1.1. Теоретические основы календарно-сетевого

планирования проекта

Основные задачи, решаемые в процессе календарно-сетевого планирования проекта, можно представить схемой, показанной на рисунке 2.

Рис. 2. Основные процессы календарно-сетевого

планирования проекта

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

В структурное планирование входит разбиение проекта на работы, оценка продолжительности работ и построение сетевой модели, анализ модели на непротиворечивость. Этап структурного планирования начинается с разбиения проекта на четко определенные работы. Затем определяются оценки продолжительности работ и строится сетевая модель (сетевой график, стрелочная диаграмма), каждая дуга (стрелка) которой отображает работу. Вся сетевая модель в целом является графическим представлением взаимосвязей работ проекта. Построение сетевой модели на этапе структурного планирования позволяет детально проанализировать все работы и внести улучшения в структуру проекта еще до начала его реализации. Сетевая модель используется для разработки календарного плана выполнения проекта.

Календарное планирование включает расчет критического пути с выявлением критических работ, определение ранних и поздних сроков завершения работ, определение резервов времени для некритических работ. Конечной целью этапа календарного планирования является построение календарного графика, определяющего моменты начала и окончания каждой работы, а также ее взаимосвязи с другими работами проекта. Кроме того календарный график должен давать возможность выявлять критические работы (с точки зрения времени), которым необходимо уделять особое внимание, чтобы закончить проект в директивный срок. Вместе с тем календарный план должен позволять определять резервы времени некритических работ, которые могут быть использованы при задержке их выполнения или с позиции эффективного использования ресурсов. Если проект оказывается удовлетворительным, то необходимо закончить его составление, в противном случае необходимо выполнить дальнейший анализ сетевой модели.

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. Это заключительный этап, в рамках которого осуществляется использование (применение) сетевой модели и календарного графика для составления отчетов о ходе выполнения проекта. При необходимости сетевая модель корректируется.

Структурное планирование проекта

Результатом этапа структурного планирования является построение сетевой модели проекта. Процесс разработки сетевой модели включает в себя определение списка работ проекта, оценку параметров работ, определение зависимостей между работами.

Проект, как правило, содержит большое количество задач, поэтому весь набор задач необходимо представить в виде укрупненных групп, логически связанных между собой. Это этап построения иерархической структуры работ, который является первым шагом планирования проекта. Структура устанавливает связи между планом проекта и потребностями заказчика, обычно представленными в виде функциональных спецификаций или описания работ.

Основные правила построения иерархической структуры работ

1. Каждый элемент должен быть описан и иметь уникальный идентификатор. Названия элементов на каждом уровне должны отражать критерий разбиения задач, а на нижних уровнях – работы, связанные с производством конечного продукта этого уровня. Например, при использовании функционального критерия разбиения работ элементы ветви, связанной с разработкой, могут иметь в названии метку «разработка», а элементы ветви, связанной с производством, метку «производство». На уровнях, отображающих деятельность, связанную с конечными продуктами, название должно отражать вид действия, связанного с продуктом, используя четкую последовательность «действие – предмет», например, «установка сетевого кабеля».

2. Каждый новый уровень в структуре добавляет более детальные элементы, каждый из элементов связан с более общим элементом, расположенным на уровень выше. На любом из уровней группе «дочерних» (детальных) элементов соответствует только один «родительский» (суммарный) элемент. Это основополагающее правило, которое обеспечивает корректность суммирования стоимостей, вывода объединенных календарных графиков и обобщения информации о работах при переходе с одного уровня на другой.

3. Родительский элемент должен иметь больше одного дочернего элемента. Это правило позволяет избежать избытка уровней и обеспечивает получение структуры, пригодной для выполнения операций обобщения.

4. Разбиение работ должно выполняться до тех пор, пока для каждой ветви структуры не будут определены элементарные результаты (продукты) проекта, обеспечивающие достижение всех целей проекта. Это правило не требует того, чтобы структура имела симметричные ветви. Целью является разбиение работы таким образом, чтобы были определены ясные и поддающиеся контролю промежуточные результаты.

5. Важным правилом при разработке структуры работ является то, что детализировать деятельность полезно до уровня, обеспечивающего возможность получения отчетности, необходимой для руководства и заказчика. Излишняя детализация работ повлечет за собой проблемы сбора и обработки информации. Одним из правил, используемых при определении степени детализации, может быть то, что длительность детальных работ не должна превышать промежутки времени между контрольными точками (например, совещаниями менеджеров проекта).

Наиболее распространенными ошибками, допускаемыми в процессе структуризации проекта, являются следующие:

• пропуск стадии структуризации проекта и переход непосредственно к поиску и решению проблем проекта;

• использование только функций, фаз или организационных подразделений вместо конечных продуктов или используемых ресурсов;

• непонимание того, что структура разбивки должна охватывать весь проект (часто не учитывают начальную и конечную фазы проекта);

• неучет того, что элементы структуры не должны повторяться;

• излишняя или недостаточная детализация;

• невозможность компьютерной обработки результатов структуризации – планов проекта из-за ошибок формального характера (каждый уровень или элемент плана должен быть определенным образом закодирован);

• неучет «неосязаемых» конечных продуктов, таких как услуги, информационное или программное обеспечение.

В целом структура проекта с учетом выше обозначенных правил и требований может быть представлена на следующих трёх уровнях (рис. 3):

• корпоративный уровень;

• уровень команды управления проектом;

• уровень рабочих групп.

   

Рис. 3. Развертка сетевых графиков

На корпоративном уровне определяются цели проекта, общий план проекта приводится в соответствие с целями, определяется приблизительный бюджет (по персоналу и другим необходимым ресурсам), разрабатываются общие принципы планирования, организации и контроля проекта. При этом цели проекта должны вытекать из корпоративной стратегии развития бизнеса и управления.

Планирование на уровне команды управления проектом сводится к определению вех проекта в терминах сроков их достижения, затрат и качества результатов (детальное планирование). Для каждой вехи назначаются ответственные стороны, описывается структура отчётности и коммуникаций проекта. Таким образом, осуществляется конкретизация того, «Что ?» должно делаться по проекту.

Веха – задача, достижение результата которой особенно важно для проекта. Вехой может быть завершающая задача фазы. Как правило, веха используется для обозначения окончания основных этапов проекта.

Ответ на вопрос «Как ?» получают с помощью планирования на уровне рабочих групп: определяются состав и объёмы работ для каждой вехи, осуществляется распределение обязанностей персонала по работам, разрабатывается ролевая модель проекта, производится оценка объемов работ для каждого работника, детализируется критический путь и продолжительность проекта.

Работа является основным элементом плана проекта. Под работой понимается деятельность, которую необходимо выполнить для получения конкретных результатов, достижения поставленных целей проекта. Пакеты работ определяют деятельность, которую необходимо осуществить для достижения результатов проекта, которые могут выделяться вехами.

Построение сетевой модели проекта. Сетевая модель – это план выполнения некоторого комплекса взаимосвязанных работ, заданного в форме сети, графическое изображение которой называется сетевым графиком (сетевой диаграммой). Математический аппарат сетевых моделей базируется на теории графов. При сетевом планировании используется такой вид графов, как сеть. Сеть – это ориентированный конечный связный граф, имеющий начальную вершину (источник) и конечную вершину (сток). Таким образом, сетевая модель представляет собой граф вида «сеть».

Сетевой график отражает работы проекта, которые необходимо выполнить, логическую последовательность и взаимозависимость этих работ, время начала и окончания самой продолжительной цепочки работ – критический путь. Сетевой график раскрывает внутренние связи проекта и служит основой для календарного планирования работ и использования ресурсов проекта. Сетевой график дает возможность оценить периоды времени, в течение которых выполнение операций может начинаться и заканчиваться, а также время допустимой задержки их выполнения. Сетевой график позволяет определить, какие работы являются «критическими» и, следовательно, должны выполняться строго по графику, чтобы проект был завершен в запланированные сроки.

Итак, элементами сетевой модели являются работы, события и пути.

Работа – это либо любой активный трудовой процесс, требующий затрат времени и ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов (событий), либо пассивный процесс («ожидание»), не требующий затрат труда, но занимающий время, либо, наконец, связь между какими-то результатами работ (событиями), называемая фиктивной работой. Обычно действительные работы в сетевом графике обозначаются сплошными стрелками, а фиктивные работы – пунктирными. По своей физической природе работу можно рассматривать как действие, процесс или ожидание.

Событие – это итог проведенных работ, который дает начало для дальнейших (последующих) работ. Событие не имеет продолжительности во времени. Событие, за которым начинается данная работа, называется начальным для данной работы, оно обозначается символом i. Событие, которое наступает после выполнения данной работы, называется конечным для данной работы, оно обозначается символом j. Кодирование работ и событий представлено на рисунке 4.

В каждой сети имеются два крайних события: исходное и завершающее. Исходным называется событие в сети, не имеющее предшествующих событий и отражающее начало выполнения всего комплекса работ (И). Завершающим называется событие, которое не имеет последующих событий и показывает достижение конечной цели выполнения комплекса работ (З). В одно и то же событие может входить и выходить из него несколько видов работ.

Работа (i,j)

Начальное событие

Конечное событие

Рис. 4. Кодирование работы

На сетевом графике работы изображаются стрелками, которые соединяют вершины, изображающие события. Поэтому для идентификации конкретной работы используют код работы , состоящий из номеров начального (i-го) и конечного (j-го) событий. Для простоты представления могут быть заданы буквенные обозначения (А, В, С и т.д.), как показано на рисунке 5.

Рис. 5. Сетевой график проекта: цифра над стрелкой –

продолжительность работы t_ij (одна из характеристик), в кружках – характеристики событий

Отношения между работами проекта. Для описания зависимостей между работами может использоваться четыре типа связей предшествования.

1. Конец–Начало. Это стандартная последовательность, при которой предшествующая задача должна завершиться до начала последующей.

2. Начало–Начало. Это наиболее общая последовательность при моделировании работ, которые должны выполняться одновременно. В этом случае не требуется завершения предшествующей работы до начала последующей. Для ее начала необходимо, чтобы предшествующая задача только началась.

3. Конец–Конец. Этот тип взаимосвязи также используется для моделирования параллельных работ. В этом случае окончание последующей работы контролируется окончанием работы предшественницы.

4. Начало–Конец. Этот тип используется редко, но он может быть полезен, когда при планировании требуется задержать окончание работы на как можно более длительный срок, связав ее окончание с началом другой работы. Такая связь, например, может быть использована, когда нужно спланировать поставку дорогого оборудования и подготовительные работы должны вестись все имеющееся до поставки время.

Большинство связей в проектах относятся к типу «конец–начало». Связи образуют структуру сети. Комплекс взаимосвязей между работами часто также называют логической структурой проекта, поскольку он определяет последовательность выполнения работ.

Важное значение для анализа сетевых моделей имеет понятие «путь».

Путь – это любая последовательность работ в сетевом графике, в котором конечное событие каждой работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Если известна продолжительность каждой работы t_ij, то для каждого пути может быть вычислено его общее время выполнения – длина, т.е. общая сумма продолжительности всех работ пути Т.

В сетевом графике следует различать несколько видов путей:

1) полный путь – путь от исходного события до завершающего, полный путь с максимальной продолжительностью называется критическим путем L_кр¹;

2) путь, предшествующий данному событию, – это путь от исходного события до данного;

3) путь, следующий за данным событием, – это путь от данного события до завершающего;

4) путь между событиями i и j;

5) подкритический путь – полный путь, ближайший по длительности к критическому пути;

6) ненагруженный путь – полный путь, длительность которого значительно меньше длительности критического пути.

Правила построения сетевой модели

Правило 1. Сеть имеет только одно начальное событие и только одно конечное событие. В случае, когда существует несколько исходных операций проекта, должен быть определен общий узел начала всего комплекса работ. Точно так же один узел должен быть использован для четкого обозначения окончания проекта (рис. 6).

Рис. 6. Иллюстрация первого правила

Правило 2. Сеть разворачивается слева направо. Стрелки в сетевом графике отображают отношения предшествования и следования. Желательно, чтобы каждое событие с большим порядковым номером изображалось правее предыдущего. Для каждой работы (ij) должно выполняться условие (i < j). Общее направление стрелок, изображающих работы, также должно быть расположено слева направо, при этом каждая работа должна выходить из события с меньшим номером и входить в событие с большим номером. На рисунке стрелки могут пересекаться. Каждая операция должна иметь свой собственный номер.

Правило 3. Ни одна операция не может быть начата, пока все предшествующие, связанные с ней операции не будут выполнены. Если в процессе выполнения работы начинается другая работа, использующая результат некоторой части первой работы, то первая работа разбивается на две: причем часть первой работы от начала до выдачи промежуточного результата (т.е. начало второй работы и оставшаяся часть первой работы) выделяется как самостоятельная.

Правило 4. Если несколько (n) работ начинаются и кончаются одними и теми же событиями, то для установления взаимно-однозначного соответствия между этими работами и кодами необходимо ввести (n-1) фиктивных работ. Они не имеют продолжительности во времени и вводятся в данном случае лишь для того, чтобы упомянутые работы имели разные коды.

Правило 5. В сети не должно быть событий, в которые не входит ни одной работы, кроме исходного события. Нарушение этого правила и появление в сети, кроме исходного, еще одного события, в которое не входит ни одной работы, означает либо ошибку при построении сетевого графика, либо отсутствие работы, результат которой необходим для начала работы.

Правило 6. В сети не должно быть событий, из которых не выходит ни одной работы, кроме завершающего события. Нарушение этого правила и появление в сети, кроме завершающего, еще одного события, из которого не выходит ни одной работы, означает либо ошибку при построении сетевого графика, либо планирование ненужной работы, результат которой никого не интересует. 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»).

Правило 7. В цепи не должно быть замкнутого контура. Образование петель недопустимо (не должно происходить зацикливания хода выполнения установленного набора операций). Зацикливание – это попытка вернуться с более поздних работ к ранним работам. Работа должна выполняться только один раз, а если она повторяется снова, работа должна иметь новое название, номер и должна располагаться в соответствующей последовательности в сети.

Методика структурного планирования представлена следующей последовательностью процедур.

1. В соответствии с целью проекта формулируются задачи проекта (корпоративный уровень).

2. Для каждой задачи проекта определяются вехи проекта (детализация задач проекта, декомпозиция вех). Это уровень команды проекта. На множестве вех проекта устанавливаются отношения (связи) в соответствии с правилами построения сетевой модели, изложенными выше.

3. Для каждой вехи проекта определяются работы проекта (декомпозиция вех проекта). Это уровень рабочей группы проекта. На множестве работ проекта устанавливаются отношения (связи) в соответствии с правилами построения сетевой модели и выделяются события, правила кодирования работ и событий, приведенные выше.

Календарное планирование проекта

Календарное планирование в управлении проектами – это ключевой и важный процесс, результатом которого является утвержденный календарный план проекта (часто его называют еще планом-графиком, календарным графиком, планом управления проектом). Цель календарного планирования – получить точное и полное расписание проекта с учетом работ, их длительностей, необходимых ресурсов, которое служит основой для исполнения проекта.

Построение сети проекта является первым шагом на пути к построению календарного плана. Второй шаг – расчет сетевой модели, который выполняют прямо на сетевом графике, пользуясь простыми правилами.

Собственные характеристики событий

–ранний срок наступления события i. Это время, которое необходимо для выполнения всех работ, предшествующих данному событию i. Оно равно наибольшему по продолжительности пути, предшествующему данному событию.

–поздний срок наступления события i. Это такое время наступления события i, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события сети. Поздний срок наступления любого события i равен разности между продолжительностью критического пути и наибольшей из продолжительностей путей, следующих за событием i.

–резерв времени наступления события i. Это такой промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление события i без нарушения сроков завершения проекта в целом. Начальные и конечные события критических работ имеют нулевые резервы событий.

Рассчитанные численные значения временных параметров записываются прямо в вершины сетевого графика (рис. 5): верхний левый сектор – обозначение события, верхний правый сектор – ранний срок наступления события, правый нижний сектор – поздний срок наступления события и левый нижний сектор – резерв времени наступления события.

Расчет ранних сроков свершения событий ведется от исходного события к завершающему.

Поскольку длительность работы может быть как нормальной , так и ускоренной(требует дополнительных средств), то для общности изложения будем в дальнейшем обозначать текущую длительность работы буквойс соответствующим кодом работы, например,и т.д.:

• для исходного события ;

• для всех остальных событий i , где максимум берется по всем работам, входящим в событиеi;

• поздние сроки свершения событий рассчитываются от завершающего к исходному событию;

• для завершающего события =;

• для всех остальных событий , где минимум берется по всем работам, выходящим из событияi;

• .

Собственные характеристики работ

Продолжительность работы (длительность) определяет время, которое предполагается затратить на ее выполнение. Оценки длительности каждой детальной работы выполняются на основе предыдущего опыта (по аналогии) и количества планируемых на работу исполнителей (исходя из трудоемкости работы). Основными являются два типа работ: работа с фиксированной продолжительностью имеет определенную длительность, которая не зависит от количества назначенных ей ресурсов (нельзя ускорить выполнение работы, назначив, например, вдвое больше исполнителей, поскольку существуют факторы, влияющие на длительность работы, но не зависящие от количества исполнителей); работа с фиксированным объемом имеет длительность, зависящую от количества назначенных исполнителей. Таким образом, для работ, продолжительность которых зависит от количества доступных ресурсов, возможен вариант непосредственного расчета длительности исходя из информации о требуемых объемах работ и количестве доступных ресурсов. В этом случае увеличение числа исполнителей приведет к сокращению времени выполнения работы.