Сетевое планирование и управление

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Экономический факультет

Кафедра «Теории и технологии в менеджменте»

 

 

 

РЕФЕРАТ

По курсу «Управленческая экономика»

На тему «Сетевое планирование и управление»

 

 

 

 

 

 

 

Магистр 1 курса по программе

«Стратегическое управление»

Шуляк В.П.

 

 

 

 

 

Ростов-на-Дону

2015

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
1.1 Понятие сетевого планирования и управления
1.2 Методы нахождения критического пути
1.3 Применение сетевого планирования и управления в экономике
2. Сетевые модели в оптимизации  процессов и принятии управленческих  решений
2.1 Постановка задач
2.2
2.3 Прогнозирование объемов перевозок авиакомпании
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В современном мире всё большее внимание начинает уделяться экономике. Это связано, прежде всего, с интернациональным развитием не только экономических, но и культурных, политических и общественных связей.

Данная работа, актуальна потому, что сетевое планирование и управление (СПУ) базируется на системном подходе, который применяется в экономике. Указанный подход находит широкое применение при анализе и решении различных проблем: при управлении организационными структурами, при разработке стратегических и операционных программ, при социально-экономическом прогнозировании, и во многих других ситуациях. Хотя на сегодняшний момент СПУ достаточно сильно развито и имеет в арсенале мощный экономико-математический потенциал.

Целью данной работы является сетевое планирование и управление (нахождение критического пути) в социально-экономических процессах, на основе которых разрабатывается информационная система.

Поставленная цель определяет, следующие, задачи:

1. рассмотреть понятие сетевого планирования и управления;
2. изучить теоретические аспекты сетевого планирования и управления;
3. рассмотреть методы нахождения критического пути;
4. рассмотреть применение сетевого планирования и управления в экономике;
5. рассмотреть разработку программного обеспечения «Сетевое планирование и управления».

Для написания данного реферата были использованы: российские и зарубежные научные труды, материалы компании «Донавиа», а также Интернет.

 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ  АСПЕКТЫ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ  И УПРАВЛЕНИЯ

 

1.1 Понятие сетевого планирования и управления

 

Математический аппарат сетевых моделей базируется на теории графов. Графом называется совокупность двух конечных множеств: - множества точек, которые называются вершинами, и множества пар вершин, которые называются ребрами. Если рассматриваемые пары вершин являются упорядоченными, т.е. на каждом ребре задается направление, то граф называется ориентированным: в противном случае неориентированным. Последовательность неповторяющихся ребер, ведущая от некоторой вершины к другой, образует путь. Граф называется связным, если для любых двух его вершин существует путь, их соединяющий; в противном случае граф называется не связным. В экономике чаще всего используются два вида графив: дерево и сеть. Дерево представляет собой связный граф без циклов, имеющий исходную вершину (корень) и крайние вершины; пути от исходной вершины к крайним вершинам называются ветвями. Сеть это ориентированный конечный связный граф, имеющий начальную вершину (источник) и конечную вершину (сток). Таким образом, сетевая модель представляет собой граф вида «сеть». В экономических исследования сетевые модели возникают при моделировании экономических процессов методами сетевого планирования и управления (СПУ).

Объектом управления в системах сетевого планирования и управления являются коллективы исполнителей, располагающих определенными ресурсами и выполняющих определенный комплекс операций, который призван обеспечить достижение намеченной цели, например, разработку нового изделия, строительства объекта и т.п.

Основой сетевого планирования и управления является сетевая модель (СМ), в которой моделируется совокупность взаимосвязанных работ и событий, отображающих процесс достижения определенной цели. Она может быть представлена в виде графика или таблицы. Основные понятия сетевой модели: событие, работа, путь. Работа характеризует материальное действие, требующее использование 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) = 4 означает, что работа (2,5) имеет продолжительность 5 единиц. К работам относятся также такие процессы, которые не требуют ни ресурсов, ни времени выполнения. Они заключаются в установлении логической взаимосвязи работ и показывают, что одна из них непосредственно зависит от другой, такие работы называются фиктивными и на графике изображаются пунктирными стрелками. Событиями называются результаты выполнения одной или нескольких работ. Они не имеют протяженности во времени. Событие свершается в тот момент, когда оканчивается последняя из работ, входящая в него. События обозначаются одним числом и при графическом представлении сетевая модель изображаются кружком (или иной геометрической), внутри которого проставляется его порядковый номер (t=1, 2,…,n). В сетевой модели имеется начальное событие (с номером 1), из которого работы только выходят, и конечное событие (с номером N), в которое работы только входят.

Путь это цепочка следующих друг за другом работ соединяющих начальную и конечную вершины, например, в приведенной выше модели путями являются L1=(1,2,3,7,10,11), L2=(1,2,4,6,11) и др. Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Путь имеющий максимальную длину, называют критическим и обозначают LKp, а его продолжительность tkp. Работы, принадлежащие критическому пути, называются критическими. Их несвоевременное выполнение ведет к срыву сроков всего комплекса работ.

Сетевая модель имеют ряд характеристик, которые позволяют определить степень напряженности выполнения отдельных работ, а также всего их комплекса и принять решение о перераспределении ресурсов. Перед расчетом СМ следует убедиться, что она удовлетворяет следующим основным требованиям:

1. События правильно пронумерованы т.е. для каждой работы (i , j) i.
2. Отсутствуют события (за исключением исходного), которым не предшествует хотя бы одна работа (событие 7).
3. Отсутствуют циклы, т.е. замкнутые пути, соединяющие событие с ним же самим (путь(2,4,3)).

