Управление проектами. Что такое календарный план проекта? Технология создания календарного плана проекта

Наверняка, у каждого из вас есть уже свой проект, или идея, которую вы готовы реализовать. Если нет, то на первом этапе занятия лучше организоваться в небольшие группы и ответьте на ряд вопросов по методу «Качели времени». Данный метод позволит вам дать основные советы с чего можно начать, реализуя свою идею.

На следующем этапе попробуйте смоделировать свое будущее, и ответить на ряд вопросов, фиксируя свои ответы. После того, как вы ответите на все вопросы, вы вернетесь в настоящее, где проанализируете свои ответы из будущего, определяя шаги к его созданию прямо сейчас.

«Качели времени» реализованного проекта:

1. Что было до реализации вашего проекта (идеи), что вас не устраивало?
2. Какие изменения произошли с объектами вашей деятельности?
3. Опишите вашего идеального благополучателя.
4. Напишите отзыв человека, который доволен вашим проектом.
5. Представьте, что статьи о вашем проекте выходят в различных СМИ? Как будет называться заголовок такой новости?
6. Благодаря кому проект реализован быстро и экономно?
7. Как вы сделали ваш проект популярным?
8. Кого и как вы отблагодарили?

После того, как ответили на вопрос «качелей», и «в настоящем» получили ключ к вопросам, вы осознаете, что все начинается именно сейчас, что будущее зависит от того, что вы предпринимаете сегодня.

1. Актуальность
2. Цель проекта
3. Целевая аудитория проекта
4. Добейтесь отзыва от любимого человека, включив и его в свой проект
5. «Идти через слова!» Не забывайте о грамотной и яркой презентации вашего проекта. Напишите статьи, которые будут отражать ваши результаты. Это будет вас мотивировать для реализации ваших идей.
6. Необходимы вам связи для реализации проекта
7. Идеи для вашего медиаплана
8. Ваша команда

Основная часть.

Проект - это ограниченное во времени мероприятие, направленное на создание уникальных продуктов и услуг или получение принципиально новых результатов.

Все ли понимают зачем управлять проектом? Может ли проект осуществляться самостоятельно? Запишите ключевые ответы, исходя из которых формулируется понятие «управление проектами».

Управление проектами - деятельность, в ходе которой определяются и достигаются четкие цели проекта при балансировании между объемом работ, ресурсами, временем, качеством и рисками. Ключевым фактором успеха проектного управления является наличие четкого заранее определенного плана, минимизации рисков и отклонений от плана, эффективного управления изменениями.

Этапы управления проектом:

• Инициация
• Планирование
• Исполнение
• Мониторинг и контроль
• Завершение

Основные термины для работы в рамках учебного курса:

Стоимость (издержки, затраты). В наиболее простом виде издержки – это количество потраченных на его реализацию ресурсов.

Сроки (время) – временной интервал, необходимый для реализации проекта с момента его старта.

Риски – это неопределенные события или условия, которые в случае реализации имеют позитивное или негативное влияние, по меньшей мере, на одну из основных областей проекта, например содержание, сроки или стоимость.

Для компактного описания ситуации, в рамках которой предстоит разрабатывать и реализовывать конкретный проект, можно использовать такой метод, как SWOT-анализ. Название метода образовано от первых букв английских терминов: сила (strength), слабость (weakness), возможности (opportunities), угрозы (threats). Этот метод позволяет проанализировать проект с позиции каждой из четырех указанных выше сторон, что дает полное представление о ситуации и рисках проекта.

Практическое задание.

Участники учебного курса получают карточки с уже разработанным SWOT-анализом какого-либо проекта. Задача - проанализировать, в какой ситуации находится проект, жизнеспособен ли он, и презентовать всем участникам процесса. Время на выполнение задания: 4 минуты. Время на презентацию: 4 минуты.

Шаги по разработке календарного плана-графика проекта

Календарный план-график проекта – это документ, в котором определены плановые даты начала и завершения всего проекта, пакетов работ и операций проекта. Календарный план-график используется для того, чтобы по нему оценивать прогресс исполнения проекта.

Наиболее распространенными формами представления информации о календарных сроках проекта является сетевой план-график и диаграмма Ганта.

Сетевой план-график проекта

Схематическое отображение хронологической последовательности выполнения запланированных действий и их сроков называется сетевым план-графиком проекта.

