, противоречивую задачу. Оценка временных и стоимостных параметров функционирования системы, осуществляемая в рамках этой задачи, производится различными методами.
Методы сетевого планирования могут широко и успешно применяются для оптимизации планирования и управления сложными разветвленными комплексами работ, которые требуют участия большого числа исполнителей и затрат ограниченных ресурсов.
Следует отметить, что главной целью сетевого планирования является сокращение до минимума продолжительности проекта, обеспечение эффективного использования денежных и материальных ресурсов. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции может системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами.
Целью моей курсовой работы является рассмотрение методов сетевого планирования и управления в строительстве.
Можно выделить следующие задачи:
1)Рассмотреть понятие сетевого планирования и область его использования.
2)Выделить элементы сетевой модели.
3)Изучить правила построения сетевых моделей.
4)Изучить методы построения сетевого графика
1. СЕТЕВОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
1.1 Понятие сетевого планирования и область его использования
Сетевое планирование - метод управления, основанный на использовании математического аппарата теории графов и системного подхода для отображения и алгоритмизации комплексов взаимосвязанных работ, действий или мероприятий для достижения поставленной цели.
Сетевые модели, применяемые в строительстве, классифицируются по ряду признаков. По типу целей:
Одноцелевые (строительство одного объекта);
Многоцелевые (строительство комплекса объектов с выделением пусковых комплексов и очередей).
По характеру параметров:
Детерминированные (исходные параметры для расчёта достаточно определены);
Вероятностные (предусматривают учёт неопределённостей и рисков).
По параметру контроля:
Временные (объект контроля - время);
Ресурсные (объект контроля - какой-либо ресурс);
Стоимостные (объект контроля - стоимость работ). Поттосина, С.А. Экономико-математические модели и методы / С.А Поттосина, В.А Журавлев. - Минск: Высшая школа, 2003. - 94с. - 245с.
Сетевой график отражает состав, связи и последовательность выполнения комплекса работ и событий, направленных на достижение конечного результата. Основными количественными оценками в СПУ являются время и затраты на выполнение работ.
Метод сетевого планирования и управления предназначен для разработки исходного плана реализации комплекса работ и принятия эффективных решений в процессе выполнения плана. Применение сетевого планирования и управления позволяет повысить качество и эффективность управления сложными комплексами работ, сократить сроки их выполнения и требуемые ресурсы.
Сетевое планирование и управление включает три основных этапа: структурное планирование, календарное планирование, оперативное управление.
Структурное сетевое планирование начинается с разбиения проекта на четко определенные операции, для которых определяется продолжительность и необходимые ресурсы. Затем строится сетевая модель (сетевой график), которая представляет взаимосвязи работ проекта. Это позволяет детально анализировать все работы и вносить улучшения в структуру проекта еще до начала его реализации.
Календарное сетевое планирование предусматривает определение моментов времени начала и окончания каждой работы и другие временные характеристики сетевого графика. Это позволяет, в частности, выявлять критические операции и пути сетевой модели, которым необходимо уделять особое внимание, чтобы закончить проект в директивный срок. Во время календарного планирования определяются все временные характеристики всех работ и событий с целью оптимизации сетевой модели, которая позволит улучшить эффективность использования какого-либо ресурса (трудовых ресурсов, времени, денежных средств и др.).
В ходе оперативного сетевого управления используются оптимизированный сетевой график и календарные сроки для составления периодических отчетов о ходе выполнения проекта. При этом модель может подвергаться оперативной корректировке, вследствие чего будет разрабатываться новые параметры остальной части сетевой модели.
Сетевая модель - это план выполнения некоторого комплекса взаимосвязанных работ, заданного в форме сети, графическое изображение которой называется сетевым графиком. Математический аппарат сетевых моделей базируется на теории графов.
Графом называется совокупность двух конечных множеств: - множества точек, которые называются вершинами, и множества связей между парами вершин, которые называются ребрами. Если рассматриваемые пары вершин являются упорядоченными, т. е. на каждом ребре задается направление, то граф называется ориентированным; в противном случае - неориентированным. Последовательность повторяющихся ребер, ведущая от некоторой вершины к другой, образует путь. Граф называется связным, если для любых двух его вершин существует путь, их соединяющий; в противном случае граф называется несвязным. В экономике и управлении чаще всего используется два вида графов: дерево и сеть.
Дерево представляет собой связный граф без циклов, имеющий исходную вершину (корень) и крайние вершины; пути от исходной вершины к крайним вершинам называются ветвями.
Сеть - это ориентированный конечный связный граф, имеющий начальную вершину (источник) и конечную вершину (сток). Таким образом, сетевая модель представляет собой граф вида «сеть».
Объектом управления в системах сетевого планирования и управления являются коллективы исполнителей, располагающие определенными ресурсами и выполняющие комплекс операций, который призван обеспечить достижение намеченной цели. Например разработку новой услуги - исследование системы управления, реализацию комплекса управленческих процедур и операций для достижения стратегической организации и др. Горфинкиль П.Я. «Экономика предприятия». .- М.:Банки и биржи,ЮНИТИ,2005г. 178с. - с.354
1.2 Элементы сетевой модели
Элементами сетевой модели являются: работы, события, пути.
Работа - производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов.
По своей физической природе работы можно рассматривать, как действие (например, заливка фундамента бетоном, составление заявки на материалы, изучение конъюнктуры рынка), процесс (пример - старение отливок, выдерживание вина, травление плат), ожидание - процесс, требующий только затраты времени и не потребляющий никаких ресурсов, является технологическим твердение цементной стяжки или организационным - ожидание сухой погоды, перерывом между работами, непосредственно выполняемым друг за другом.
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.
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.
При составлении сетевых графиков (моделей) используют условные обозначения.
1.3 Правила построения сетевой модели
Процесс разработки сетевой модели включает в себя определение списка работ проекта; оценку параметров работ; определение зависимостей между работами.
При построении сетевого графика необходимо соблюдать ряд правил. Фомин, Г. П. Математические методы и модели в коммерческой деятельности / Г. П. Фомин. - М: Финансы и статистика, 2001г. 276с. - 435с.
1)Правило последовательности изображения работ: сетевые модели следует строить от начала к окончанию, т.е. слева направо.
2)Правило изображения стрелок. В сетевом графике стрелки, обозначающие работы, ожидания или зависимости, могут иметь различный наклон и длину, но должны идти слева направо, не отклоняясь влево от оси ординат, и всегда направляться от предшествующего события к последующему, т.е. от события с меньшим порядковым номером к событию с большим порядковым номером.
3)Правило пересечения стрелок. При построении сетевого графика следует избегать пересечения стрелок: чем меньше пересечений, тем нагляднее график.
4)Правило обозначения работ. В сетевом графике между обозначениями двух смежных событий может проходить только одна стрелка.
Для правильного изображения работ можно ввести дополнительное событие и зависимость.
5)В сетевой модели не должно быть "тупиковых" событий, то есть событий, из которых не выходит ни одна работа, за исключением завершающего события. Здесь либо работа не нужна и её необходимо аннулировать, либо не замечена необходимость определённой работы, следующей за событием для свершения какого-либо последующего события.
