Методы составления расписания проекта

Сухотерин  Павел  Александрович

аспирант,  Московский  Государственный  Университет  приборостроения  и  информатики,  РФ.  г.  Москва

E-mail: 

THE  METHODS  OF  PROJECT  SCHEDULE

Sukhoterin  Pavel

postgraduate  student,  Moscow  State  University  of  Instrument  Engineering  and  Computer  Science,  Russia,  Moscow

АННОТАЦИЯ

В  статье  произведен  анализ  методов  составления  расписания  проекта,  перечислены  особенности  методов,  их  достоинства  и  недостатки.  Приведены  рекомендации  по  использованию  методов  управления  проектами  в  зависимости  от  типа  и  особенности  проекта.

ABSTRACT

The  article  analyzed  the  methods  for  project  schedule  listed  features  methods,  their  advantages  and  disadvantages.  The  recommendations  for  the  use  of  project  management  methods  depending  on  the  type  and  characteristics  of  the  project.

Ключевые  слова :  Метод  критического  пути;  Метод  критической  цепи;  Метод  PERT;  Достоинства  и  недостатки  методов.

Keywords :  Critical  Path  Method;  Critical  Chain  Method;  PERT,  Advantages  and  disadvantages  methods.

Управление  проектами  —  это  приложение  знаний,  навыков,  инструментов  и  методов  к  работам  проекта  для  удовлетворения  требований,  предъявляемых  к  проекту  [2].  Результат  эффективного  управления  —  реализация  проекта  в  рамках  необходимых  сроков,  бюджета  и  в  соответствии  с  первоначальными  требованиями.  Ключевым  фактором  успеха  проектного  управления  является  наличие  четкого  заранее  определенного  расписания  проекта.

Разработка  расписания  —  процесс  анализа  последовательностей  операций,  их  длительности,  требований  к  ресурсам  и  временных  ограничений  для  создания  расписания  проекта.  Ввод  операций,  длительностей  и  ресурсов  в  инструмент  составления  расписания  генерирует  расписание  с  запланированными  датами  завершения  операций  проекта  [1].  Разработка  приемлемого  расписания  проекта  зачастую  является  итеративным  процессом,  т.  е.  конкретные  этапы  формирования  расписания  происходят  многократно.  В  результате  определяются  запланированные  даты  старта  и  финиша  операций  и  контрольных  событий  проекта.  Управление  расписанием  проекта,  включает  в  себя  все  действия  по  планированию,  контролю  и  корректирующие  расписание  действия.  Именно  расписание  проекта  позволяет  использовать  ресурсы  наиболее  эффективным  способом,  привлекать  их  в  те  даты,  когда  они  необходимы  и  высвобождать,  когда  необходимость  в  ресурсах  отпадает.  С  финансовой  точки  зрения,  компания  сможет  спланировать  свои  платежи,  посредством  расписания  проекта,  что  позволяет  избежать  таких  негативных  вещей,  как  например,  кассовые  разрывы.  Пересмотр  расписания  и  поддержание  его  реалистичности  продолжается  на  всем  протяжении  проекта  по  мере  выполнения  работ,  изменения  плана  управления  проектом  и  выявления  характера  событий  риска.  Ниже  представлена  диаграмма  управления  сроками  проекта  (Рисунок  1)  [2].

Рисунок  1.  Диаграмма  управления  сроками  проекта

При  разработке  расписания  выделяют  следующие  основные  методы:

1.  Метод  PERT.

2.  Метод  критического  пути.

3.  Метод  критической  цепи.

Метод  PERT. 

PERT  был  создан  в  конце  50-х  годов  в  военно-морских  силах  США  для  ускорения  разработки  лодочной  баллистической  ракеты  «Полярис».  При  разработке  этой  системы  оружия  требовалось  координировать  работу  нескольких  тысяч  частных  подрядчиков  и  правительственных  организаций.  Координация  работ  оказалась  настолько  успешной,  что  весь  проект  был  завершен  на  два  года  раньше  планового  срока.  Это  привело  к  дальнейшему  применению  PERT  в  других  программах  разработки  оружия  в  ВМС,  ВВС  и  сухопутных  восках  США.  В  настоящее  время  он  широко  применяется  в  промышленности,  а  так  же  в  обсуживающих  организациях  [1,  c.  291].