На рисунке представлен сетевой план- график, он всегда создается слева направо. На графике логические взаимосвязи показаны стрелками, а действия - прямоугольниками.

На сетевом графике выделяется так называемый критический путь, которому соответствует самая продолжительная последовательная цепочка операций проекта (действий) (на рисунке критический путь выделен прямоугольниками красного цвета).

Задержка выполнения операций, находящихся на критическом пути, приведет к удлинению длительности проекта.

Диаграмма Ганта

К числу наиболее распространенных форм наглядного представления расписания проекта относится так называемая «ленточная диаграмма», или диаграмма Ганта.

По внешнему виду диаграмма Ганта представляет собой размещенный в прямоугольной системе координат набор полос («лент»), местоположение и длина которых соответствуют временным параметрам отдельных элементов (фаз, пакетов работ, операций).

Общий вид диаграммы Ганта представлен на рисунке.

Практическое упражнение. Закрепление знаний.

Исполнение проекта направлено на непосредственное создание продукта (услуги), ради которых реализуется данный проект. Вначале набирается команда проекта в соответствии с планом проекта, проводится инструктаж, запуск работы. В ходе выполнения работ, запланированных в плане проекта, идет отладка командного взаимодействия, реализуются меры по устранению недопустимого отклонения от плановых показателей. Главным при исполнении проекта становится эффективное достижение намеченных целей.

Это означает, что практические шаги, согласно утвержденному плану, должны обеспечить достижение в установленные сроки качественных результатов за счет использования выделенных ресурсов.

Мониторинг и контроль нацелены на обеспечение исполнения проекта в соответствии с планом проекта, отслеживание определенных параметров проекта, которые должны сохраняться в заданных пределах, а также на своевременное обнаружение возможных проблем и отклонений, принятие решений в ответ на изменения, возникающие в проекте, контроль качества. В ходе контроля проводится проверка результата на степень его соответствия плановым показателям. По итогам такой проверки может быть принято решение либо о доведении качества продукта или услуги до требуемого уровня, либо о досрочном завершении проекта.

Завершение проекта включает процедуры по составлению итоговых отчетов, проведение окончательных взаиморасчетов между участниками проекта. Отдельной частью завершающего этапа может стать обобщение и описание накопленного опыта. Главная часть успешного завершения проекта - передача произведенного продукта (услуги) тому пользователю, которому он и предназначался.

Подумайте и запишите, в чем может заключаться социальная или иная выгода Вашего проекта? Почему Вы считаете, что продукт проекта будет востребован?

Формула успеха проекта:

Успех проекта = Успех управления проектом + Востребованный продукт проекта

Формула провала проекта:

Провал проекта = Неудачные планы + Никому не нужный продукт проекта

Для определения времени осуществления мероприятий, направленных на достижение целей проекта, и для установления взаимосвязей между ними по временному параметру с учётом наиболее рисковых событий, составляется календарный план проекта. Календарное планирование заключается в создании и последующем уточнении расписания, которое учитывает состав работ, риски, ограничения. Поскольку календарный план в виде перечня исключительно плановых параметров работ без сравнения с фактическими сроками выполнения утрачивает свой смысл, нередко, вместо календарного плана, применяют название календарного графика.

В результате создания календарного плана получается полное проектное расписание, учитывающее длительность работ и ресурсную базу, необходимую для выполнения проекта. Календарное планирование, в целом, включает несколько основных стадий, среди которых:

• планирование проектного содержания и построение структуры ,
• выстраивание последовательности работ и сетевого графика,
• составление плана сроков, продолжительностей, согласование логических связей работ и отображение их на диаграммах Ганта или в таблицах,
• определение ресурсных потребностей (в персонале, механизмах, материалах и т. д.) и составление плана использования ресурсов,
• расчёт проектных трудозатрат и прочих затрат.

После перехода проекта на стадию практической реализации – исполнения запланированных действий – по календарному плану-графику отслеживается ход выполнения работ, и вносятся корректирующие изменения.

Планирование состава работ предполагает назначение ответственных исполнителей за задачи и сроки. Задачи как статическая категория с их последовательностью переводятся в динамическую категорию состояния работ, которые приводят к результату проекта. Эти приведённые в формат работ задачи сводятся в график и/или таблицу. Задачи выражают суть результатов по критерию выполнения («решены / не решены»). Соответственно, момент начала действия для задач не столь существенен, как срок окончания.

