Метод сетевого планирования и управления

Размещено на http://allbest.ru

1. Основные понятия, элементы и правила построения сетевой модели

сетевой планирование график критический

Планирование инновационных процессов является довольно сложной задачей, обусловленной относительно низкой вероятностью достижения желаемого результата исследований, поскольку, чем продолжительнее «горизонт планирования» процедуры внедрения нововведения или процедуры инновации, тем ниже вероятность получения качественного конечного результата. Процедура инноваций характеризуется много вариантностью, итеративностью и низкой вероятностью получения достоверных конечных результатов.

Поэтому технология планирования должна базироваться на том опыте, которым располагает к настоящему моменту современная наука и практика.

Одним из наиболее предпочтительных методов планирования и управления инновационными процессами является метод сетевого планирования и управления (СПУ). Он позволяет получать оперативную информацию о состоянии проекта, о наличии средств на его реализацию, принимать соответствующие управленческие решения для его оптимальной реализации.

В качестве информационной модели, в которой отображается процесс выполнения комплекса работ по внедрению в производство инновации, в системе СПУ используется сетевая модель (сетевой график).

Сетевая модель представляет собой графическое изображение комплекса работ, выполняемых в определённой последовательности и взаимосвязи с конечной целью - облегчить расчёт необходимых объёмов, выбор источников финансирования инновационной идеи, и осуществить её реализацию в приемлемые для инвестора сроки.

Сетевая модель изображается в виде ориентированного графа, называемого сетевым графиком. При этом сетевые графики должны содержать всю информацию, необходимую для внедрения инновации, для облегчения труда работников, занимающихся управлением инновационными процессами.

Сетевые графики состоят из 3-х основных элементов:

- событий;

- работ;

- путей.

Событием называется момент завершения всех работ, предшествующих этому событию. Иначе, событие - это момент завершения какого-либо процесса (работы) или нескольких процессов (работ). Событие может явиться результатом одной работы (простое событие) либо суммарным результатом нескольких работ (сложное событие). Событие может быть исходным, завершающим и промежуточным. Оно изображается на сетевом графике кружком (рис. 1) и может содержать следующую информацию:

- порядковый номер события;

- порядковый номер события (верхний сектор) и временные параметры события: левый сектор - ранний срок свершения события; правый сектор - поздний срок свершения события; нижний сектор - резерв времени свершения события.

Рис. 1. Изображение события на сетевом графике

Событие не имеет продолжительности во времени, т.е. любое событие одномоментно.

Понятие работы на сетевом графике может иметь несколько значений и, соответственно, графических изображений:

- действительная работа (требует затрат времени и ресурсов);

- ожидание (работа, не требующая затрат труда, но занимающая определённое время);

- фиктивная работа (логическая связь между двумя или несколькими событиями, не требует затрат труда, материальных ресурсов и времени). Такая работа изображается на сетевом графике пунктирной линией (пунктирной стрелкой).

Работа на сетевом графике изображается стрелкой (рис. 2).

Любая работа начинается и заканчивается каким-либо событием. Событие, предшествующее работе, называется начальным i, а событие, следующее за ней, - конечным j (рис. 2). Продолжительность работ указывается на сетевом графике над стрелками, обычно в календарных днях.

Рис. 2. Продолжительность работы t_{i, j}

Выполнение работ в сетевом графике осуществляется и изображается несколькими путями от исходного до завершающего события. Путём на сетевом графике называется логическая последовательность работ, в которой конечное событие каждой работы является начальным событием следующей работы. На сетевом графике можно выделить следующие виды путей:

- путь от исходного события до события i;

- путь от события i до завершающего события;

- путь между событиями i и j, ни одно из которых не является исходным или завершающим;

- путь между исходным и завершающим событиями (полный путь сетевого графика);

- самый продолжительный из полных путей (критический путь). Пример построения сетевой модели представлен на рис. 3.

Рис. 3. Пример построения сетевого графика

Сетевая модель вычерчивается слева направо и сверху вниз, события с большими порядковыми номерами располагаются, как правило, правее и ниже предыдущих событий. Стрелки, изображающие работы, не являются масштабными. По возможности следует избегать графического пересечения изображения работ (путей). Критический путь выделяется на сетевом графике жирной или двойной линией (иным цветом), поскольку работы и события, принадлежащие критическому пути, обладают целым рядом специфических особенностей. Продолжительность критического пути предопределяет продолжительность выполнения всего комплекса работ, поэтому ему необходимо уделять особое внимание при управлении процедурой инновации.

