Элементы сетевой модели и их характеристики, правила построения

Курсовая работа

По дисциплине: менеджмент

Тема: «Сетевое планирование и управление в менеджменте».

Вариант № 5

 

 

Выполнил:

Проверил:

 

Химки 2010

 

 

Содержание:

 

Введение. 3

1 Теория сетевого планирования в менеджменте. 5

1.1.Сущность сетевого планирования и управления. 5

1.2.Элементы сетевой модели и их характеристики, правила построения 6

1.3. Оптимизация и критерии оптимизации. 13

1.4. Область использования сетевой модели. 18

2 Построение и оптимизация сетевой модели. 20

2.1.Исходные данные для построения сетевой модели. 20

2.2. Графическое изображение сетевой модели. 21

2.3.Анализ сетевой модели и определение критического пути. 21

2.4. Расчеты собственных системных характеристик элементов. 23

2.5.Алгоритм оптимизации сетевой модели. 25

2.6. Результат оптимизации. 26

2.7. Сетевая модель после оптимизации. 28

Заключение. 29

Список использованной литературы.. 30

Введение

Сетевое планирование и управление (СПУ) – это комплекс графических и расчетных методов, организационных мероприятий, обеспечивающих моделирование, анализ и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок, например таких как: разработка туристской услуги, исследование системы управления организацией, маркетинговое исследование, разработка стратегий организации и др.

Сетевое планирование предполагает выполнение следующих этапов:

1. Разрабатываются планы выполнения всех отдельных работ комплекса; определяется трудоемкость выполнения, необходимые трудовые и иные ресурсы.

2. Устанавливается взаимосвязь работ и их относительный порядок выполнения.

3. Формируются события и присваиваются им номера по рассмотренным ранее правилам. Результаты выполнения этапов оформляются в виде таблицы

4. Составляется сетевой график (модель) по соответствующим правилам.

5. Выполняется расчет всех параметров сети и определяется критический путь.

6. Выполняется анализ сети. По коэффициентам напряженности и резервам времени классифицируются пути и работы.

7. Выполняется оптимизация сети – частная или комплексная по одному из критериев. При использовании частного критерия «минимум времени выполнения всего комплекса работ» определяется возможность сокращения продолжительности работ критического пути за счет ненапряженных путей – перераспределение ресурсов (перевод части работников на работы критического пути), т.е. проводится варьирование количества работников для работ ненапряженных и критического пути.

Основная цель сетевого планирования- сокращение до минимума продолжительности проекта.

Задача сетевого планирования состоит в том, чтобы графически, наглядно и системно отобразить и оптимизировать последовательность и взаимозависимость работ, действий или мероприятий, обеспечивающих своевременное и планомерное достижение конечных целей. Для отображения и алгоритмизации тех или иных действий или ситуаций используются экономико-математические модели, которые принято называть сетевыми моделями, простейшие из них - сетевые графики. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции имеет возможность системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами.

Теория сетевого планирования в менеджменте

Сущность сетевого планирования и управления

 

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 путём применения сетевых графиков. Система СПУ позволяет устанавливать взаимосвязь планируемых работ и получаемых результатов, более точно рассчитывать план, а также своевременно осуществлять его корректировку.

Сетевое планирование и управление включает три основных этапа:

1. Структурное планирование.

2. Календарное планирование.

3. Оперативное управление.

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

Календарное сетевое планирование предусматривает определение моментов времени начала и окончания каждой работы и другие временные характеристики сетевого графика. Это позволяет, в частности, выявлять критические операции и пути сетевой модели, которым необходимо уделять особое внимание, чтобы закончить проект в директивный срок. Во время календарного планирования определяются все временные характеристики всех работ и событий с целью оптимизациисетевой модели, которая позволит улучшить эффективность использования какого-либо ресурса (трудовых ресурсов, времени, денежных средств и др.).

В ходе оперативного сетевого управления используются оптимизированный сетевой график и календарные сроки для составления периодических отчетов о ходе выполнения проекта. При этом модель может подвергаться оперативной корректировке, вследствие чего будет разрабатываться новые параметры остальной части сетевой модели.

Сетевая модель представляет собой описание комплекса работ (комплекса операций, проекта). Под ним понимается всякая задача, для выполнения которой необходимо осуществить достаточно большое количество разнообразных действий. Это может быть и строительство здания, корабля, самолета, или создание любого другого сложного объекта, и разработка проекта этого сооружения, и собственно процесс построения планов реализации проекта.