Составляет календарный план, как правило, менеджер проекта, который привлекает для этих целей экспертов в различных областях. Эксперты должны помочь иерархически выстроить полный перечень работ. Затем определяется продолжительность работ и их взаимозависимости. Некоторые работы могут выполняться одновременно (параллельно), а некоторые – только последовательно. Для наглядности данные взаимосвязи представляются в виде диаграмм Ганта, у которых по одной оси (вертикально) расположен иерархический перечень задач, а по другой оси – календарная шкала. По итогам составления графика должен получиться календарно-ориентированный, структурированный по иерархии план, включающий полный перечень работ.

Ресурсная модель проекта тоже является частью календарного планирования. Учитывается необходимость исполнителей для того или иного этапа работ и степень уникальности их квалификации, наличие сырья и расходных материалов, механизмов и оборудования. Ресурсная база оценивается по характеристикам времени (календарная или суточная занятость), затрат на использование ресурсов, максимальной доступности ресурса в процентах.

В простейшем виде параметрами календарного плана становятся даты начала и завершения каждой работы, продолжительность, а также необходимые для этих работ ресурсы. Сложные календарные планы насчитывают несколько вариантов начала и завершения работ, их продолжительности и резервов времени. Методика расчёта сетевых моделей даёт возможность рассчитывать лишь ранние и поздние даты. Исходные (базовые) плановые даты и текущие даты нужно выбирать с учётом иных факторов. Основных вариантов выбора три:

1. По дате раннего начала. Это максимально ранняя дата, от которой можно начать отсчёт работ. При добавлении к ней параметра продолжительности работ получается дата раннего завершения. Продолжительность работ зависит от числа работающих и суммарной трудоёмкости, от объёма работ и интенсивности их выполнения. По дате раннего начала календарный план создаётся для стимулирования исполнителей, задействованных в проекте.
2. По дате позднего завершения. Последняя дата, к которой работа может быть закончена без задержки работ по проекту, вычисляется путём суммирования даты позднего начала и продолжительности. Выбирается для максимального доведения результатов проекта до уровня потребительских потребностей.
3. По наиболее вероятному окончанию. Выбирается для сглаживания ресурсов.

В случае различия дат раннего и позднего начала интервал между ними (период, когда работа может начаться), становится резервом времени. В большинстве систем планирования за исходное принимается утверждение, что продолжительность работ останется неизменной, а, значит, разница между поздним и ранним начало и поздним и ранним завершением работ совпадёт. Критической работой (продолжительность которой указывает на продолжительность проекта в целом) становится работа с резервом времени, равным нулю. Соответственно, критической продолжительностью считается минимальное время, необходимое для выполнения всего комплекса работ, а будет иметь длину критической продолжительности.

Технология создания календарного плана проекта

Поскольку в основе управления проектами лежат параметры содержания работ, ограничений и рисков, составление календарного следует рассматривать с учётом этих параметров. Этапы разработки плана ткже будут соответствовать этим параметрам: этап № 1 и № 2 – содержанию работ, этап № 3 и № 4 – ограничениям, этап № 5 – рискам.

1. Формирование списка состава работ. Список важен потому, что если сразу все работы представить не получается, возникают ошибки. Чтобы этого не допустить при определении состава операций применяют метод последовательной декомпозиции работ.
2. Определение потенциала реализации проекта на основе продолжительности работ и их последовательности, что, в свою очередь, зависит от технологии выполнения. Помимо упомянутого метода последовательной декомпозиции для определения применяют метод экспертной оценки, мозговой штурм и др.
3. Установление доступности ресурсов. В проектных процессах задействованы человеческие, материальные, финансовые, информационные и другие ресурсы. Поэтому график работ нужно соотнести с графиком финансирования. Для этого ресурсы дифференцируют – вводят понятие дефицитных ресурсов. К таким относятся уникальные специалисты, специфические материалы и мощности. Фактор доступности напрямую отражается на последовательности и длительности работ.
4. Определение внешних ограничений. Самые распространённые ограничения – по сезонности, по поставкам материалов и оборудования. В качестве примера ограничения по внешним событиям можно назвать срок завершения этапа, приуроченный к национальному празднику. Такие события включаются в проект в статусе вехи.
5. Планирование реакции на риски. Для основных угроз из числа необходимо разработать план реагирования, который тоже влияет на календарный план.