Метод сетевого планирования и управления является методом решения задач исследования операций, в которых необходимо оптимально распределить сложные комплексы работ (например, строительство большого промышленного объекта, выполнение сложного проекта и т.п.). Метод, Program Evaluation and Review Technique (сокращенно PERT)- оценка программ и способ проверки, возник в 1958 г. в США, затем быстро был признан во всём мире. Методы СПУ используются при планировании сложных комплексных проектов, например, таких как:

• строительство и реконструкция каких-либо объектов;

• выполнение научно-исследовательских и конструкторских работ;

• подготовка производства к выпуску продукции;

• перевооружение армии;

• развертывание системы медицинских или профилактических мероприятий.

Характерной особенностью таких проектов является то, что они состоят из ряда отдельных, элементарных работ. Они обуславливают друг друга так, что выполнение некоторых работ не может быть начато раньше, чем завершены некоторые другие. Например, укладка фундамента не может быть начата раньше, чем будут доставлены необходимые материалы; эти материалы не могут быть доставлены раньше, чем будут построены подъездные пути; любой этап строительства не может быть начат без составления соответствующей технической документации и т.д.

СПУ состоит из трех основных этапов.

1. структурное планирование;

2. календарное планирование;

3. оперативное управление.

Структурное планирование начинается с разбиения проекта на четко определенные операции, для которых определяется продолжительность. Затем строится сетевой график, который представляет взаимосвязи работ проекта. Это позволяет детально анализировать все работы и вносить улучшения в структуру проекта еще до начала его реализации.

Календарное планирование предусматривает построение календарного графика, определяющего моменты начала и окончания каждой работы и другие временные характеристики сетевого графика. Это позволяет, в частности, выявлять критические операции, которым необходимо уделять особое внимание, чтобы закончить проект в директивный срок. Во время календарного планирования определяются временные характеристики всех работ с целью проведения оптимизации сетевой модели, которая улучшает эффективность использования какого-либо ресурса.

В ходе оперативного управления используются сетевой и календарных графики для составления периодических отчетов о ходе выполнения проекта. При этом сетевая модель может подвергаться оперативной корректировке, вследствие чего будет разрабатываться новый календарный план остальной части проекта.

Сетевая модель представляет собой план выполнения некоторого комплекса взаимосвязанных работ (операций), 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 и работы.

Термин работа используется в СПУ в широком смысле. Во-первых, это 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.

Во-вторых, это ожидание - протяженный во времени процесс, не требующий затрат труда (например, процесс сушки после покраски, старений металла, твердения бетона и т.п.).

В-третьих, это зависимость, или фиктивном работа - логическая связь между двумя или несколькими работами (событиями), не требующими затрат труда, материальных ресурсов или времени. Она указывает, что возможностей одной работы непосредственно зависит от результатов другой. Естественно, что продолжительность фиктивной работы принимается равной нулю.

Событие - эта 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. Отсюда двойственный характер события: для всех непосредственно предшествующих ему работ оно является конечным, а для всех непосредственно следующих за ним - начальным. При этом предполагается, что событие не имеет продолжительности и свершается как бы мгновенно. Поэтому каждое событие, включаемое в сетевую модель, должно быть полно, точно и всесторонне определено, его формулировка должна включать в себя результат всех непосредственно предшествующих ему работ.

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.

 

1.2 Методы нахождения критического пути

 

Метод критического пути – эффективный инструмент планирования расписания и управления сроками проекта.

В основе метода лежит определение наиболее длительной последовательности задач от начала проекта до его окончания с учетом их взаимосвязи. Задачи лежащие на критическом пути (критические задачи) имеют нулевой резерв времени выполнения и в случае изменения их длительности изменяются сроки всего проекта. В связи с этим при выполнении проекта критические задачи требуют более тщательного контроля, в частности, своевременного выявления проблем и рисков, влияющих на сроки их выполнения и, следовательно, на сроки выполнения проекта в целом. В процессе выполнения проекта критический путь проекта может меняться, так как при изменении длительности задач некоторые из них могут оказаться на критическом пути. Расчёт критического пути

Если начальный момент выполнения проекта положить равным нулю, то сроки окончания у первых работ сетевого графика, то есть работ, Время наступления любого события следует положить равным самому позднему времени окончания непосредственно входящих в это событие работ: считается, что работа в сетевом графике не может начаться, пока не завершены все предшествующие для нее работы.

В процессе решения - методом «эстафеты» - просматриваются все дуги сетевого графика. Пусть очередная просматриваемая дуга связывает вершины i и j. Если для вершины i определено предположительное время его свершения и это время плюс продолжительность работы больше предположительного времени наступления события j, тогда для вершины j устанавливается новое предположительное время наступления, равное предположительному времени наступления события i плюс продолжительность работы рассматриваемой дуги. Решение заканчивается, когда очередной просмотр дуг не вызывает ни одного исправления предположительного значения времени начала/окончания работ/событий. В результате может быть определено событие с самым поздним временем наступления, и путь от начальной вершины в эту конечную будет считаться критическим и определять продолжительность выполнения проекта. Наряду с общей продолжительностью выполнения проекта, критический путь определяет другие характеристики сетевого графика, играющие важную роль при планировании реализации нововведения, минимизации сроков и расходов на разработку.