6)Правило расчленения и запараллеливания работ. При построении сетевого графика можно начинать последующую работу, не ожидая полного завершения предшествующей. В этом случае нужно "расчленить" предшествующую работу на две, введя дополнительное событие в том месте предшествующей работы, где может начаться новая.
7)Правило запрещения замкнутых контуров (циклов, петель). В сетевой модели недопустимо строить замкнутые контуры -- пути, соединяющие некоторые события с ними же самими, т.е. недопустимо, чтобы один и тот же путь возвращался в то же событие, из которого он вышел.
8)Правило запрещения тупиков. В сетевом графике не должно быть тупиков, т.е. событий, из которых не выходит ни одна работа, за исключением завершающего события (в многоцелевых графиках завершающих событий несколько, но это особый случай).
9)Правило запрещения хвостовых событий. В сетевом графике не должно быть хвостовых событий, т.е. событий, в которые не входит ни одна работа, за исключением начального события.
10)Правило изображения дифференцированно-зависимых работ. Если одна группа работ зависит от другой группы, но при этом одна или несколько работ имеют дополнительные зависимости или ограничения, при построении сетевого графика вводят дополнительные события.
11)Правило изображения поставки. В сетевом графике поставки (под поставкой понимается любой результат, который предоставляется "со стороны", т.е. не является результатом работы непосредственного участника проекта) изображаются двойным кружком либо другим знаком, отличающимся от знака обычного события данного графика. Рядом с кружком поставки дается ссылка на документ (контракт или спецификацию), раскрывающий содержание и условия поставки.
12)Правило учета непосредственных примыканий (зависимостей). В сетевом графике следует учитывать только непосредственное примыкание (зависимость) между работами.
13)Технологическое правило построения сетевых графиков. Для построения сетевого графика необходимо в технологической последовательности установить:
Какие работы должны быть завершены до начала данной работы;
Какие работы должны быть начаты после завершения данной работы;
Какие работы необходимо выполнять одновременно с выполнением данной работы.
14)Правила кодирования событий сетевого графика. Для кодирования сетевых графиков необходимо пользоваться следующими правилами.
1.Все события графика должны иметь свои собственные номера.
2.Кодировать события необходимо числами натурального ряда без пропусков.
3.Номер последующему событию следует присваивать после присвоения номеров предшествующим событиям.
4.Стрелка (работа) должна быть всегда направлена из события с меньшим номером в событие с большим номером.
2. МЕТОДЫ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
2.1 Методы сетевого планирования
Существуют разные методы сетевого планирования.
Модели, в которых взаимная последовательность и продолжительности работ заданы однозначно, называются детерминированными сетевыми моделями. К наиболее популярным детерминированным моделям относятся метод построения диаграмм Ганта и метод критического пути (CPM).
Если о продолжительности каких-то работ заранее нельзя задать однозначно или если могут возникнуть ситуации, при которых изменяется запланированная заранее последовательность выполнения задач проекта, например, существует зависимость от погодных условий, ненадежных поставщиков или результатов научных экспериментов, детерминированные модели неприменимы. В этом случае используются вероятностные модели, которые делятся на два типа:
Не альтернативные - если зафиксирована последовательность выполнения работ, а продолжительность всех или некоторых работ характеризуется функциями распределения вероятности;
Альтернативные - продолжительности всех или некоторых работ и связи между работами носят вероятностный характер.
К наиболее распространенным методам вероятностного сетевого планирования относятся:
Метод оценки и анализа программ (PERT);
Метод имитационного моделирования или метод Монте-Карло;
Метод графической оценки и анализа программ (GERT). Савицкая Г.В. «Анализ хозяйственной деятельности предприятия»: Учебник-2-е изд., испр.и доп.- М: ИНФРА-М, 2004г. 123с. - 255с.
Метод критического пути CPM (Critikal Path Method), разработанный под руководством Д. Келли и М. Уолкера с участием математика Д. Малькольма, был опробован в 1957 г. американской компанией "Дюпон де Немур" на строительстве завода химического волокна в г. Луисвилл, штат Кентукки. Затем в течение 1957-1958 гг. для реализации Военно-морским ведомством США программы "Поларис" была разработана и реализована система сетевого планирования PERT (Program Evolution and Review Technigue). Позднее методы сетевого планирования и управления стали применяться по всему миру. В России методы сетевого планирования в строительстве начали применяться с 1962 г. Аленичева Е.В., Гиясова И.В., Кожухина О.Н. «Метод сетевого планирования в строительстве»: Методические указания к лабораторным работам2010г. 1с. - 56с.
2.2 Детерминированные модели
Метод критического пути (CPM или МКП) позволяет рассчитать возможные календарные графики выполнения комплекса работ на основе описанной логической структуры сети и оценок продолжительности выполнения каждой работы, определить критический путь для проекта в целом.
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.
Метод критического пути исходит из того, что длительность операций можно оценить с достаточно высокой степенью точности и определенности.
Основным достоинством метода критического пути является возможность манипулирования сроками выполнения задач, не лежащих на критическом пути.
Календарное планирование по МКП требует определенных входных данных. После их ввода производится процедура прямого и обратного прохода по сети и вычисляется выходная информация. (Рис. 1).
Рисунок 1 Метод критического пути
Для расчета календарного графика по МКП требуются следующие входные данные:
Набор работ;
Зависимости между работами;
Оценки продолжительности каждой работы;
Календарь рабочего времени проекта (в наиболее общем случае возможно задание собственного календаря для каждой работы);
Календари ресурсов;
Ограничения на сроки начала и окончания отдельных работ или этапов;
Календарная дата начала проекта.
Прямой расчет - определение минимально возможного времени реализации проекта начинается с работ, не имеющих предшественников. В ходе его определяется ES (ранний старт) и EF (ранний финиш). Ранние начала и ранние окончания работ определяются последовательно, слева направо по графику, то есть от исходного события сети к завершающему.
Используются формулы:
(где Dur - продолжительность)
при условии что операция (i) не является операцией слияния.
При слиянии:
Обратный расчет. Определяются LS (поздний старт), LF (поздний финиш) и R (резерв). Поздние начала и поздние окончания определяются в обратном порядке - от завершающегося события графика к исходящему, то есть справа налево.
при условии, что (i-1) не является операцией дробления.
При дроблении:
При правильных расчетах должно выполняться условие
Таким образом, критический путь - это последовательность операций, не имеющих резерва.
Анализ по методу критического пути представляет собой эффективный метод оценки:
Задач, которые необходимо решить.
Возможности параллельного выполнения работ.
Наименьшего времени выполнения проекта.
Производственных ресурсов, необходимых для выполнения проекта.
Последовательности выполнения работ, включая составление графиков и определение продолжительности выполнения работ.
Очередность решения задач.
Наиболее эффективного способа сокращения продолжительности выполнения проекта в случае его срочности.
Эффективность анализа по методу критического пути может повлиять на результат проекта, будет он успешным или неудачным. Также анализ может быть очень полезен для оценки важности проблемы, с которой можно столкнуться в ходе внедрения плана.
Диаграмма Ганта и циклограмма
Одним из наиболее распространенных способов наглядного представления производственного процесса или проекта во времени является линейный или ленточный календарный график - Диаграмма Ганта.