Обычно  при  осуществлении  научных  исследований  и  разработок  заранее  неизвестно  время,  необходимое  для  выполнения  различных  работ.  Поэтому  при  использовании  PERT  учитывается  неопределенность  в  задании  продолжительности  работ.  Метод  позволяет  определить  вероятность  завершения  различных  этапов  проекта  в  заданный  срок,  а  также  вычислить  ожидаемую  продолжительность  проекта.  Важным  и  исключительно  полезным  результатом  применения  PERT  является  определение  узких  мест  проекта.  Иначе  говоря,  выявляются  те  работы,  которые  с  большей  вероятностью  способны  вызвать  задержку  сроков  завершения  проекта.  Таким  образом,  еще  до  начала  работ  руководитель  проекта  знает,  где  могут  ожидать  задержки.  Они  имеет  возможность  заранее  принять  необходимые  меры  с  целью  устранить  возможные  задержки  и  обеспечить  осуществление  проекта  в  срок.

Можно  отметить  ряд  особенностей  метода  PERT.

·     PERT  следует  применять  только  для  крупных  проектов  с  большим  количеством  работ  (более  300).  Помимо  достаточного  числа  работ  критического  пути  это  обеспечит  независимость  случайных  величин  их  продолжительностей.

·     Для  применения  PERT  необходимо  подобрать  экспертов  и  организовать  их  работу  для  получения  оценок  оптимистичной,  пессимистичной  и  наиболее  вероятной  продолжительностей  для  каждой  работы  проекта.  От  качества  этой  работы  будет  зависеть  качество  применения  PERT

·     PERT  занижает  оценку  продолжительности  проекта.  Чем  больше  параллельно  идущих  работ,  тем  серьезней  ошибка.  Для  ее  утсранения  следует  воспользоваться  методом  Монте-Карло.

·     Критическим  путем  проекта  при  его  реализации  может  оказаться  путь,  отличный  от  того,  который  был  получен  с  помощью  метода  PERT.  Степень  критичности  той  или  иной  работы  проекта  также  зависит  от  конкретной  реализации.  Можно  говорить  лишь  о  вероятности,  что  работа  будет  критичной.

PERT  не  учитывает  существующие  ограничения  на  ресурсы  и  действия  проектного  менеджера,  который  стремится  выполнять  проект  в  назначенные  сроки.  Для  успешности  PERT  необходимо  сделать  одно  допущение:  все  случайные  величины  продолжительностей  работ  критического  пути  —  независимы.  В  противном  случае  это  повлияет  на  дисперсию  продолжительности  проекта  [2,  c.  297].

Основное  отличие  PERT  от  CPM  заключается  в  том,  что  продолжительности  работ  считаются  случайными  величинами.  Другими  словами,  PERT  позволяет  учесть  неопределенность  реальных  продолжительностей  выполнения  работ  проекта  для  оценки  и  анализа  сроков  его  выполнения.

Метод  PERT  реализует  вероятностный  подход  к  определению  продолжительности  работ  с  использованием  среднего  значения  β-распределения

PERT  широко  используется  в  научно-исследовательских  и  опытно-конструкторских  проектах,  так  как  позволяет  учитывать  неопределенность  сроков  выполнения  работ.

Метод  критического  пути.  

Метод  критической  цепи  (МКП)  во  многих  отношениях  напоминает  PERT,  но  был  разработан  независимо  от  него  фирмой  «Дюпон  де  Немур».  Фактически  оба  метода  —  PERT  и  CPM  —  разработаны  почти  одновременно  [1,  c.  290].  Основное  различие  между  ними  состоит  в  том,  что  CPM  не  учитывает  случайные  колебания  продолжительности  работ.  Вместо  этого  предполагается,  что  продолжительность  работы  пропорциональна  количеству  выделяемых  ресурсов  и  что,  изменяя  количество  ресурсов,  можно  изменять  продолжительность  работы  и  сроки  завершения  проекта.  Таким  образом,  при  использовании  МКП  на  основе  имеющегося  опыта  осуществления  аналогичных  проектов  устанавливаются  соотношения  между  имеющимися  ресурсами  и  продолжительностями  работ.  Затем  оцениваются  компромиссные  соотношения  между  затратами  и  продолжительность  проекта.