2. Временные параметры сетевой модели

Исходными данными для определения всех временных параметров сетевого графика являются продолжительности работ t_i,j. Эти величины могут определяться нормативным методом. Данный метод используется для планирования часто повторяющихся и имеющих устойчивую нормативную базу работ. Кроме того, эти величины могут определяться экспертным путём для работ, которые имеют прототип.

В случаях, когда отсутствует достаточно надежная нормативная база или аналоги, продолжительность работ устанавливают также экспертным путём, но с использованием вероятностных методов. В этих случаях продолжительность работ t_i,j, дни, определяется по формулам:

t_i,j = ; (1)

t_i,j = , (2)

где - минимальная продолжительность работы при наиболее благоприятных обстоятельствах, дни; - максимальная продолжительность работы при наименее благоприятных обстоятельствах, дни; - наиболее вероятная продолжительность работы, дни.

Другими важнейшими временными параметрами сетевой модели являются длительности и резервы времени полных путей сетевого графика, поскольку эта информация позволяет анализировать напряжённость работ и проводить оптимизацию сетевой модели.

Длительность путей сетевого графика L_k, дни, определяется по формуле:

, (3)

где - продолжительность работ, составляющих k-й путь, дни.

Резервы времени путей , дни, сетевой модели (сетевого графика) определяются по выражению:

, (4)

где L_кр - продолжительность критического пути сетевой модели, дни.

Результаты исследований напряжённости сетевого графика и его отдельных путей целесообразно представить в табличной форме.

Другими временными параметрами сетевого графика являются параметры событий и работ. К временным параметрам событий относятся ранний и поздний сроки их свершения и резерв времени. При этом ранний и поздний сроки свершения события - это определённые временные границы, за рамки которых нельзя выходить при реализации инновации.

Ранний срок свершения события - это момент времени, раньше которого это событие не может произойти.

Поздний срок свершения события - это момент времени, позже которого это событие не должно произойти.

Резерв времени события - это такой интервал времени, на который можно отсрочить наступление данного события, не срывая сроков наступления завершающего события.

Таким образом, ранний срок свершения события i - , дни, определяется по формуле:

, (5)

где максимальный по продолжительности путь, ведущий от исходного (первого или изначального) события до события i, дни.

Поздний срок свершения события i - , дни, определяется:

, (6)

где - максимальный по продолжительности путь, ведущий от события i к завершающему событию, дни.

Резерв времени события , дни, определяется по формуле:

. (7)

Рассчитанные параметры событий можно нанести на сетевой график (рис. 1) или представить в табличной форме.

Временные параметры работ позволяют осознанно проводить оптимизацию сетевой модели. При этом работы, в отличие от событий, обладают продолжительностью и поэтому могут быть оптимизированы. Однако следует иметь в виду, что оптимизированными могут быть только недетерминированные объекты исследования. Детерминированные объекты не приспособлены к процедуре оптимизации.

К временным параметрам работ относятся:

- ранний срок начала работы;

- ранний срок окончания работы;

- поздний срок начала работы;

- поздний срок окончания работы;

- частный резерв времени первого вида;

- частный резерв второго вида (типа) или свободный резерв времени работы;

- полный резерв времени работы.

Ранний срок начала работы - это момент времени, раньше которого эта работа не может начаться. Этот параметр , дни, определяется по формуле:

. (8)

Ранний срок окончания работы , дни, - это момент времени, раньше которого эта работа не может быть завершена, и он рассчитывается по выражению:

. (9)

Поздний срок начала работы , дни, - это момент времени, позже которого эта работа не должна начинаться, чтобы не нарушить плановых сроков наступления завершающего события. Он рассчитывается следующим образом:

. (10)

Поздний срок окончания работы , дни, - это момент времени, позже которого эта работа не должна заканчиваться, чтобы не нарушить плановых сроков наступления завершающего события и сроков выполнения всего комплекса инновационных мероприятий. Он определяется по выражению:

. (11)

Резерв времени работы определяется путём распределения резерва времени пути, на котором находится эта работа. Если путь не обладает резервом времени (критический путь), то совершенно очевидно, что все элементы этого пути (события и работы) также не обладают никакими резервами времени.

