Построение сетевого графика
Каждый менеджер проекта сталкивается с такой типовой для него задачей, как построение сетевого графика. В настоящее время этот процесс полностью автоматизирован и, как правило, у менеджера не возникает больших проблем. Уже давно нет необходимости чертить на бумаге графики, высчитывать ранние и поздние начала или окончания задач, соединять задачи стрелками, вычислять длину критического пути. ИСУП успешно решает все эти задачи.
Однако, без понимания основ и правил построения сетевых графиков менеджеры проектов довольно-таки часто совершают ошибки. Несмотря на то, что современные ИСУП достаточно «умные» и подстраховывают менеджера проекта во многих моментах, связанных с расписанием проекта, тем не менее, остаются «слепые» зоны, которые лежат только в зоне ответственности менеджера проекта.
Для того, чтобы получить настоящую пользу от ИСУП, ей надо уметь грамотно пользоваться, как и любым другим инструментом.
Что такое сетевой график
Сетевой график (англ., Project Network) — это динамическая модель проекта, отражающая зависимость и последовательность выполнения работ проекта, связывающая их завершение во времени с учётом затрат ресурсов и стоимости работ.
Сетевой график может быть построен в двумя способами:
Правила построения сетевого граифка
Прежде всего, построение сетевого графика заключается в правильном соединении между собой событий (на схеме обозначаются кружками) с помощью работ (на схеме обозначаются стрелками). Правильность соединения стрелок заключается в следующем:
Исходные работы
Построение графика начинается с изображения работ, не требующих для своего начала результатов выполнения других работ. Такие работы можно назвать исходными, так как все остальные работы комплекса будут выполняться только после их полного выполнения.
В зависимости от специфики планируемого комплекса, исходных работ может быть несколько, а может быть только одна. Размещая исходные работы необходимо учитывать, что на сетевом графике, должно быть только одно исходное событие.
На рисунке 1 показан пример начала сетевого графика с одной исходной работой (работа A), а на рисунке 2 пример начала сетевого графика с тремя исходными работами (работы A, B, C).
Рисунок 1. Сетевой график с одной исходной работой
Рисунок 2. Сетевой график с тремя исходными работами
Последовательные работы
Если работа B должна выполняться только после выполнения работы A, то на графике это изображается в виде последовательной цепочки работ и событий.
Рисунок 3. Последовательно выполняемые работы
Работы, выполняемые после одной и той же работы
Если для выполнения нескольких работ, например, B и C необходим результат одной и той же работы A, то на графике это изображается «параллельными» стрелками, выходящими из события, являющегося результатом выполнения работы А.
Рисунок 4. Работы, выполняемые после одной и той же работы
Работа, выполняемая после нескольких работ
Если для выполнения работы C необходим результат работ A и B, то на графике это изображается «параллельными» стрелками, входящими в событие, после достижения которого следует работа C.
Рисунок 5. Работа, выполняемая после нескольких работ
Работы, выполняемые после частичного выполнения других работ
Если для выполнения работ B и C необходим промежуточный результат работы A, то работа A разбивается на подзадачи таким образом, чтобы первая ее подзадача (A1) выполнялась до получения промежуточного результата, необходимого для начала работы B, а вторая подзадача выполнялась до получения промежуточного результата, необходимого для начала работы C, последующая же часть A3, может выполняться параллельно с работами A1 и A2.
Рисунок 6. Работы, выполняемые после частичного выполнения других работ
Работы, имеющие общие начальное и конечное события
Два соседних события могут быть объединены одной и только одной работой. Для изображения параллельных работ на сетевом графике вводится так называемое промежуточное событие и фиктивная работа.
Рисунок 7. Работы, имеющие общие начальное и конечное события
Использование фиктивных работ
Если выполнение работы D возможно только после получения совокупного результата работ A и B, а выполнение работы C – после получения только результата работы А, то в сетевом графике необходимо ввести дополнительное событие и фиктивную работу.