МКП  предъявляет  следующие  требования  к  модели  проекта  [3,  c.  280]:

1.  Проект  состоит  из  точно  определенного  множества  работ.  Все  работы  в  процессе  выполнения  проекта  должны  быть  закончены  и  никаких  других  работ  возникнуть  не  может.

2.  Для  каждой  работы  известна  продолжительность  ее  выполнения.

3.  На  множестве  работ  введено  отношение  предшествования.  На  начало  каждой  последующей  работы  влияет  только  окончание  предыдущих  работ  и  отношения  предшествования.

Метод  критического  пути  позволяет  рассчитать  теоретические  даты  раннего  старта  и  финиша,  а  также  даты  позднего  старта  и  финиша  для  всех  операций  без  учета  ресурсных  ограничений  путем  проведения  анализа  прохода  вперед  и  назад  по  сети  проекта:

1.  Прохода  вперед.  Вычисляются  самые  ранние  возможные  сроки  выполнения  работ  проекта.

2.  Проход  назад.  Вычисляются  самые  поздние  возможные  сроки  выполнения  работы  проекта. 

Полученные  даты  раннего  старта  и  финиша  не  всегда  являются  расписанием  проекта;  они  указывают  периоды  времени,  в  рамках  которых  могут  быть  запланированы  операции  с  учетом  длительностей  операций,  логических  связей,  опережений,  задержек  и  других  известных  ограничений.

На  рассчитанные  ранние  и  поздние  даты  старта  и  финиша  может  влиять  общий  временной  резерв  операции,  который  определяется  как  разность  между  поздними  и  ранними  сроками  выполнения  работ.  Это  позволяет  делать  расписание  гибким  и  может  быть  положительным,  отрицательным  или  нулевым.  Для  любого  пути  в  сети  гибкость  расписания,  называемая  «полным  временным  резервом»,  измеряется  положительной  разницей  между  ранними  и  поздними  датами.  У  критических  путей  полный  временной  резерв  либо  нулевой,  либо  отрицательный,  а  запланированные  операции  на  критическом  пути  называются  «критическими  операциями».  Критический  путь  обычно  характеризуется  нулевым  полным  временным  резервом,  т.  е.  с  самым  длинным  путем  в  сети.  В  сетях  может  существовать  несколько  путей,  близких  к  критическому.  Для  создания  путей  в  сети  с  нулевым  или  положительным  полным  временным  резервом  может  потребоваться  адаптация  длительностей  операций,  логических  связей,  опережений,  задержек  и  других  временных  ограничений.  После  подсчета  полного  временного  резерва  пути  в  сети  также  может  быть  определен  свободный  временной  резерв  —  период  времени,  на  который  операция  может  быть  отложена,  не  вызывая  задержки  раннего  старта  любой  непосредственно  последующей  операции  в  данном  сетевом  пути  [2].

Для  расчета  критического  пути  необходимо  проделать  следующие  шаги:

·     Перечислить  все  задания  (операции)  с  указанием  номера  задания  или  номера  в  ИСР.

·     Перечислить  зависимости  по  каждой  операции.

·     Записать  продолжительность  каждой  операции.

·     Рассчитать  раннюю  дату  начала  и  раннюю  дату  окончания  каждого  задания.  Соответственно  при  расчете  дат  раннего  начала  надо  учитывать  все  зависимости,  которые  есть  у  данной  операции.

·     Рассчитать  дату  позднего  старта  и  позднего  окончания  для  каждой  операции,  учитывая  существующие  зависимости  между  операциями.

·     Рассчитать  резерв  времени  для  каждой  операции,  как  разницу  между  датами  раннего  и  позднего  начала  (или  окончания).  Резерв  времени  —  всегда  положительная  величина. 

·     Определить  критический  путь  проекта  путем  суммирования  длительности  каждой  операции  с  нулевым  запасом  времени.

Методика,  предлагаемая  СРМ,  в  настоящее  время  широко  распространена,  однако  она  имеет  свои  недостатки.  Оптимизации  методом  СРМ  поддаются  только  сравнительно  легко  понятные  проекты,  в  которых  не  трудно  спрогнозировать  время  выполнения  действия.  Поэтому  при  разработке  или  конструировании  различных  систем  (когда  одна  из  интеллектуальных  задач  может  быть  не  решаема  достаточно  долгое  время)  СРМ  применим  лишь  условно.

