Тема 5. Технологии CPM и MPM

Сущность СРМ технологии и ее основные положения. Схема применения технологии СРМ. Представление структуры проекта в виде сетевого графика. Определение времени, необходимого для выполнения каждой работы проекта. Определение сроков начала и окончания проекта. Расчет сроков. Расчет резерва времени. Определение критического пути.

Сущность МРМ технологии и ее основные положения. Схема применения технологии МРМ. Определение проекта и подготовка к анализу его структуры. Определение зависимости между работами. Составление сетевого графика. Определение нормативной длительности реализации конкретных работ. Расчет самых ранних сроков начала и окончания работ. Расчет срока окончания и самых поздних сроков начала и окончания работ. Расчет резервов времени и определение критических работ.

Краткий конспект лекций

Технология CPM (Critical Path Method — метод критического пути) относится к группе детерминированных технологий сетевого планирования. Ее сущность заключается в создании особого сетевого графа (представляющего работы и события проекта) и в проведении необходимых расчетов по этому графу. Результат расчетов представляет собой план реализации проекта. Этот особый вид графа типа «сеть» называется сетью зависимости, сетевым графиком либо просто сетью. Эта сеть основана на двухточечных сетевых моделях, в которых работы представляются дугами, а события — узлами графа.

Технология СРМ используется для планирования и контроля проектов, технология реализации и организационные взаимосвязи которых считаются известными. Все работы проекта должны быть реализованы, также необходимо как можно точнее определять длительности их выполнения. К таким проектам относятся строительные и ремонтные инвестиции, а также мероприятия, связанные с единичным изготовлением сложных изделий (например, судов).

Технология СРМ была создана в 1956 — 1957 гг. в США, ее изобрели Дж.Е. Келли (J.Е. Kelly) из Remington Rand и M.P. Уолкер (M.R. Walker) из концерна DuPont для поддержки планирования проектов в сфере эксплуатации, модернизации и ликвидации химических предприятий. Технология СРМ возникла на базе таких применявшихся с давних пор технологий, как графики Гантта, LOB и т.п.

При использовании технологии СРМ должны быть известны сроки начала и окончания проекта, последовательность событий и взаимосвязи между ними, а также длительность выполнения работ, которые должны быть реализованы для свершения этих событий. Событие не свершится, пока не будут выполнены все предшествующие ему работы. Последовательность событий и выполненных между ними работ определяется технологическими и организационными факторами.

Сроки старта и завершения проекта определяются в начале процесса планирования с учетом внешних условий. Событием называется наступление некоторого четко определенного состояния. Работой называется некоторая задача, для решения которой требуется время и которая должна быть выполнена между двумя событиями. Начало и окончание работы соответствуют начальному и конечному событиям. Работы могут быть реальными (с ненулевой длительностью выполнения) и фиктивными (с нулевой длительностью выполнения), Начальное событие проекта — событие, которым не завершается ни одна работа. Конечное событие проекта — событие, которым не начинается ни одна работа. Критический путь — последовательность работ, объединяющих события, наиболее важные для соблюдения установленного срока реализации проекта. Критический путь определяется в процессе анализа длительности выполнения работ в сети. Такой анализ основан на взаимосвязях работ и информации о длительности их выполнения.

Планирование и контроль реализации проектов с применением технологии СРМ подразделяются на следующие этапы:

1. Представление структуры проекта в виде сетевого графика.

2. Определение времени, необходимого для выполнения каждой работы проекта.

3. Определение сроков начала и окончания всего проекта.

4. Расчет сроков начала и окончания каждой работы проекта.

5. Расчет резервов времени.

6. Выбор критической последовательности работ, которая обусловливает своевременную реализацию проекта (критического пути).

7. Контроль за выполнением работ, лежащих на критическом пути, а также субкритических работ (имеющих наименьшие резервы времени).

8. Возможный контроль за расходами проекта и за использованием ресурсов (метод CPM-COST и график использования ресурсов).

