ОБЗОР МЕТОДОВ СЕТЕВОГО АНАЛИЗА

Метод критического пути. Один из методов нахождения критического пути назван методом критического пути. Он использовался руководством строительных фирм для проведения планирования, разработки календарных графиков, оценки и управления проектированием и строительством.

В 1959 г. метод критического пути был использован одной из фирм Дюпона для планирования очередности остановки работы оборудования при реконструкции предприятия. В дальнейшем он применялся при планировании строительства зданий и других больших строительных объектов.

Наиболее характерной чертой данного метода планирования и управления является построение сетевого графика, использующего для изображения определенных работ стрелки (рис. 27). График может быть очень сложным, как видно из приведенного примера, который отражает требования технологии строительства при возведении одного этажа многоэтажного здания. Поэтому требуется подробное описание всех связей, необходимых при создании объекта.

Важнейшим достоинством подобных графиков, отражающих ключевые события или виды деятельности, является то, что они выявляют взаимосвязь различных работ между собой, чего не может дать обычный линейный график. При помощи сетевого графика можно определить критические работы проекта, т. е. работы, в наибольшей степени влияющие на время выполнения всего проекта.

Критическими могут быть только те работы (от начала до конца проекта), которые связаны друг с другом, и каждая последующая

alt="" />

зависит от выполнения предыдущей.

Сетевой график является моделью, отражающей все те работы, которые должны быть выполнены к моменту окончания проекта. Простейшая форма графика отражает требуемую последовательность и взаимосвязь работ. Помимо этого может возникнуть необходимость в измерении продолжительности работ и затрат на их осуществление. После того как определены эти параметры для каждой работы, можно перейти к определению общего времени и суммарных затрат на выполнение всего проекта путем суммирования ранее определенных параметров по каждой из работ.

В методе критического пути основной акцент делается на определение такой стратегии руководства, которая позволила бы выполнить запланированный календарный график работ с минимальными затратами [2]. Или, при другой постановке задачи, максимально, насколько позволяют затраты, сократить время выполнения проекта. Процедура заключается в анализе сети, которая отображает комплекс работ, причем рассматриваются время каждой операции и стоимость оборудования и рабочей силы. Поскольку целью планирования является сокращение времени выполнения работ, то заданное для каждого этапа время называется максимальным. Это предполагает, что ускорение работ может быть осуществлено за счет увеличения затрат труда или оборудования, поэтому заданные исходные затраты называются минимальными. Проанализировав еще раз модель, специалист может определить наименьшее время, за которое могут быть выполнены работы (минимальное время), и соответствующие ему затраты (максимальные затраты). Исходя из установленных диапазонов времени и затрат, можно определить затраты, необходимые для сокращения продолжительности критического пути.

Влияние различных решений руководства может быть предсказано в результате моделирования их воздействия на выполняемые работы.

эффективной стратегии может быть использована электронно-вычислительная машина.

Метод критического пути практически использовался для оценки и определения косвенных затрат, которые сопровождают проект в течение всего времени его осуществления.

Разработки в этом направлении имеются в разных отраслях, особенно в связанных с планированием и управлением научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими разработками. Здесь преобладает скорее умственная работа, чем физическая (т. е. техническое творчество, а не производство), хотя сложность каждой из них постоянно возрастает. Часто задача делится между несколькими компаниями, что существенно усложняет проблему координации работ по всей программе. Разработанный специально для этих случаев метод сетевого анализа был назван методом оценки и пересмотра программ (ПЕРТ).

ПЕРТ — метод оценки и пересмотра программы. Поскольку планирование и управление во всех практических задачах неотделимы, планирование следует рассматривать как часть системы исследований и разработки. Это особенно верно в тех случаях, когда система с помощью обратной связи сообщает, что ход разработки не соответствует или, возможно, не будет соответствовать требованиям плана. Тогда необходимо выполнить перепланирование. В большинстве случаев вновь разработанные планы представляют собой альтернативные варианты приведения разрабатываемой системы в соответствие с поставленной целью, и здесь руководство должно решить, какое соотношение между временем, ресурсами и выполнением отдельных элементов (тех, которые разрабатываются) может быть принято в данной ситуации.

Чтобы преодолеть недостатки, свойственные существующим методам планирования и управления, Управление специальных проектов ВМФ, которое несло ответственность за системное руководство программой разработки и изготовления ракетной системы оружия «Поларис», разработало совместно с фирмами «Буз», «Аллен и Гамильтон» и «Локхид айркрафт» новый метод планирования и управления. Он был разработан для выявления и интеграции работ всех видов, которые необходимы для своевременного достижения целей данной программы.

