Для формирования календарных планов используется несколько методов, различающихся требованиями к объему исходной информации и возможностями оптимизации отдельных параметров плана и проекта в целом. В основе практически всех методов планирования лежит применение таких базовых понятий, как: работа, событие (дата), связи предшествования, продолжительность.
Как уже отмечалось, работа применительно к календарному плану означает некоторую деятельность, необходимую для достижения конкретных результатов. Последнее требует времени и определенных ресурсов, которых может не оказаться в наличии, что повлечет за собой нарушение графика, отсрочив начало выполнения других работ. Следовательно, работа есть определенная деятельность, требующая известного времени и ресурсов.
Событие (дата, веха) отличает завершение тех или иных работ и достижение результатов, включая промежуточные, которые могут быть получены в процессе реализации проекта. Последовательность событий или дат образует календарный план.
При составлении календарного плана важное значение придается логической последовательности выполнения отдельных операций и получения результатов, определяемой, как правило, принятой технологией работ. Например, прежде чем покрасить дверь, надо ее установить в заданное положение.
Большинство связей в проекте относится к типу «конец — начало», т. е. последующие работы могут начаться только после завершения предшествующих работ. Связи предшествования образуют структуру сети, которая определяет последовательность выполнения.
В тех случаях, когда не требуется завершить предшествующую работу до начала последующей, используется связь «начало — начало», т. е. работы могут выполняться одновременно.
Для моделирования параллельных работ применяют связь «конец — конец». При этом окончание последующей работы соотносится с окончанием предшествующей.
Если требуется задержать окончание одной работы до начала другой, последующей работы, применяется связь «начало — конец». Например, такая связь может быть использована, когда необходимо увязать сроки поставки технологического оборудования с необходимыми для его установки подготовительными работами, которые надо «растянуть».
Современные технологии позволяют осуществлять многие виды работ не последовательно, а параллельно, отменяя необходимость соблюдать определенную очередность работ.
Для составления календарных планов в настоящее время используется несколько способов и прежде всего — составление перечня работ с указанием дат их начала и окончания (сроков выполнения), оформляемого в виде таблиц, формуляров (бланков). Табличный способ, дающий представление о видах, порядке и сроках выполнения работ, несмотря на ряд недостатков, широко применяется на практике.
Более наглядно календарный план можно представить в виде линейных диаграмм, или графиков Ганта (названных по имени Генри Ганта, который впервые использовал их). На рис. 24.1 приведена линейная диаграмма выполнения дорожного покрытия. Такие ленточные (поэтапные) графики применяются при планировании сравнительно несложных работ и объектов, не содержащих элементов риска. Если же риск предвидится, то фактор риска включают в расчет трудоемкости работ или затрат. По горизонтали откладывают календарные периоды (дни, смены, декады, месяцы и другие временные отрезки), а по вертикали проставляют последовательно виды работ. Эти графики достаточно просты и наглядны, но имеют существенные недостатки. В них не отражается взаимосвязь между отдельными работами, по ним трудно выделить работы, сроки выполнения, которых надо сократить, особенно когда они выполняются параллельно и параллельно-последовательно.
Графики Ганта дополняет более совершенная система сетевого планирования и управления (СПУ), в основе которой лежит собственно сеть, представляющая собой ориентированный граф, и ряд характеристик (время, стоимость, ресурсы и др.), относящихся к отдельным работам и(или) к комплексу в целом. Для расчета и анализа сетевого графика используется набор сетевых процедур, известных под названием метода критического пути. Сетевые модели могут быть ориентированы на события и работы.
Модели, ориентированные на события, применяются сравнительно редко. Они не содержат четкого определения работ. Естественно, что в этом случае связи между событиями комплекса отнюдь не обязательно рассматриваются как выполняемые работы.
Модели, ориентированные на работы, получили наибольшее распространение во многих отраслях народного хозяйства. В этих моделях работа, соединяющая два события, представляет собой протекающий во времени конкретный трудовой процесс либо процесс ожидания. Минимальная информация о работе включает ее название или номер, код и т. д.
Различают временные, стоимостные, ресурсные и некоторые другие характеристики работ.
Стоимость работы зависит от длительности и условий ее выполнения (сменности, технологий1 и др.).
Продолжительность работы, как правило связанная с объемом работы и скоростью ее выполнения, может быть как определенной (детерминированной), так и случайной величиной, задаваемой законом ее распределения (или плотностью распределения).
Существует два типа работ — с фиксированной продолжительностью и с фиксированным объемом.
Если фиксирована продолжительность, то предполагается, что на решение задачи не воздействует количество потребных ресурсов, поскольку существуют факторы, влияющие на общую продолжительность инвестиционного проекта, а не отдельной работы, вне зависимости от числа исполнителей:
Если фиксирован объем работ, то продолжительность их зависит от числа видов используемых ресурсов, непосредственно оказывающих влияние на сроки. При этом сокращение продолжительности работы за счет увеличения, к примеру, числа рабочих может повлечь за собой нерациональное их использование, т. е. снижение производительности труда и повышение стоимости работы.
Расчет календарного плана по СПУ осуществляется в такой последовательности:
- определяется состав всего комплекса работ, их взаимосвязи и очередность выполнения;
- составляются первичные и частные сетевые графики, затем «сшиваемые» в сводные;
- на основе принятого метода оценок определяется время выполнения каждой работы;
- рассчитываются параметры сетевых графиков, самые ранние и поздние сроки начала и окончания работ, продолжительность критического пути, резервы времени событий и работ;
- оцениваются все типы ресурсов и потребная сумма ассигнований, распределяемые по этапам работ;
- производятся анализ и оптимизация сетевого графика;
- разрабатываются мероприятия по сокращению критического пути;
- составляется окончательный вариант сетевого графика и с его помощью организуется управление ходом разработки всего комплекса работ, предусматриваемых инвестиционным проектом.
В зависимости от степени охвата работ сетевые графики бывают:
- сводными — охватывающими весь комплекс работ;
- частными — включающими часть комплекса работ, выполняемую отдельными организациями или их подразделениями;
- первичными — охватывающими работы, выполняемые отдельными ответственными исполнителями.
Если графики составляются отдельными организациями или ответственными исполнителями по группам работ на каждой стадии инвестиционного проекта, то после проверки переходят к «сшиванию» их в один график, в котором завершающим событием будет конечная цель всего комплекса работ.
При определении продолжительности отдельных работ за основу расчетов принимается средняя ожидаемая продолжительность каждой работы tож и ее среднеквадратическое отклонение σ2. Для нахождения tож используют три вида оценок времени: минимальную tmin — минимально возможное время выполнения данной работы при благоприятных обстоятельствах, максимальную tmax — максимальное время выполнения данной работы при крайне неудачном стечении обстоятельств; наиболее вероятную tн.в — возможное время выполнения данной работы при наиболее часто встречающихся условиях ее выполнения. При наличии трех оценок используют следующие формулы:
при наличии двух оценок:
или
Наименьшее значение среднеквадратического отклонения от среднего значения указывает на минимальную ожидаемую продолжительность выполнения работ, наибольшее — на максимальную. Полученные значения средней продолжительности работ заносят в специальную таблицу, по данным которой затем строят сеть.
Расчет параметров сетевого графика, т. е. ранних и поздних сроков начала и окончания работ, продолжительности критического пути, резервов времени событий и работ, как правило, выполняется аналитическим, графическим или табличным методами.
Алгоритм расчета выглядит следующим образом. Ранние сроки начала и окончания работ определяются для каждой работы последовательно слева направо.
Начало одной работы может зависеть от окончания другой. Существует самый ранний срок, когда работа может быть начата, — срок раннего начала.
Раннее начало работ, выходящих из исходного события, равно нулю; раннее начало последующей работы равно раннему окончанию предшествующей:
По сути, раннее окончание работы равно раннему ее началу плюс продолжительность самой работы, т. е. срок раннего начала выполнения работы в сумме с ее оценочной продолжительностью составляют время раннего окончания (самую раннюю дату), в которые она может быть завершена:
Если данной работе предшествует несколько работ, то раннее начало равно максимальному значению всех ранних окончаний предшествующих работ.
Работа может зависеть от завершения какого-то элемента, поэтому существует самый поздний срок, когда работа может быть закончена и это не приведет к задержке выполнения всего проекта. Этот срок и есть позднее окончание работы. Вычисляется он как время позднего начала плюс оценочная (т. е. с учетом отклонения) продолжительность, т. е.
Максимальное значение раннего окончания одной из работ, входящих в завершающее событие, определяет одновременно ее позднее окончание, т.е. продолжительность критического пути, равную сумме всех работ этого пути:
Позднее начало любой работы равно разности ее позднего окончания и продолжительности самой работы
Если за данной работой следует не одна, а несколько работ, то ее позднее окончание будет равно минимальному значению всех поздних начал последующих работ:
Любая непрерывная технологическая последовательность работ от исходного до завершающего события называется путем сетевого графика. Путей на графике обычно несколько, длина каждого из них определяется суммой продолжительностей лежащих на нем работ. Путь, началом которого является исходное событие, а окончанием — завершающее, носит название полного пути, Путь, соединяющий какие-либо два события, из которых ни одно не является исходным или завершающим, называют путем между событиями. Полный путь, имеющий наибольшую продолжительность, именуют критическим.