Подобная этапность соответствует общей логике разработки календарного плана, обуславливающей следующую смысловую последовательность:

• Шаг 1. Определение состава работ.
• Шаг 2. Оценка продолжительности работ (трудозатрат).
• Шаг 3. Выявление внешних ограничений и вех.
• Шаг 4. Выстраивание последовательности работ и календарного плана.
• Шаг 5. Пересчёт и уточнение календарного плана на основании ресурсных ограничений.
• Шаг 6. Учёт рисков.

Поскольку существуют две противоположные стратегии реагирования – активная и пассивная – они тоже находят отражение в календарном плане. Так активное реагирование предполагает включение в план дополнительных работ, которые направлены на минимизацию рисков, а это, в свою очередь, влияет и на сроки выполнения связанных работ. Если рассмотреть включение этого учётного параметра на примере выведения на рынок новой услуги, то в случае обнаружения угрозы невостребованности услуги, для минимизации потерь проводят дополнительное исследование. Это исследование как отдельная работа включается в план и меняет его. Пассивное реагирование тоже оказывает опосредованное влияние на план, поскольку предполагает создание дополнительных финансовых резервов под обнаруженные риски.

Документальная составляющая календарного графика

Чтобы определить окончательные расчётные сроки операций, входящих в состав проекта, и его общую продолжительность необходимо осуществить заключительное согласование и утверждение документа календарного плана. Согласование с участниками проекта уточняют степень детализации графика, которая должна быть достаточной, но не избыточной. Другими словами, если за смежные операции ответственность несёт тот же ресурс, то необходимости в дальнейшем делении вышестоящей работы нет. Если выделенная в самостоятельную работу задача должна быть передана в исполнение другому ответственному лицу, то процесс разделения пока нельзя назвать завершённым.

В ходе предварительной подготовки календарного плана создаётся целый ряд промежуточных документов, включающий планы вех, сетевые модели, ИСР и другие. Сам же календарный план становится не только документом планирования, но и документом контроля исполнения. В полном виде документация по пакету календарного графика проекта включает:

• Сводный (комплексный) календарный план.
• Детальные календарные графики для каждого исполнителя.
• Детальные графики по пакетам работ.
• План заключения контрактов.
• Информация о потребностях в ресурсах.
• Мероприятия организационно-технологического характера по реализации.
• План контролирования хода выполнения работ.

Таким образом, календарный проектный план функционально нужен для:

• предписания по выполнению конкретных действий,
• мониторингового ориентира и документа для поведения контрольных мероприятий,
• основания для решений по изменению хода проекта.

С помощью программ по управлению проектами (например, Microsoft Project) можно создавать электронную форму план-графика в виде диаграммы Ганта или табличной формы. «Шапка» план-графика в табличной форме может состоять из колонок «Работы», «Сроки» (с разделением по колонкам на сроки начала и окончания работ), «Ответственные исполнители», «Результат», «Факт реализации». Нередко в отдельных колонках все работы нумеруют, и для каждой из них оставляют ячейку комментария.

На практике с составлением расписания управление проектным планированием не заканчивается, поскольку корректировка бюджета и изменение зависимого от него плана-графика предполагает прохождение нескольких итераций.

Окончательный план собирается в сводный комплексный документ после разработки организационной структуры, планирования поставок, оценивания рисков.

В активной фазе инициации проекта начинается другая его стадия – планирование. Особенностью процессов планирования в проектном виде деятельности является непрекращающаяся коррекция и актуализация планов вплоть до стадии завершения. Диаграмма Ганта, как одна из форм представления расписания календарного плана, инструментально позволяет достигать наилучшего качества оценки ресурсных составов и взаимосвязей работ. Это уменьшает потребности в изменениях в ходе последующей реализации проектных мероприятий.

Методологические основы работы с диаграммой Ганта

Календарный план в интерпретации PMI (Руководство PMBOK) называется расписанием проекта. Оно создается с целью расчета сроков выполнения основных проектных операций, определения полной продолжительности проекта. В рамках календарного плана производится согласование сроков со всеми заинтересованными сторонами и утверждение соответствующих документов. Расписание в цепочке процессов планирования проекта тесно сопряжено с иерархической структурой работ, его бюджетом и матрицей ответственности.

