Выбор и обоснование метода решения задачи «Оптимальное планирование Интернет-проекта»
Поиски более эффективных способов планирования сложных процессов привели к созданию сетевого планирования и управления (СПУ).
Они применимы в тех случаях, когда конечная цель достигается путем выполнения ряда взаимосвязанных и взаимозависимых работ, входящих в единый комплекс той или иной разработки.
Эффект, достигаемый за счёт СПУ, обусловлен в первую очередь внесением строгих логических элементов в формирование плана, позволивших привлечь для анализа и синтеза планов современный математический аппарат и средства вычислительной техники.
Системы СПУ, являющиеся разновидностью автоматизированных систем управления, предназначены для управления деятельностью, направленной на достижение определенной цели.
Объектом управления в системах СПУ является коллектив, располагающий определенными ресурсами и выполняющий комплекс работ, призванный обеспечить достижение намеченной цели. Метод СПУ позволяет в любых, даже в самых сложных ситуациях, быстро принимать наиболее правильные решения, выявить резервы времени и средств.
Для отображения процесса выполнения заказа и управления им в системах СПУ используется сетевая модель, которая позволяет выполнять основные процессы управления: получения информации о состоянии заказов, преобразования информации, формирования команд управления.
Важнейший основой метода СПУ является сетевой график. Сетевой график представляет собой графическое изображение последовательности выполнения заказа, показывающее взаимосвязь и взаимозависимость отдельных этапов, выполнение которых обеспечивает осуществление заказа.
Достоинство сетевых графиков заключается в их наглядности и сравнительной простоте исполнения. Сетевые графики позволяют:
выявлять важнейшие этапы работы, от своевременного выполнения которых зависит соблюдения сроков осуществления всего заказа;
наглядно представлять ход работ по осуществлению заказа в целом, взаимосвязь и взаимозависимость отдельных этапов;
определять потребность в человеческих и материальных ресурсах для выполнения заказа;
выявлять резервы времени и материальные ресурсы с целью наиболее эффективного выполнения заказа;
совершенствовать методы планирования и устанавливать строгие сроки в планах;
использовать вычислительную технику для расчёта показателей сетевых графиков.
Методы СПУ, обеспечивающие руководителя необходимой информацией о ходе выполнения разработки, дают ему возможность принимать решения, направленные на достижения максимального эффекта при минимальных затратах времени и ресурсов.
При составлении сетевого графика необходимо обеспечивать логическую последовательность наступления событий, которая определяется взаимосвязью и последовательностью выполнения соответствующих работ. На сетевом графике события обозначаются кружками, в которые в определенной последовательности вписываются цифры. События следуют одно за другим, между ними нет промежуточных событий. Одно событие может иметь несколько предшествующих, либо последующих событий. Если наступлению данного события не предшествует какая-либо работа, то это событие называется исходным. Событие, не имеющее последующих работ, называется завершающим, т.е. наступлением завершающего события достигается конечная цель данной разработки (в нашем случае окончание работ про осуществлению заказа).
Операция – это сама работа или действие. Оно обозначается:
Это означает, что начальное событие i происходит раньше конечного события j, а длительность операции (i-j), которая обозначается стрелкой, будет равна tij.
Продолжительность выполнения работ измеряется в единицах времени: часах, днях, неделях и т.д.
Любая последовательность работ в сети, в которой конечное событие каждой работы последовательности совпадает с начальным событием следующей за ней работы, называется путем.
Различают два вида пути:
Полный путь - непрерывная последовательность выполнения работ от исходного до завершающего события;
Критический путь - путь от исходного до завершающего события, который характеризуется наибольшей продолжительностью выполнения работ, находящихся на этом пути.
Важнейшим компонентом любой математической модели является критерий оптимальности. Критерий оптимальности носит обычно количественный характер, т.е. он принимается для того, чтобы качественный признак плана, выражаемый соотношением «лучше - хуже» переводить в количественно определенное «больше - меньше».
Применительно к конкретным экономическим решениям критерий оптимальности – показатель, выражающий предельную меру экономического эффекта принимаемого хозяйственного решения для сравнительной оценки возможных решений (альтернатив) и выбора наилучшего из них.
При решении задачи оптимального планирования «портфеля» интернет-проектов выбор критерия оптимальности имеет важное значение. Как известно, оценка экономической эффективности примерного плана может определяться по тому или иному критерию, положенного в основу расчёта плана. Этот критерий является экономическим показателем, характеризующем качество плана. При решении задачи оптимального планирования портфеля заказов, в качестве критерия оптимальности мы будем использовать сроки осуществления заказов.
Основными временными параметрами СПУ являются ранние и поздние сроки наступления событий. Зная их, можно вычислить остальные параметры сети – сроки начала и окончания работ и резервы времени событий и работ.