«ПЕРТ является статистическим методом — диагностическим и прогностическим. Он позволяет количественно оценить неопределенности, которые встречаются в процессе выполнения умственных и физических работ, имеющих большое значение для своевременного выполнения программы в установленные для нее предельные сроки. Этот метод позволяет руководству сосредоточить свое внимание на тех критических работах, которые требуют принятия корректирующих решений, ликвидирующих угрозу невыполнения программы в срок, а также на тех частях программы, для которых компромисс между временем, ресурсами и техническим исполнением мог бы повысить вероятность выполнения проекта в срок» [3].

Метод ПЕРТ исходит из того, что в любой программе существуют три основные переменные: время; ресурсы (трудовые ресурсы, основные и оборотные фонды); этапы выполнения.

Каждая из этих переменных может изменяться в определенных пределах, установленных для каждой программы, в то время, как две другие поддерживаются постоянными. Например, считая постоянными время и этапы выполнения, можно определить минимальную величину ресурсов, удовлетворяющую указанным ограничениям. В ходе применения метода ПЕРТ к разработке системы «Поларис» постоянными предполагались этапы выполнения программы и имевшиеся ресурсы, изменялась наиболее критическая переменная программы — время. Однако время имеет тенденцию нередко становиться критическим, достигая максимального значения, допускаемого заказчиком. В этот момент необходимо перераспределение ресурсов между различными этапами выполнения программы.

Особенностью метода ПЕРТ является то, что сетевой график научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок может быть составлен на более или менее предсказуемый временной период. Для построения этого графика необходимо разделить сложную разработку на ряд более мелких, более легко выполнимых подпроектов.

Второй особенностью ПЕРТа является определение задач, которые необходимо выполнить, их очередности, а также выявление взаимоотношений и взаимозависимостей между этими задачами, что существенно облегчает управление программой.

Несомненно, метод ПЕРТ основывается на построении графика критического пути. Однако между методом критического пути и ПЕРТ имеются существенные различия.

Метод ПЁРТ применяется там, где прежде отсутствовала установленная система для выполнения работ, и поэтому не было основы для получения оценок времени, необходимого для выполнения каждой из работ. С другой стороны, метод критического пути обычно применяется для работ, для которых существует методика их выполнения или которые выполнялись уже ранее и где возможно точно предсказать время выполнения работы. Следовательно, для применения метода ПЕРТ должны быть использованы более сложные математические модели.

Другие методы сетевого анализа. В течение нескольких прошедших лет методы критического пути и ПЕРТ были усовершенствованы, а также появились другие методы. Первые разработки касались в основном описания всей структуры связей между различными работами и затрат на выполнение различных частей проекта. Более поздние изменения метода критического пути и ПЕРТа связаны с использованием особенностей теории «минимаксаamp; при определении оптимальной последовательности выполнения работ.

Другая модификация метода критического пути и ПЕРТ носит название LESS — построение графика работ, требующего минимальных затрат. LESS позволяет решить задачу определения времени выполнения каждой из работ, чтобы выполнить проект с минимальными затратами либо в директивно заданные сроки.

РАСТ — метод анализа и управления. Его основная идея заключается в прогнозе возможных изменений производства с таким опережением, которое вполне достаточно для того, чтобы успеть внести коррективы. РАСТ разрабатывался скорее как способ, средство, позволяющее руководству принимать необходимые решения для обеспечения своевременных поставок грузов по графику, а не как способ диагностики причины отставания того или иного события от графика (уже post factum) 14].

SPECTRO является использующей ЭВМ системой управления сетевого типа.

SCANS — сокращенное название автоматизированной системы сетевого планирования и управления. SCANS была разработана как система управления, которая объединяет построение сетевых графиков, определение необходимых затрат, использование трудовых ресурсов наиболее выгодным способом [6].

RAMPS (распределение ресурсов при построении графиков для нескольких взаимно связанных разработок) учитывает ограничения такого рода, как количество имеющихся в распоряжении ресурсов, приоритеты и объединение различных видов ресурсов, необходимых для выполнения отдельных работ. Штрафы за срыв запланированных сроков, сверхурочные работы, заключение договоров с субподрядными организациями или контрагентами, невыполнение норм выработки — все это учитывается в системе. Рассматривая эти ограничения и требования, RAMPS позволяет найти такой график работ, который удовлетворял бы различным критериям, в том числе и критерию минимальных затрат [71.

Эти примеры систем, основанных на методах сетевого анализа, являются наиболее типичным подходом, который использовался в последние годы как в военных, так и в гражданских областях.

Существуют и другие модификации, например подход «Дженерал электрик», рассматриваемый в примере, приведенном в конце книги.

Можно с уверенностью сказать, что большинство приведенных примеров сетевых методов, по существу, похожи друг на друга и отличаются лишь в деталях и названиями.

Так как ПЕРТ стал применяться раньше других и является наиболее распространенным методом анализа сетевых графиков, будем использовать его для иллюстрации излагаемого материала.