3

Содержание

Студенту(ке) ________­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­____________________________________________________________________ 35

Сущность планирования состоит из: задания целей и способов их достижения на основе формирования комплекса работ (мероприятии, действий), которые должны быть выполнены, применении методов и средств реализации этих работ, увязки ресурсов, необходимых для их выполнения, согласовании действий организаций - участников проекта.

Задачей планирования яв­ляется установление последовательности и объема работ и потребно­го состава работников, распределение этих работ по подразделениям и исполнителям, составление смет затрат на подготовку, обоснован­ное определение сроков выполнения работ, координирование и регу­лирование процесса работ и тем самым достижение равномерной заг­рузки подразделений и исполнителей, комплектного хода подготовки и минимальной продолжительности цикла подготовки производства.

При планировании рассчитываются:

• трудоемкость подготовки производства по отдельным этапам;

• сроки подготовки производства новой продукции;

• затраты на подготовку производства.

Документами, регламентирующими содержание и сроки выполнения планирования производственного процесса, служат циклограммы, линейные планы-графики, сетевые графики.

Для разработки графиков необходимо заранее установить после­довательность выполнения отдельных этапов работ, возможности их перекрытия во времени с целью сокращения длительности и трудоемкости отдельных работ.

Наиболее эффективным методом планирования и оперативного ре­гулирования является метод сетевого планирования и управле­ния (СПУ). Этот графоаналитический метод позволяет на основе сис­темного подхода ко всем соисполнителям четко скоординировать весь комплекс работ технических, производственных и экономических под­разделений, направленных на качественное и ускоренное выполнение заданий. Применяемый в СПУ график представляет собой гра­фическую модель комплекса работ, отражающую последовательность и логическую взаимосвязь между работами. При построении сетевого графика предварительно составляют перечень событий и работ.

Цель расчетно-графической работы - приобрести навыки составления календарных планов в форме сетевых графиков. Научиться рассчитывать временные параметры работ сетевого графика, строить и выполнять корректировку графиков потребления ресурсов.

1 Правила оформления расчетно-графической работы

Объем расчетно-графической работы составляет до 25 страниц печатного текста и оформляется в электронном виде согласно ГОСТа Р 6.30-2003. Каждый лист работы оформляется на бланке формата А4 (межстрочный интервал-1,5, шрифт-Times New Roman, размер-14, выравнивание – по ширине, первая строка – отступ 1,25 см) и имеет поля: 30 мм – левое; 15 мм – правое; 20 мм – верхнее; 20 мм – нижнее. Таблицы можно заполнять 12 шрифтом, через 1 интервал. Обязательна ссылка на таблицы и рисунки в тексте.

Структура расчетно-графической работы:

1. титульный лист;

2) оглавление;

3) введение;

4. основная часть;

5. заключение;

6. список литературы.

Оглавление - вспомогательная часть расчетно-графической работы. Оно дает представление о тематическом содержании работы и ее структуре. Названия заголовков глав и пунктов в оглавлении перечисляются в той же последовательности и в тех же формулировках, что и в тексте работы.

Введение (1-2 страницы).

Введение следует писать последовательно, переходя от одного предусмотренного ниже пункта к другому:

• сформулировать проблему исследования;

• обосновать актуальность проблемы и практическую значимость ее решения. Обоснование не должно быть чересчур пространным и многословным.

• сформулировать цели и задачи своей работы. Все формулировки должны быть краткими, четкими, логически последовательными. Их назначение - определить стратегию и тактику написания работы. Необходимо, чтобы изложение материала соответствовало поставленной во введении цели и полностью реализовывало ее.

Основная часть состоит из 4 основных частей.

1 Нахождение критического пути

2 Построение диаграммы Ганта (календарного графика)

3 Построение ресурсной диаграммы

4 Оптимизация загруженности ресурсов

Перечисленные разделы должны содержать теоретические ответы перед проведением расчетов, все цифровые данные должны быть сведены в таблицы и проанализированы.

Заключение (1-2 страницы).

Эта часть должна содержать утверждение о достижении цели исследования.

В «Заключении» обобщаются теоретические и практические выводы и предложения, которые были соответственно сделаны и внесены в результате проделанных расчетов.

Список литературы приводится в конце расчетно-графической работы после заключения. В список включаются только те источники, которые действительно были изучены студентом и в той или иной мере использованы. Для работы над содержанием обычно привлекается около 5-7 источников.