Для представления структуры проекта в виде сетевого графика необходимо знать организационные и технологические взаимосвязи между конкретными событиями, составляющими проект. Для определения последовательности свершения событий и выявления зависимостей между ними требуются знания о всех работах, которые должны быть выполнены. Также должны быть известны взаимосвязи конкретных работ. Как уже отмечалось, эти принципы лежат в основе построения сетевых графиков для любых сетей типа «работа — дуга».

Согласно технологии СРМ длительность выполнения любой работы можно однозначно определить на основе накопленного опыта: знании соответствующих норм времени, технологии, навыков применения конкретных процедур и т.п. Длительность выполнения работ указываются на сети зависимости под линиями, обозначающими эти работы.

Сроки начала и окончания проекта определяются лицами, планирующими проект, с учетом внешних требований и ограничений. Эти сроки могут быть обусловлены инвестиционным циклом, финансовыми возможностями и другими факторами.

Для каждого события сети можно рассчитать срок его совершения. В расчете учитываются технологические и организационные зависимости между событиями и работами, а также длительности выполнения работ. С целью контроля за ходом реализации проекта необходимо знать самые ранние сроки наступления событий в сети (СРС). Исходной точкой считается заданный срок начала проекта.

Для того чтобы рассчитать самый ранний возможный срок наступления события, лежащего на соединении нескольких работ, проводятся соответствующие вычисления для каждой пары событий, завершавшихся рассматриваемым событием, и выбирается максимальный срок. Расчет самых ранних возможных сроков наступления событий в сети называется просчетом сети «вперед». Однако с целью контроля за ходом реализации проекта также важно знать самые поздние допустимые сроки (СПС) наступления событий в сети. Для этого сеть просчитывается «назад». В качестве исходной точки выбирается срок завершения проекта.

Если событие лежит на разветвлении нескольких работ, то по результатам расчетов для каждой пары событий выбирается минимальный срок.

Самые ранние возможные и самые поздние допустимые сроки рассчитываются для всех событий сети. Таким образом, для проекта в целом и для всех составляющих его работ мы получаем следующую совокупность плановых параметров:

• длительность выполнения;

• самые ранние возможные и самые поздние допустимые сроки начала; • самые ранние возможные и самые поздние допустимые сроки окончания.

Следующий шаг — расчет резерва времени R,. для каждого события. Значение R,. показывает, насколько может задержаться выполнение последовательности работ, в которой наступает событие.

Критический путь можно определить на основании расчетов резервов времени для всех событий сети. Его образует последовательность работ, объединяющих события с наименьшими резервами времени. Критический путь представляет собой самую длинную дорогу в сети, а длительность ее прохождения равна сроку завершения проекта в целом.

Превышение резерва времени на критическом пути вызывает удлинение срока реализации всего проекта. В свою очередь, сокращение длительности выполнения критических работ позволяет раньше завершить проект.

Несомненно, технология СРМ представляет собой очень удобный инструмент планирования и контроля проектов с детерминированной структурой. Ее применение требует систематического осмысления взаимозависимостей между элементами проекта. Эта технология позволяет определять не только необходимые, но и реальные сроки выполнения работ, она позволяет установить как события, имеющие резервы времени, так и события, наступление которых необходимо ускорить для своевременной реализации проекта.

Благодаря внутренней прозрачности технология СРМ позволяет конкретизировать обсуждение проекта и уточнять возникающие вопросы, а также ограничить разброс оценок, что помогает принимать стандартизированные и более эффективные решения. Возможные отклонения от плана и «узкие места» можно выявлять раньше, что обеспечивает планирование и осуществление профилактических и регулирующих воздействий. Технология CPM позволяет применять современные информационные технологии, благодаря чему можно вносить в сеть любые изменения и исследовать возможные нарушения процесса реализации проекта. В конце концов технология СРМ концептуально очень прозрачна и математически несложна.