Сетевая модель может быть представлена в графическом виде, в виде систем управлений или в виде таблиц.

Элементы сетевой модели и их характеристики, правила построения

 

Элементами сетевой модели являются: работы, события, пути.

Работа – это либо любой активный трудовой процесс, требующий затрат времени и ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов (событий), либо пассивный процесс не требующий затрат труда, но занимающий время, либо, наконец, связь между какими-то результатами работ (событиями), называемая фиктивной работой. Обычно действительные работы в сетевом графике обозначаются сплошными стрелками (    ), а фиктивные работы – пунктирными (     ).

Событие– это итог проведенных работ, который дает начало для дальнейших (последующих) работ. Событие не имеет продолжительности во времени. Событие, за которым начинается данная работа, называется начальнымдля данной работы; оно обозначается символом i. Событие, которое наступает после выполнения данной работы, называется конечным для данной работы; оно обозначается символом j.

В каждой сети имеются два крайних события – исходное и завершающее. Исходным называется событие в сети, не имеющее предшествующих событий и отражающее начало выполнения всего комплекса работ. Оно обозначается символом I. Завершающим называется событие, которое не имеет последующих событий и показывает достижение конечной цели выполнения комплекса работ. Оно обозначается символом К. В одно и то же событие может входить и выходить из него несколько видов работ.

Путь – это любая последовательность работ в сетевом графике, в котором конечное событие каждой работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Если известна продолжительность каждой работы t_ij, то для каждого пути может быть вычислена его общее время выполнения – длина, т. е. общая сумма продолжительности всех работ пути Т_Li.

В сетевом графике следует различать несколько видов путей:

1) полный путь – путь от исходного события до завершающего; полный путь с максимальной продолжительностью называется критическим путем L_кр;

2) путь, предшествующий данному событию, – путь от исходного события до данного;

3) путь, следующий за данным событием, – путь от данного события до завершающего;

4) путь между событиями i и j;

5) подкритический путь – полный путь, ближайший по длительности к критическому пути;

6) ненагруженный пут ь – полный путь, длительность которого значительно меньше длительности критического пути.

 

 

Собственные характеристики работ

К собственным характеристикам работ относятся:

– ij – двойные индексы работ, указывают место работы в сетевой модели и взаимосвязь с другими работами и событиями; i – индекс события предшествующей началу работы; j – индекс события, последующего за окончанием работы;

– Q_ij – трудоемкость работы в человеко-часах или в человеко-днях;

– m_ij – количество исполнителей, человек;

– t_ij – продолжительность выполнения работы в часах (или днях);

продолжительность работы – величина переменная и вычисляемая:

                                t_ij = Q_ij / m_ij.                                                         (1)

Системные характеристики событий

К системным характеристикам событий относятся: номера (индексы) событий, ранние и поздние сроки наступления событий и резервы времени событий.

Номера событий – i или  j; система нумерации должна обеспечивать условия: для каждой работы индексы i, j должны быть в отношениях i < j.

Ранний срок наступления события – Т_pi – это время, которое необходимо для выполнения всех работ, предшествующих данному событию. Оно равно наибольшей из продолжительности путей, предшествующих данному событию.

Для исходного события T_pо = 0.

Для всех остальных событий

                    Т_pi = max {Т_pc'.+ t_c'i} или                                              (2)

                    ,                                                             (2,а)

где max – максимум берется по всем работам (ij) одного из предшествующих путей событию i (рис. 1);

с' – индекс события (вместо i) в формуле (2), предшествующего событию i, для которого определяется Т_pi.

с – индекс события I в формуле (2,а), для которого определяется Т_pi.

 

 

Рис.1 Схема расчета раннего срока наступления события i по формулам (2) и (2,а)

 

Поздний срок наступления события T_пi – это такое время наступления события i, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события сети. Поздний срок наступления любого события равен разности между продолжительностью критического пути и наибольшей из продолжительности путей, следующих за событием i. Поздние сроки свершения событий рассчитываются от текущего к завершающему событию. Для завершающего события , для всех остальных событий (рис. 2).

