Модели сетевого планирования и управления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Сетевое моделирование»

на тему «Модели сетевого планирования и управления»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Симферополь, 2012 г.

 

 

 

 

 

Задания к курсовой работе

Вариант №11

Постройте сетевую модель экспортной операции фирмы, занимающейся поставками мебели в зарубежные страны. Схема проведения операций включает работы, приведенные в структурно-временной таблице.

 

Содержание работ	Работа			Длительность
	коэффициент,	обозначение,	опорная,	дни
				tmin	tmax
Изготовление товара, поступление и перевозка на склад	0,1		-	28	31
Заключение  контракта	0,2		-	12	15
Оформление паспорта сделки	0,3		а1	2	3
Подготовка грузовой таможенной декларации (ГТД)	0,4		а2	2	5
Доставка товара за границу	0,5		а4	1	4
Проверка ГТД и ее подписание на таможне	0,6		а5	2	5
Проверка документов в банке и их подписание	0,7		а6	7	13
Оплата расходов по доставке	0,8		а6	4	7
Предъявление покупателю счета-фактуры	0,9		а7, а8	1	3
Списание с учета  реализованных товаров	1,0		а7	1	3
Списание накладных  расходов	1,1		а8, а9, а10	4	6
Зачисление на счет эквивалента  в инвалюте	1,2		а9, а10, а11	5	7

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Для иллюстраций условий и решений  многих задач люди пользуются графиками. По своей сути графики являются набором из множества точек и отрезков прямых соединяющих эти точки. Д. Кениг, который впервые объединил все схематические изображения, состоящие из совокупности точек и линий, общим термином “граф” и рассмотрел граф как самостоятельный математический объект. Теория графов нашла свое применение  в решении целого ряда экономических задач. Эту область приложения теории графов можно назвать: “Календарное планирование программ сетевыми методами”.

Программа определяет совокупность взаимосвязанных  операций, которые необходимо выполнить  в определенном порядке, чтобы достигнуть поставленной в программе цели. Операции логически упорядочены в том смысле, что одни операции нельзя начать, прежде чем не будут завершены другие. Операция программы обычно рассматривается как работа, для выполнения которой требуются траты времени и ресурсов. Как правило, совокупность операций программы не повторяется. До появления сетевых методов календарное планирование программ (т. е. планирование во времени) осуществлялось в небольшом объеме. Наиболее известным средством такого планирования был ленточный (линейный) график Ганта, задававший сроки начала и окончания каждой операции на горизонтальной шкале времени. Его недостаток заключается в том, что он не позволял восстановить зависимости между различными операциями (определяющие в значительной мере темпы реализации программы). В связи с повышением сложности современных программ потребовалась разработка более четких и эффективных методов планирования, обеспечивающих оптимизацию всего процесса осуществления программы. При этом эффективность интерпретируется как минимизация продолжительности выполнения программы c учетом экономических факторов использования имеющихся ресурсов. [1]

Организационное управление программами стало новой областью теоретических и прикладных исследований благодаря разработке двух аналитических методов структурного и календарного планирования, а также оперативного управления программами. Эти методы, разработанные почти одновременно в 1957-1958 гг. двумя различными группами, получили названия метод критического пути (СРМ – Critical Рath Мethod) и метод анализа и оценки программ (РЕRТ – Рrоgram Еvaluation and Review Тechnique).

Метод критического пути был предложен  фирмой Е. I. du Роnt de Nemours & Company для управления программами строительства, а затем  был развит к обобщен фирмой Маuсhlу Associates. Метод РЕRТ разработан консультативной фирмой по заказу военно-морского министерства США для календарного планирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ программы создания ракет «Поларис». [2]

В методах РЕRТ и СРМ основное внимание уделяется временному аспекту планов в том смысле, что оба метода в конечном счете определяют календарный план программы. Хотя эти методы были разработаны независимо, они отличаются поразительным сходством. Пожалуй, самым существенным различием первоначально было то, что в методе СРМ оценки продолжительности операций предполагались детерминированными величинами, а в метод РЕRТ — случайными. В настоящее время оба метода составляют единый метод сетевого планирования и управления (СПУ) программами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1 - Сетевые  модели планирования и управления

1.1. Сетевая модель и ее основные элементы

Сетевое планирование и управление (СПУ), система планирования и управления разработкой крупных народно-хозяйственных комплексов, научными исследованиями, конструкторской и технологической подготовкой производства новых видов изделий, строительством и реконструкцией, капитальным ремонтом основных фондов путем применения сетевых графиков. Система СПУ позволяет устанавливать взаимосвязь планируемых работ и получаемых результатов, более точно рассчитывать план, а также своевременно осуществлять его корректировку. СПУ — основа использования ЭВМ в управлении и создании АСУ (автоматизированных систем управления).

Система СПУ позволяет:

• формировать календарный план реализации некоторого комплекса работ;
• выявлять и мобилизовывать резервы времени, трудовые, материальные и денежные ресурсы;
• осуществлять управление комплексом работ по принципу "ведущего звена" с прогнозированием и предупреждением возможных срывов в ходе работ;
• повышать эффективность управления в целом при четком распределении ответственности между руководителями разных уровней и исполнителями работ.

Сетевое планирование и управление программами включает три основных этапа: структурное планирование, календарное  планирование и оперативное управление.