В  итоге,  МКП  не  может  учесть  ограничения  на  ресурсы,  не  учитывает  неопределенность  выполнения  работы,  не  учитывает  возможные  риски  выполнения  проекта,  качества  выполнения  работ.

По  данным  многочисленных  исследований  StandishGroup  для  традиционных  методов  управления  проектами,  только  44  %  проектов  обычно  завершаются  вовремя.  В  среднем  проекты  занимают  222  %  процента  от  изначально  запланированной  длительности,  189  %  от  начального  бюджета.  70  %  проектов  сокращают  исходный  объем  работ  проекта,  30  %  проектов  закрываются  досрочно. 

Данный  метод  разработки  расписания  проекта  используется  на  проектах,  где  заданы  не  жесткие  временные  рамки  и  проект  может  выполняться  как  для  внутренних  нужд,  так  и  для  внешних  клиентов.  Нарушение  их  повлечет,  скорее  всего,  временной  сдвиг  в  сдаче  проекта  и  санкции  по  отношению  к  руководителю  проекта  и  соответствующие  штрафные  взыскания. 

Метод  критической  цепи . 

Впервые  метод  описан  в  1997  году  в  книге  Голдратта  «Критическая  цепь»,  метод  встретил  широкую  поддержку  специалистов,  так  как  был  близок  по  технике  классическому  методу  PERT  (ресурсные  связи  фактически  являлись  расширением  сетевой  модели  на  ресурсы),  а  расчётные  алгоритмы  оказались  достаточно  просты  и  эффективны  по  быстродействию.  Расчёт  буферов  также  был  прост  и  аналогичен  методике  расчёта  длительности  работ  в  некоторых  расширениях  метода  PERT  и  соответствовал  сложившейся  практике  во  многих  организациях.

В  управлении  проектами  существует  одна  очень  крупная  проблема  —  значительная  часть  проектов  выполняется  с  существенным  превышением  установленных  сроков,  что  негативно  сказывается  на  успешности  этих  проектов.  Быстрое  выполнение  проектов  чрезвычайно  важно  и  напрямую  связано  с  прибылью,  поэтому  компании,  способные  в  сжатые  сроки  реализовать  свои  проекты,  обладают  серьезным  конкурентным  преимуществом  по  сравнению  с  теми,  которые  регулярно  срывают  сроки.  Именно  поэтому  Голдратт  выбрал  основной  целью  выполнение  проекта  в  минимально  возможный  срок.

Действуя  согласно  ТОС,  определим  проблемные  зоны  управления  проектами  по  CPM/PERT,  которые  напрямую  влияют  на  скорость  выполнения  проекта.  Результатом  подобного  анализа  стал  следующий  список  проблем:

1.  Выигрыш  по  времени  не  передается.

2.  Работа  занимает  все  отведенное  на  неё  время.

3.  Исполнители  не  передают  работу  на  следующий  этап  раньше  при  досрочном  выполнении.

4.  Невозможно  точно  оценить  продолжительность  каждой  работы.

5.  В  случаи  нарушения  сроков  выполнения  работы,  предпринимаются  корректирующие  действия,  связанные  с  увеличением  бюджета  или  уменьшением  объемов  работ.

6.  Необходимые  ресурсы  заняты  выполнением  других  проектов.

7.  Необходимые  для  выполнения  задачи  работы  некритического  пути  еще  не  закончены.

После  подробного  анализа  каждой  из  проблем,  Голдратт  предложил  свой  подход  к  решению  проблем:

1.  Использовать  оценки  времени  с  50  %  перекрытием  неопределенности.

2.  Исполнители  защищены  от  давления  руководства  на  сроки  выполнения  работы.  Обеспечить  напряженную  работу  исполнителей  над  своей  задачей.

3.  Сконцентрироваться  на  дате  окончания  проекта,  а  не  на  определении  срока  выполнения  каждого  задания.

4.  Введение  проектного  буфера  —  общий  для  проекта  запас  времени  для  компенсации  неопределённости.

5.  Введение  ресурсных  буферов  —  оповещение  ресурсов  занятых  на  критической  цепи,  о  том,  что  скоро  необходимо  будет  переключиться  на  выполнение  задания  по  данному  проекту.

