Метод GERT (Graphical Evaluation and Review Technique) – технология оценки и просмотра графика.

В данном методе, разработанном в 1966 г., стохастический подход (см. выше метод PERT)распространяется на топологию сети, то есть на состав работ и связи между ними. По этой причине в сетевой модели допускаются альтернативные работы.

Кроме того, в сети данного вида допускаются петли, то есть возврат к выполненным ранее работам, что дает возможность отражать при моделировании периодически повторяющиеся производственные операции.

Расчет ожидаемой длительности работ, их дисперсии и среднеквадратического отклонения с учетом вероятностного характера состава работ и связей между ними проводится на основе сложных зависимостей. Пример сети, формируемой с применением метода GERT, показан на рис. 12.

Методы, реализующие оптимизацию проектов по параметрам «время – ресурсы – стоимость»: CPM-COST, PERT-COST и др.

Все рассмотренные выше методы СПУ позволяют оптимизировать сетевую модель проекта по критериям времени (минимизация) и ресурсов, главным образом, трудовым (минимизация, выравнивание загрузки). Методы CPM-COST, PERT-COST и некоторые другие позволяют также оптимизировать исходный вариант сети по критерию стоимости (бюджета) проекта, осуществляя ее минимизацию или обеспечивая равномерное расходование средств.

Рис. 12. Пример сетевого графика, сформированного по методу GERT

Модели, интегрирующие временные диаграммы

И сетевую модель

В качестве подобных интегрированных моделей рассматриваются два вида моделей проектного управления:

1) Система вех (milestones system), сочетающаяся с графиком Гантта.

2) Временно-ориентированная сеть (time scaled network) – объединение сетевого графика с временнóй диаграммой.

Система вех начала применяться до появления СПУ в начале 50-х годов прошлого века. При этом на графике Гантта обозначаются события (вехи), имеющие наиболее важное значение для реализации проекта. Систему вех можно рассматривать как методику проектного управления, занимающую промежуточное положение между временной (линейной) диаграммой и СПУ.

Временно-ориентированная сеть появилась после изобретения сетевой модели и представляет собой продукт объединения сетевого графика и временнóй (линейной) диаграммы. В отношении временно-ориентированной сети применим также термин «сетевая версия диаграммы Ганнта». Сетевая версия диаграммы Гантта отличается от традиционной наличием логических зависимостей между работами. При этом канонический сетевой график и сетевую версию диаграммы Гантта можно рассматривать как две основные формы представления одной и той же сетевой модели.

Существуют две разновидности временно-ориентированной сети. Первая разновидность представляет собой временно-ориентированную сеть, построенную на базе сетевого графика типа «дуга – работа», соответствующего методам CPM или PERT. В этом случае дуга, отображающая работу, представляется в виде вертикальной и горизонтальной частей, сходящихся под прямым углом. Горизонтальная часть дуги ориентируется по временной шкале, расположенной на горизонтальной оси. Ее длина пропорциональна времени выполнения работы (напомним, что в каноническом сетевом графике ориентация дуги по временной шкале не производится и ее длина не имеет значения).

Вторая разновидность представляет собой временно-ориентированную сеть, построенную на базе сетевого графика типа «вершина – работа», соответствующего методу MPM. В этом случае по временной шкале, расположенной на горизонтальной оси, ориентируется прямоугольник, отображающий работу. Его горизонтальные линейные размеры пропорциональны времени выполнения работы. Пример данной разновидности временно-ориентированной сети показан на рис. 13.

В результате объединения с временной (линейной) диаграммой сетевая модель приобрела полезные качества, характерные ранее только для линейной модели. В частности, появилась возможность планировать одновременное окончание различных работ, начало следующей работы с некоторым опережением по отношению к окончанию предыдущей, либо наоборот – с некоторой временной задержкой и т.п. Для того чтобы реализовать эти возможности в канонической сети, требовалось разбиение работ на части или искусственное включение в сетевую модель работ-ожиданий, что приводило к усложнению сетевого графика и процесса его разработки.