Глубина проработки календарного плана зависит от того, как быстро находятся ресурсы под выполнение декомпозируемой задачи. Имеются в виду, в первую очередь, ответственные ресурсы за результаты задач в лице сотрудников компании или привлекаемых со стороны участников. Во вторую очередь, во внимание принимаются другие ресурсы: финансовые, материальные и информационные. Для определения степени детализации менеджеру проекта следует понимать, что он способен контролировать ходы выполнения всех задач и вытекающих из них действий. При этом избыточная детализация не нужна и даже вредна.

Сроки, содержание и последовательность работ определяют правила и возможности контроля, реализуемые благодаря основному документу, координирующему ход событий, – календарному плану. Этот документ является документированной формой, носителем поставленных ответственным ресурсам проектных задач, поскольку он имеет состав формулировок результатов, сроков, ответственных ресурсов. Помимо прочего, расписание закреплено утверждением руководителя. Различают следующие виды расписания проекта:

• сетевая диаграмма;
• ленточная диаграмма;
• план по вехам;
• табличная форма представления работ;
• линейная диаграмма или диаграмма Ганта.

Упрощенная модель графика Ганта

Выше размещена принципиальная схема построения одной из наиболее распространенных форм представления расписания операций по проектной задаче, которая называется «диаграмма Ганта», или более достоверно – диаграмма Гантта (по имени ее автора). Честорский инженер, ученый Генри Гантт (США, начало XX века) разработал разновидность ленточной диаграммы, включающую шкалу выполняемых задач и временную шкалу. Временные ленты выполняемых проектных задач находятся во взаимосвязях друг с другом, визуально изображаемых в форме фигурных стрелок. В модели реализованы все варианты связей.

1. Независимый момент начала работы.
2. Начало-окончание.
3. Начало-начало.
4. Окончание-окончание.
5. Окончание-начало.

Диаграммы Ганта оказались легко осваиваемыми, простыми в исполнении и получили широкое распространение в проектной практике. Особенно диаграмма Ганта популярна в строительстве. Идеология модели применена в специализированной компьютерной программе Microsoft Project, благодаря которой менеджер проекта может в широком диапазоне пользоваться настройками календарного плана для удобства работы и оперативного контроля.

Рассмотрение примера построения диаграммы

Как квалифицированно построить график Ганта? Что главное при этом нужно учесть? Для ответа на эти вопросы мы рассмотрим пример построения диаграммы Ганта на основе небольшого проекта внедрения производства продукта «Неон». Проект планируется сделать на основе приобретаемого компанией специализированного оборудования, требующего монтажа, сформированных навыков его использования и обслуживания. Предполагается достаточно серьезная маркетинговая проработка рыночного потенциала продукта. Далее вашему вниманию представлена выписка из состава мероприятий по проекту.

Выписка из примера состава работ по проекту «Неон»

По существу, эта выписка – ни что иное, как часть диаграммы Ганта из пакета MS Project. Продукт позволяет сделать диаграмму в различных вариантах представления: диаграмма Ганта, использование имеющихся ресурсов, применение задач. Наш пример проекта, введенный в программу, далее показан в форме образа интерфейса, разделенного на две части. Слева располагается содержательная часть задачи, а справа – непосредственно линейный график планируемых работ.

Пример общего вида интерфейса графика Ганта в программе MP

Диаграмма Ганта состоит из линий задач, показанных в форме синих прямоугольников с привязкой к календарю. Рядом с ними отображаются ответственные ресурсы и доля их месячных трудозатрат на исполнение операций. Построение взаимосвязей между работами выполнено с применением стрелок. Объединенные задачи показаны на графике в виде серых горизонтальных скобок. В левой части диаграммы Ганта отображены задачи, состав основных параметров которых отображен таблично и включает следующие элементы.

1. Идентификатор.
2. Наименование задачи.
3. Длительность.
4. Дата начала.
5. Дата окончания.
6. Ответственный ресурс.
7. Трудоемкость.
8. Процент выполнения.
9. Уровень иерархии.
10. Параметр приоритетности.
11. Резерв времени под задачу.
12. Идентификаторы предшествующих операций.
13. Вид связи предшествующей работы с текущей.
14. Сдвиг времени текущей работы по отношению к предшествующей.