2 Теоретический курс

2.1 Сетевое планирование

Сетевое планирование и управление включает три основных этапа: структурное планирование, календарное планирование, оперативное планирование:

1. В структурное планирование входит: разбиение проекта на операции; оценка продолжительности операций и построение сетевой модели; анализ модели на непротиворечивость.

2. Календарное планирование включает: расчет критического пути с выявлением критических операций; определение ранних и поздних времен завершения операций; определение резервов времени для некритических операций.

3. Оперативное управление состоит в решении на сетевой модели задач учета, контроля, регулирования. В ходе регулирования корректировке могут подвергаться не только параметры модели, но и ее структура.

Структурное планирование включает в себя несколько этапов:

• разбиение всего процесса на совокупность отдельных работ, выполнение которых необходимо для реализации проекта;

• построение сетевого графика, описывающего последовательность выполнения работ;

• оценка временных характеристик работ и анализ сетевого графика.

Основную роль на этапе структурного планирования играет сетевой график.

Сетевой график – это ориентированный граф, в котором вершинами обозначены работы проекта, а дугами – временные взаимосвязи работ.

Сетевой график должен удовлетворять следующим свойствам.

1. Сетевой график разворачивается слева направо.

2. Стрелки в сетевом графике отображают отношения предшествования и следования. На рисунке стрелки могут пересекаться.

3. Каждой работе соответствует одна и только одна вершина. Ни одна работа не может быть представлена на сетевом графике дважды. Однако любую работу можно разбить на несколько отдельных работ, каждой из которых будет соответствовать отдельная вершина графика.

4. Номер последующей операции должен быть больше номера любой предшествующей операции.

5. Образование петель недопустимо (другими словами, не должно происходить зацикливания хода выполнения установленного набора операций).

6. Условные переходы от одной операции к другой не допускаются (имеется в виду определение последовательности хода выполнения операций условиями типа: "Если будет достигнут успех, сделайте то-то...; если нет - ничего не предпринимайте").

7. Ни одна работа не может быть начата до того, как закончатся все непосредственно предшествующие ей работы. То есть если в некоторую вершину входят дуги, то работа может начаться только после окончания всех работ, из которых выходят эти дуги.

8. Ни одна работа, которая непосредственно следует за некоторой работой, не может начаться до момента ее окончания. Другими словами, если из работы выходит несколько дуг, то ни одна из работ, в которые входят эти дуги, не может начаться до окончания этой работы.

9. Начало и конец проекта обозначены работами с нулевой продолжи­тельностью. Такие работы называются вехами и обозначают начало или конец наиболее важных этапов проекта.

Для описания, анализа и оптимизации проектов очень удобным инструментом являются сетевые модели и в выполняемых лабораторных работах будут рассматриваться два основных представления сетевых моделей: сетевой график и временная диаграмма.

Иногда роль вершин графа могут играть события, определяющие начало и окончание отдельных работ, а дуги в этом случае соответствуют работам. Графы такого типа называют “работа-дуга”, а соответствующую сетевую модель - сетевой моделью с работами на дугах (Activities on Arrows, AoA). Этот тип модели является устаревшим, часто обладает избыточностью (фиктивные работы) и в программных продуктах фактически не используется (хотя иногда еще встречается в отечественной литературе).

Когда в сетевой модели вершинами графа являются работы, а дуги отображают соответствие между окончанием одной работы и началом следующей, то графы такого типа называют “работа-вершина”, а соответствующую сетевую модель называют сетевой моделью с работами в узлах (Activities on Nodes, AoN). В Microsoft Project реализуется только этот тип модели, его и рассмотрим в практическом примере.

Выделяются следующие виды работ:

• простая

• событие (работа с нулевой длительностью, работа - веха)

• суммарная (состоящая из множества вложенных в нее работ любого вида)

Различают достаточно много временных параметров, рассмотрим основные. Это:

• продолжительность работы;

• раннее время начала работы;

• раннее время окончания работы;

• позднее время начала работы;

• позднее время окончания работы;

• общий резерв времени выполнения работы

Продолжительность работы – это календарное время, которое занимает выполнение работы.

Любая последовательность непосредственно следующих друг за другом работ в сетевой модели называется путем. Путей в сетевой модели может быть много. Пути, связывающие исходное и завершающее события сетевой модели, называются полными, а все остальные – неполными. Сумма продолжительностей выполнения работ, составляющих тот или иной путь, называется продолжительностью этого пути.

Самый продолжительный из всех полных путей называется критическим путем и, соответственно, продолжительность критического пути равна сумме продолжительностей всех работ, составляющих этот путь.