Рисунок 8. Использование фиктивных работ
«Хвосты» и «тупики»
В сети не должно быть «тупиков», т.е. промежуточных событий, из которых не выходит ни одна работа. На рисунке 9 тупиковым событием является событие 6.
Также не должно быть «хвостов», т.е. промежуточных событий, которым не предшествует хотя бы одна работа. На рисунке 9 хвостовым событием является событие 3.
Рисунок 9. «Хвосты» и «тупики» в сетевом графике
Циклы
На сетевом графике не должно быть циклов, состоящих из взаимосвязанных работ, создающих замкнутую цепь — цепочка работ D->F->G на рисунке 10. Данная ситуация скорее всего свидетельствует об ошибке при составлении перечня работ и определении их взаимосвязей.
Рисунок 10. Цикл на сетевом графике
В таком случае необходимо проанализировать исходные данные и в зависимости от сделанных по итогам анализа выводов, либо перенаправить работу создающую цикл в другое событие (если работам, начинающимся в этом событии требуется ее результат, или если она является частью общего результата), либо совсем исключить ее из комплекса (если выявлено, что ее результат не требуется).
На рисунке 11 приведен пример устранения цикла, когда работа G становится частью общего результата.
Рисунок 11. Устранение цикла на сетевом графике
Именование работ и нумерация событий
Каждая работа в сетевом графике должна определяться однозначно, только ей присущей парой событий, как и не должно быть на графике событий с одинаковыми номерами.
Для правильной нумерации событий поступают следующим образом: нумерация событий начинается с исходного события, которому дается номер 0. Из исходного события вычеркивают все исходящие из него работы, на оставшейся сети вновь находят событие, в которое не входит ни одна работа. Этому событию дается номер 1. Затем вычеркивают работы, выходящие из события 1, и вновь находят на оставшейся части сети событие, в которое не входит ни одна работа, ему присваивается номер 2, и так продолжается до завершающего события.
Сетевой график
Сетевой график – это динамическая модель проекта, которая отражает последовательность и зависимость работ, необходимых для успешного завершения проекта. Сетевой график отражает сроки выполнения запланированных работ и ресурсы, необходимые для их выполнения, а также прямые финансовые затраты, возникающие при реализации этих работ.
В английском языке для определения сетевого графика используется термин Project Network — is a graph depicting the sequence in which a project’s terminal elements are to be completed by showing terminal elements and their dependencies.
Основной целью использования сетевого графика является эффективное планирование и управление работами и ресурсами проекта. При этом, под ресурсами в данном контексте понимается как оборудование, производственные мощности или денежные средства, так и трудовые ресурсы, внутренние или внешние для организации, выполняющей проект.
Наибольшая эффективность применения сетевого графика достигается при его использовании для планирования проектов или отдельных взаимосвязанных работ. Сетевой график позволяет довольно точно определить плановые сроки завершения проекта и выявить возможные варианты их сокращения. И, что более важно, сетевой график позволяет на ранней стадии планирования проекта выявить критический путь. Кроме этого сетевой график позволяет осуществлять базовый контроль над ходом работ проекта, их сроками и исполнением бюджета.
Виды сетевых графиков
Сетевой график — это граф, на котором события (состояния работ или объектов в определенный момент времени) представлены в виде вершин, а работы проекта представлены в виде дуг, соединяющих вершины графа. Сетевой график, представленный в таком виде, изначально является частью метода PERT (Program Evaluation and Review Technique).
На практике же чаще используется другой вариант сетевого графика, когда вершинами графа являются работы, а дуги обозначают взаимосвязь между ними. Такой вид сетевого графика является частью метода критического пути (англ., CPM — Critical Path Method).
Рассмотрим второй вариант графика и алгоритм его построения подробнее.
Алгоритм построения сетевого графика
Алгоритм построения сетевого графика по методу критического пути состоит из 10 следующих шагов.
