Тема 1. Введение в сетевое моделирование

Модели управления процессом создания проектов применяются при планировании и управлении разработкой крупных народнохозяйственных комплексов, научными исследованиями, конструкторской и технологической подготовкой производства, освоения новых видов изделий, строительством и реконструкцией, капитальным ремонтом основных фондов. Моделирование основано на применении так называемой сетевой модели комплекса взаимосвязанных работ, направленных на достижение определенной цели.

Современные формальные методы управления проектами получили развитие с появлением в конце 1950-х гг. математических моделей комплексов операций (проектов) и соответствующих алгоритмических и программных средств их обработки на компьютере с последующим применением на практике. Первые системы, использующие сетевые модели, были применены в США и получили названия СРМ (английская аббревиатура метода критического пути) и РЕRT(метод оценки и обзора программы). Система СРМ была впервые применена при управлении строительными работами, метод РЕRT – при разработке ракетных систем “Поларис”.

Первые предшественники этих моделей были предложены еще в начале ХХ в. Г. Ганттом, К. Адамецким, С. Райтом и др. Они относились к графоаналитическим моделям проектов, обрабатываемым вручную. Это направление получило развитие и широкое применение и в СССР.

Графические модели явились «предтечей» сетевых моделей, основанных на теории графов и ориентированных на их применение с использованием компьютеров. С появлением сетевых моделей в 1957–1959 гг. начался настоящий бум в развитии формальных методов и самой профессии управления проектами. Без преувеличения можно сказать, что по своему значению создание систем сетевого планирования и управления (СПУ) для организационной науки и практики было равнозначно изобретению колеса для развития техники.

Однако после бурного восторга от простоты и эффективности применения методов СПУ (1960–1970 гг.) наступило заметное охлаждение к ним (1980–1990 гг.), а затем и разочарование (1995–2000 гг.). В последние время раздаются голоса, даже ставящие под сомнение полезность сетевых моделей для планирования и управления на их основе.

В настоящее время образовался огромный разрыв между развитием теории и практикой применения теоретических результатов. С начала 1960-х гг. наукой был предложен широкий спектр сетевых моделей, методов планирования и управления проектами с большими функциональными возможностями, покрывающими самые изощренные требования практики. За этот же период практиками создана целая индустрия разработки и логистика распространения программных средств для управления проектами (УП). На мировом рынке число пакетов УП достигает 350, а годовой оборот этого бизнеса превышает $25 млрд. Центральное ядро пакетов, предназначенное для календарного планирования и контроля проектов, использует, как правило, сетевые модели и методы их анализа, разработанные еще в конце 1960-х гг. [2]. Остальные научные результаты мало известны практикам и специалистам.

В чем причина такой ситуации? К чему это может привести? Каков выход из создавшегося положения?

Ответы на эти вопросы требуют специальных исследований. Одна из причин очевидна: неадекватность моделей и методов, используемых в доступных на рынке пакетах УП, сложным реалиям моделируемых процессов проектной деятельности.

В то же время моделирование процессов осуществления проектов остается главной методологической основой дисциплины «Управление проектами». От степени адекватности используемых моделей реальным процессам и задачам управления проектами во многом зависит эффективность принимаемых решений и успех проектов.

За последние годы сильно возросли сложность и комплексность проектов, выполняемых в условиях турбулентной окружающей среды с высокой степенью рисков и неопределенности.

Известные к настоящему времени математические методы моделирования процессов реализации комплексных проектов (классические [2], обобщенные [9], вероятностные [3] и стохастические [8] сетевые модели) не всегда оказываются адекватными моделируемым процессам.

В данном курсе лекций наряду с рассмотрением вышеобозначенных методов описывается новый класс сетевых моделей, адекватно отображающих процесс реализации сложного комплексного проекта и используемых для постановки и решения задач оптимального управления этим процессом. Этот класс моделей является синтезом обобщенных сетевых моделей (с их богатым спектром возможностей эквивалентных преобразований моделей и описанием логико-временных взаимосвязей между элементами структуры проекта) с вероятностными и стохастическими моделями, в значительной степени учитывающими факторы риска и неопределенности при осуществлении проекта. Данные модели (называемые в дальнейшем циклические альтернативные сетевые модели — ЦАСМ) являются наиболее гибкими и адекватными из известных инструментов моделирования комплексов дискретных операций и описания процесса управления реализацией сложного или комплексного проектах[7]

В России работы по сетевому моделированию начались в 60-х годах. Тогда эти методы нашли применение в строительстве и научных разработках. В дальнейшем сетевые методы стали широко применяться и в других областях народного хозяйства.

Сетевое моделирование позволяет:

а) формировать календарный план реализации некоторого комплекса работ;

б) выявлять и мобилизовывать резервы времени, трудовые, материальные и денежные ресурсы;

в) осуществлять управление комплексом работ с прогнозированием и предупреждением возможных срывов в ходе работ;

г) повышать эффективность управления в целом при четком распределении ответственности между руководителями разных уровней и исполнителями работ.

Диапазон применения методов сетевого моделирования весьма широк: от задач, касающихся деятельности отдельных лиц, до проектов, в которых участвуют сотни организаций и десятки тысяч людей.