Объективные условия разработки и использования сетевых методов.

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 и контроля является сетевое планирование, получившее широкую известность под названием систе­мы ПЕРТ (Program Evaluation and Review Technique), что можно перевес­ти как "Техника оценки и контроля производственных программ".

В 1958 г. специальное бюро Морского ведомства по координации деятельности при производстве ракет "Поларис" приступило к разра­ботке системы ПЕРТ. В изготовлении ракет "Поларис" участвовало свыше трех тысяч фирм. Для координации важнейших работ ежене­дельно проводились фирмами-исполнителями совещания. Но так как опоздание в сроках выполнения любых, даже малозначащих, работ задерживало бы общий срок реализации проекта, решено было найти метод, позволяющий эффективно контролировать работу всех фирм. Разработку метода вело специальное бюро фирмы "Локхид и Вуз, Ален и Гамильтон". В июле 1958 г. были завершены работы 1-й фазы - создание теоретической базы, в сентябре - 2-й фазы - разработка методики внедрения. С 16 октября 1958 г. изготовление "Поларис" стало управляться методом ПЕРТ.

Сетевые методы типа ПЕРТ представляют лишь одну из ветвей сетевого планирования. Известны и другие направления. В частности, фирма "Дюпон де Немур" в 1956 г. организовала группу по изучению новых методов работы административно-инженерного персонала. В первую очередь, исследовались новые методы планирования и управ­ления строительством [26]. Математики разработали основную теоре­тическую гипотезу, предположив, что если в ЭВМ вводить информа­цию о длительности и взаимосвязях проведенных работ, то на основа­нии этого можно управлять ходом работ. В результате доработки вы­сказанной гипотезы была создана программа метода критического пути - МКП.

История не знала других примеров столь быстрого признания и распространения новых методов планирования и управления, как это имело место с системами типа ПЕРТ и МКП. Расширение сфер приме­нения сопровождалось появлением новых их разновидностей. Появ­ление большого числа модификаций было вызвано необходимостью совершенствования самих сетевых методов и спецификой объектов, для управления которыми они предназначались.

В нашей стране 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 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 программ.

За годы практического использования в России и за рубежом сете­вое планирование показало эффективность в самых различных сферах экономического и организационного анализа. Однако степень эффектив­ности его приложения существенно зависит от двух основных условий: основные элементы техники планирования должны быть изучены в со­вершенстве; необходима тщательная подготовка к его использованию при полном понимании целей управления и сложности проблемы.

 

Вопрос 27

60-е гг. - развитие методов сетевого планирования:

· Развитие УП концентрируется почти исключительно на методах и средствах PERT и CPM;

· Расширяется сфера применения сетевых методов. Начинается раcпространение сетевых методов УП в Европу и другие континенты;

· Дальнейшее развитие организационных форм, появление матричной формы организации;

· Лауренс и Лорш, Галбрейт и др. предложили виды возможных интеграционных механизмов и условия, при которых они должны быть использованы;

· Разрабатывается целостная система материально-технического обеспечения (1966);

· Появляется система GERT (1966), использующая новую генерацию сетевых моделей;

В 1956 году компания DuPont de Nemours & Со образовала группу для разработки методов и средств управления проектом. В 1957 году к этим работам присоединились исследовательский центр UNIVAC и фирма Remington Rand. К концу 1957 года под руководством Дж. Келли и Р. Уолкера был разработан метод критического пути (Critical Path Method — СРМ) с программной реализацией на ЭВМ UNIVAC. Этот метод с успехом был опробован при разработке плана строительства завода химического волокна в г. Луисвилле, штат Кентукки, США. В результате этой работы появились первые публикации по управлению проектом. Вслед за СРМ для программы Polaris (US Navy) в течение 1957—1958 годов фирмой Buz, Allen and Hamilton была завершена и опробована система оценки и пересмотра планов проектов и программ (Program Evaluation and Review Technique — PERT). Программа Polaris включала 250 фирм-контракторов и более 9 тыс. фирм-субконтракторов.