Этап структурного планирования начинается с разбиения программы на четко определенные операции. Затем определяются оценки продолжительности операций и строится сетевая модель (сетевой график, сеть), каждая дуга (стрелка) которой отображает работу. Вся сетевая модель в целом является графическим представлением взаимосвязей операций программы.

Сетевой моделью (другие названия: сетевой график, сеть) называется экономико-компьютерная модель, отражающая комплекс работ (операций) и событий, связанных с реализацией некоторого проекта (научно-исследовательского, производственного и др.), в их логической  и технологической последовательности и связи.

Анализ сетевой  модели, представленной в графической  или табличной (матричной) форме, позволяет, во-первых, более четко выявить взаимосвязи этапов реализации проекта и, во-вторых, определить наиболее оптимальный порядок выполнения этих этапов в целях, например, сокращения сроков выполнения всего комплекса работ. [3]

Конечной целью этапа календарного планирования является построение календарного графика, определяющего моменты начала и окончания каждой операции, а также ее взаимосвязи с другими операциями программы. Кроме того, календарный график должен давать возможность выявлять критические операции (с точки зрения времени), которым необходимо уделять особое внимание, чтобы закончить программу в директивный срок. Что касается некритических операций, то календарный план должен позволять определять их резервы времени, которые можно выгодно использовать при задержке выполнения таких операций или с позиций эффективного использования ресурсов.

Заключительным этапом является оперативное  управление процессом реализации программы. Этот этап включает использование сетевой модели и календарного графика для составления периодических отчетов о ходе выполнения программы. Сетевая модель подвергается анализу и в случае необходимости корректируется. В этом случае разрабатывается новый календарный план выполнения остальной части программы.

 

 

 

Основные элементы сетевой модели

Сетевая модель представляет собой план выполнения некоторого комплекса взаимосвязанных работ (оперший), заданного в специфической форме сети, графическое изображение которой называется сетевым графиком. Отличительной особенностью сетевой модели является четкое определение всех временных взаимосвязей предстоящих работ.

Главными элементами сетевой  модели являются события, работы и пути.

Работа характеризует материальное действие, требующее использования ресурсов, или логическое, требующее лишь взаимосвязи событий.

При графическом представлении  работа изображается стрелкой, которая  соединяет два события. Она обозначается парой заключенных в скобки чисел (i,j), где i — номер события, из которого работа выходит, а j — номер события, в которое она входит. Работа не может начаться раньше, чем свершится событие, из которого она выходит. Каждая работа имеет определенную продолжительность t (i,j)-Например, запись t (2,5) = 3 означает, что работа (2,5) имеет продолжительность 3 единицы.

Термин работа в СПУ имеет  три смысла:

1. действительная работа — протяженный во времени процесс, требующий затрат ресурсов (например, сборка изделия, испытание прибора и т.п.). Каждая действительная работа должна: быть конкретной, четко описанной и иметь ответственного исполнителя.
2. ожидание — протяженный во времени процесс, не требующий затрат труда (например, процесс сушки после покраски, старения металла, твердения бетона и т.п.).
3. зависимость, или фиктивная работа — логическая связь между двумя или несколькими работами (событиями), не требующими затрат труда, материальных ресурсов или времени. Она указывает, что возможность одной работы непосредственно зависит от результатов другой. Естественно, что продолжительность фиктивной работы принимается равной нулю. На графике фиктивные работа обозначаются пунктиром.

Событие — это момент завершения какого-либо процесса, отражающий отдельный этап выполнения проекта. Событие может являться частным результатом отдельной работы или суммарным результатом нескольких работ. Событие может свершиться только тогда, когда закончатся все работы, ему предшествующие. Последующие работы могут начаться только тогда, когда событие свершится.

Среди событий сетевой модели выделяют исходное и завершающее события. Исходное событие не имеет предшествующих работ и событий, относящихся к представленному в модели комплексу работ. Завершающее событие не имеет последующих работ и событий.

События на сетевом графике (или, как еще говорят, на графе) изображаются кружками (вершинами графа), а работы — стрелками (ориентированными дугами), показывающими связь между работами. Пример фрагмента сетевого графика представлен на рис. 1.

 

 

                                     

                                 Рис.1 – Фрагмент сетевого графика   

Путь — это цепочка следующих друг  за другом  работ, соединяющих начальную и конечную вершины.

Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Путь, имеющий максимальную длину, называют критическим и обозначают L_Kp, а его продолжительность — tкр. Работы, принадлежащие критическому пути, называются критическими. Их несвоевременное выполнение ведет к срыву сроков всего комплекса работ.

 

 

1.2. Правила построения сетевых моделей

При построении сетевого графа необходимо следовать следующим правилам:

• длина стрелки не зависит от времени выполнения работы (рис. 1.1.);

 

Рис. 1.1.

 

• для действительных работ используются сплошные, а для фиктивных - пунктирные стрелки (рис. 1.2.);

 

Рис.1.2.

 

• каждая операция должна быть представлена только одной стрелкой;
• не должно быть параллельных работ между одними и теми же событиями, для избежания такой ситуации используют фиктивные работы (рис.1.3.);

 

Рис. 1.3.

• следует избегать пересечения стрелок (рис.1.4.);

 

 

Рис. 1.4.

 

• не должно быть стрелок, направленных справа налево (рис. 1.5.);