Работа может принадлежать нескольким путям одновременно. Очевидно по определению, что полный резерв времени работы не может превышать резерв времени максимального из путей, проходящих через эту работу. В свою очередь, резерв времени пути может быть распределён между отдельными работами этого пути (или пути, проходящего через эту работу только в пределах имеющегося резерва времени именно этого пути).

Важнейшее свойство полного резерва времени работы заключается в том, что если его использовать частично или полностью для увеличения длительности какой-либо работы, то, соответственно, уменьшится резерв всех остальных работ, принадлежащих этому пути. Следует иметь в виду, что при использовании полного резерва времени работы целиком для одной работы i,j полные резервы времени всех остальных работ, лежащих на максимальном пути, проходящем через этот путь, будут полностью израсходованы.

Полный резерв времени работы - это интервал времени, на который можно отложить выполнение этой работы без срыва сроков выполнения окончательного события и всего комплекса работ (задания). При этом полный резерв времени работы дни, определяется по формуле:

. (12)

Частный резерв времени первого типа (вида) образуется у работ, непосредственно следующих за событиями, из которых выходят пути различной продолжительности (события 2, 4, 5 рис. 3). Его величина показывает, какая часть полного резерва времени работы может быть использована для увеличения продолжительности этой работы и последующих за ней работ, принадлежащих отрезку пути до пересечения с путями большей продолжительностью. При этом такое увеличение не вызовет изменения позднего срока свершения события, которым начинается эта работа. Таким образом, частный резерв времени первого типа , дни, определяется по формуле:

. (13)

Частный резерв времени второго типа (свободный резерв времени) образуется у работ, непосредственно предшествующих событиям, у которых пересекаются пути различной продолжительности. Свободный резерв времени - это максимальное количество времени, на которое можно увеличить продолжительность отдельной работы, не изменяя при этом ранних сроков начала последующих работ при условии. Непосредственно предшествующее данной работе событие наступило в свой ранний срок. Использование свободного резерва времени на какой-либо работе не меняет величины свободных резервов времени остальных работ сетевого графика. Свободный резерв времени работы , дни, определяется по формуле:

. (14)

Коэффициент напряжённости работы K_i,j определяется по следующей формуле:

, (15)

где - продолжительность максимального пути, проходящего через работу i,j, дни;

- протяжённость отрезка этого пути, совпадающая с критическим путём, дни.

Коэффициент напряжённости работы позволяет оценить возможность и целесообразность оптимизации сетевого графика. Чем ближе K_i,j к единице, тем более напряжённой является работа и тем меньше вероятность получения положительных результатов при оптимизации сетевой модели. И наоборот, чем меньше K_i,j, тем больше шансов на получение качественных результатов при оптимизации. При получении заведомо неприемлемых для оптимизации значений параметров необходимо прекратить поиск более оптимального варианта и реализовать запланированный в сетевой модели график осуществления процедуры инновации.

3. Стоимостные параметры сетевой модели

Определение затрат на выполнение отдельных работ и стадий инновационного процесса, а также общих (суммарных) предпроизводственных затрат имеет важное значение для оценки целесообразности внедрения инновации. Затраты, непосредственно связанные с выполнением всех работ, отдельных стадий и этапов инновационного процесса, выраженные в денежной форме, являются стоимостными параметрами сетевой модели. К ним относятся:

- текущие издержки производства;

- цена продукции;

- прибыль, полученная от реализации продукции;

- суммарные предпроизводственные (инвестиционные) затраты.

Расчёт стоимостных показателей не является самоцелью, поскольку простая констатация величины предпроизводственных затрат не может быть исчерпывающей с точки зрения инвестора, так как его интересы вполне определены (получение прибыли или дохода). Эти показатели необходимы для всестороннего анализа ситуации в процедуре планирования инновационного процесса и дальнейшей процедуры его оптимизации.

При реализации любого инновационного процесса необходимо стремиться к минимизации его стоимости и к минимизации срока окупаемости предпроизводственных затрат. При этом необходимо минимизировать сроки реализации проекта.

