Лекция №4, Аналитическое (количественное) моделирование: оптимизация в условиях полной определенности, а также планирование и анализ проектов

« Назад

В настоящее время широко распространен метод количественного анализа проектов – метод критического пути. Рассмотрим проблемы, связанных с этим методом, предполагающим анализ проекта в условиях, когда длительности различных стадий проекта четко определены. Мы рассмотрим определение критических и некритических стадий проекта, временных резервов, исследование соотношения «Длительность проекта - Издержки», а также влияния ограничений в использовании ресурсов на расписание проекта.

По сравнению с другими математическими методами исследования операций, метод сетевого (или календарного) планирования проектов относительно молод, но его ярко выраженная практическая направленность обеспечила ему популярность сразу после рождения.

В 1956 году специалисту в области вычислительной техники из фирмы «Дюпон» М. Уолкеру, совместно с Д. Келли, работавшим в группе планирования капитального строительства фирмы «Ремингтон Рэд», удалось разработать простой и эффективный метод планирования работ по модернизации заводов фирмы «Дюпон». Метод был основан на построении так называемых сетевых графиков и получил название «метод критического пути», сокращенно МКП (англоязычный вариант — Critical Path Method — СРМ).

Практически в то же время в военно-морских силах США был создан метод анализа и оценки программ (англоязычный вариант — PERT, от Programme Evaluation and Review Technique). Метод был разработан в процессе проектирования корпорацией «Локхид» ракетной системы «Поларис», предназначенной для оснащения подводных лодок ВМС США. В работах по созданию ракетной системы участвовало около 4 тысяч основных подрядчиков, а технологическая цепочка насчитывала около 60 тысяч операций. Благодаря внедрению метода PERT проект удалось завершить на два года раньше намеченного срока.

Основное различие между методами СРМ и PERT заключалось в том, что в первом из них длительности входящих в проект работ полагались детерминированными, а во втором рассчитывалась вероятностная оценка длительности работ. Впоследствии оба метода были объединены под общим названием PERT-CPM (наиболее распространенный русскоязычный вариант — метод сетевого планирования и управления). Один из примеров успешного применения этого метода в России — реализация проекта по восстановлению храма Христа Спасителя в Москве.

Метод сетевого планирования – один из важнейших элементов управления проектом, его основное назначение заключается в сокращении до минимума продолжительности проекта. Он позволяет менеджеру по проектам осуществлять контроль над временными параметрами проекта и управлять стоимостью использования ресурсов. Важнейшим в данном случае является определение критического пути – максимальной по продолжительности последовательности работ между началом и завершением проекта, т.к. критическим параметром планирования и управления проектами обычно является время.

Под проектом понимают совокупность операций (заданий, работ), которые нужно выполнить для достижения поставленной цели в ограниченное время при ограниченных материальных, людских и финансовых ресурсах.

Что такое проект? Деятельность любой организации состоит из выполнения операций и проектов. И те, и другие, имеют много общего, например, выполняются людьми и на их выполнение выделяются ограниченные ресурсы.

Главное отличие операций от проектов заключается в том, что операции идут постоянно и повторяются, тогда как проекты временны и уникальны. Исходя из этого, проект определяется как временное усилие, предпринятое для создания уникального продукта или услуги. «Временное» означает, что каждый проект имеет точно определенные даты начала и окончания. Говоря об уникальности продукта или услуги, мы подразумеваем, что они имеют заметные отличия от всех аналогичных продуктов или услуг.

В отличие от конвейера по сборке автомобилей, хорошим примером проекта может быть разработка нового автомобиля. Разработка осуществляется в ограниченные временные сроки и для достижения определенного результата – прототипа нового автомобиля.

Сложные проекты могут содержать тысячи различных операций, требующих различных затрат времени и ресурсов. Некоторые операции должны следовать одна за другой в строгой последовательности, другие – могут выполняться независимо и параллельно. Отсрочка начала работ или задержка их завершения для некоторых операций может и не привести к удлинению проекта в целом, в то время как для других операций такие задержки критически влияют на срок выполнения проекта. Поэтому планирование, мониторинг и управление сложным проектом, правильное распределение ресурсов, выявление и концентрация внимания менеджера на «критических» операциях, определяющих срок завершение проекта в целом, очень затруднительно без специальных методик и инструментов количественного анализа, а также без специальных программных средств.