Критический путь определяет общую продолжительность выполнения комплекса работ (срок наступления завершающего события, завершения проекта) и используется для ее оптимизации. Чтобы сократить сроки наступления завершающего события, необходимо сократить сроки выполнения не всех отдельных работ, а только тех, которые лежат на критическом пути. Сокращение или увеличение в определенных пределах сроков выполнения работ, не лежащих на критическом пути, может не изменить срока наступления завершающего события. Это объясняется тем, что такие работы имеют резерв времени, определяемый разностью продолжительности критического пути и пути менее напряженного, на котором они лежат. Ненапряженные пути, которые не влияют на изменение сроков окончания работ, с точки зрения использования ресурсов могут рассматриваться как резерв.
Работы, находящиеся на критическом пути, как правило, выделяют, что дает возможность менеджером наглядно представить ту последовательность работ, которая определяет сроки выполнения всего их комплекса.
Работы, лежащие на критическом пути, имеют равные сроки раннего и позднего начала и окончания. Такие работы называют критическими.
При расчете параметров сетевого графика определяют полный резерв времени пути, полный (общий) и частичный резерв времени отдельных работ и событий.
Полный резерв времени пути определяется разностью продолжительности критического и любого другого пути. Эта разность показывает время, на которое может быть увеличена продолжительность выполнения работ, лежащих на данном пути, без изменения срока выполнения всего комплекса (проекта).
Общий резерв времени работы определяется разностью ее позднего и раннего начала или окончания:
Частный (свободный) резерв времени работы — это минимальное количество времени, на которое можно перенести начало работы или увеличить продолжительность ее выполнения без изменения раннего начала последующей работы при условии, что предшествующее событие наступило в срок. Частный резерв времени является независимым резервом данной работы, так как его использование не меняет величины частных резервов остальных работ сетевого графика. Для работ, лежащих на критическом пути, частный резерв времени всегда равен нулю.
Для анализа сетевых моделей рассчитывают коэффициент напряженности работ Кн и среднеарифметическую продолжительность всех путей графика tср.
Коэффициент напряженности работ Кн определяется по формуле:
где R — общий резерв времени; tкр — продолжительность критического пути; t‘кр — суммарная продолжительность части критического пути, совпадающей с максимальным путем, на котором находится данная работа.
Коэффициент напряженности дает представление о степени срочности или очередности выполнения работ, если эта очередность не определяется технологией, и помогает оценить, насколько свободно можно располагать имеющимся резервом времени. Чем выше коэффициент напряженности, тем более срочный характер носит работа.
Среднеарифметическая продолжительность путей графика рассчитывается по формуле
где ti — длина i-го пути сетевого графика (i = 1, 2, 3,…, п).
Необходимо отметить, что формирование сетевой модели и разработка структуры связей между отдельными работами или комплексами достаточно непростая задача, особенно для крупных проектов. Поэтому зачастую менеджеры проводят заседания по сетевому планированию, чтобы определить не только взаимосвязи между работами и их последовательностью, но и позиции сторон, участвующих в проекте. Особое внимание уделяется определению последовательных и параллельных работ и ограничениям, которые накладываются на параллельные работы.
Подготовка информации о параметрах проекта и увязке возможных сроков осуществления отдельных работ или их комплексов позволяет в дальнейшем использовать специализированные пакеты программ. К ним следует отнести пакеты программ планирования и оперативного управления, разработки проектной документации, расчета смет и др. Они различаются мощностью, разрешающей способностью, типами операционной среды и, естественно, стоимостью.
Все известные нам программные продукты можно по стоимости условно разделить на две группы. К первой группе сравнительно недорогих продуктов следует отнести «Microsoft Project 4.0», «Microsoft Project for Windows», «Time Line 5.0» (русифицирован), «Time Line for Windows» (русифицирован), « С A Super Project 3.0». Пакеты этого класса содержат набор стандартных функций сетевого планирования, включая построение иерархической структуры работ, управление ресурсами, контроль выполнения и формирования стандартных отчетов, таблиц, графиков по связям, гистограмм и др.
Вторую группу составляют относительно дорогие (стоимостью свыше 1,0 тыс.дол. США) программные средства: «Project Workluch 5,1», «PERT-Master Advance2,3», «Artemis Project 2.1.5», «Prestige 4.1», «Primavera Project Planner 4.1», «View Point 4,0», «Open Plan 3.2», «Primavera», а также отечественные разработки «Альт-Инвест». Эти пакеты обеспечивают планирование до десятков тысяч работ при неограниченном числе связей и типов связей одной работы. Кроме того, они позволяют создать высокую скорость вычислений, управление различными видами ресурсов, а также выполнить анализ отклонений по срокам и стоимости и др.
Как правило, графический интерфейс позволяет отображать информацию с помощью связей, цветов, сетей, графиков, таблиц и текстов, давать полное и наглядное представление о ходе осуществления проекта и таким образом формировать управленческие пакеты.
С помощью указанных программных средств поддерживается единая технология прохождения — от создания графика комплекса работ проекта до контроля за ходом выполнения проекта вплоть до его завершения.