4. Оптимизация сетевой модели

Поиск наилучших вариантов реализации инновационного процесса предполагает многовариантный анализ возможного изменения реальной ситуации, т.е. итеративный расчёт основных технико-экономических показателей проекта, с конечной целью выбора наилучшего варианта. Эту процедуру целесообразно осуществлять на этапе планирования внедрения «новаций, т.е. на этапе построения и анализа сетевой модели инновационного процесса.

Процедура оптимизации процесса создания и освоения новой техники довольно сложна, и не всякий процесс, как было отмечено выше, может быть оптимизирован. При этом следует иметь в виду, что практически любая попытка улучшить значение временных параметров отдельных элементов сетевого графика (оптимизация по временным параметрам сетевой модели) неизбежно приведёт к ухудшению стоимостных параметров.

И наоборот, попытки улучшить стоимостные параметры могут привести к получению таких временных параметров, которые никак не смогут удовлетворить потребности потенциального инвестора.

Как отмечалось выше, не всякие работы инновационного процесса целесообразно оптимизировать. При этом практической возможностью оптимизации обладают только вероятностные (недетерминированные) графики. Обычно принимается, что вероятность свершения завершающего события Р_к точно в срок (выполнения комплекса работ в директивный срок) должна находится в пределах:

0,35 ? Р_к ? 0,65. (16)

При Р_к ? 0,35 велика опасность нарушения заданного срока выполнения комплекса работ (имеется необходимость оптимизации сетевой модели по временным параметрам, несмотря на стоимость этих мероприятий).

При Р_к ? 0,65 на критическом пути имеются избыточные ресурсы и необходимость оптимизации сетевой модели по стоимостным параметрам, несмотря на некоторое увеличение продолжительности реализации проекта.

Оптимизация инновационного проекта на этапе планирования проводится путём итеративной переброски имеющихся ресурсов с ненапряжённых путей и работ на напряжённые пути и работы (особенно критический). Для оценки результатов оптимизации используются графики «затраты - время», по которым определяют время сокращения длительности работ инновационного процесса и связанные с этим финансовые, материальные и прочие затраты. График взаимосвязи временных (t, дней) и стоимостных (З, руб.) параметров инновационного процесса представлен на рис. 4.

Рис. 4. Взаимозависимость временных и стоимостных параметров сетевой модели

При этом на рис. 4 приведены три условных варианта реализации проекта:

- ускоренный;

- нормальный;

- замедленный.

Каждый из этих вариантов имеет как положительные, так и отрицательные стороны, обусловленные улучшением (уменьшением) стоимостных параметров работ и соответствующим ухудшением (увеличением) временных параметров и, наоборот, улучшением (уменьшением) временных параметров работ при непременном ухудшении (увеличении) стоимостных параметров работ сетевой модели, а также и промежуточные варианты, в случае реализации которых могут быть получены приемлемые временные и стоимостные параметры работ, и всего инновационного процесса (сетевого графика).

Позиции 1 на рис. 4 соответствует ускоренная процедура реализации проекта, предполагающая использование дополнительной рабочей силы, дополнительного оборудования, дополнительного рабочего времени, дополнительных ресурсов и т.д. (соответственно минимальное время выполнения работ и максимальные затраты З, руб.). Точке 2 соответствуют нормальные условия выполнения работ (соответственно относительно небольшое время реализации проекта t, дни, и невысокие затраты). Позиция 3 предполагает сокращение затрат за счёт увеличения продолжительности выполнения комплекса работ (меньшая численность исполнителей, меньшее количество оборудования, меньшие объёмы финансирования и максимальное время на реализацию проекта t, дни).

При оптимизации сетевой модели инновационного процесса необходимо ориентироваться на имеющиеся ресурсы (всех видов) и директивное (определённое инвестором) время реализации ПСОНТ. При этом затраты на финансирование инновационного проекта определяются традиционными методами с учётом фактора времени.

При оптимизации сетевой модели необходимо использовать возможность переброски (перевода) имеющихся ресурсов с ненапряжённых путей сетевого графика на напряжённые (особенно критический путь), а также возможность сокращения длительности критического пути за счёт перевода одной или нескольких работ с критического пути на ненапряжённые (подкритические) пути.

Такое так называемое «распараллеливание» работ - довольно сложная процедура, которую не всегда можно реализовать при практическом воплощении инновационного процесса.

Размещено на Allbest.ru