                     или                                                       (3)

                     ,                                                     (3,а)

где - продолжительность критического пути;

   с – текущее значение события i, для которого определяется поздний срок наступления события;

    k – завершающее событие;

    j – событие, последующее за событием i.

 

 

 

 

Рис.2 Расчет позднего срока T_ni наступления события i по формулам (3) и (3,а)

Резерв времени наступления события R_i – это такой промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление события i без нарушения сроков завершения проекта в целом. Начальные и конечные события критических работ имеют нулевые резервы событий.

                                                                                                 (4)

Рассчитанные численные значения временных параметров событий допустимо записывать прямо в вершине сетевого графика (рис. 3).

 

 

Рис.3 Отображение временных параметров событий в вершинах сетевого графика

 

 

Системные характеристики работ

R_ij – полный резерв работы показывает, на какое время может быть увеличена продолжительность t_ij отдельной работы ij, чтобы при этом - длина максимального из путей, проходящих через эту работу не превысила бы длины критического пути;

                                                 ,                                            (5)

 - свободный резерв времени работы ij – это та часть полного резерва, которая сохраняется у нее при условии, что конечное событие работы совершится в самый ранний срок, т.е. это резерв времени только данной работы, позволяющий увеличить ее продолжительность, не вызвав изменений ранних сроков совершения начального и конечного события остальных работ:

                                         ;                                      (6)

Свободный резерв времени используются как вспомогательный параметр при необходимости более детального анализа конкретных ситуаций, возникающих в ходе выполнения работ;

- частный резерв времени работы ij – это максимальный запас времени, на который можно задержать начало работы или (если она началась в ранний срок) увеличить ее продолжительность, не изменяя ранних сроков начала последующих работ:

                                           ;                                              (7)

- независимый резерв времени работы ij – это запас времени, при котором все предшествующие работы заканчиваются в поздний срок, а все последующие – начинаются в ранние сроки. Использование этого резерва не влияет на величину резервов времени других работ:

                                     ;                                          (8)

Работы, лежащие на критическом пути, резервов времени не имеют;

- резерв трудовых ресурсов (исполнителей работ):

                                  .                                      (9)

Правила построения сетевой модели

Правило 1. Сеть имеет только одно начальное событие и только одно конечное событие.

Правило 2. Сеть вычерчивается слева направо. Желательно, чтобы каждое событие с большим порядковым номером изображалось правее предыдущего. Для каждой работы (i–j) должно выполняться i<j. Общее направление стрелок, изображающих работы, также должно быть расположено слева направо, при этом каждая работа должна выходить из события с меньшим номером и входить в событие с большим номером.

Правило 3. Если в процессе выполнения работы начинается другая работа, использующая результат некоторой части первой работы, то первая работа разбивается на две: причем часть первой работы от начала (0) до выдачи промежуточного результата, т. е. начало второй работы и оставшаяся часть первой работы, выделяются как самостоятельные.

Правило 4. Если «n» работ начинаются и кончаются одними и теми же событиями, то для установления взаимно-однозначного соответствия между этими работами и кодами необходимо ввести (n-1) фиктивных работ. Они не имеют продолжительности во времени и вводятся в данном случае лишь для того, чтобы упомянутые работы имели разные коды.

Правило 5. В сети не должно быть событий, в которые не входит ни одной работы, кроме исходного события. Нарушение этого правила и появление в сети, кроме исходного, еще одного события, в которое не входит ни одной работы, означает либо ошибку при построении сетевого графика, либо отсутствие (непланирование) работы, результат которой необходим для начала работы.

  Правило 6. В сети не должно быть событий, из которых не выходит ни одной работы, кроме завершающего события. Нарушение этого правила и появление в сети, кроме завершающего, еще одного события, из которого не выходит ни одной работы, означает либо ошибку при построении сетевого графика, либо планирование ненужной работы, результат которой никого не интересует.

Правило 7. События следует нумеровать так, чтобы номер начального события данной работы был меньше номера конечного события этой работы.

Правило 8. В цепи не должно быть замкнутого контура.

Построение сети является лишь первым шагом на пути к построению календарного плана. Вторым шагом является расчет сетевой модели, который выполняют на сетевом графике, пользуясь простыми правилами и формулами,или используют математическое представление сетевой модели в виде системы уравнений, целевой функции и граничных условий Третий шаг – оптимизация модели.