Диаграмма Ганта - горизонтальная линейная диаграмма, на которой задачи проекта представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания, задержками и, возможно, другими временными параметрами. Зайцев Н.Л. «Экономика, организация и управление предприятием.» - М.:ИНФРА - 2-е изд., доп. - М.: Инфра-М, 2008г. 325с. - 455 с.
Диаграмма Ганта представляет собой график, в котором процесс представлен в двух видах. В левой части проект представлен в виде списка задач (работ, операции) проекта в табличном виде с указанием названия задачи и длительности ее выполнения, а часто и работ, предшествующих той или иной задаче. В правой части каждая задача проекта, а точнее длительность ее выполнения, отображается графически, обычно в виде отрезка определенной длины с учетом логики выполнения задач проекта. (Рис. 2)
Рисунок 2 Диаграмма Ганта
В верхней, правой части диаграммы Ганта располагается шкала времени. Длина отрезка и его расположение на шкале времени определяют время начала и окончания каждой задачи. Кроме того, взаимное расположение отрезков задач показывает, следуют ли задачи одна за другой или происходит их параллельное выполнение.
Наиболее широко график Ганта использовался в строительстве. В качестве расписания работ график Ганта вполне пригоден, но когда возникает необходимость изменения структуры работ, приходится все работы пересматривать заново, учитывая все многообразие возможных технологических связей между ними. И чем сложнее работы, тем сложнее использовать график Ганта. Тем не менее, даже после появления сетевых моделей график Ганта продолжает использоваться как средство представления временных аспектов работ на конечных стадиях календарного планирования, когда продолжительность проекта оптимизирована с помощью сетевых моделей. График Ганта может также использоваться для элементарного контроля работ. Он используется для отражения текущего состояния проекта (статуса проекта) с точки зрения соблюдения сроков.
Циклограмма представляет собой линейную диаграмму продолжительности работ, которая отображает работы в виде наклонной линии в двухмерной системе координат, одна ось которой изображает время, а другая - объемы или структуру выполняемых работ.
Циклограммы активно использовались до 80-х годов XX века в основном в строительной отрасли, особенно при организации поточного строительства. Существуют циклограммы ритмичного и неритмичного потока. Равно ритмичным потоком называют такой поток, в котором все составляющие потоки имеют единый ритм, т.е. одинаковую продолжительность выполнения работ на всех захватках. (Рис. 3)
Рисунок 3 Циклограмма а) равноритмичного и б) неритмичного потока
В настоящее время циклограммы практически не используются в управленческой практике как по причине недостатков, указанным ниже, так и по причине неактуальности поточного строительства.
Эти модели просты в исполнении и наглядно показывают ход работы. Однако они не могут отразить сложности моделируемого процесса - форма модели вступает в противоречие с ее содержанием. Основными недостатками являются:
Отсутствие наглядно обозначенных взаимосвязей между отдельными работами (зависимость работ, положенная в основу графика, выявляется только один раз в процессе составления графика (модели) и фиксируется как неизменная; в результате такого подхода заложенные в графике технологические и организационные решения принимаются обычно как постоянные и теряют свое практическое значение после начала их реализации);
Негибкость, жесткость структуры линейного графика, сложность его корректировки при изменении условий (необходимость многократного пере составления графика, которое, как правило, из-за отсутствия времени не может быть выполнено);
Невозможность четкого разграничения ответственности руководителей различных уровней (информация, поступившая о ходе разработки, содержит в себе на любом уровне слишком много сведений, которые трудно оперативно обработать);
Сложность вариантной проработки и ограниченная возможность прогнозирования хода работ.
2.3 Метод вероятностного сетевого планирования
Метод оценки и пересмотра планов (ПЕРТ, PERT)
Метод оценки и пересмотра планов PERT представляет собой разновидность анализа по методу критического пути с более критичной оценкой продолжительности каждого этапа проекта. При использовании этого метода необходимо оценить наименьшую возможную продолжительность выполнения каждой работы, наиболее вероятную продолжительность и наибольшую продолжительность на тот случай, если продолжительность выполнения этой работы будет больше ожидаемой. Метод ПЕРТ допускает неопределенность продолжительности операций и анализирует влияние этой неопределенности на продолжительность работ по проекту в целом.
Этот метод используется, когда для операции сложно задать и определить точную длительность.
Особенность метода PERT заключается в возможности учета вероятностного характера продолжительностей всех или некоторых работ при расчете параметров времени на сетевой модели. Он позволяет определять вероятности окончания проекта в заданные периоды времени и к заданным срокам.
Вместо одной детерминированной величины продолжительности для работ проекта задаются (как правило, экспертным путем) три оценки длительности:
Оптимистическая (работа не может быть выполнена быстрее, чем за t а);
Пессимистическая (работа не может быть выполнена медленнее, чем за t b);
Наиболее вероятная t n
Затем, вероятностная сетевая модель превращается в детерминированную путем замены трех оценок продолжительностей каждой из работ одной величиной, называемой ожидаемой продолжительностью t ожид и рассчитываемой как средневзвешенное арифметическое трех экспертных оценок длительностей данной работы: Кремер Н.Ш. Исследование операций в экономике. - М.: ЮНИТИ, 2004г. 171с.- 326с.
t ожид =(t а + t b + t n)/6
Определяется критический путь на основании для каждой t ожид операции.
Определяется среднее квадратичное отклонение каждой операции:
T=(t а + t a) /6
Среднее квадратичное отклонение времени реализации всего проекта:
Метод имитационного моделирования (метод Монте-Карло)
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.
Суть данного метода состоит в том, что результат испытания зависит от значения некоторой случайной величины, распределенной по заданному закону. Поэтому результат каждого отдельного испытания также носит случайный характер. Проведя серию испытаний, получают множество частных значений наблюдаемой характеристики (выборку). Полученные статистические данные обрабатываются и представляются в виде численных оценок интересующих исследователя величин (характеристик системы).
Важной особенностью данного метода является то, что его реализация практически невозможна без использования компьютера.
Метод Монте-Карло имеет две особенности:
1)простая структура вычислительного алгоритма;
2)погрешность вычислений, как правило, пропорциональна D/N, где D - некоторая постоянная, N - число испытаний. Отсюда видно, что для того, чтобы уменьшить погрешность в 10 раз (иначе говоря, чтобы получить в ответе еще один верный десятичный знак), нужно увеличить N (т.е. объем работы) в 100 раз.
Добиться высокой точности таким путем невозможно. Поэтому обычно говорят, что метод Монте-Карло особенно эффективен при решении тех задач, в которых результат нужен с небольшой точностью (5-10%). Способ применения метода Монте-Карло довольно прост. Чтобы получить искусственную случайную выборку из совокупности величин, описываемой некоторой функцией распределения вероятностей:
1)Задаются пределы изменения времени реализации каждой операции.
2)Задается конкретные времена реализации для каждой операции с помощью датчика случайных чисел.
3)Рассчитывается критический путь и время реализации всего проекта.
4)Переход на операцию "2".
Результатом применения метода Монте-Карло является:
Гистограмма, которая показывает вероятность времени реализации проекта. (Рис. 4)
Рисунок 4 Гистограмма метода Монте-Карло
Индекс критичности
Метод графической оценки и анализа (GERT)
Метод графической оценки и анализа (метод GERT) применяется в тех случаях организации работ, когда последующие задачи могут начинаться после завершения только некоторого числа из предшествующих задач, причем не все задачи, представленные на сетевой модели, должны быть выполнены для завершения проекта. Кравец, О.Я. Основы математической экономики, практикум / О.Я. Кравец. - Воронеж.: Научная книга, 2007г. 77с. - 188с.