6.  Введение  питающих  буферов  —  временной  резерв  на  покрытие  неопределенности  при  выполнении  работ  некритической  цепи.

Таким  образом,  Голдратт  заложил  фундамент  образования  нового  метода  управления  расписанием  проекта,  которые  были  в  дальнейшем  развиты  его  последователями.

Критическая  цепь  представляет  собой  метод  анализа  сети,  который  изменяет  расписание  проекта  с  учетом  ограниченности  ресурсов.  Изначально  сетевая  диаграмма  проекта  строится  на  основе  оценок  длительности,  заданных  зависимостей  и  ограничений.  Затем  рассчитывается  критический  путь.  После  определения  критического  пути  учитывается  наличие  ресурсов  и  в  результате  определяется  расписание  с  учетом  ресурсных  ограничений.  Полученное  расписание  часто  имеет  измененный  критический  путь.

Критический  путь  с  ресурсными  ограничениями  известен  как  «критическая  цепь».  Метод  критической  цепи  добавляет  буферы  длительности  в  виде  операций,  не  предусматривающих  выполнения  работ,  для  управления  неопределенностью.  Один  из  буферов,  расположенный  в  конце  критической  цепи,  известен  как  проектный  буфер  и  защищает  статусную  дату  завершения  от  задержек  на  критической  цепи.  Дополнительные  буферы,  известные  как  «питающие  буферы»,  располагаются  в  каждой  точке,  в  которой  в  критическую  цепь  входят  цепи  взаимосвязанных  операций  извне  критической  цепи.  Питающие  буферы,  таким  образом,  защищают  критическую  цепь  от  отставания  по  входящим  цепям.  Размер  каждого  буфера  должен  учитывать  неопределенность  длительности  цепи  зависимых  операций,  ведущих  к  данному  буферу.  Как  только  буферные  операции  расписания  определены,  операции  расписания  планируются  на  максимально  поздние  плановые  даты  старта  и  финиша.  Таким  образом,  вместо  управления  полным  временным  резервом  сетевых  путей  метод  критической  цепи  концентрируется  на  управлении  оставшимися  длительностями  буферов,  сопоставляя  их  с  оставшейся  длительностью  цепей  операций.

Опишем  основные  особенности  метода  критической  цепи  [3.  c.  321]:

1.  Метод  нацелен  на  скорейшее  выполнение  проекта.

2.  Позволяет  управлять  расписанием  проекта  в  условиях  ограниченных  возобновляемых  ресурсов.

3.  Учитывает  неопределенность  продолжительностей  работ.

4.  Позволяет  мобилизировать  команду  проекта  на  достижение  его  целей,  обладая  организационными  и  психологическими  механизмами  стимулирования.

5.  Существует  проблема  оценки  питающих  и  проектных  буферов.

Метод  критической  цепи  желательно  применять  на  проектах,  где  задан  крайний  срок  и  проект  выполняется  для  внешнего  заказчика.  Как  правило,  подобного  рода  проекты,  завершаются  вовремя,  хотя  и  приходится  подстраиваться  под  текущую  ситуацию  скорость  и  объем  работ.  В  качестве  примера  можно  привести  строительство  объектов  к  Олимпийским  играм.  Никто  Олимпийские  игры  переносить  не  будет,  если  не  сдан  объект,  поэтому  какими  бы  не  были  сроки,  объект  следует  достроить.  В  проектах  данного  типа  меняется  бюджет,  но  сроки  остаются  постоянными.

Список  литературы:

1.Методы  анализа  сетей:  пер.  с  англ.  Филлипс  Д.,  Гарсиа-Диас  А.  М.:  Мир,  1984.  —  496  с.

2.Руководство  к  Своду  знаний  по  управлению  проектами  (Руководство  PMBOK).  4-е  изд.,  2008.  Project  Management  Institute,  Four  Campus  Boulevard,  Newtown  Square,  PA  19073-3299  USA  /  США  ANSI/PMI  99-001-2008.

3.Управление  проектами.  Фундаментальный  курс.  Учебник.  Валерий  Аньшин,  Ольга  Ильина.  М.:  Высшая  Школа  Экономики  (Государственный  Университет),  ISBN  978-5-7598-0868-8;  2013  г  —  624  с.