Построение взаимосвязей задач зависит от их вида. Рассматриваемый пример проекта включает все четыре типа связей. Связь «5НО» означает, что окончание данной работы привязано к началу «предшествующей» за №5, которая по идентификационному номеру в нашем случае планируется выполнить позже текущей задачи. Связь «2ОН+2» олицетворяет обычный вариант взаимозависимости последовательно выполняемых операций, когда начало текущей операции за №4 связано с окончанием предыдущей за №2 с запаздыванием на 2 дня.

Примеры связей «начало-окончание» и «окончание-начало» на диаграмме Ганта

Связь «7НН+6» говорит нам, что мероприятие начинается с запаздыванием в 6 дней по отношению к началу предыдущей операции за №7. Взаимосвязь задач «7ОО» свидетельствует, что данная работа должна быть окончена именно в момент окончания предыдущей операции за №7. Пример такой связи показан на следующем фрагменте графика, представленном ниже.

Примеры связей «начало-начало» и «окончание-окончание» на диаграмме Ганта

Сделать качественный календарный план проекта с применением таких современных и доступных средств, как MS Project, не составляет практических сложностей. Другой вопрос заключается в том, как обеспечить актуальность диаграммы Ганта на протяжении всего проекта. Спешу заявить, что в моей практике сделать это было крайне сложно. Учесть все нюансы заранее нельзя, а поддержание графика и постоянное его пополнение и коррекция – просто не оправданы по трудозатратам. Поэтому, считая данный вид представления расписания самым удобным, рекомендую его использовать не более двух-трех раз для презентации куратору и другим влиятельным участникам проекта в решающие моменты его судьбы.

Сетевой график не содержит календарного плана выполнения проекта, он отражает только информацию для его разработки. Определившись со сроками, вы сможете приступить к оформлению графика работ в любом из перечисленных форматов.

^ График ключевых событий.

Перечень событий и плановые даты их наступления.

^ График работ. Список работ вместе с датами их начала и окончания.

У Диаграмма Гантта. Графическое изображение работ в виде линий на временной шкале с указанием дат начала, окончания и, возможно, степени их завершенности на текущий момент.

У Диаграмма Гантта с отметками событий. Кроме перечисленного, на временной шкале также указываются ключевые события.

На рис. 4.12-4.14 представлено расписание работ вашего пикника в форматах графика ключевых событий, графика работ и диаграммы Гантта соответственно.

При выборе формата графика учитывайте следующее.

^ График ключевых событий и график работ больше подходят для отображения конкретных дат.

^ График Гантта дает наглядное представление о ходе выполнения нескольких работ, и если они перекрывают друг друга - это сразу видно. Ключевое событие Исполнитель Срок исполнения (в минутах после начала) Комментарии Готовы грузить вещи Вы и подруга 10 Критический путь в машину Готовы ехать Вы и подруга 15 Критический путь Конец: прибыли Вы и подруга 45 Критический путь на озеро Примечание: график отражает только ключевые события, которые вы определили для проекта. При желании вы можете отобразить события в конце каждой работы.

Рис. 4.12. График ключевых событий для организации пикника на озере Работа Исполнитель Срок начала (в минутах после начала) Срок окончания (в минутах после начала) Комментарии 1. Погрузить вещи Вы и подруга 10 15 Критический путь в машину 2. Получить деньги Вы 0 5 3. Приготовить Your friend 15 25 сэндвичи с яйцом 4. Поехать на озеро Вы и подруга 15 45 Критический путь 5. Выбрать озеро Вы и подруга 10 12 6. Заправить машину Вы 0 10 Критический путь 7. Сварить яйца Your friend 0 10 Критический путь Рис. 4.13. График работ для организации пикника на озере

Работа/Событие Получить деньги Заправить машину Сварить яйца Выбрать озеро Погрузить вещи в машину Приготовить сэндвичи с яйцом Поехать на озеро

Жирными линиями выделен критический путь

о 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Время (в минутах после начала)

Рис. 4.14. График Гантта для организации пикника на озере

Еще по теме Формы представления графика работ проекта:

1. Методы разработки и формы представления структурной схемы работ
2. Какие графики работы понадобятся выставочной команде; что в них следует включать; в какой форме можно составлять график и-зачем нужны вехи

В расписаниях для рассматриваемой совокупности действий, операций, работ указываются моменты их начала, а иногда и моменты окончания или даже каких-то промежуточных состояний их выполнения во времени.