Основу применения метода GERT составляет использование альтернативных сетей, называемых в терминах данного метода GERT-cетями.
По существу GERT-сети 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 намеченного результата (т.е. существует много - вариантность реализации проекта).
Следует отметить, что "ручной" расчет GERT - сетей, моделирующих реальные процессы, чрезвычайно сложен, однако программное обеспечение для вычисления сетевых моделей такого типа в настоящее время, к сожалению, не распространено.
PERT алгоритмизация
3. СЕТЕВЫЕ МЕТОДЫ ПЛАНИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Построим сетевую модель строительства производственного цеха по изготовлению станков, используя данные таблицы 1.
Таблица 1 -- Исходные данные
|
Предшествующие |
ед. времени |
||
|
А - составление затрат |
|||
|
В - согласование оценок |
|||
|
С - покупка собственного оборудования |
|||
|
D - подготовка конструкторских проектов |
|||
|
Е - строительство основного цеха |
|||
|
F - монтаж оборудования |
|||
|
G - испытание оборудования |
|||
|
H - определение типа модели |
|||
|
I - проектирование внешнего корпуса |
|||
|
J - создание внешнего корпуса |
|||
|
K - конечная сборка |
|||
|
L - контрольная проверка |
Расчет и анализ сетевых моделей
Расчет сетевой модели начинают с временных параметров событий:
E(i) - ранний срок свершения события i, минимально необходимый для выполнения всех работ, которые предшествуют событию i;
L(i) - поздний срок свершения события i, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события сети.
Любой путь, такой что, для всех событий, входящих в него, E = L, будет одним из возможных критических путей.
Рассчитаем ранние и поздние сроки свершения событий:
E(A) = E(O) + |a oa | = 3;
E(B) = E(A) + |a AB | = 9;
E(C) = E(B) + |a BC | = 10;
E(D) = E(B) + |a BD | = 11;
E(E) = maxE(D) + |a DE | = 12; E(C) = 10 = 12;
E(F) = E(E) + |a EF | = 17;
E(G) = max E(F) + |a FG | = 21; E(J) = 26 = 26;
E(H) = E(D) + |a DH | = 20;
E(I) = max E(H) = 20; E(D) + |a DI | = 18 = 20;
E(J) = E(I) + |a IJ | = 26;
E(K) = E(G) + |a GK | = 29;
E(L) = E(K) + |a KL | = 36.
L(L) = E(L) = 17;
L(K) = L(L) - |a KL | = 29;
L(G) = L(K) - |a GK | = 26;
L(J) = L(G) = 26;
L(I) = L(J) - |a JI | = 20;
L(H) = L(I) = 20;
L(F) = L(G) - |a FG | = 22;
L(E) = L(F) - |a FE | = 17;
L(D) = min L(E) - |a DE | = 16; L(I) - |a DI | = 13; L(H) - |a DH | = 11 = 11;
L(C) = L(E) = 17;
L(B) = minL(C) - |a BC | = 16; L(D) - |a BD | = 9 = 9;
L(A) = L(B) - |a AB | = 3;
L(O) = L(A) - |a OA | = 0.
Для определения событий, входящих в критический путь, составим таблицу 2.
Таблица 2 -- Таблица решения
На основе расчетов делаем вывод, что через события O, A, B, D, G, H, I, J, K, L проходит критический путь (на рисунке 5 выделен жирными линиями).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 5 -- Сетевая модель разработки и производства станков
Полные резервы времени:
Полные резервы времени рассчитываются по формуле:
R p = L(V j) - E(V i) - |a ij |:
R p (BC) = L(C) - E(B) - |a BC | = 17-9-1=7;
R p (DI) = L(I) - E(D) - |a DI | = 20-11-7=2;
R p (DE) = L(E) - E(D) - |a DE | = 17-11-1=5;
R p (EF) = L(F) - E(E) - |a EF | = 22-12-5=5;
R p (FG) = L(G) - E(F) - |a FG | = 26-17-4=5.
Полный резерв работы показывает максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы (i,j) или отсрочить ее начало, не меняя ранних сроков начала последующих работ. Критические работы имеют нулевой полный резерв.
Свободные резервы времени:
Свободные резервы времени рассчитываются по формуле:
R s (a ij) = E(j) - E(i) - |a ij |:
R s (BC) = E(C) - E(B) - |a BC | = 10-9-1=0;
R s (DI) = E(I) - E(D) - |a DI | = 20-11-7=2;
R s (DE) = E(E) - E(D) - |a DE | = 12-11-1=0;
R s (EF) = E(F) - E(E) - |a EF | = 17-12-5=0;
R s (FG) = E(G) - E(F) - |a FG | = 26-17-4=5.
Свободный резерв времени работы показывает максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы a(i,j) или отсрочить ее начало, не меняя ранних сроков начала последующих работ. Критические работы имеют нулевые свободные резервы.
Независимые резервы:
Независимые резервы рассчитываются по формуле:
R n = E(j) - L(i) - |a ij |:
R n (BC) = E(C) - L(B) - |a BC | = 10-9-1=0;
R n (DI) = E(I) - L(D) - |a DI | = 20-11-7=2;
R n (DE) = E(E) - L(D) - |a DE | = 12-11-1=0;
R n (EF) = E(F) - L(E) - |a EF | = 17-17-5=0;
R n (FG) = E(G) - L(F) - |a FG | = 26-22-4=0.
Независимый резерв - это часть свободного резерва, которая может быть использована без изменения резерва предшествующих и последующих работ. Если при вычислении независимого резерва получается отрицательное число, то полагаем его равным нулю. На критическом пути резервы не считаются.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, я попыталась рассмотреть тему "Сетевые методы планирования и управления в строительстве".
Я пришла к выводу, что в настоящее время сетевое планирование играет большую роль. Методы сетевого планирования широко и успешно применяются для оптимизации планирования и управления сложными разветвленными комплексами работ, которые требуют участия большого числа исполнителей и затрат ограниченных ресурсов.
Следует отметить, что сетевое планирование представляет собой метод управления, основывающийся на использовании математического аппарата теории графов и системного подхода для отображения и алгоритмизации комплексов взаимосвязанных работ, действий или мероприятий для достижения четко поставленной цели; главной целью сетевого планирования является сокращение до минимума продолжительности проекта и затрат материальных ресурсов.
Методики сетевого планирования были разработаны в конце 50-х годов в США. В СССР начало работ по сетевому планированию относят к 1962 году. Тогда методы сетевого планирования нашли применение в строительстве и научных разработках.
Существуют различные методы сетевого планирования.
Диаграмма Ганта представляет собой горизонтальную линейную диаграмму, на которой задачи проекта представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания, задержками и, возможно, другими временными параметрами.
Метод критического пути позволяет рассчитать возможные календарные графики выполнения комплекса работ на основе описанной логической структуры сети и оценок продолжительности выполнения каждой работы, определить критический путь для проекта в целом.