Ранний возможный срок - tр(i) – наступления события j есть наименьший возможный срок окончания данной работы:
tр (i)= max (tр (i)+ tij ),
i
т.е. ранее возможное событие j равно раннему возможному предшествующему событию i, сложенному с длительностью работы (i-j).
Когда для события j имеется несколько ранних возможных, то берется наибольшее.
Очевидно, максимальное значение раннего окончания работы будет характеризовать продолжительность критического пути (Ткр).
Поздним допустимым сроком наступления события называется максимально допустимый срок наступления этого события, не требующий увеличения времени на осуществление всего заказа.
tп (i)= max (tп (j)+ tij ).
i
Позднее допустимое равняется разности позднего окончания события j и продолжительности последующих работ.
Если для события i будет несколько поздних допустимых, то берется наименьшее.
Работы, у которых tр (j) и tп (i) совпадают, называются критическими работами, лежащими на критическом пути. Это есть второй способ определения критического пути.
Разность между продолжительностью критического пути Ткр и продолжительностью L – T(L) называется резервом пути L.
R(L) = Tкр – Т(L).
Резерв времени R(L) показывает, на сколько могут в сумме быть увеличены продолжительности работ, принадлежащих пути L, без влияния на срок выполнения заказа.
Различают четыре резерва времени:
1.Полный резерв ПР = Rп(i;j) = tп(j)-tp(i),
2.Свободный резерв СР = Rс(i;j) = tр(j)-tp(i),
3.Независимый резерв НР = Rн(i;j) = tр(j)-tп(i),
4.Гарантийный резерв ГР = Rг(i;j) = tп(j)-tп(i).
Полный резерв времени – это количество времени, на которое можно перенести начало работ или увеличить продолжительность без изменения общего срока осуществления заказа.
Полный резерв времени по отдельным работам позволяет маневрировать ресурсами с тем, чтобы наилучшим образом выполнить всю разработку. Полный резерв времени является зависимым резервом, т.е. его применение может принести к изменению резервов по другим работам. Поэтому при использовании полного резерва времени обычно пересчитывают параметры сетевого графика для определения нового распределения резервов.
Свободный резерв времени – это количество времени, на которое можно перенести начало работ или увеличить их продолжительность без изменения раннего начла последующих работ, этот резерв может быть использован непосредственно исполнителем той или иной работы, и это не повлечет за собой изменения условий производства последующих работ.
Независимый резерв времени означает запас времени, который имеет исполнитель, когда предшествующие работы закачиваются в неудобные для него сроки, а он заканчивает свою работу в ранний срок, не расходуя резервов следующих за ним работ.
Гарантийный резерв для исполнителя означает резерв времени, который он имеет, когда исполнители предшествующих работ заканчивают их в неудобные для него поздние допустимые сроки, но и он сдает свою работу в поздний срок.
Для того чтобы выполнить оптимизацию сетевого графика, необходимо рассчитать и определить:
1. Необходимое число ресурсов для каждой работы:
A = B / C,
где A - необходимое число ресурсов;
B - объем работ;
C - производительность.
2. Продолжительности работ:
D = A / F
где D - продолжительность работы;
A - необходимое число ресурсов;
F - число ресурсов.
3. Ранние сроки наступления событий:
tр (j) = max {tр (i) + t (ij)}, i<j, tр (0) = 0
где i, j - номера событий;
tр (i, j) - ранний срок наступления (i, j) события;
t (ij) - срок выполнения работы (i-j);
i<j - событие i предшествует j.
4. Поздние сроки наступления событий: tп (i) = min {tп (j) - t (i,j)}, i<j
где i, j - номера событий;
tп (i, j) - поздний срок наступления (i, j) события;
t (ij) - срок выполнения работы (ij);
5. Полный резерв времени для каждой работы:
Rп (i,j) = tп (j) - tр (i) - t (i,j)
где i, j - номера событий;
tп (j) - поздний срок наступления события j;
tр (i) - ранний срок наступления события i;
t (ij) - срок выполнения работы (i-j).
6. События, лежащие на критическом пути. Такие события имеют равные ранние и поздние сроки наступления.
7. Критические работы. То есть работы, у которых начальное и конечное события критические.
8. Критический путь. Рассчитывается как сумма продолжительностей критических работ.
Автоматизированные системы управления рекламным процессом обычно включают компьютерные программы, в той или иной мере автоматизирующие практически все этапы составления и корректировки сетевых графиков. Выполнение всякой работы связано с затратами. В ряде случаев ускоренное выполнение работы связано с увеличением затрат (авралы, срочные поставки и т.п.) и затраты являются обратной функцией от времени выполнения, которая выбирается в виде:
линейный вариант
Cij=-Aij Tij+Bij
выпуклый вариант
Cij=-Aij/Tij
В таких условиях может быть поставлена задача поиска оптимального по стоимости безрезервного плана, т.е. плана, в котором стоимость снижается удлинением выполнения работ до предельного допустимого времени.