При необходимости указываются также те блоки системы, которые реализуют выполнение соответствующих действий, операций, работ.

Достаточно широко распространены формы представления календарных планов в виде так называемых сетевых графиков (стрелочных диаграмм). Сетевые графики чаще всего используются для представления календарных планов выполнения сложных разработок, индивидуальных заказов особой важности, проектирования или строительства уникальных объектов большим количеством исполнителей.

Для таких разработок, проектов, строек особо важно представить взаимоувязку во времени выполнения отдельных работ или их комплексов. Этим целям служат сетевые графики. Образец сетевого графика в так называемой форме «работы-вершины» представлен на рис. 9.1. Вершинами сетевого графика обозначены отдельные работы, на которые расбивается общий комплекс работ, дуги представляют информацию о взаимозависимости очередности выполнения работ. Логическая взаимозависимость очередности выполнения работ, представленная сетевым графиком, облегчает прежде всего распараллеливание комплекса разработок, распределение работ между исполнителями.

Рис. 9.1. . Сетевой график разработки и внедрения задачи (программного комплекса) в АСУ. Работы: 1 - предварительное определение перечня и структуры выдаваемых документов, информационных массивов и характера их использования; 2 - разработка общей схемы решения задачи, утверждение перечня и форм выдаваемых документов, выдача задания на программирование, корректировку базовых массивов и первичных документов и т. п.; 3 - определение структур данных и способов кодирования информации; 4 - обеспечение формирования первичных данных; S - обеспечение формирования нормативных массивов; 6 - обеспечение формирования базовых массивов; 7 - разработка программного обеспечения; 8 - отладка программ; 9 - техническое обеспечение решения задачи; 10 - организационное обеспечение решения задачи; 11 - опытно-промышленная проверка; 12 - корректировка по результатам проверки.

Масштабное представление продолжительности и сроков выполнения работ используется в сетевых графиках в так называемой форме «вершины-события». В сетевых графиках в форме «вершины-события» работы отображаются дугами, а вершины отделяют работы друг от друга - их принято отождествлять с некоторыми событиями. Дуги, исходящие из некоторой вершины, соответствуют работам, которые могут быть начаты только после того, как совершилось событие, представленное этой вершиной (т. е. закончены все работы, соответствующие стрелкам, входящим в эту вершину). На рис. 9.2 дано такое представление сетевого графика (идентичного графику рис. 9.1) в форме «вершины-события».

Рис. 9.2. Представление сетевого графика в форме «вершины- события» .

Из графика в форме «вершины-работы» можно всегда получить график в форме «вершины-события» и наоборот. Всегда осуществим и обратный переход. Неудобством второго представления является то, что для отражения очередности выполнения работ приходится вводить так называемые «фиктивные работы» (работа 13 на рис. 9.2). Фиктивные работы вводятся, в частности, для устранения случаев двух или нескольких параллельных дуг, выходящих из одной и той же и входящих в одну и ту же вершину.

Графические представления расписаний обычно сопровождаются таблицами с численными характеристиками графиков. Во многих случаях табличное представление является общепринятым, в достаточной мере наглядным и не требующим дополнительных пояснений ‑ расписание учебных занятий, футбольный календарь, расписание работы учреждений и т. п.

Диаграмма Гантта.

Одним из способов представления расписаний и календарных графиков являются диаграммы Гантта . Они представляют совокупность лент или полос, расположенных вдоль оси времени, при этом каждая лента соответствует одной операции какой-либо работы. Длины этих лент равны длительностям операций, а начало ленты совпадает с началом операции.

Используются два вида этих диаграмм: диаграммы Гантта для работ и диаграммы Гантта для машин. На диаграммах для работ каждой работе соответствует ось времени, ленты на ней соответствуют операциям данной работы, выполняемым последовательно на различных машинах. На этих лентах проставляется номер машины, выполняющей эту операцию.

На диаграммах для машин на одной оси лентами изображаются все операции, выполняемые последовательно на данной машине для различных работ. На каждой ленте ставится номер работы, которой принадлежит данная операция.