Метод статистических испытаний (иначе называемый методом Монте-Карло) заключается в рассмотрении сети в качестве вероятностной модели, на которой оценки продолжительностей отдельных работ могут принимать любые значения, лежащие в крайних (минимум и максимум) указанных экспертами пределах, и даже выходить за эти пределы в той степени, в которой это допускают законы теории вероятностей.
Метод PERT-метод событийного сетевого анализа, используемый для определения длительности программы при наличии неопределенности в оценке продолжительностей индивидуальных операций. PERT основан на методе критического пути, длительность операций в котором рассчитывается как взвешенная средняя оптимистического, пессимистического и ожидаемого прогнозов. PERT рассчитывает стандартное отклонение даты завершения от длительности критического пути.
Метод графической оценки и анализа (метод GERT) применяется в тех случаях организации работ, когда последующие задачи могут начинаться после завершения только некоторого числа из предшествующих задач, причем не все задачи, представленные на сетевой модели, должны быть выполнены для завершения проекта.
В настоящее время происходит расширение методов и приемов использования сетевых методов.
Итак, сетевая модель позволяет:
- четко представить структуру комплекса работ, выявить с любой степенью детализации их этапы и взаимосвязь;
- составить обоснованный план выполнения комплекса работ, более эффективно по заданному критерию использовать ресурсы;
- проводить многовариантный анализ разных решений с целью улучшения плана;
- использовать для обработки больших массивов информации компьютеры и компьютерные системы.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лопатников Л.И. Экономико-математический словарь: Словарь современной экономической науки. - 5-е издание, переработанное и дополненное.- М.: Дело, 2003. - 127с.- 520 с.
2. Поттосина, С.А. Экономико-математические модели и методы / С.А Поттосина, В.А Журавлев. - Минск: Высшая школа, 2003. - 94с. - 245с.
3. Горфинкиль П.Я. «Экономика предприятия». .- М.:Банки и биржи,ЮНИТИ,2005г. 178с. - с.354
4. Фомин, Г.П. Математические методы и модели в коммерческой деятельности / Г.П. Фомин. - М: Финансы и статистика, 2001г. 276с. - 435с.
5. Савицкая Г.В. «Анализ хозяйственной деятельности предприятия»: Учебник-2-е изд., испр.и доп.- М: ИНФРА-М, 2004г. 123с. - 255с.
6. Аленичева Е.В., Гиясова И.В., Кожухина О.Н. « Метод сетевого планирования в строительстве»: Методические указания к лабораторным работам 2010г. 1с. - 56с.
7. Зайцев Н.Л. «Экономика, организация и управление предприятием.» - М.:ИНФРА - 2-е изд., доп. - М.: Инфра-М, 2008г. 325с. - 455 с.
8. Кремер Н.Ш. Исследование операций в экономике. - М.: ЮНИТИ, 2004г. 171с.- 326с.
9. Кравец, О.Я. Основы математической экономики, практикум / О.Я. Кравец. - Воронеж.: Научная книга, 2007г. 77с. - 188с.
10. Ломакин В.К. «Мировая экономика». - М.: Издательство АНКИЛ 2007г.
11. «Финансовый анализ деятельности фирмы». Москва Ист-сервис, 2005г.
12. Баканов М.И., Шеремет А.Д. «Теория экономического анализа» - М.: Финансы и статистика, 2004г.
13. Алесинская, Т.В. Экономико-математические методы и модели / Т.В. Алесинская.- Таганрог: ТРТУ, 2002г.
14. Баева, Н.Б. Моделирование экономических процессов: Учебное пособие. / Н.В. Баева. - Воронеж: ВГУ, 2003г.
15. Бухалков, М.И. Внутрифирменное планирование: Учебник.-2-е изд.,испр. и доп. / М.И. Бухалков. - М.: ИНФРА-М, 2001г.
16. Кузнецов, А.В. Высшая математика: математическое программирование / А.В. Кузнецов, В.А. Сакович, Н.И Холод. - Минск: Высшая школа, 2001г.
17. Таха, Х.А. Введение в исследование операций / Х.А. Таха. - М.: Издательство дом "Вильяме", 2001г.
18. Абрамов А.Е. «Основы анализа финансовой, хозяйственной и инвестиционной деятельности предприятия», в 2-х ч. М.: Экономика и финансы АКДИ, 2004г.
19. Кейлер В.А. «Экономика предприятия: Курс лекций». - М.: ИНФРА - М; Новосибирск: НГАЭиУ, «Сибирское соглашение», 2000г.
20. Волков О.И. и доц. О.В. Девяткина. «Экономика предприятия (фирмы)».Учебник - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2002г.
21. Горфинкель В.Я. “Экономика предприятия”. М.,2005г.
22. Баканов М.И., Шеремет А.Д. «Теория экономического анализа» - М.: Финансы и статистика, 2004г.
23. Волков О.И. и доц. О.В. Девяткина. «Экономика предприятия (фирмы)».Учебник - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2002г.
24. Горфинкель В.Я. “Экономика предприятия”. М.,2005г.
25. Экономика строительства: учебник / под общей ред. И.С. Степанова. - 3-е изд., доп. и перераб. -- М. : Юрайт-Издат, 2007г.
26. http://www.zodchii.ws/books/info-1059.html
27. http://economic_mathematics.academic.ru
28. http://window.edu.ru/library/pdf2txt/051/73051/51364
29. http://www.rup.ru
30. http://www.bibliotekar.ru/biznes-43-2/110.htm
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие, правила построения и направления применения сетевого планирования. Особенности методов критического пути, статистических испытаний (способ Монте-Карло), оценки и пересмотр планов и графического анализа. Принципы построения диаграммы Ганта.
курсовая работа , добавлен 24.10.2010
Сравнение экономико-математических методов сетевого планирования при решении практических задач управления. Временные характеристики и правила построения сетевых графиков. Оптимизация проекта по времени и стоимости. Особенности метода критического пути.
курсовая работа , добавлен 29.03.2015
Основные параметры сетевой модели системы планирования и управления. Правила построения сетевых графиков. Характеристики элементов сетевой модели. Метод пересмотра планов. Численная реализация задачи сетевого планирования. Метод графической оценки.
реферат , добавлен 19.03.2015
Общая характеристика и модели сетевого планирования и управления. Оптимизация сетевых моделей по критерию "время-затраты". Показатели элементов сетевой модели. Оптимизация сетевого графика - процесс улучшения организации выполнения комплекса работ.
лекция , добавлен 09.03.2009
Модели сетевого планирования и управления. Добавленная стоимость по каждой отрасли, матрица прямых и косвенных затрат, стоимости в валовом выпуске отраслей по новой методике. Модели сетевого планирования и управления, максимальная прибыль предприятия.
контрольная работа , добавлен 28.03.2012
Исследование методов сетевого планирования и управления. Изучение правил изображения последовательных и параллельных работ, нумерации событий. Описание тупиков и замкнутых циклов в сети. Построение и оптимизация сетевого графика. Параметры сетевой модели.
реферат , добавлен 13.01.2014
Задачи сетевого планирования и управления. Виды операций: составные, параллельные, зависимые и независимые. Полный и независимый резерв времени для критических операций. Приведение модели к каноническому виду. Решение задач двойственным симплекс-методом.