Работы, критического пути, называются критическими работами, а события – критическими событиями.

Понятие критического пути сетевой модели проекта является очень важным, так как на его основе строится метод организации управления всем комплексом работ – метод критического пути (Critical Path Method, CPM). Суть метода состоит в том, что именно продолжительность критического пути определяет длительность проекта, и, соответственно для сокращения длительности выполнения проекта необходимо сокращать длительность задач, лежащих на критическом пути (обычно распараллеливанием работ или назначением дополнительных трудовых ресурсов). Работы, лежащие на критическом пути не имеют резервов времени, у работ же, не находящихся на критическом пути, как правило, имеются резервы времени, позволяющие на некоторое время откладывать их выполнение, если это необходимо.

Через понятие критического пути можно дать определения оставшихся временных параметров:

Раннее время начала работы Tрн – это самая ранняя дата, с которой возможно начать работу с учетом необходимости выполнения всех предыдущих работ с имеющимися у них временными ограничениями

Раннее время окончания работы Тро – это самая ранняя дата, с которой возможно окончание работы с учетом ее длительности и с учетом необходимости выполнения всех предыдущих работ с имеющимися у них временными ограничениями

Позднее время начала работы Тпн – это самая поздняя дата, с которой можно начать работу без изменения продолжительности критического пути и даты окончания проекта

Позднее время окончания работы Тпо – это самая поздняя дата, с которой можно завершить работу без изменения продолжительности критического пути и даты окончания проекта

Полный (общий) резерв времени выполнения работы Tпр – это интервал времени, в пределах которого приращение длительности рассматриваемой работы, не изменит даты окончания реализации проекта

В качестве примера рассмотрим проект "Разработка программного комплекса". Предположим, что процесс состоит из работ, характеристики которых приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1— Перечень работ

Номер работы	Название работы	Длительность
1	Начало реализации проекта	0
2	Постановка задачи	10
3	Разработка интерфейса	5
4	Разработка модулей обработки данных	7
5	Разработка структуры базы данных	6
6	Заполнение базы данных	8
7	Отладка программного комплекса	5
8	Тестирование и исправление ошибок	10
9	Составление программной документации	5
10	Завершение проекта	0

Сетевой график для данного примера изображен на рисунке 2.1. На нем вершины, соответствующие обычным работам, напечатаны обычным шрифтом, а жирным шрифтом выделены вехи.

Сетевой график позволяет по заданным значениям длительностей работ найти критические работы проекта и его критический путь.

Критической называется такая работа, для которой задержка ее начала приведет к задержке срока окончания процесса в целом. Такие работы не имеют запаса времени. Некритические работы имеют некоторый запас времени, и в пределах этого запаса их начало может быть задержано.

Критический путь – это путь от начальной к конечной вершине сетевого графика, проходящий только через критические работы. Суммарная длительность работ критического пути определяет минимальное время реализации запланированных работ.

Нахождение критического пути сводится к нахождению критических работ и выполняется в два этапа.

Трн	4	Т ро
R	Разр.мод.обр.дан
Тпн	7	Тпо

Трн	8.	Тро
R	Тестир. и испр.ош.
Тпн	10	Тпо

Трн	3	Т ро
R	Разр. интерфейса
Тпн	5	Тпо

Трн	1	Тро
R	Н ачало
Тпн	0	Тпо

Трн	2.	Тро
R	Пост.задачи
Тпн	10	Тпо

Трн	7	Тро
R	Отладка ПК
Тпн	5	Тпо

Трн	10	Тро
R	Завершение
Тпн	0	Тпо

Трн	9.	Т ро
R	Сост.прогр. докум
Тпн	5	Тпо

Трн	5	Тро
R	Разр.стр. БД
Тпн	6	Тпо

Трн	6	Т ро
R	Запол. БД
Тпн	8	Тпо

Обозначение переменных в сетевом грфе
Трн (раннее начало)	Обозначение работы	Тро (раннее окончание)
R (резерв)	Название работы
Тпн (позднее начало)	D (длительность)	Тпо (позднее окончание)

Рисунок 2.1.  Сетевой график проекта

Вычисление раннего времени начала каждой работы проекта. Эта величина показывает время, раньше которого работа не может быть начата.

Вычисление позднего времени начала каждой работы проекта. Эта величина показывает время, позже которого работа не может быть начата без увеличения продолжительности всего проекта.

Критические работы имеют одинаковое значение раннего и позднего времени начала.