ТЕХНОЛОГИЯ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ

В ОРГАНИЗАЦИИ-РАЗРАБОТЧИКЕ

Можно выделить три этапа применения методов СПУ для планирования и управления проектами создания ИС [7]: разработка первоначального исходного сетевого плана, оптимизация плана и построение его в соответствии с ограничениями, отслеживание выполнения сетевого плана.

Рис. 13. Сетевая версия диаграммы Гантта (вторая разновидность)

Этап 1.Разработка первоначального исходного сетевого плана. Последовательность разработки первоначального сетевого плана для выполнения всего объема проектных работ по созданию ИС сводится к выполнению трех совокупностей организационных, информационных и технологических процедур.

Первая группа процедурзаключается в ступенчатой декомпозиции (выделении отдельных частей) процесса разработки ИС и определении состава работ сети для выделяемых комплексов технологических операций по созданию ИС. Декомпозиция осуществляется с учетом следующих факторов:

- информации об архитектуре ИС, имеющейся к моменту разработки сетевой модели;

- принятых в организации основных этапов разработки ИС;

- организационной структуры фирмы, разрабатывающей ИС.

Возможная схема декомпозиции проектных работ при осуществлении крупного проекта (он именуется на схеме программой) показана на рис. 14.

После осуществления декомпозиции назначаются ответственные исполнители, которые обеспечивают формирование первичных сетей по выделенным в процессе декомпозиции комплексам технологических операций разработки ИС. При этом определяются состав работ и логические зависимости между ними, ресурсные характеристики работ (прежде всего – состав и количество исполнителей), рассчитываются временные показатели первичной сети, включая общие сроки выполнения выделенного комплекса работ.

При построении первичных сетей в сети одного подразделения неизбежно появляются работы, в результатах выполнения которых нуждаются другие подразделения, и наоборот. Таким образом, возникают предпосылки для объединения первичных сетей.

После того как сетевые графики на нижнем уровне построены, происходит выполнение процедур второй группы – сшивка первичных графиков и постепенная их интеграция с целью получения в конечном итоге согласованного агрегированного графика для высших уровней руководства разрабатывающей организации. При проведении сшивки уточняются состав, взаимосвязи и наименования всех работ сети; для сетевого графика типа «дуга – работа» присваиваются сквозные номера всем событиям сети.

Как для первичных сетей, так и для интегрированной сети расчет временных показателей проводится по формулам (1) – (20) с учетом принятого метода СПУ.

Основными формами наглядного представления разработанной сетевой модели являются, как указывалось, канонический сетевой график и сетевая версия диаграммы Гантта – временно-ориентированная сеть (см. выше рис. 9, 10, 13), с помощью которой отображается календарный линейный план выполнения проектных работ, соответствующий сетевому графику. На основе календарного линейного плана выполнения проектных работ решается задача планирования использования ресурсов, прежде всего трудовых. Потребность в ресурсах по сетевому графику определяется путем построения графика (гистограммы) загрузки ресурсов (см. выше рис. 11).

Определяются также бюджет (планируемые затраты финансовых ресурсов) работ, этапов и проекта в целом, их трудоемкость и т.п.

После этого выполняется третья группа процедур по разработке сетевого графика, которые заключаются в комплексном расчете основных показателей сети.

Современные программные средства, ориентированные на решение задач проектного управления, позволяют формировать множество итоговых сообщений как в графической форме, так и в форме таблиц. Принципиальное значение имеет, в частности, таблица «Календарный план», представленная на рис. 15, которая содержит двойную временную оценку выполнения работ и два вида временных резервов.

Этап 2. Оптимизация плана и построение его в соответствии с ограничениями. На этом этапе происходит процесс корректировки исходного сетевого графика, который называют его оптимизацией, подразумевая под этим последовательное улучшение сети с целью достижения директивного срока, установленного заказчиком, или равномерного использования (в ряде случаев – обеспечения минимальных затрат) различных видов ресурсов [7]. Как правило, оптимизация осуществляется по следующим критериям:

• время;

• затраты трудовых и материальных ресурсов;

• бюджет (затраты финансовых ресурсов);

• технико-экономические показатели разрабатываемой системы.