Шаг 1. Определить основную цель проекта
Определить основную цель проекта – результат, который должен быть получен после успешного завершения проекта. Это необходимо для определения границ проекта и первоначальной оценки его сроков.
Шаг 2. Выявить ограничения
Выявить ограничения, влияющие отдельные работы проекта или весь сетевой график. Типовыми ограничениями являются доступность ресурсов, сроки или стоимость. Кроме этого, ограничения могут быть заданы законодательными требованиям.
Шаг 3. Определить состав работ
Определить состав работ, необходимых для достижения цели, поставленной на шаге 1.
Шаг 4. Оценить длительность работ
Оценить длительность каждой из работ и определить ресурсы, необходимые для ее успешного выполнения. Команда управления проектом должна договориться о том, какие единицы измерения использовать для оценки длительности работ (часы, дни или, например, месяцы), а также выработать требования к максимальной длительности одной работы. Все работы, превышающую эту длительность, должны быть декомпозированы.
Шаг 5. Определить последовательность работ
Определить последовательность работ. Определить работу, которая должна быть выполнена в первую очередь. В некоторых случаю таких работ может быть несколько и они будут выполняться параллельно. Эта работа должна быть самой левой на графе.
Определить работу, которая должны быть выполнена сразу же после первой. Далее определяется работа, которая должна начинаться сразу же после второй, и так далее, пока все работы не будут рассмотрены. Если работа начинается до завершения предыдущей, то предыдущую работу необходимо разделить на составляющие. Работы могут выполняться параллельно, но при условии, что связь работ точно определена.
Начало выполнения параллельных работ должно быть строго привязано к завершению предыдущих работ.
Шаг 6. Указать связи между работами
Указать связи между работами, обычно в виде стрелок, которые показывают последовательность выполнения работ. Направление стрелок устанавливается слева направо.
Шаг 7. Определить раннее начало и раннее окончание
Определить раннее начало и раннее окончание для каждой из работ. Для этого сетевой график просматривают слева направо начиная с первой работы (крайней левой) и далее по очереди двигаются к последней. Последующая работа не может быть начата до тех пор, пока не завершены все предшествующие ей работы. Раннее начало последующей работы будет совпадать с ранним завершением предшествующей.
Если предшествующих работ несколько, то ранним началом последующей работы будет наибольшее из значений раннего окончания одной из предшествующих работ. Раннее окончание каждой из работ определяется как раннее начало плюс длительность работ, оцененная на шаге 4.
Шаг 8. Определить поздние начало и окончание
Определить поздние начало и окончание для каждой из работ. Для этого сетевой график просматривают в обратном направлении — начинают с последней работы (самой правой) и далее по очереди двигаются к первой. Предшествующая работа должна быть завершена до того, как начнется каждая из последующих работ. Позднее окончание работы будет совпадать с поздним началом последующей работы. Если последующих работ несколько, то поздним окончанием работы будет наименьшее из значений позднего начала последующих работ. Позднее начало каждой работы определяется как позднее окончание минус длительность работы.
Шаг 9. Определить временной резерв
Определить временной резерв для каждой из работ. Резерв времени вычисляется как разница между поздним и ранним началом или поздним и ранним окончанием работы.
Шаг 10. Выявить критический путь
Критический путь — это цепочка работ, у которых резерв времени равен нулю. При оптимизации сетевого графика в первую очередь проводится оптимизация работ, лежащих на критическом пути.
Пример построения сетевого графика
Несмотря на то, что описанный выше алгоритм может показаться сложным, на самом же деле построение сетевого графика задача несложная. Для того, чтобы убедиться в этом рассмотрим построение сетевого графика на простом примере ремонта детской комнаты.
Шаг 1. Определить основную цель проекта
Представьте, что сейчас лето, вашему сыну исполнилось 7 лет и в сентябре он идет в школу. Вы решил обновить его комнату к новому учебному году и сделать ее подходящей для школьника, т.е. должно появиться полноценной рабочее место, зонирование комнаты измениться, и т.д.