Разработанные в эти годы методы и техника сетевого планирования и управления (СПУ) дали мощный толчок развитию управления проектом. Уже в 1958 году PERT и СРМ используются для планирования работ, оценки риска, контроля стоимости и управления ресурсами на ряде крупных военных и гражданских проектов в США. В 1959 году комитетом Андерсона (NASA) был разработан системный подход к управлению проектом на каждой стадии жизненного цикла. В таком подходе особое внимание должно было уделяться предпроектному анализу. Этап становления управления проектом в 50-е годы завершился опубликованием Л. Гэддис в Harvard Business Review первой обобщающей статьи по проектному управлению. Одновременно с выработкой и широким распространением методов сетевого планирования и управления в этот период формулируются общие принципы применения системного подхода в решении проблем управления. Развитие управления проектом в 60-е годы концентрируется исключительно на методах и средствах СРМ и PERT. Расширяются методы и средства оптимизации стоимости для СРМ и PERT (PERT/COST), распределения и планирования ресурсов (RPSM, RAMPS и др.). Фирма IBM разрабатывает пакет программ на базе PERT/ COST как систему для управления проектом, создаются первые системы контроля проектов на основе сетевой техники и т. д. Начинается распространение сетевых методов управления проектом в Европе и Америке. Дальнейшее развитие в 60-е годы получает организационная интеграция. Как матричная форма она была представлена в начале 60-х годов. К 1967–1968 годам П. Лоуренс, Дж. Лорш и другие охарактеризовали виды возможных интеграционных механизмов и сформулировали условия, при которых они должны быть использованы. В этот период также были разработаны целостная система материально-технического обеспечения (1966) и система сетевого планирования GERT (1966), использующая новую генерацию сетевых моделей. В 1964 году американский ученый С. Эльмахраби разраба тывает методы построения и расчета стохастических альтернативных сетевых моделей, активно используемых в управлении научно-исследовательскими проектами, связанными с поисковой и творческой деятельностью.

В 70-е годы продолжается развитие и внедрение систем сетевого планирования и управления. Так, техника сетевого анализа и его компьютерные приложения впервые вводятся в учебных заведениях США в качестве обязательных инженерных предметов. Метод СРМ получает законодательную поддержку, и ряд судов США рассматривает претензии участников проектов только при представлении соответствующих расчётов на ЭВМ. Вместе с тем получают развитие и новые направления в управлении проектом. Разрабатываются методы и средства, основанные на системном подходе и теории систем, эффективно применяемые при структуризации проблем и оптимизации функций целеполагания. Прежде всего это ПАТТЕРН-метод, используемый для построения структуры целей и задач, наиболее адекватно соответствующих выявленным проблемам. Этот метод стал эффективно использоваться при управлении научно-исследовательскими проектами.

Концептуализацию и практическое применение получают системные методы управления финансами в контексте управления проектно-ориентированной деятельностью, в частности, система «планирование – программирование – бюджет» (Planning Programming Budgeting System – PPBS), представляет собой систему управления предприятием на базе системного подхода к управлению проектами и программами.

Program Evaluation and Review Technique (сокращенно PERT) -- техника оценки и анализа программ, которая используется при управлении проектами. Была разработана в 1958 году консалтинговой фирмой «Буз, Ален и Гамильтон» совместно с корпорацией «Локхид» по заказу Подразделения специальных проектов ВМС США в составе Министерства Обороны США для проекта создания ракетной системы «Поларис» (Polaris). Проект «Поларис» был ответом на кризис, наступивший после запуска Советским Союзом первого космического спутника.

Пример сетевой PERT диаграммы для проекта продолжительностью в семь месяцев с пятью промежуточными точками (от 10 до 50) и шестью деятельностями (от A до F)

PERT -- это способ анализа задач, необходимых для выполнения проекта. В особенности, анализа времени, которое требуется для выполнения каждой отдельной задачи, а также определение минимального необходимого времени для выполнения всего проекта.

PERT был разработан в 50-ые годы главным образом для упрощения планирования и составления графиков больших и сложных проектов. Метод подразумевал наличие неопределённости, давая возможность разработать рабочий график проекта без точного знания деталей и необходимого времени для всех его составляющих.

Самая известная часть PERT -- это «Сети PERT» -- графики соединённых между собой временных линий. PERT предназначен для очень масштабных, единовременных, сложных, нерутинных проектов.