Рис. 14. Возможная декомпозиция проектных работ

Рис. 15. Таблица «Календарный план»

Ниже рассматриваются первые два направления оптимизации, которые реализуются при управлении практически всеми проектами.

Первоначально сеть корректируется по критерию «время» без учета других ограничений. Существует несколько способов совершенствования сетевых графиков. Один из них основан на оценке величины директивных (договорных, первоначально согласованных с заказчиком, определенных экспертно или иным способом без использования сетевой модели) сроков окончания работ t_дир в сравнении со сроками, определяемыми по критическому пути сетевого графика t_кр.

Если t_кр = t_дир , корректировка сети не производится.

Если t_кр < t_дир , у всей сети в целом возникает дополнительный резерв времени R_доп , равный разности между t_дир и t_кр. Дополнительный резерв может быть использован для увеличения продолжительности отдельных критических работ, например для повышения качества их выполнения.

Если t_кр > t_дир ,то сеть пересматривается с целью ее уплотнения. Главная задача – ускорение критических работ. Уплотнение сетевого графика и связанная с этим перепланировка производится обычно несколько раз методом последовательных приближений, т.е. многократным сжатием очередного критического пути до тех пор, пока не будет достигнут удовлетворительный результат.

Существует несколько методов приведения сетевого графика в соответствие с директивными сроками:

1) изменение временных оценок путем замены установленной на первом этапе формирования сети информативной продолжительности работ t_{i - j} ^и сокращенной их продолжительностью t_{i - j}^c ,что потребует привлечения дополнительных ресурсов;

2) расчленение отдельных работ и совмещение вновь выделенных работ во времени (распараллеливание);

3) изменение топологии сети (состава и логической зависимости работ).

Как указывалось, общий срок выполнения проекта следует сокращать, прежде всего, за счет уменьшения продолжительности критических работ. Рекомендуется также уменьшать продолжительность не только критических работ, но и работ, лежащих на субкритических путях, так как они могут стать критическими. Уменьшение временных оценок идет за счет переброски соответствующих ресурсов с ненапряженных (некритических) работ, характеризуемых значительными резервами времени. Иными словами, оптимизацию сети по времени проводят на основе расчета резервов времени для работ, находящихся на некритическом пути.

Если не удается в полной мере уменьшить срок выполнения разработки за счет форсирования работ, то прибегают к распараллеливанию работ критического пути при наличии для этого трудовых ресурсов.

Следующим методом является изменение топологии сети. Его применение возможно потому, что отдельные работы могут выполняться различными методами. Многовариантная технология СПУ позволяет отыскивать новую последовательность производства работ и новые взаимосвязи.

Если после всех принятых мер по сокращению продолжительности выполнения проекта директивный срок не достигнут, ставится вопрос перед руководством об изменении этого срока, что, скорее всего, потребует дополнительных переговоров и согласования с заказчиком.

При планировании проектных работ можно разработать различные варианты улучшения и ускорения проектирования с учетом временного критерия, характеризующего работы. Однако часто оказывается, что оптимальные по времени варианты разработок являются на практике труднореализуемыми, так как они не учитывают, например, ограничений по трудовым ресурсам, т.е. количество разработчиков, которое может быть занято обследованием, проектированием программированием и т.п. одновременно. Поэтому после расчета временных показателей сетевого графика и оптимизации по критерию «время» производится его анализ с целью установления соответствия показателей сетевого графика заданным ограничениям использования ресурсов (прежде всего трудовых).

Инструментами оптимизации сети по ресурсам являются календарный план и гистограмма загрузки ресурсов (см. выше рис. 13 и 11).