В этом случае целью нашего небольшого проекта будет — сделать комнату пригодной и приятной для проживания мальчика, который пойдет в начальную школу.
Шаг 2. Выявить ограничения
Бюджет не более 100,000 руб., ремонтные работы можно вести только в рабочие дни с 10:00 до 18:00 с обязательным перерывом с 12:00 до 14:00. Итого получается — 6 рабочих часов в день.
Шаг 3. Определить состав работ
Немного поразмыслив мы накидали основные работы, которые надо сделать, а именно:
Отобразим эти работы в виде блоков:
Рисунок 1. Состав работ
Шаг 4. Оценить длительность работ
Мы решили оценивать длительность работ в днях, т.к. до начала учебного года еще достаточно времени, то такая точность планирования нас вполне устраивает.
Рисунок 2. Длительность работ
Шаг 5. Определить последовательность работ
Теперь определим последовательность работ, мы будем использовать схему построения сетевого графика «сверху-вниз». Первая работа, которую необходимо выполнить — это работа «Разработать дизайн-проекта«. Затем мы оценим стоимость проекта, а параллельно начнем согласование с ТСЖ, т.к. эта задача занимает много времени. После того, как мы оценим проект и его согласуем, мы приступим к покупке всех необходимых материалов и уже затем начнем сам ремонт.
Рисунок 3. Последовательность работ
Шаг 6. Указать связи между работами
Укажем стрелками связи между работами.
Рисунок 4. Связи между работами
Шаг 7. Определить раннее начало и раннее окончание
Т.к. мы выбрали модель сетевого график «сверху-вниз», то начинаем его и просматривать сверху вниз, начиная с самой верхней работы, и далее по очереди двигаемся к самой нижней работе.
Напомним, что раннее начало последующей работы будет совпадать с ранним завершением предшествующей, а раннее окончание каждой из работ определяется как раннее начало плюс длительность работ Если предшествующих работ несколько, то ранним началом последующей работы будет наибольшее из значений раннего окончания одной из предшествующих работ.
Рисунок 5. Раннее начало и окончание работ
Шаг 8. Определить поздние начало и окончание
Для того, чтобы определить поздние начало и окончание просмотрим сетевой график в обратном направлении — снизу вверх. Позднее окончание работы будет совпадать с поздним началом последующей работы. Если последующих работ несколько, то поздним окончанием работы будет наименьшее из значений позднего начала последующих работ. Позднее начало каждой работы определяется как позднее окончание минус длительность работы.
Рисунок 6. Позднее начало и окончание работ
Шаг 9. Определить временной резерв
Вычислим временной резерв для каждой из работ. Он вычисляется как разница между поздним и ранним началом или поздним и ранним окончанием работы.
Рисунок 7. Временной резерв
Шаг 10. Выявить критический путь
Как мы уже знаем, критический путь — это цепочка работ, у которых резерв времени равен нулю. Выделим такие задачи на сетевом графике.
Рисунок 8. Критический путь
Задачи «Разработать дизайн-проект«, «Согласовать проект с ТСЖ» и «Закупить необходимые материалы«, «Провести ремонтные работы» составляю критический путь, а его длина составляет 19 дней. Это означает, что в текущем виде проект не может быть выполнен быстрее, чем за 19 дней. Если мы хотим сократить сроки проекта, то нам необходимо оптимизировать задачи, лежащие на критическом пути.
Например, мы можем начать ремонтные работы раньше получения согласования на перепланировку от ТСЖ, приняв на себя риски того, что согласование может быть не получено.
We are sorry that this post was not useful for you!