Однако необходимо учитывать, что применение технологии СРМ orраничивается сферой детерминироианпых закисимостей. Это означает, что работы в сети должны быть заранее определены на весь период реализации проекта, а их организационные и технологические взаимозависимости должны оставаться неизменными. Помимо этого, оценки длительности выполнения работ могут оказаться необъективными, т.е. быть слишком оптимистическими или пессимистическими. Существует опасность того, что концентрация внимания только на критическом пути приведет к бесконтрольности подкритических работ.

Технология MPM (англ. Metra Potential Method) была разработана в 1958 г. во Франции организацией SEMA. Это одна из сетевых тсхнологий управления проектами. При использовании технологии МРМ проект представляется в форме сетевого графика, иллюстрирующего зависимости между всеми его работами, а длительности выполнения конкретных работ и сроки их начала по отношению к предшествующим работам рассчитываются по определенным правилам с учетом имеющегося опыта.

Так же, как при использовании СРМ, с помощью MPM мы анализируем критические работы в сети искусственной детерминированной структуры. Однако в сети МРМ применяются одноточечные сетевые модели, что позволяет представлять дополнительные зависимости между работами. Это невозможно в двухточечных сетевых моделях типа СРМ и PERT. Для различения одно- и двухточечных сетей и технологии MPM работы обозначаются прямоугольниками с указанными внутри номерами и описаниями. Дуги графа показываются горизонтальными, вертикальными и наклонными стрелками.

Применение технологии М 'M подразделяется на семь основных этапов:

1. Определение проекта и подготовка к анализу его структуры.

2. Определение зависимостей между конкретными работами, входящими в состав проекта.

3. Составление сетевого графика, объединяющего все работы.

4. Определение предполагаемой длительности конкретных работ и указание cpoков иx начала по отношению к началу предшествующей работы.

5. Расчет самых ранних сроков начала и окончания работ.

6. Расчет срока завершения проекта в целом, самых поздних сроков начала и окончания работ.

7. Расчет резервов времени и определение критических работ.

Так же, как и при использовании других сетевых технологий (CPM, PERT), в роли предмета технологии MPM выступают проекты. При планировании реализации проекта необходимо выделить работы — его обособленные фрагменты, т.е. задачи с точно определенным началом и окончанием, для выполнения которых необходимы соответствующие средства и время. События обозначают окончание одной или нескольких работ и/ или начало одной или нескольких последующих работ. Событие наступает в конкретный момент, отмечаемый на оси времени, однако само событие не имеет временной протяженности.

В состав проекта может входить множество работ. С позиций планирования и реализации проекта важно точно определить содержание этих работ либо разбить их на более мелкие группы. Следующий шаг — определение работ, предшествующих другим работам или следующих за ними, т.е. установление их взаимозависимостей, При использовании технологии МРМ существенное значение имеет увязка каждой работы с непосредственно предшествующими ей работами.

В технологии МРМ, использующей одноточечные сетевые модели, работы и события представляются узлами (прямоугольниками) и дугами (стрелками). Узлами обозначаются работы, в прямоугольники вписываются номера работ, их обозначения и конкретная временная характеристика — начало, окончание либо длительности их выполнения. Дуги показывают направленность связей между узлами — работами, т.е. структурные зависимости между конкретными временж~ми характеристиками различных работ.

Согласно технологии MPM сетевой график имеет начальный узел, не представляющий никакой работы и обозначаемый «Start». Этот узел важен для последующего анализа, поскольку с него начинается расчет сроков начала конкретных работ. По умолчанию длительность начальной работы «Start» равна нулю. При создании сетевого MPM графика необходимо помнить, что он не может содержать замкнутых контуров и петель, дважды соединяющих одни и те же события. В отличие от технологии CPM в рассматриваемом графике отсутствуют фиктивные работы. Взаимосвязанные работы, объединенные причинно-следственными отношениями, образуют путь. Путь, ведущий от начальной работы к конечной, называется полным путем.