На рисунке 9.3 приведен пример диаграмм Гантта. Данные для него содержатся в таблице 9.1. В ней для каждой работы задана последовательность машин, на которых выполняются операции этой работы (технологический маршрут), и в скобках приведены длительности этих операций. Очередность выполнения операций различных работ на каждой машине, то есть собственно расписание, задана:

М2: 1, 3, 2, 4;

М3: 2, 1, 3, 4;

На рисунке 9.3 изображены графики Гантта для этого расписания.

Таблица 9.1.– Технологические маршруты для четырех работ и трех машин

Рис. 9.3. Диаграммы Гантта для примера в таблице 9.1:
А) для работ; В) для машин

9.4. Календарное планирование с ограниченными ресурсами.

Задачи календарного планирования возникают в различных сферах деятельности, в том числе при проектировании новых изделий и запуске их в производство, составлении расписаний движения транспорта, планировании графиков выпуска и доставки продукции, разведке и освоении месторождений полезных ископаемых и т. д. Разнообразие приложений делает это направление весьма актуальным как в области разработки математических моделей, так и и методов оптимизации.

Научный подход к календарному планированию проектов предложен и применен в конце 50-х годов прошлого века. Были разработаны такие технологии как PERT (Project Evaluation and Review Technique) и CPM (Critical Path Method) (в отечественной литературе СПУ – сетевое планирование и управление). Характерной особенностью этих технологий является представление проекта в виде комплекса взаимосвязанных работ. Цель этих методов – минимизировать время выполнения проекта, предполагая, что необходимые для выполнения ресурсы доступны в необходимых количествах. Однако возможности указанных разработок были ограничены, так как в них не учитывались реальные ограничения на используемые ресурсы, а был учтен лишь временной аспект.

Известно, что большинство задач календарного планирования с учетом ограничений на ресурсы являются NP-трудными. В настоящее время продолжаются исследования указанных задач календарного планирования, выделяются полиномиально разрешимые случаи, разрабатываются точные и приближенные методы их решения. Особую актуальность эти задачи приобретают при планировании крупномасштабных проектов, требующих больших затрат ресурсов.

Среди подходов к получению оптимальных решений задач календарного планирования следует выделить схему динамического программирования . Другим перспективным направлением является сведение задач построения расписаний к задачам ЦЛП.

Задачи календарного планирования с ограничениями па ресурсы можно разбить два класса. К первому относятся задачи с временными критериями (общее или средневзвешенное время завершения всех работ, штраф за нарушение директивных сроков, число невыполненных в срок работ и т. д.
Ко второму классу ‑ задачи с критериями, связанными с эффективным использованием ресурсов или получением прибыли, в частности, задачи минимизации общего потребления ресурсов, сглаживания потребляемых ресурсов, максимизации чистой приведенной прибыли.

Ограниченные ресурсы, используемые при выполнении работ, в основном делятся на возобновимые и складируемые . Возобновимые ресурсы доступны в каждый момент времени. При этом общий расход ресурса, требуемого для выполнения всех работ в рассматриваемый момент времени, не должен превосходить имеющегося объема ресурса. Представителями данного типа ресурсов являются рабочая сила, оборудование, производственные мощности и т. п. Складируемые ресурсы в отличие от возобновимых ресурсов доступны на протяжении всего проекта. В каждый период времени невостребованный объем складируемого ресурса переходит на следующий период времени. При этом в каждый момент времени должен сохраняться баланс между потребляемым и выделяемыми объемами ресурсов. Примером данного вида ресурсов могут служить материалы с длительным сроком хранения: финансы, сырье и т. д.

Наиболее изучена задача календарного планирования с возобновимыми ресурсами и критерием общего времени завершения всех работ. Для данной задачи предложены алгоритмы точного и приближенного решений. Однако задачи такого типа с другими критериями оптимизации исследованы относительно слабо, поэтому возникает необходимость в построении как точных, так и приближенных алгоритмов решения таких задач.

В связи со сложностью рассматриваемых задач значительное число исследований посвящено разработке приближенных алгоритмов с гарантированной оценкой точности. Особое значение имеют аппроксимационные схемы, с помощью которых за полиномиальное время от длины входа можно получить решение задач с любой наперед заданной точностью. Построение аппроксимационных схем решения NP-трудных задач является одним из перспективных направлений дискретной оптимизации.