Диаграмма представляет собой множество точек-вершин вместе с соединяющими их ориентированными дугами. Каждая из них как направленный отрезок имеет начало и конец, причем модель содержит только одну из пары симметричных дуг (от вершины 1 к вершине 2 и от вершины 2 к вершине 1). Всякой дуге, рассматриваемой в качестве какой-то работы из числа нужных для осуществления проекта, приписываются определенные количественные характеристики. Это -- объемы выделяемых на нее ресурсов и, соответственно, ее ожидаемая продолжительность (длина дуги). Любая вершина интерпретируется как событие завершения работ, представленных дугами, которые входят в нее, и одновременно начала работ, отображаемых дугами, исходящими оттуда. Таким образом, фиксируется что ни к одной из работ нельзя приступить прежде чем будут выполнены все предшествующие ей согласно технологии реализации проекта. Факт начала этого процесса -- вершина без входящих, а окончание -- без исходящих дуг. Остальные вершины должны иметь и те, и другие. Последовательность дуг, в которой конец каждой предшествующей совпадает с началом последующей, трактуется как путь от отправной вершины к завершающей, а сумма длин таких дуг -- как его продолжительность. Обычно начало и конец реализации проекта связаны множеством путей, длины которых различаются. Наибольшая определяет длительность всего этого проекта, минимально возможную при зафиксированных характеристиках дуг графа. Соответствующий путь -- критический и в каждый момент времени контролировать нужно состояние именно тех работ, которые «лежат» на нем.

Метод графической оценки и анализа (GERT, англ. Graphical Evaluation and Review Technique) -- альтернативный вероятностный метод сетевого планирования, применяется в случаях организации работ, когда последующие задачи могут начинаться после завершения только некоторого числа из предшествующих задач, причём не все задачи, представленные на сетевой модели, должны быть выполнены для завершения проекта. Разработан в США в 1966 году. Основу применения метода GERT составляет использование альтернативных сетей, называемых GERT-cетями. Они 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 цели проекта (то есть существует многовариантность реализации проекта).

Расчёт GERT-сетей, моделирующих реальные процессы, чрезвычайно сложен, однако программное обеспечение для вычисления сетевых моделей такого типа в настоящее время, к сожалению, не распространено.

Вопрос 28

преимущества сетевых методов планирования и управления.

В своем развитии сетевые методы прошли три этапа усложнений и усовершенствований:

- на первом этапе рассматривалась лишь временная концепция плана, и изыскивались возможности максимального сокращении сро­ков работы без сопутствующего анализа экономических финансовых, материальных и трудовых ресурсов;

- на втором этапе анализ времени и материальных затрат, не­обходимых для выполнения программы, стал осуществляться ком­плексно, с целью изыскания наилучшей их пропорции для исследуемо­го объекта;

- на третьем этапе возник одновременный анализ нескольких независимых, одновременно выполняемых программ, черпающих ог­раниченные ресурсы из одного источника.

Целями применения сетевых методов планирования и управле­ния являяются разработка оптимального или близкого к нему варианта осуществления программы, обеспечивающего рациональную увязку во времени и пространстве выполняемых работ и наилучшее использо­вание ресурсов, а также эффективное управление процессом реали­зации этой программы. Использование методов сетевого планирова­ния и позволяет:

- 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;

- разработать обоснованный план действий по созданию системы или решению проблемы, поскольку при составлении сети используют­ся опыт и знание большого коллектива квалифицированных специали­стов и экспертов, принимающих непосредственное участие в ее раз­работке;

- более эффективно использовать ресурсы, так как анализ сете­вой модели и выявление "критических" работ и резервов времени на "некритических" работах позволяют определить пути рационального перераспределения ресурсов и ускорить достижение целей;

- широко использовать современную вычислительную технику, бла­годаря чему появляется возможность более точно учесть влияние тех или иных факторов, проверить эффективность различных вариантов действий и своевременно осуществлять перераспределение ресурсов;

- сконцентрировать внимание органов управления на работах, в первую очередь, определяющих достижение целей, и таким образом заблаговременно выявлять возможные "узкие места" и своевременно принять меры по их устранению;

- быстро обрабатывать большие массивы отчетных данных и обеспечивать руководство своевременной и исчерпывающей инфор­мацией о фактическом состоянии реализации программы, что создает благоприятное условие для принятия обоснованных решений;

- упростить и унифицировать отчетную документацию.

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 региональном уровнях.