курсовая работа , добавлен 20.05.2014
Анализ комплекса работ и оптимизация сетевой модели по критерию минимума времени при заданных ресурсах. Построение сетевого графика, определение критического пути. Отображение временных параметров событий на графике. Проведение оптимизации по времени.
контрольная работа , добавлен 15.04.2014
История создания средств цифровой вычислительной техники. Методы и модели линейного программирования. Экономическая постановка задачи. Выбор метода реализации задачи. Особенности выбора языка программирования. Решение задачи сетевым методом планирования.
курсовая работа , добавлен 19.02.2015
Рассмотрение решения задач с помощью методов: динамического программирования, теории игр, сетевого планирования и управления и моделирование систем массового обслуживания. Прикладные задачи маркетинга, менеджмента и других областей управления в экономике.
При разработке сетевого графика (рис. 6) согласно заданию руководителя возможны следующие варианты:
1) безмасштабный сетевой график строительства объекта, рассчитанный секторным методом;
2) сетевой график строительства объекта в масштабе времени с построением оптимизированного графика движения рабочих, эпюры капиталовложений, графика поставки строительных материалов .
 | Рис. 5. Матрица неритмичного потока |
Рис. 6. Пример составления сетевого графика
Сетевой график может быть разработан очень детально на строительные работы по возведению части здания и служить документом оперативного планирования и управления, он может быть рассчитан табличным методом с указанием всех имеющихся частных и общих резервов времени работ.
На основе расчетных данных календарного плана составляют карточку-определитель (табл. 14) и сетевую модель технологии производства СМР, при построении которой соблюдают условия наличия фронта работ, обеспечения строительной техникой, рабочими и правила построения сетевых графиков .
Таблица 14
Карточка-определитель работ сетевого графика
После построения безмасштабную сетевую модель рассчитывают секторным методом (подробнее о секторном методе см. ). Расчет выполняют непосредственно на графике (рис. 7). Для этого каждое событие делят на 4 сектора, в которых указываются все необходимые для расчета данные о работе (рис. 8).
Рис. 7. Пример расчета сетевого графика секторным методом
Рис. 8. Условные обозначения сетевого графика
Сначала определяют ранние начала работ и записывают в левые секторы событий. Ранние начала работ, выходящих из первого события, принимают равными нулю. Раннее начало любой другой работы равно наибольшей из сумм ранних начал и продолжительностей предшествующих работ, т. е. наибольшему раннему окончанию:
Раннее начало работ, выходящих из первого события, равно нулю (речь идет о рабочих днях). Их раннее окончание равно сумме начала и продолжительности, следовательно , , . Рассматриваем по порядку каждое событие и в левом секторе записываем максимальное значение ранних окончаний работ, которые к нему подходят, что будет являться ранним началом работ, из него выходящих. В нижнем секторе в числителе записываем номер события, через которое к данному событию идет самый длинный путь (max t РО). В конечном событии в правом секторе записываем позднее окончание, равное max . Это число соответствует дню окончания строительства и равно длине критического пути. Вычитая из него продолжительность работ, получим поздние начала работ, и если из события выходят несколько работ, то в правом секторе пишем минимальное значение из поздних начал, что будет являться поздним окончанием работ, к нему подходящих. Позднее начало (цифра в правом секторе) у первого события должно быть равно нулю. Разница значений правого и левого сектора дает нам величину общих резервов событий, которые записываются в знаменателе нижнего сектора. На этом расчет графика секторным методом заканчивается.
Пример определения раннего начала для работ 4–5, 4–6, 4–7:
;
.
Таким образом, последовательно от исходного события до завершающего определяются все ранние начала работ. Завершающее событие рассматривается как начальное событие условной работы с нулевой продолжительностью.
Поздние окончания работ определяются справа налево, причем позднее окончание завершающих работ равно наибольшему из ранних их окончаний. Так,
.
Позднее окончание записывается в правом секторе завершающего события (в примере (см. рис. 7) завершающее событие имеет номер 9).
Позднее окончание любой работы сетевого графика равно наименьшей из разностей поздних окончаний последующих работ и их продолжительностей:
.
Все работы, входящие в одно событие, имеют одинаковое позднее окончание.
Частный резерв времени работы на графике определить несложно. Следует к раннему началу работы (цифра в левом секторе предшествующего события рассматриваемой работы) прибавить продолжительность работы и полученное значение раннего окончания отнять от раннего начала работ последующих (цифра в левом секторе события, к которому подходит рассматриваемая работа):
Общий резерв работы равен разнице позднего окончания работы (цифра в правом секторе события, к которому подходит рассматриваемая работа) и раннего окончания работы:
Общий резерв работы можно получить, сложив общий резерв события, к которому подходит работа, с частным резервом рассматриваемой работы:
Выделим критический путь: начиная от последнего события, он пройдет по событиям с нулевым общим резервом через номера, указанные в числителе нижнего сектора. Критический путь пройдет по работам 1–2–4–7–9.
После всех необходимых расчетов можно построить масштабную модель проектируемого объекта (сетевой график в привязке к календарю) и эпюру движения рабочих (рис. 9) с целью подсчета потребности в ресурсах. При этом местоположение любого события определяет сумма раннего окончания и частного резерва работ, подходящих к рассматриваемому событию, или день раннего начала работ, выходящих из этого события. Привязка идет по рабочим дням. На работах (стрелках) откладывается частный резерв и ставится граница продолжительности и частного резерва (рис. 10).
Рис. 9. Построение эпюры движения рабочих
Рис. 10. Условное обозначение работ на масштабном сетевом графике
Над стрелкой пишут число рабочих. Проекция стрелки (работы) на горизонтальную ось равна сумме продолжительности работы и ее частного резерва (например, длина стрелки, обозначающей работу 3–4, равна
t
3–4 + r
3–4 = 7 + 9 = 16 дн, см. рис. 9). Если работа не имеет продолжительности (пунктирная стрелка - холостая связь), то ее горизонтальная проекция равна частному резерву (например, проекция работы 2–7). Если же и его нет, то стрелка графика вертикальна и проектируется в точку (работа 7–8).
Следует помнить, что вертикальный масштаб при построении сетевого графика не соблюдается. Местоположение события по вертикали выбирается из соображения удобства (чтобы не было пересечения стрелок) и наглядности. Продолжительности работ под стрелками можно не писать, так как любая работа проектируется на шкалу времени, что указывает на день ее начала и окончания.
Когда сетевой график вычерчен в горизонтальном масштабе, над стрелками указывают потребность в ресурсах (в данном примере это - рабочие): рабочих, материалах, капвложениях и др. Затем по методу вертикального суммирования производят построение эпюры и выполняют ее оптимизацию за счет частных и общих резервов времени .
Как отмечалось в предыдущей главе, большинство выполняемых строительных процессов можно представить в виде графиков, схем, таблиц и т. п., которые служат моделью действительного строительного процесса.
Рассмотренные выше являются линейными моделями, устанавливающими технологическую последовательность выполнения отдельных работ в определенные сроки. Линейные графики дают наглядное представление о ходе строительно-монтажных работ лишь по времени, увязывая, как правило, 30...40 различных видов работ. С помощью таких графиков можно выделить работы, выполняемые одновременно или с определенными интервалами времени, а также определить количество необходимых ресурсов. Однако линейные графики не отражают всех связей между отдельными работами, затрудняют выделение работ, регламентирующих весь ход производственного процесса; по ним затруднительно, а порой невозможно установить предельно допустимые сроки начала отдельных работ и резервы времени при их выполнении, определить необходимость ускорения тех или иных работ на различных объектах.