Согласно технологии МРМ мы используем детерминированные одноточечные сетевые модели. Длительность выполнения работы считается детерминированной переменной, поэтому длительности выполнения конкретных работ и возможные сроки их начала относительно предшествующих работ определяются на основе накопленного опыта и знаний с учетом фактических условий реализации. Чаще всего эти значения определяются лицами, непосредственно занимающимися реализацией как мероприятия в целом, так и его отдельных работ.

Благодаря применению направленных линий (дуг), показывающих связи между работами, а также цифровым обозначениям над и под этими линиями на сетевом графике можно точно определить срок начала каждой работы относительно срока начала непосредственно предшествующей ей работы. Применяются следующие принципы обозначения дуг:

• положительное значение над дугой означает самый ранний срок начала последующей работы, считая от момента начала предшествующей работы;

• отрицательное значение под обратной дугой означает самый поздний срок начала последующей работы, считая от момента начала предшествующей работы;

При фиксации отмеченных зависимостей возможны следующие ситуации:

• определен только самый ранний срок начала последующей работы относительно момента начала предшествующей работы

• определен точный срок начала последующей работы относительно момента начала предшествующей работы.

• определены самый ранний и самый поздний сроки начала последующей работы относительно момента начала предшествующей работы

• последующая работа должна начаться одновременно с предшествующей работой.

Достоинствами технологии МРМ считаются:

• ее пригодность для управления большими проектами;

• прозрачность концепции и невысокая вычислительная сложность;

• графическое представление в форме сетевого графика, позволяющее быстро идентифицировать взаимосвязи работ;

• возможность определения критических работ, требующих особого внимания с точки зрения своевременной реализации проекта;

• возможность легко распределить ответственность за конкретные фазы проекта благодаря наглядности сетевой модели;

• возможность оценки срока завершения проекта;

• выделение работ, которые могут быть начаты позже либо выполняться дольше без удлинения срока реализации всего проекта (расчет резервов времени для каждой работы);

• в процессе реализации проекта в любой момент времени можно проверить, выполняется ли он согласно графику, с задержкой либо с опережением.

В качестве недостатков технологии МРМ можно указать:

• MPM нельзя считать технологией принятия оптимальных решений, поскольку решение о начале реализации проекта принимается до начала ее применения;

• работы должны быть однозначно определены и неизменны, а зависимости межу ними постоянны, поэтому сеть оказывается формализованной и не позволяет гибко реагировать на изменения ситуации в ходе реализации проекта; длительности выполнения работ устанавливаются субъективно, в связи с чем на них отражается излишний оптимизм или пессимизм лиц, планирующих проект;

• существуют риск излишней концентрации внимания на критических работах и недостаток внимания к остальным работам и путям;

• МРМ нельзя считать технологией оценки проекта с точки зрения его привлекательности либо длительности реализации;

• проекты, особенно очень сложные, с течением времени претерпевают изменения, поэтому сеть, построенная в начале реализации проекта, через некоторое время может уже не соответствовать его структуре и содержанию;

• не все взаимосвязи работ можно установить заранее, на практике последовательности работ в некоторых проектах могут изменяться.

Контрольные вопросы

1. Сущность СРМ технологии и ее основные положения.

2. Схема применения технологии СРМ.

3. Представление структуры проекта в виде сетевого графика в технологии СРМ.

4. Определение времени, необходимого для выполнения каждой работы проекта в технологии СРМ.

5. Определение сроков начала, окончания проекта и резерва времени по технологии СРМ.

6. Определение критического пути по технологии СРМ.

7. Сущность МРМ технологии и ее основные положения.

8. Схема применения технологии МРМ.

9. Определение проекта и подготовка к анализу его структуры. Определение зависимости между работами в технологии МРМ. Составление сетевого графика.

10. Определение нормативной длительности реализации конкретных работ. Расчет сроков, резервов времени и определение критических работ по технологии МРМ.