Сетевое моделирование в управлении

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание на курсовую работу по теории менеджмента

«СЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В УПРАВЛЕНИИ»

ВАРИАНТ 15

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание выдал:                                                                          

доцент кафедры «ГиМУ»                                                          Шитухина Н.А.

 

Задание принял:                                                                       

ст. гр. ГМУ - 12                                                                        Скороделова А.П.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Одной из основных проблем управления большими системами является проблема, управления комплексами взаимосвязанных операций (работ), которая получила название исследование операций. Именно в этой области были предложены системы сетевого планирования и управления.

Сетевой график – это информационная модель, отображающая процесс выполнения комплекса работ, направленных на достижение единой цели. Цель сетевого планирование – воздействие на управление, а управление призвано поддерживать рациональный режим работы, восстанавливать нарушенное состояние подвижного равновесия динамических систем, обеспечивая слаженную работу всех ее звеньев. При этом управление системой ведется по ряду параметрам: времени, стоимости, ресурсам, технико-экономическим показателям. Однако наиболее распространенными являются системы с параметром «время».

Процесс управления при представлении управляемой системы в виде модели существенно упрощается. Основой сетевого планирования и управления является сетевой график, отражающий технологическую и логическую взаимосвязь всех операций предстоящей работы. Он состоит из трех составных частей (главных понятий), таких как «работа», «событие» и «путь».

Чем сложнее и больше планируемая работа или проект, тем сложнее задачи оперативного планирования, контроля и управления. В этих условиях применение календарного графика не всегда может быть достаточно удовлетворительным, особенно для крупного и сложного объекта, поскольку не позволяет обоснованно и оперативно планировать, выбирать оптимальный вариант продолжительности выполнения работ, использовать резервы и корректировать график в ходе деятельности.

Перечисленные недостатки линейного календарного графика в значительной мере устраняются при использовании системы сетевых моделей, которые позволяют анализировать график, выявлять резервы и использовать электронно-вычислительную технику. Применение сетевых моделей обеспечивает продуманную детальную организацию работ, создает условия для эффективного руководства.

Весь процесс находит отражение в графической модели, называемой сетевым графиком. В сетевом графике учитываются все работы от проектирования до ввода в действие, определяются наиболее важные, критические работы, от выполнения которых зависит срок окончания проекта. В процессе деятельности появляется возможность корректировать план, вносить изменения, обеспечивать непрерывность в оперативном планировании. Существующие методы анализа сетевого графика позволяют оценить степень влияния вносимых изменений на ход осуществления программы, прогнозировать состояние работ на будущее. Сетевой график точно указывает на работы, от которых зависит срок выполнения программы.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что диапазон применения сетевого планирования и управления весьма широк: от задач, касающихся деятельности отдельных лиц, до проектов, в которых участвуют сотни организаций и десятки тысяч людей (например, разработка и создание крупного территориально-промышленного комплекса)

 

1.ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

 

Одним из известных методов, позволяющих достаточно эффективно управлять проектами, является временной «график  Ганнта»- для неслож- ных проектов. Генри Лоуренс Ганнт  (1861 – 1919) был одним из известных учеников Фредерика Уинслоу Тейлора (1856 – 1915). Американский инженер Ганнт интересовался уже не отдельными операциями и движениями, как его учитель, а производственными процессами в целом.  Согласно Ганнту «основные различия между наилучшей сегодняшней и прежними систе- мами состоят в  способах планирования и распределения задач, а также способах распределения поощрений за их выполнение». Следуя этому принципу, Ганнт поставил цель усовершенствовать механизмы функцио- нирования предприятий путем обновления систем формирования задач и распределения поощрений и премий. Ганнт является первооткрывателем в области оперативного управления и календарного планирования деятельности предприятий; он разработал целую систему плановых графиков («графики Ганнта» ), позволивших благодаря их высокой информативности осуществлять контроль за запланированными и составлять календарные планы на будущее.  В числе первых методов управления проектами в конце 50-х годов были разработаны методы сетевого планирования и управления: метод CPM (Critical Path Method, 1957 г.), который применили при строительстве и ремонте химических заводов Дю Пона. Это  – метод критического пути при фиксированном числе работ для составления расписания. Почти в это же время, в 1958 г. появился  метод  PERT (Program Evaluation and Review Technique) – метод оценки и пересмотра программ. Он возник при решении задачи перевооружения военно-морского флота Америки. CPМ использует предположение: "времена всех работ определенные величины". PERT использует три временных оценки для каждой работы, в результате чего каждая работа оценивается математическим ожиданием времени ее выполнения и дисперсией. Разновидностью данного метода стал метод PERT- Cost, который использует в параметрах сети стоимостные оценки работ.  