Наибольшее распространение получил метод сетевого планирования и , отвечающий современным требованиям организации производства.
Сетевое планирование и управление производством, позволяющее улучшить оперативное руководство, повысить культуру производства, направлено на достижение определенной цели комплекса работ и находит широкое применение не только в строительном производстве, но и во многих других отраслях народного хозяйства.
Предложенная Дж. Е. Келли и М. Р. Уолкером условная экономико-математическая модель производственного процесса в виде в значительной степени исключает недостатки линейного графика.
По сравнению с традиционными методами планирования и управления сетевые модели имеют ряд преимуществ: наиболее полная взаимосвязь между работами при определенной технологической последовательности; акцентирование внимания руководителей на работах, от которых зависит срок выполнения всей программы; максимальное сокращение влияния случайных или «волевых» факторов с возможностью анализа вариантов и выбора оптимального; осуществление четкого контроля за ходом выполнения работ и предотвращение нарушения плановых сроков; возможность применения ЭВМ для расчетов параметров сетевой модели.
Применение сетевых моделей для организации и управления строительно-монтажными работами позволяет в значительной степени сокращать сроки возведения различных объектов, снижая при этом стоимость строительства.
Сетевые модели составляются для простых и сложных процессов. В моделях простых процессов рассматриваются трудоемкость и продолжительность выполняемых работ с определением возможного сокращения последней. Модели сложных процессов отражают вопросы планирования материально-технических ресурсов и времени с целью определения их наиболее экономичных соотношений.
Если сетевая модель охватывает до 200...300 работ, расчет ее может выполняться вручную (определение затрат времени, материально-технических ресурсов, технико-экономических показателей). При большем количестве работ расчет становится громоздким и оперативность модели теряется. В таких случаях параметры модели рассчитывают на ЭВМ по специальным программам.
Для построения сетевой модели строительных процессов составляется полный перечень работ конкретного процесса. Последовательность записи работ может быть произвольной, но для облегчения построения модели желательно располагать их в технологической последовательности.
Сетевая модель комплексного строительного процесса изображается в виде геометрической схемы, представляющей собой систему линий (стрелок), которые соединяют определенные точки (кружки). Кружками обозначаются события, стрелками - работы (рис. 3.1). Обозначаемая стрелкой работа в сетевой модели имеет несколько смысловых значений: действительная работа - строительный процесс, требующий временных и ресурсных затрат (работа, имеющая трудоемкость и продолжительность); ожидание - технологический перерыв между двумя смежными работами, требующий только временных затрат (работа, имеющая продолжительность и не имеющая трудоемкости, например твердение бетона); зависимость (связь) -изображается на модели в виде пунктирной стрелки и не имеет ни временных, ни ресурсных затрат, но указывает, что выполнение данной работы зависит от окончания другой. О характере связей будет сообщено ниже.
Любая работа ограничивается с двух сторон событиями, присваивающими работе номер или код. Событию сетевой модели, не имеющему предшествующих работ, присваивается нулевой номер, оно называется исходным. Событие, не имеющее последующих работ, обозначает окончание всех работ и называется завершающим. В одноцелевой сетевой модели могут быть только одно исходное и одно завершающее события. События, ограничивающие с двух сторон работу, называются начальными и конечными.
Например, работы 0-1 и 0-2, изображенные на рис. 3.1, имеют общее начальное событие 0, которое является исходным для всей модели, а работы 5-6 и 4-6 имеют общее конечное событие 6, являющееся в то же время завершающим событием для всей модели.
Любая последовательность работ от исходного события до завершающего называется путем, продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Самый длинный путь от исходного до завершающего события называется критическим путем сетевой модели.
Рис. 3.1. Модель процесса в виде сетевого графика
На рис. 3.1. изображен фрагмент сетевой модели, в которой под стрелками (работами) указана их продолжительность в днях. От исходного до завершающего событий идет несколько путей, продолжительность которых приводится ниже:
Продолжительность
Полный путь полного пути, дни
0-1-3-5-6......... . . 5 + 4 + 3 + 8 = 20
0-2-3-5-6........... 7 + 3 + 8=18
0-2-4-5-6........... 7 + 6 + 8=21
0-2-4-6............ 7 + 6 + 7 = 20
Критическим путем в данном примере является путь 0-2- 4-5-6 продолжительностью в 21 день. Остальные некритические пути имеют некоторый резерв времени, который можно использовать на работах, составляющих этот путь. Критические пути на сетевых графиках показываются жирными линиями.
Сетевые модели строительных процессов строятся по определенным правилам: между двумя событиями может быть только одна работа: при наличии нескольких работ, имеющих общие начальные и конечные события, вводятся дополнительные события и связи; в сетевой модели не должно быть тупиков (событий, в которые не входят или из которых не выходит ни одна работа) и замкнутых контуров; если работу можно начать при частичном выполнении предыдущей, то законченный этап выделяется в самостоятельную работу и вводится дополнительное событие; каждая работа или связь должна иметь конечное событие, дающее возможность начала только той работы, к которой оно относится; повторение номеров событий в модели не допускается.
Проект - это деятельность, смыслом которой является эффективное достижение цели в условиях ограничения времени и ресурсов. Целью может быть открытие своего дела, исследование, создание новых систем, модернизация процесса производства или строительство дома.
Методы сетевого планирования позволяют завершить проект и достичь цели по возможности за минимум времени. Каким образом? Сетевой метод помогает выбрать оптимальную последовательность действий, работ, обоснованно распределить ресурсы, повысить эффективность управленческих функций.
Сетевое планирование. Что это?
Методы сетевого планирования широко применяются при создании планов на перспективу, производственных моделей, проектов для долгосрочного применения. Сети или планы по созданию нового продукта, повышению конкурентоспособности состоят из раздела с общей продолжительностью цикла производства и разделов, описывающих конкретные направления, требуемые ресурсы.
Составление плана и анализ сети осуществляются поэтапно:
- разработка модели сетевого планирования, комплекса действий;
- математические расчеты для определения важности конкретных операций.
Графики-сети
Сетевые планы содержат экономические вычисления, аналитику в графической форме, решения руководства, среднесрочные и перспективные планы. Преимущества графиков-сетей кроются не только в наглядном изображении, но и в возможной подготовке моделей, изучении и повышении эффективности проектов.
Сетевое планирование, сетевые графики - это изображения системы взаимосвязанных действий в логической последовательности. Они отражают период работ, позволяют улучшать готовый график на компьютере и практикуются в управлении.
Объединенные в график элементы, описывающие увязку поэтапных рабочих действий, именуются ориентированным графом.
Где внедряется сетевое планирование?
Планы-сети используются во многих сферах и позволяют осуществлять:
- НИОКР;
- проектирование технологий;
- производство опытных и серийных образцов;
- ремонтные работы и модернизирование оборудования;
- строительные и монтажные работы;
- инновационную деятельность;
- рыночные исследования;
- бизнес-планирование;
- управление и перестановку кадров.