Оптимизация по ресурсам сводится к нахождению рационального их распределения по времени за счет снижения пиковых суммарных интенсивностей потребления до заданного уровня, то есть за счет устранения перегрузок. При правильном решении проблемы часто удается привести потребление ресурсов (количества разработчиков различной профессиональной ориентации, одновременно занятых разработкой проекта) в соответствие с заданным ограничением без увеличения продолжительности критического пути. Это достигается упорядочением численности людей за счет использования частных (свободных) резервов времени некритических работ.

Если сроки выполнения проекта не являются лимитирующим фактором, оптимизацию сети целесообразно начать с ее оптимизации по ресурсам. Получив приемлемый результат, можно, при необходимости, рассмотреть вопрос о сокращении сроков разработки без увеличения количества ресурсов и их перегрузки.

После оптимизации сетевой план рассматривается и утверждается руководством разрабатывающего предприятия и, возможно, заказчиком.

Этап 3. Отслеживание выполнения сетевого плана. На этом этапе методы СПУ применяются для систематического контроля хода разработок и оперативного управления проектированием. При этом исходят из того, что руководители проектов отвечают за три аспекта их реализации: сроки, расходы ресурсов (включая финансовые ресурсы – бюджет проекта) и качество результата. При обнаружении нарушений в каждой из названных областей принимаются решения о проведении каких-либо изменений в процессе проектирования, которые обычно затрагивают и сетевую модель.

В соответствие с наиболее распространенным подходом к управлению проектами считается, что эффективное управление сроками работ и контроль их выполнения являются основным элементом системы оперативного управления, поскольку временные ограничения проекта часто являются наиболее критичными. Там, где сроки выполнения проекта серьезно затягиваются, весьма вероятными последствиями являются перерасход средств и недостаточно высокое качество работ. Поэтому в большинстве систем управления проектами, использующих сетевую модель, основной акцент делается на контроле соблюдения именно сроков выполнения работ, который, тем не менее, во многих случаях дополняется контролем бюджета (затрат).

Контроль соблюдения сроков и затрат обеспечивается функцией учета, которая заключается в определении фактических значений сроков выполнения работ и затрат с последующим их вводом в сетевую модель. По окончании каждого этапа проектирования, а при необходимости – каждой работы, производится сопоставление фактических и запланированных значений показателей сети и определение отклонений от плана. При этом учитывается перечень и объем невыполненных работ и, исходя из этого, определяются прогнозные значения показателей сети. В общем случае прогнозные значения этих показателей будут отличаться от значений, запланированных ранее. Иными словами, при выполнении проекта первоначальный оптимизированный сетевой график приходится пересчитывать исходя из изменения ситуации разработки по срокам и ресурсам. Часть событий и работ вновь построенного сетевого графика относится к прошедшему периоду, заключенному между началом проектных работ и датой контроля, часть – к будущему периоду, заключенному между датой контроля и прогнозируемым окончанием проектных работ. Описанная выше процедура обычно трактуется как отслеживание выполнения сетевого плана, хотя и содержит элементы прогнозирования.

На основе полученных при реализации процедуры отслеживания данных все уровни руководства разрабатывающей фирмой, а также заказчик получают представление о ходе разработки и возможном изменении сроков ее выполнения. При этом руководство фирмой и конкретным проектом может принять решение о выделении дополнительных ресурсов в целях обеспечения выполнения проекта в запланированный срок (или, по крайней мере, минимизации отклонения от плана), изменении сроков начала и завершения невыполненных еще работ и т.п. Эти решения также отражаются в сетевой модели, что можно трактовать как оптимизацию сетевого графика, полученного в результате реализации процедуры отслеживания.

Следует также отметить, что в некоторых системах проектного управления с использованием методов СПУ реализуется также функция научно-технического контроля качества как проекта в целом, так и отдельных проектных решений на основе управления конфигурацией создаваемой системы.

ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЕТЕВОГО ПЛАНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО СРЕДСТВА MICROSOFT PROJECT НА ПРИМЕРЕ