Обозначим – время выполнения работы , – раннее время начала работы , – позднее время начала работы . Тогда

где – множество работ, непосредственно предшествующих работе . Раннее время начальной работы проекта принимается равным нулю.

Поскольку последняя работа проекта – это веха нулевой длительности, раннее время ее начала совпадает с длительностью всего проекта. Обозначим эту величину . Теперь принимается за позднее время начала последней работы, а для остальных работ позднее время начала вычисляется по формуле:

Здесь – множество работ, непосредственно следующих за работой .

Схематично вычисления раннего и позднего времени начала изображены, соответственно, на рисунке 2.2 и рисунке2.3.

Рис. 2.2.  Схема вычисления раннего времени начала работы

Рис. 2.3.  Схема вычисления позднего времени начала работы

Пример. Найдем критические работы и критический путь для проекта "Разработка программного комплекса", сетевой график которого изображен на рисунке 2.1, а длительности работ исчисляются днями и заданы в таблице 2.1.

Сначала вычисляем раннее время начала каждой работы. Вычисления начинаются от начальной и заканчиваются конечной работой проекта. Процесс и результаты вычислений изображены на рисунке 2.4.

Результатом первого этапа помимо раннего времени начала работ является общая длительность проекта .

На следующем этапе вычисляем позднее время начала работ. Вычисления начинаются в последней и заканчиваются в первой работе проекта. Процесс и результаты вычислений изображены на рисунке 2.5.

После вычисления величин и для каждой работы вычисляется резерв времени :

Эта величина показывает, насколько можно задержать начало работы без увеличения длительности всего проекта.

Для критических работ резерв времени равен нулю. Поэтому усилия менеджера проекта должны быть направлены в первую очередь на обеспечение своевременного выполнения этих работ.

Для некритических работ резерв времени больше нуля, что дает менеджеру возможность маневрировать временем их начала и используемыми ими ресурсами. Возможны такие варианты.

Задержка начала работы на величину, не превышающую резерв времени, а требуемые для работы ресурсы направляются для выполнения работ критического пути. Это может дать уменьшение длительности критической работы и проекта в целом;

Недогрузка некритической работы ресурсами. В результате длительность ее увеличивается в пределах резерва времени, а освободившийся ресурс задействуется для выполнения критической работы, что также приведет к уменьшению длительности ее и всего проекта.

16	4	23
R	Разр.мод.обр.дан
Тпн	7	Тпо

29	8.	29+10
R	Тестир. и испр.ош.
Тпн	10	Тпо

0	1	Тро
R	Начало
Тпн	0	Тпо

0+0	2.	0+10
R	Пост.задачи
Тпн	10	Тпо

10	3	10+5
R	Разр. интерфейса
Тпн	5	Тпо

39	10	Т39
R	Завершение
Тпн	0	Тпо

24	7	29
R	Отладка ПК
Тпн	5	Тпо

0+10	5	10+6
R	Разр.стр. БД
Тпн	6	Тпо

16	6	24
R	Запол. БД
Тпн	8	Тпо

29	9.	29+5
R	Сост.прогр. докум
Тпн	5	Тпо

Трн	Обозн.	Тро
R	Название
Тпн	D	Тпо

Рисунок 2.4— Вычисление раннего времени начала работ

16	4	2 3
R	Разр.мод.обр.дан
17	7	24

29	8.	3 9
R	Тестир. и испр.ош.
29	10	39

10	3	15
R	Р азр. интерфейса
17-5	5	17

0	1	0
R	Н ачало
0	0	0

0+0	2.	10
R	Пост.задачи
0	10	10

39	10	39
R	Завершение
39-0	0	39

24	7	29
R	Отладка ПК
24	5	29

29	9.	3 1
R	Сост.прогр. докум
39-5	5	39

0+10	5	16
R	Р азр.стр. БД
10	6	16

16	6	2 4
R	Запол. БД
16	8	24

min(12;10)

min(17; 16)

Трн	Обозн.	Тро
R	Название
Тпн	D	Тпо

Рисунок 2.5 — Вычисление позднего времени начала работ

Сводные результаты расчетов приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 — Резерв времени

Работа	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Раннее время начала	0	0	10	16	10	16	24	29	29	39
Позднее время начала	0	0	12	17	10	16	24	29	34	39
Резерв времени	0	0	2	1	0	0	0	0	5	0

В приведенном примере работы 3, 4 и 9 имеют резерв времени согласно таблице 2.2.

Критический путь получается соединением критических работ на сетевом графике. Он показан пунктирными стрелками на рисунке 2.6.