Задачи, решаемые методом сетей
Состояние современного рынка подталкивает руководство к постоянной работе над многими текущими и стратегическими вопросами. Разнообразные задачи сетевого планирования способствуют повышению эффективности управления.
Управленческие задачи, решение которых осуществляется методом сетевых планов | Другие задачи, решаемые сетевым методом |
Выбор целей развития организации и отделов с учетом внешней среды. | Эффективное распределение и рациональное применение ресурсов. |
Формулировка взаимоувязанных со стратегией заданий для подразделений. | Составление прогнозов по поэтапному выполнению работы, корректировка сроков. |
Привлечение к проектированию опытных исполнителей, ответственных за определенный этап работы. | Экономический анализ применяемых технологий и способов выполнения заданий. |
Внесение изменений в планы-графики с учетом условий рынка. | Применение компьютеров для расчетов, обработки информационных данных и моделирования. |
Осуществление увязки стратегии и целей краткосрочного уровня. | Оперативное получение информации о проделанной работе. |
Граф
Методы сетевого планирования и управления основаны на применении комплексного изображения предполагаемых работ в форме графа, схемы, состоящей из установленных точек (вершин), объединенных отрезками (ребрами). Если их направления обозначены стрелками, схема именуется ориентированным графом.
Графы имеют разнообразные наименования: от лабиринтов до диаграмм. Теоретическое изучение сетей опирается на ряд понятий.
Термин графической теории | Значение термина |
Чередование ребер в последовательности, при которой их концы являются началом для следующих дуг. |
|
Путь, в котором вершина сходится с точкой конца. |
|
Ребра, дуги | Работы, производственные этапы, результативные действия. |
Вершины, точки | Событие, результат, итог выполненных действий. |
Сетевой график | Ориентированный граф без контуров с ребрами, отмеченными характерными числами. |
Действия и события
Сетевое планирование проекта связано с изображением последовательности работ и выполненных результативных действий (событий). Процессы подразделяются на три категории:
- действительные работы, конкретные действия;
- работы фиктивного характера, не требующие каких-либо действий (связи или зависимости между событиями), изображаются пунктиром;
- работы-ожидания, не связанные с применением ресурсов (остывание полуфабрикатов, затвердевание деталей, застывание бетона).
Итог выполненной работы или момент решения задачи обозначается событием. Например, цель определена, план готов, задача выполнена, оплата продукции переведена, денежные средства поступили на счет, готовая продукция произведена. События классифицируются как:
- Начало или исход.
- Предшествующие, последующие.
- Конечные, промежуточные или завершающие.
- Простые, сложные.
Считается, что графики «вершины-работы» имеют больше преимуществ, так как они удобнее, естественнее и проще в использовании, чем «вершины-события».
Этапы планирования сети
Сетевое планирование |
|
| Разделение совокупности работ на этапы осуществляет руководитель двумя методами. Горизонтальный метод предполагает разбивку совокупности на элементы. Вертикальный способ - деление с учетом управленческой структуры, задействованной в проекте. |
| Менеджеры или рядовые работники на своем участке действий подробно описывают этапы, суть работ и событий. |
| Менеджеры или рядовые работники на своем участке готовят график, сообщают руководству о ходе работ, привлекают сотрудников отделов. Требуется подробная детализация графов с совокупностью всех действий и их увязкой. |
| Построение общего графика осуществляют с первого события (круг с номером) до конечного, слева направо. Действия обозначают стрелками, над которыми отмечают срок решения задачи. |
| Учитываются нормативы, особенности и характер работы в организации. |
Основы построения графа-сети
Рассмотрим основы построения графа-сети по типу «вершина-событие». Сетевое планирование и управление в российских компаниях опирается в большинстве своем на графы именно данного типа.
- Все действия поочередно заключаются между событиями, обозначаются номером. Например, рыночные исследования на графе отмечаются цифрами 3 - 4.
- Тупиковые события не допустимы, лучше, если преобладают завершающие. Появление тупиков говорит о неточности схемы или проблемном применении рабочего результата.
- Необходимо наличие только одного начального события.
- Замкнутые контуры, соединения события следующего за предыдущим, не допустимы.
- Увязка стоящих рядом событий не может изображаться двумя и более действиями.
Плановые параметры
Любой рабочий процесс, рассмотренный в графике-сети, осуществляется при доступе к ресурсам. Расход времени, показатели стоимости конкретных работ и их объединения являются главными параметрами в схеме-сети.
Сетевое планирование и управление предполагает выделение ряда временных значений:
- период работы над этапами проекта ;
- критический путь;
- временные резервы на совершение событий.
Критическим путем именуется самая большая по временным расходам цепочка работ, начавшаяся в первом событии и завершаемая в последнем. События и рабочие действия обозначаются цифрами. Путь (рисуется жирной линией) может выглядеть так: 11 - 12 - 14 - 16 - 17; составит 24 человеко-дня.
Временные резервы на совершение действий становятся временными промежутками, обозначающими дополнительный срок, в который планируется уложить завершение события. Определяется он как разница поздних и ранних сроков.
Оценка времени
При составлении общего графика устанавливается промежуток времени на совершение каждой операции. Ограничиться одним значением календарно-сетевое планирование не позволяет. Осуществляется определение минимума времени (Тмин), максимума (Тмакс) и вероятного значения (Твер) продолжительности каждого действия. Период обозначается человеко-часами, человеко-днями.
Оценка временного периода по принципу вероятности не принимается как норматив в виду своей необъективности. Ожидаемое время (Тож) на выполнение каждого этапа работ обрабатывается на основе статистической формулы.
Тож = (Тмин + 4 Твер + Тмакс) / 6 |
Рассчитанное, усредненное время ожидаемого срока действий указывается на схеме-сети или в таблице с цифровыми данными. Найденный для каждого этапа период времени используется при следующих вычислениях.
Оптимизация схем-сетей
Достигнет ли организация запланированных целей? Ответ на данный вопрос будет найден при проведении анализа модели сети. Анализ социального и экономического уровня эффективности итога работ дает возможность оптимизировать сетевое планирование.
Пример долгосрочного планирования практически всегда связан с факторами внешней и внутренней среды фирмы. Для учета разных условий, влияний применяют оптимизацию в частном и общем порядке.
Частная оптимизация - это подход, подразумевающий минимизацию совокупного срока на совершение всех действий с неизменной стоимостью проекта, или, наоборот, снижение цены до минимума с неизменным общим временем на проект. Оптимизация в комплексе - это вариант с соразмерной, оптимальной увязкой расходов и сроков.
Рыночные условия заставляют учитывать при планировании сети максимальную прибыль, минимальные потери ресурсов и времени, производительность персонала.
Итак, оптимизирование графика-сети - это повышение эффективности всех управленческих функций. Задачей оптимизации является сокращение расходов, получение прибыли при ограничениях плана.
Заключение
Методы сетевого планирования и управления в отечественных организациях могут активно применяться для разрешения многих сложных вопросов, задач. Графы применимы для бизнес-планирования, моделирования, формирования и разработки краткосрочных, среднесрочных, стратегических планов.
Графики-сети дают возможность объединить производственные средства и ресурсы: материальные, трудовые, финансовые; указать желаемые и реально действующие условия. Сетевое планирование поможет не просто выявить требуемый объем ресурсов для будущего проекта, но и рационально осуществить их применение уже сегодня.