В отличие от графиков Ганнта методы PERT и CPM применялись для сложных проектов из 1000 работ. С начала 70-х годов XX века сетевые модели начали широко внедряться для управления и планирования процессами создания и освоения новых изделий на машиностроительных предприятиях СССР, в частности в авиационной промышленности. Два этих метода  (PERT + CPM) стали известны  как методы сетевого планирования. Основным плановым документом в системе сетевого планирования и управления (СПУ) является сетевой график (сетевая модель, или просто сеть), представляющий собой информационно-динамическую модель, в которой изображаются взаимосвязи и результаты всех работ, необходимых для достижения конечной цели разработки. В сетевом графике детально или укрупнено показывается, что, в какой последовательности, когда (за какое время), для чего необходимо выполнить, чтобы обеспечить окончание всех работ не позже заданного (директивного) срока. Сетевая модель отражает логическую последовательность и взаимосвязи работ, которые должны быть выполнены для того, чтобы достигнуть определенную цель. Сетевая модель (график) (СМ) – конечный ориентированный граф, в котором одна вершина не имеет входных дуг (начальных вершин) и одна вершина не имеет исходных дуг (конечных вершин). Граф - это схема, состоящая из заданных точек (вершин), соединенных определенной системой линий. Отрезки, соединяющие вершины, называются ребрами (дугами) графа. Ориентированным называется такой граф, на котором стрелкой указаны направления всех его ребер (дуг). Графы носят название карт, лабиринтов, сетей, диаграмм. Исследование этих схем проводится методами теории, получившей название "теория графов". Теория графов оперирует понятием пути, под которым понимается такая последовательность ребер, когда конец каждого предыдущего ребра сов- падает с началом последующего. Понятие контура означает конечный путь, у которого начальная вершина совпадает с конечной вершиной. Другими словами, сетевой график - это ориентированный граф без контуров, ребра которого имеют одни или несколько числовых характеристик. Ребрами изображаются на графе работы, а вершинами графа - события. Исторически сложившееся представление графа состоит из двух основных элементов: работа и событие.

 Современное  представление графа отличается от ранее разработанного. В конце ХХ века элементная база графа сужается до одного понятия: процесс, который имеет начало, завершение и длительность. 

 

2.СЕТЕВОЙ ГРАФИК  И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ

 

Структурное планирование включает в себя несколько этапов:

1.разбиение проекта на совокупность отдельных работ, выполнение которых необходимо для реализации проекта;

2.построение сетевого графика, описывающего последовательность выполнения работ;

3.оценка временных характеристик работ и анализ сетевого графика.

Основную роль на этапе структурного планирования играет сетевой график.

Сетевой график – это график производства с установленными расчетами, сроками.

Сетевой график должен удовлетворять следующим свойствам.

1. Каждой работе соответствует одна и только одна вершина. Ни одна работа не может быть представлена на сетевом графике дважды. Однако любую работу можно разбить на несколько отдельных работ, каждой из которых будет соответствовать отдельная вершина графика.

2. Ни одна работа не может быть начата до того, как закончатся все непосредственно предшествующие ей работы. То есть если в некоторую вершину входят дуги, то работа может начаться только после окончания всех работ, из которых выходят эти дуги.

3. Ни одна работа, которая непосредственно следует за некоторой работой, не может начаться до момента ее окончания. Другими словами, если из работы выходит несколько дуг, то ни одна из работ, в которые входят эти дуги, не может начаться до окончания этой работы.

4. Начало и конец проекта обозначены работами с нулевой продолжительностью. Такие работы называются вехами и обозначают начало или конец наиболее важных этапов проекта.

Сетевая модель – это план выполнения некоторого комплекса взаимо-связанных работ, заданного в форме сети, графическое изображение которой называется сетевым графиком.

Основные элементы сетевой модели:

1. Операцией (работой) называется любое целенаправленное действие, приводящее к достижению определенных результатов.

      Операции по отношению к затратам средств и времени на их осуществление подразделяются на действительные и фиктивные.

2. Действительная операция – операция. На осуществление которой необходимо затратить время или ресурсы.
3. Зависимость (фиктивная работа) – операция, на осуществление которой не требуется никаких затрат.
4. Ожидание – это технологический или организационный перерыв между работами, необходимый при выбранной схеме производственных работ. Процесс, который требует только затрат времени.
5. Событие – это результат выполнения или факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для последующих работ.

 

 

 

6. Предшествующие работы – это работы, выполнение которых является непосредственным условием начала данной работы.
7. Последующие работы – это работы, для которых одним из непосредственных условий их начала является выполнение данной работы. Конечное событие данной работы является начальным событием последующих работ.
8. Исходные работы сетевого графика – это работы, для которых в данной сетевой модели не вводится условие их начала, то есть отсутствуют предшествующие работы.
9. Исходное событие – это начальное событие исходных работ.
10. Завершающие работы – это работы, выполнением которых достигается конечная цель.
11. Завершающее  событие – это конечное событие завершающих работ.
12. Продолжительность работы – это время выполнения данной работы в единицах времени, единых для данного процесса (сетевого графика).
13. Путь – это любая непрерывная последовательность зависимостей в сетевом графике.
14. Полный путь – это путь от исходного до завершающего события сетевого графика.
15. Критический путь – это полный путь наибольшей продолжительности. (Продолжительностью критического пути определяется срок достижения конечной цели)

16. Частным резервом времени работы называют количество рабочего времени, на которое может быть увеличена продолжительность этой работы или перенесено её начало так, чтобы при этом не изменилось раннее начало последующих работ.
17. Под общим (полным) резервом времени понимают количество рабочего времени, на которое может быть увеличена продолжительность данной работы при условии, что продолжительность самого наибольшего из путей, проходящих через эту работу, не превышает длины критического пути.
18. Подкритический путь – это путь, длина которого несколько меньше критического пути, называют подкритическим. При сокращении продолжительности работ на критическом пути подкритический путь может стать критическим.
19. Критическая зона – это совокупность критических и подкритических путей. Выявление в сетевом графике критической зоны позволяет выявить работы, на которые нужно обращать внимание при необходимости сокращения сроков строительства, либо при проектировании сетевого графика, либо при контроле за ходом строительства.