Сетевое планирование и управление программными проектами

Содержание

Введение………………………………………………………………………3

Глава 1.  Сетевое планирование……………………………………………4

1.1 Основные  понятия сетевого планирования……………………………4

1.2  Методы  сетевого планирования………………………………………11

Глава 2. Система управления проектами…………………………………22

2.1 Основные  особенности системы MS Project Standard…………….….22

2.2 Основные  этапы управления проектом в  системе……………………27

Глава 3. Моделирование деятельности гостиницы………………………31

3.1 Общее  описание гостиницы……………………………………………..31

3.2 Формирование  бизнес-процессов……………………………………….32

3.3 Построение  модели бизнес-процесса IDEF0…………………………...35

3.4 Диаграммы  потоков данных (DFD)……………………………………..46

3.5 Диаграммы  методологии IDEF 3……………………………………….49

Заключение……………………………………………………………………52

Список  использованной литературы………………………………………54 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

     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. Среди существующих большое значение имеет метод сетевого планирования.

     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, таким образом, использование сетевых  моделей обусловлено необходимостью грамотного управления крупными народнохозяйственными комплексами и проектами, научными исследованиями, конструкторской и технологической подготовкой производства, новых видов изделий, строительством и реконструкцией, капитальным ремонтом основных фондов и т.п.

     Эта тема является актуальной, так как  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.

     Можно выделить следующие задачи:

     1) Рассмотреть понятие сетевого  планирования.

     2) Выделить основные понятия сетевого  планирования.

     3) Изучить правила построения сетевых моделей.

     4) Определить направления применения сетевого планирования.

     5) Изучить история сетевого планирования, как в зарубежных странах, так  и в России.

     Глава 1. Сетевое планирование

     1.1 Основные понятия сетевого планирования

     Сетевое планирование – метод управления, который основывается на использовании математического аппарата теории графов и системного подхода для отображения и алгоритмизации комплексов взаимосвязанных работ, действий или мероприятий для достижения четко поставленной цели.

     Сетевое планирование позволяет определить, во-первых, какие работы или операции из числа многих, составляющих проект, являются "критическими" по своему влиянию на общую календарную  продолжительность проекта и, во-вторых, каким образом построить наилучший план проведения всех работ по данному проекту с тем, чтобы выдержать заданные сроки при минимальных затратах.

     Сетевое планирование основываются на разработанных  практически одновременно и независимо методе критического пути МКП (СРМ — Critical Path Method) и методе оценки и пересмотра планов ПЕРТ (PERT — Program Evaluation and Review Technique).

     Методы  сетевого планирования применяются  для оптимизации планирования и  управления сложными разветвленными комплексами  работ, требующими участия большого числа исполнителей и затрат ограниченных ресурсов.

     Основная  цель сетевого планирования - сокращение до минимума продолжительности проекта.

     Задача  сетевого планирования 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.

     Важная  особенность СПУ (сетевого планирования и управления) заключается в системном  подходе к вопросам организации  управления, согласно которому коллективы исполнителей, принимающие участие  в комплексе работ и объединенные общностью поставленных перед ними задач, несмотря на разную ведомственную подчиненность, рассматриваются как звенья единой сложной организационной системы.

     Использование методов сетевого планирования способствует сокращению сроков создания новых объектов на 15-20%, обеспечению рационального использования трудовых ресурсов и техники.

     В основе сетевого планирования лежит  построение сетевых диаграмм. Сетевая  диаграмма (сеть, граф сети, PERT-диаграмма) — графическое отображение работ  проекта и зависимостей между ними. В СПУ под термином "сеть" понимается полный комплекс работ и вех проекта с установленными между ними зависимостями.

     Выделяют  два типа сетевых диаграмм – сетевая  модель типа "вершина-работа" и "вершина-событие" или "дуги-работы".

     Сетевые диаграммы первого типа отображают сетевую модель в графическом виде как множество вершин, соответствующих работам, связанных линиями, представляющими взаимосвязи между работами. Так же этот тип диаграмм называют диаграммой предшествования—следования. Он является наиболее распространенным представлением сети (см. приложение1).

     Другой  тип сетевой диаграммы — сеть типа "вершина—событие", на практике используется реже. При данном подходе  работа представляется в виде линии  между двумя событиями (узлами графа), которые, в свою очередь, отображают начало и конец данной работы. PERT-диаграммы являются примерами этого типа диаграмм (см. приложение 2).

     Можно выделить следующие методы сетевого планирования:

    1. Детерминированные сетевые методы

    1. Диаграмма Ганта
    2. Метод критического пути (МКП)

    2. Вероятностные сетевые методы

    1. Неальтернативные
      • Метод имитационного моделирования (метод Монте-Карло)
      • Метод оценки и пересмотра планов (ПЕРТ, PERT)
    2. Альтернативные
      • Метод графической оценки и анализа (GERT).

     Следует выделить следующие понятия, необходимые для сетевого планирования.

     Работа – производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов.

     По  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) и 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 (см. приложение 3).

     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.

     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.

  • все события графика должны иметь свои собственные номера.
  • кодировать события необходимо числами натурального ряда без пропусков.
  • номер последующему событию следует присваивать после присвоения номеров предшествующим событиям.
  • стрелка (работа) должна быть всегда направлена из события с меньшим номером в событие с большим номером.

     Наиболее  распространенными направлениями  применения сетевого планирования являются:

  • целевые научно-исследовательские и проектно-конструкторские разработки сложных объектов, машин и установок, в создании которых принимают участие многие предприятия и организации;
  • планирование и управление основной деятельностью разрабатывающих организаций;
  • планирование комплекса работ по подготовке и освоению производства новых видов промышленной продукции;
  • строительство и монтаж объектов промышленного, культурно-бытового и жилищного назначения;
  • реконструкция и ремонт действующих промышленных и других объектов;
  • планирование подготовки и переподготовки кадров, проверка исполнения принятых решений, организация комплексной проверки деятельности предприятий, объединений, строительно-монтажных организаций и учреждений.

     Методы  сетевого планирования используются при  планировании сложных комплексных  проектов, например, таких как:

  1. Строительство и реконструкция каких-либо объектов;
  2. Выполнение научно-исследовательских и конструкторских работ;
  3. Подготовка производства к выпуску продукции;
  4. Перевооружение армии;
  5. Развертывание системы медицинских или профилактических мероприятий.
 

1.2 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. Чаще всего такие ситуации возникают при планировании строительных, сельскохозяйственных или научно-исследовательских работ. В этом случае используются вероятностные модели, которые делятся на два типа:

  • неальтернативные – 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).

     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.

     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.1.  

      

     Рис. 1. 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. Равноритмичным потоком называют такой поток, в котором все составляющие потоки имеют единый ритм, т.е. одинаковую продолжительность выполнения работ на всех захватках, рис.2.

     

     Рис. 5. 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  пересоставления 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.

     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.

     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 этого метода является возможность манипулирования сроками выполнения, 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.3.

     

     Рис. 3. Расчет по методу 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: