2. Построение сети правильного вида.

На этом этапе проводятся расчеты по алгоритмам «Топологическая схема» и «Правильная нумерация работ», которые помещены в Приложении 1 и 2 соответственно.

В отчете по второму этапу приводятся расчеты по вышеуказанным алгоритмам, а также построенная сетевая модель правильного вида (на схеме должны быть проставлены номера событий и шифры работ). Кроме того, результаты расчетов необходимо представить в форме, вид которой соответствует табл. 4., где НС и КС – начальное и конечное события работы, а длительность устанавливается согласно исходной информации (см. табл.1).

Таблица 4

№ п.п.	Шифр работы	Ранг	НС	КС	Длительность (в нормальном режиме)
1	2	3	4	5	6

3. Автоматизированное составление план-графика выполнения всего комплекса работ сети.

Исходной информацией для проведения расчетов по этому этапу служат данные табл. 4, которые удобно представить в форме, соответствующей табл. 5.

Таблица 5

Исходная информация для автоматизированного составления план-графика выполнения работ

НС	КС	Дл.
1	2	3

Количество работ:

Расчеты на ПЭВМ проводятся по алгоритму «Расчет сети по времени», представленному в Приложении 3.

Для автоматизированного составления план-графика используется программный комплекс PARAMETR, который составляют файлы param.exe и param.res.

Рис.2. Главное окно программного комплекса PARAMETR

После запуска исполняемого файла param.exe в главном окне (см. рис.2) необходимо выполнить следующие действия:

• ввод и корректировку по результатам визуального контроля исходных данных (табл.5) в окне «Исходные данные», а также количества работ в окне счетчика;

• автоматизированный расчет план-графика хода производственного процесса с получением временных параметров сети в окне «Результаты расчета»;

• получение после нажатия кнопки (см. рис. 2) машинограммы вEXCEL (см. рис. 3).

Рис.3. Результаты расчета параметров сети, полученные в EXCEL

Полученную информацию необходимо привести к виду, представленному в табл.6, т.е. с использованием средств EXCEL должна быть проделана соответствующая работа по обрамлению и форматированию.

Таблица 6

Машинограмма расчета план-графика выполнения работ

Результаты расчета: Крит. путь =

НС	КС	Дл	Рн	Ро	Пн	По	R	R
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Далее студенту необходимо получить от преподавателя информацию относительно требуемого срока исполнения всего комплекса работ по договору (Т_дир). Если по результатам расчета критический путь сети (t_G^КР) меньше или равен директивному сроку, то можно переходить к этапу 4. В противном случае выполняются расчеты по алгоритму “Оптимизация сети по времени", который помещен в Приложении 4. Для расчета длительности выполнения работ в напряженном режиме необходимо воспользоваться информацией, представленной в табл.7. В этой таблице № п.п. соответствует порядковому номеру работы в исходных данных (см. табл.1). При расчете напряженной длительности округление следует производить по математическим правилам.

Таблица 7

№ п.п.	Длительность выполнения работы в напряженном режиме (в % от нормальной длительности)
1	2
1	100
2	95
3	100
4	90
5	85
6	85
7	80
8	85
9	90
10	85
11	80
12	85
13	80
14	80
15	85
16	90
17	90
18	80
19	85
20	75
21	80
22	100
23	90
24	90
25	85
26	100

Затем, для выполнения дальнейших расчетов, информацию необходимо представить в форме, соответствующей табл.8.

Таблица 8

Исходная информация для автоматизированной оптимизации сети по времени

НС	КС	Тнорм	Тнапр
1	2	3	4

Количество работ: Директивный срок:

Автоматизированная оптимизация сети по времени осуществляется с помощью программного комплекса OPT, который составляют файлы: opt.exe и opt.res.

После запуска исполняемого файла opt.exe необходимо выполнить следующие действия:

• ввод и корректировку по результатам визуального контроля исходной информации (табл. 8);

• автоматизированный расчет план-графика выполнения работ сети с получением машинограммы в EXCEL, форма которой приведена в табл.9.

Таблица 9

Машинограмма расчета план-графика выполнения работ сети после оптимизации по времени

НС	КС	Тнорм	Тнапр	Рн	Ро	Пн	По	Доп
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Таблица 9. Продолжение

Рн1	Ро1	Т	Кор	Рн2	Ро2	Пн2	По2	R2	Ok	Ксж
10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20

В случае, когда  для расчета окончательных параметров сети необходимо использовать вышеупомянутый программный комплекс PARAMЕТR.

На основе машинограммы требуется построить сетевой граф с выделением работ, лежащих на критическом пути. Пересечение векторов, символизирующих работы, допустимо, но нежелательно. Номера событий работ в построенном графе должны возрастать «слева направо» и «сверху вниз». На графе обязательно должны быть указаны шифры работ и их длительности.

3. Линейные представления выполнения работ по ранним и поздним временным параметрам в координатной плоскости «Работа-Время», построение соответствующих диаграмм суммарных интенсивностей потребления ресурсов (ИПР) и их анализ .

Исходную информацию для выполнения этого этапа удобно оформить в таблицу (см. табл. 10).

Таблица 10

№ п.п.	НС - КС	Длительность	Трудоемкость	ИПР	Скорректированная трудоемкость
1	2	3	4	5	6

При расчете ИПР (колонка 5 в табл.10), которая является отношением трудоемкости к длительности, округление следует производить до целого числа по математическим правилам, за исключением случая, когда отношение длительности к трудоемкости составляет менее 0.5 (в этой ситуации округление ИПР производится не до 0, а до 1). Скорректированная трудоемкость (колонка 6) – это произведение длительности и ИПР.

Для линейных представлений выполнения работ по оси ординат располагают шифры работ сети, а ось абсцисс представляет собой ось времени (см. рис. 4). Над отрезками, обозначающими работы, проставляются соответствующие значения ИПР. Любое вертикальное сечение линейного представления отображает фронт работ и суммарное количество затрачиваемых по ним ресурсов в конкретной точке на оси времени.

На диаграммах, иллюстрирующих суммарные интенсивности потребления ресурсов, ось абсцисс также представляет собой ось времени, а ось ординат предназначена для отображения величин ИПР (см. рис.5).

Рис. 4. Линейное представление выполнения работ сети по раннему началу

Рис. 5. Диаграмма интенсивностей потребления ресурсов работами сети

(по раннему началу)

Далее студенту необходимо проанализировать построенные ресурсные профили, рассчитать коэффициенты использования ресурсов в обоих случаях, выявить сложившуюся проблемную ситуацию и дать рекомендации по ее разрешению. Коэффициент использования ресурсов (К) рассчитывается по следующей формуле:

где t_ij – длительность выполнения работы;

ИПР_ij - интенсивность потребления ресурсов работой ij;

ИПР ^max = max { ИПР_ij }, т.е. максимальная ИПР по сети;

– продолжительность критического пути.

3. Составление план-графика выполнения работ при условии ограниченности ресурсов с использованием последовательного и параллельного методов распределения ресурсов в сети.

При составлении реальных графиков выполнения работ, когда трудовые ресурсы ограничены, можно использовать последовательный или параллельный методы распределения ресурсов в сети. Идея процедуры распределения трудовых ресурсов заключается в планировании работы в соответствии с наличием ресурсов в каждый конкретный момент времени. Последовательный метод реализует эту идею распределения ресурсов на всю работу, без ее прерываний, параллельный метод допускает прерывание.

В курсовом проекте в качестве ресурсного ограничения используется уровень трудовых ресурсов (Р), определяемый следующим образом:

, где:

Р_ср- средний уровень потребления ресурса работами сети;

Р_ср =; ИПР^max=max{ИПР_ij};

ИПР_ij – интенсивность потребления ресурсов работой.

Найденный уровень ресурса используется в расчетах по алгоритмам последовательного и параллельного методов распределения ресурсов в сети, описание которых приведено в Приложениях 5 и 6.

Иллюстрируя в отчете по курсовому проекту метод последовательного распределения ресурсов в сети, студент приводит итоговую расчетную таблицу, линейное представление выполнения работ (см. этап 4), а также вспомогательные расчетные таблицы. Кроме того, на данном этапе необходимо построить диаграмму ИПР (также см. этап 4).

Параллельный метод распределения ресурсов в сети приводится студентом фрагментарно: количество расчетных итераций составляет около ¼ критического пути, при этом обязательно должно быть проиллюстрировано прерывание какой-либо из работ и передача ресурсов на другие работы. В отчет по курсовому проекту по этому методу также включаются расчетная таблица, линейное представление выполнения работ и диаграмма ИПР.

3. Автоматизированный подбор минимально необходимого ресурса для обеспечения выполнения всего комплекса работ в указанный срок с помощью последовательного и параллельного методов распределения ресурсов в сети.

Рис.6. Главное окно программы MPS2.exe (отражен базовый вариант системы приоритетов при использовании последовательного метода).