Для иллюстрации основных этапов планирования и анализа проекта, рассмотрим упрощенный пример проекта сноса старого здания в городе и построения на его месте многоэтажного гаража. Проект содержит следующие крупные мероприятия по сносу дома, сведенные в таблицу.

Управление проектами – это процесс планирования, организации и управления задачами и ресурсами с целью достижения определенной цели, обычно при наличии ограничений по времени, ресурсам или затратам, т.е. нахождение оптимального сочетания между целями, сроками, затратами, качеством и другими характеристиками проекта.

Большинство проектов имеют определенную дату окончания, бюджет и объем работ. Эти три фактора являются формирующими проекта:

- Время на выполнение проекта, которое отражено в календарном плане проекта.

- Деньги. Бюджет проекта, основанный на затратах на ресурсы, т. е. персонал, оборудование и материалы, необходимые для выполнения задач.

- Объем работ. Цели и задачи проекта, а также трудозатраты, необходимые для их выполнения.

Эта тройка — время, деньги и объем работ — называется треугольником проекта. Корректировка одного из этих элементов влияет на два других. Хотя важны все эти три элемента, обычно один из них оказывает на проект большее влияние, чем остальные два.

При создании плана вы можете столкнуться с тем, что план не удовлетворяет ожиданиям, например, проект заканчивается слишком поздно или его стоимость превышает допустимые пределы. В таком случае план нужно оптимизировать, чтобы привести его в соответствие ожиданиям.

Стадии проекта «Снеси - построй»
Этап	Описание	Предш.	Длит
A	Установить взрывные заряды	-	5
B	Эвакуировать окружение	-	4
C	Подготовить колону грузовиков	-	3
D	Взорвать здание	A,B	1
E	Разобрать развалины и вывести строительный мусор	C,D	7
F	Вырыть котлован	E	12
G	Подвести коммуникации	E	15
H	Залить бетон в фундамент	F	10
I	Возвести металлический каркас	F,G	8
J	Установить электропроводку	I	15
K	Установить пол и возвести стены	I	20
L	Установить лифты	I	7
M	Провести отделочные работы	I,J,K,L	14

Каждое из перечисленных мероприятий может рассматриваться как независимая стадия проекта (или работа), требующая собственных материальных, финансовых и людских ресурсов. Для каждой стадии должна быть оценена длительность проведения работ, исходя из имеющихся ресурсов. В настоящем разделе мы будем считать, что эти длительности не подвержены случайным вариациям (условие «полной определенности»), но могут быть уменьшены путем вложения дополнительных финансовых средств.

Первый вопрос, возникающий при беглом взгляде на таблицу с описанием проекта, сколько времени требуется для выполнения всего проекта? Искушение ответить на этот вопрос, просто просуммировав длительности отдельных стадий, очевидно, дает сильно завышенную длительность проекта (107 дней). Поскольку разные стадии требуют использования различных трудовых ресурсов, понятно, что некоторые из них могут выполняться независимо друг от друга и параллельно. Вместе с тем, некоторые стадии не могут быть начаты, до того, как завершены другие стадии.

Например, невозможно взорвать здание, не установив взрывные заряды и не проведя эвакуацию окружения. В то же время, подготовка колонны грузовиков (стадия C) может проводиться параллельно стадиям A, B и D, но должна быть закончена до начала стадии E (разбор развалин и вывоз мусора).

Таким образом, с самого начала планирования и анализа проекта необходимо четко представить себе взаимосвязи между отдельными стадиями и установить соотношения «предшественник» - «последователь» для всех стадий проекта. Допустим, что менеджер проекта, основываясь на знании современных строительных технологий и на здравом смысле, установил такие соотношения «предшественник» - «последователь» для стадий проекта (см. третью колонку таблицы). Далее, можно использовать программу MS Project для детального анализа проекта.

Вызовем MS Project и создадим пустой проект. В столбец Название задания введем обозначения этапов проекта, а в столбец Длительность – их наивероятнейшую продолжительность. Если у вас есть эти данные в электронной форме (например, в файле Word или Excel), то их можно вставить целой группой – выделив и вставив столбец названий, а затем столбец длительностей. После этого получится результат, показанный на рисунке 1.

Рис. 1 - Рабочее окно MS Project