Организационный инструментарий менеджмента
4.2. Сетевые графики
Сетевые графики (сетевые) модели являются мощным и гибким организационным инструментом менеджмента. Они позволяют осуществлять календарное планирование работ, оптимизацию использования ресурсов, сокращать продолжительность выполнения работ в зависимости от их стоимости или же увеличивать продолжительность исходя из бюджетных ограничений, организовывать оперативный менеджмент в ходе реализации деятельности. Сетевые графики занимают важнейшее место в современном проектном менеджменте.
Сетевой график представляет собой ориентированный граф (геометрическую фигуру, состоящую из вершин и направленных стрелок), изображающий все необходимые для достижения цели операции в их технологической взаимосвязи.
Основными понятиями сетевой модели являются:
В понятие «работа» включается «процесс ожидания», т.е. процесс, не требующий затрат труда, но требующий затрат времени. Обычно ожидание изображают в виде пунктирной стрелки, над которой указывают продолжительность ожидания ( рис. 4.1 а, б).
Понятие работы учитывает «зависимость» между двумя или несколькими событиями, не требующую затрат времени, ресурсов, но показывающую логическую связь работ, например, что начало одной или нескольких работ зависит от результатов другой работы. На графике зависимость (или как часто ее не совсем правильно называют «фиктивная работа») показывается в виде пунктирной стрелки без указания времени.
Зависимость используется в сетевых графиках не только как технологическая или организационная связь, но и как элемент, необходимый для выполнения определенных правил построения сетевых графиков.
События не являются процессами и не имеют длительности, т.е. совершаются мгновенно. Поэтому каждое событие, включаемое в график, должно быть полно, точно и всесторонне определено (с точки зрения логической связи работ), его формулировка должна включать в себя результат всех непосредственно предшествующих ему работ.
Событие, стоящее в начале сетевого графика, в которое не входит ни одной работы, называется исходным событием. Событие, стоящее в конце сетевого графика, из которого не выходит ни одной работы, называется завершающим событием.
При сравнении продолжительности путей выявляется путь, длина которого (суммарная продолжительность работ на этом пути) имеет наибольшую величину по сравнению с длиной любого другого пути. Такой путь называется критическим. Критический путь определяет общую продолжительность работ. Пример выявления критического пути изображен на рис. 4.3. Изображенный на рисунке сетевой график имеет пять путей.
При контроле работ, выполняемых по сетевому графику, главное внимание концентрируется на работах критического пути, так как именно от них зависит выполнение всех работ в установленный срок. Совершенно естественно, что для сокращения общей продолжительности работ надо искать возможности ускорения работ, лежащих на критическом пути.
Работы, лежащие на критическом пути, являются потенциально «узкими местами». Поэтому внимание руководителя должно сосредоточиваться именно на этих работах. А так как критический путь имеет самую большую продолжительность по сравнению с другими путями, то эти последние имеют запас времени, что дает возможность оперативно маневрировать ресурсами или снижать стоимость выполнения работ за счет увеличения их продолжительности.
Правила построения сетевых моделей
Поэтому в качестве первого правила последовательности отображения работ следует указать, что сетевые графики следует строить от начала к окончанию, т.е. слева направо.
Правило изображения стрелок. Стрелки, изображающие работы, ожидания или зависимости, могут иметь различный наклон и длину, но должны, как правило, идти слева направо. Стрелки в сетевом графике не должны отклоняться влево от оси ординат. И конечно, следует иметь в виду, что стрелки направляются всегда от предшествующих событий к последующим, от событий с меньшими номерами к событиям с большими номерами.
Правило пересечения стрелок. Пересечения стрелок допустимы, но чем меньше пересечений, тем график более продуман и нагляден.
Изложенные три правила можно рассматривать как предварительные. Теперь перейдем к основным правилам построения сетевых графиков.
Правило обозначения работ. В практике зачастую встречаются случаи, когда две и более работ выходят из одного и того же события, выполняются параллельно и заканчиваются одним и тем же событием.
Например, одновременно начинается проектирование двух вариантов конструкции новой машины. После их разработки проводится сопоставление и выбор лучшего варианта.