В качестве ограничения по сроку выполнения всего комплекса работ в курсовом проекте принимается величина Т_дир, заданная на этапе оптимизации сети по времени (см. этап 3). Для автоматизированного подбора величины минимально необходимого ресурса в курсовом проекте используется программа MPS2.exe, главное окно которой представлено на рис. 6.

Исходной информацией для программы являются данные по работам сетевой модели (начальное событие – НС, конечное событие – КС, длительность и трудоемкость, определяемые в соответствии с колонками 2, 3 и 6 табл. 10).^

Далее из двух альтернатив требуется выбрать метод, с помощью которого программа будет распределять ресурсы в сети. Студенту необходимо обратить внимание на то, что в программе предусмотрена возможность изменения правил назначения приоритетов работам. При выборе последовательного метода по умолчанию устанавливается базовый вариант, отображенный на рис. 6. Автоматически компьютер устанавливает режим включения работ низшего приоритета в том случае, когда они заканчиваются до следующей точки отсчета. При отключении данного режима включение работ низшего приоритета происходит всегда, если на них хватает ресурсов (этот режим может быть полезен при проведении дополнительных исследований по указанию преподавателя). При выборе параллельного метода распределения ресурсов устанавливается базовый вариант, отображенный на рис.7.

Первоначальный уровень ресурса, принимаемый в качестве ограничения, соответствует уровню, использованному для расчетов по этапу 5. Если пользователь не указывает уровень ресурса (по тексту Р), то программа, по умолчанию, в качестве ресурсного ограничения рассчитает средний уровень ресурса – Р_ср (см. этап 5), который будет заложен в основу расчетов по выбранному методу распределения ресурсов. В случае, когда P_ср<ИПР^max, программа выдаст предупреждающее сообщение (рис.8).

Рис.7. Вид главного окна программы MPS2.exe, иллюстрирующий базовый вариант системы приоритетов при выборе параллельного метода распределения ресурсов

Рис.8. Предупреждающее сообщение программы MPS2.exe

Дальнейшие действия пользователя – указание программе Р  ИПР^max .

Результаты расчета программа помещает в EXCEL, организуя два листа, на одном из которых размещаются линейное представление выполнения работ и диаграмма ИПР, а на другом – итоговые результаты расчета в табличной форме (см. табл.11).

Таблица 11

Результаты расчета последовательным методом:
НС	КС	Дл.	РН		РО	R
1	2	3	4		5	6

В отчете по курсовому проекту требуется привести таблицы, иллюстрирующие подбор минимально необходимого ресурса как по последовательному методу, так и по параллельному (для последовательного метода см. табл. 12, таблица для параллельного метода будет иметь аналогичную форму).

Таблица 12

Подбор с помощью последовательного метода распределения ресурсов в сети минимально необходимого ресурсного уровня, обеспечивающего выполнение всего комплекса работ в

Номер итерации	Уровень ресурса	Длина критического пути	Коэффициент использования ресурса
1	2	3	4

При расчете коэффициента использования ресурса следует воспользоваться формулой, приведенной в описании четвертого этапа выполнения курсового проекта, заменив величину ИПР ^max на величину ресурсного уровня на данной итерации.

7. Выводы по проекту.

В выводах по курсовому проекту необходимо:

• сравнить результаты расчетов по подбору минимально необходимого ресурсного уровня с использованием как последовательного, так и параллельного методов распределения ресурсов в сети, обеспечивающего выполнение всего комплекса работ в ;

• представить теоретический анализ методов последовательного и параллельного распределения ресурсов в сети, отметив при этом достоинства каждого из них;

• дать практические рекомендации по возможности применения последовательного и параллельного методов распределения ресурсов в сети, а также их комбинированного использования;

• предложить модификации последовательного и параллельного методов распределения ресурсов в сети для подбора минимально необходимого уровня ресурсов при условии, когда в качестве ограничения на срок исполнения всего комплекса работ принимается величина, равная ;

• описать рациональные расчетные процедуры по подбору минимально необходимого уровня ресурсов на базе последовательного и параллельного методов распределения ресурсов в сети, когда в качестве ограничения на срок исполнения всего комплекса работ принимается величина, большая, чем ;

• предложить направления модификации последовательного метода распределения ресурсов в сети для обеспечения равномерности использования ресурсов.

Л И Т Е РА Т У Р А

1. Ахьюджа Х. Сетевые методы управления в проектировании и производстве. -М.: Мир, 1979.

2. Дудорин В.И. Моделирование в задачах управления производством. - М.: Статистика, 1980.

3. Дудорин В.И. Информатика в управлении производством. – М.: Менеджер, 1999.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1