Вопрос 29

Элементы сетевых моделей

В сете­вой модели комплекс действий, направленных на достижение какой-либо заданной цели, расчленяется на отдельные, четко определенные операции-работы, которые располагаются в организационно-технологической последовательности их выполнения, которая опреде­ляет взаимную связь работ и очередность получения всех промежу­точных и конечных результатов данной модели.

Существует несколько способов изображения сетевых моделей: цифровой, табличный и с помощью различных технических средств (световое табло, механические модели и другие). Наибольшее распро­странение получило графическое представление сетевой модели на плоскости, называемое сетевым графиком. Ее главное преимущество -наглядность и доступность в понимании.

Сетевые модели могут быть ориентированы на события или на работы. Первые применяются сравнительно редко, поскольку не со­держат четкого определения работ.

Модели, ориентированные на работы, получили наибольшее рас­пространение в практике планирования и управления социально-экономическими системами. В таких моделях дуга, соединяющая две вершины, представляет собой протекающий во времени процесс. Сле­дует отметить, что любые две работы программы могут быть связаны между собой условием предшествования, когда одна из них выполня­ется лишь после завершения другой, либо не иметь такой связи. В по­следнем случае допустимо их выполнение в любой последовательно­сти, в том числе и одновременно.

Вершина графика представляет собой событие, означающее со­вокупность условий, которые позволяют начать одну или несколько вы­ходящих из данной вершины работ или результат завершения входя­щих в нее работ.

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.

Действительные работы изображаются на сетевом графике сплош­ными стрелками, а ожидания или фиктивные работы - пунктирными. Вся­кая работа сетевого графика соединяет два события: непосредственно предшествующее данной работе, или начальное, и непосредственно за ней следующее, или конечное, событие данной работы.

Поскольку всякая работа, за исключением фиктивной, является процессом или действием, которое нужно совершить, чтобы перейти от начального к конечному событию данной работы, ее продолжитель­ность может быть количественно измерена в единицах времени. Одна­ко работы могут иметь и другие количественные оценки, характери­зующие ее трудоемкость, стоимость, материальные ресурсы и т.д.

В отличие от работы событие не является процессом, а опреде­ляет факт получения обобщающего конечного результата всех непо­средственно предшествующих ему работ и готовность к началу непо­средственно следующих за ним работ. Отсюда двойственный характер события: для всех непосредственно предшествующих ему работ оно является конечным, а для всех непосредственно следующих за ним работ - начальным.

Событие не имеет продолжительности во времени и не может свершиться, пока не будут выполнены все работы, ему непосредствен­но предшествующие. Свершение события есть момент времени, соот­ветствующий моменту завершения последней из работ, непосредст­венно предшествующих данному событию.

В сетевом графике имеются события особого рода, которые при­нято называть исходным и завершающим. В любой сети их насчиты­вается, по крайней мере, по одному. Особенность исходного собы­тия состоит и в том, что оно не является следствием или результатом ни одной из работ, входящих в данную сеть, и не имеет предшествую­щих работ. Определение завершающего события представляет со­бой формулировку конечной цели данного комплекса операций, и оно не является условием начала ни одной из работ рассматриваемого графика, а, следовательно, и не имеет последующих работ.

Непрерывная последовательность работ, то есть последова­тельность работ в сети, у которой конечное событие каждой работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы, называ­ется путем. Различают:

- полный путь - путь от исходного до завершающего события;

- предшествующий путь - участок полного пути от исходного со­бытия до данного;

- последующий путь - участок полного пути от данного события до завершающего.

Продолжительность пути измеряется суммой продолжительности составляющих его работ. В зависимости от продолжительности разли­чают:

- критический путь - полный путь, имеющий наибольшую про­должительность из всех полных путей. Он определяет срок выполне­ния работ по сетевому графику. Работы, лежащие на критическом пу­ти, называются критическими. Увеличение продолжительности крити­ческих работ соответственно увеличивает общую продолжительность работ по графику. В сетевом графике может быть несколько критиче­ских путей. Критический путь обычно выделяется утолщенной линией или другим способом;

- подкритический путь - полный путь, продолжительность ко­торого меньше продолжительности критического пути на заданную ве­личину. Такой величиной может быть, в частности, периодичность съема информации о ходе реализации программы;

- критическая зона - совокупность всех критических и подкритических работ.

Вопрос 30