Но правильное изображение этих работ на сетевом графике не должно выводить две работы из одного события и завершать их одним тем же событием. При таком изображении обе работы получают одно и то же обозначение, а это недопустимо, так как при расчете сети невозможно будет определить параметры этих работ, да и всего сетевого графика ( рис. 4.4 а).
В сетевом графике между двумя смежными событиями может проходить только одна стрелка. Обычно для распараллеливания работ вводят дополнительное событие, что показано на рис. 4.4 б.
Правило расчленения и запараллеливания работ. Во многих процессах позволяется начинать следующую работу, не ожидая полного окончания предшествующей. В этом случае производится «расчленение» предшествующей работы.
На графике вводится дополнительное событие в том месте предшествующей работы, где может начаться новая. Пример этого приведен на рис. 4.5. Предстоящая работа предполагает необходимость корректировать рабочие чертежи (работа «а», продолжительность 30 дней) и изготовить испытательный стенд (работа «б», продолжительность 25 дней). Если эти работы изобразить последовательно, то общая продолжительность составит 55 дней, как это изображено на рис. 4.5 а, между работами. После составления сетевого графика и анализа взаимосвязи предполагается, что работу «б» можно начать после выполнения половины работы «а», т.е. через 15 дней. Закончить работу «б» можно только после полного окончания работы «а». Исходя из этого можно построить новый сетевой график, изображенный на рис. 4.5 б. Из него видно, что общая продолжительность работ теперь составляет 42 дня, т.е. мы получили выигрыш во времени на 13 дней.
Правило запрещения замкнутых контуров (циклов или петель). При построении сети недопустимо строить замкнутые контуры, т.е. пути, в которых некоторые события соединяются сами с собой. Нельзя допустить, чтобы в сети возник случай, когда один и тот же путь ведет к тому же событию, из которого он первоначально вышел. Различные случаи замкнутых контуров изображены на рис. 4.6 а, б.
Если такое замыкание произошло, то это означает, что имеются ошибки в технологии или в составлении графика.
Правило запрещения «хвостовых» событий. В сетевом графике не должно быть хвостовых событий, т.е. событий, в которые не входит ни одной работы, если это событие не является начальным.
Правила запрещения «тупиков» и «хвостовых» событий проиллюстрированы на рис. 4.7.
Правила изображения дифференцированно-зависимых работ. В практике построения сетевых графиков постоянно встречаются случаи, когда одна группа работ зависит от другой группы, а одна или несколько работ имеют дополнительные зависимости или ограничения. Обычно для решения этой проблемы вводят дополнительные события, как это показано на рис. 4.8.
Сам собой напрашивающийся вариант сетевой модели, объединяющий обе группы работ, приведен на рис. 4.8 б.
Но такой вариант неправильный. Так как сетевой график показывает, что работа «д» зависит как от работы «б», так и от работы «в», а это противоречит исходной моделируемой технологии.
Чтобы построить правильную сетевую модель, необходимо ввести дополнительное событие.
Правильный сетевой график показан на рис. 4.8 в. Здесь видим, что работы «г» и «д», являющиеся дифференцированно-зависимыми, имеют каждая свою зависимость от предшествующих работ.
Правило учета непосредственных примыканий (зависимостей). В сетевом графике учитывается только непосредственное примыкание (зависимость) между работами ( рис. 4.9).
Исходя из сетевого графика на рисунке, можно сказать, что работе «г» предшествует только работа «в». Если нужно показать, например, что работе «г» предшествует также и работа «а», то это надо сделать специально вводимой зависимостью.
Правило кодирования событий сетевого графика. Для кодирования сетевых графиков необходимо руководствоваться следующими требованиями:
Последовательность проставления цифр в событиях указана в самой нумерации событий и определена направленностью стрелок.
Четкая система кодирования позволяет выявить имеющиеся в сети замкнутые контуры.
Правила кодирования событий сетевого графика проиллюстрированы на рис. 4.10.
