ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

В современном мире проектное управление стало неотъемлемой частью преуспевающей компании. Использование технологии проектного управления позволяет организациям сократить сроки реализации проектов, снижая совокупные расходы. При управлении проектом составляется график выполнения работ. Для того, чтобы проект был завершен вовремя, необходимо контролировать сроки выполнения работ.

В системе управления проектом важное место занимает планирование - разработка системы целенаправленных действий по реализации инвестиционного проекта, предусматривающая порядок, последовательность и сроки выполнения работ и обеспечивающая эффективное использование материально-технических, трудовых и финансовых ресурсов. Принятые на основе планов управленческие решения должны отвечать прогрессивным организационно-техническим и технологическим принципам осуществления всех видов работ в заданные сроки и с высоким их качеством.

Планирование охватывает все фазы осуществления проекта на разных стадиях и различается лишь спецификой планируемых работ и сложностью их выполнения. Вместе с тем существуют общие, присущие всем стадиям проекта, подходы. Суть их основывается на предположении, что цели проекта и объемы работ, необходимые для их достижения, могут быть структурированы и описаны достаточно точно в терминах и оценках. С другой стороны принятые за основу способы реализации поставленных в проекте целей определяют последовательность выполнения отдельных видов и этапов работ, квалификацию исполнителей, от которых зависят сроки осуществления проекта и его стоимость.

1. Актуальность темы

 

Управление проектами представляет собой совокупность методологии, методик моделей, методов, технических и программных средств, применяемых при разработке и реализации проектов, то есть, уникальных процессов, ограниченных во времени и требующих затрат ресурсов. Существенную часть моделей и методов управления проектами составляют задачи построения календарных планов реализации проекта, связанных в основном с распределением ограниченных ресурсов. Задачи распределения ресурсов на сетевых графиках относятся к сложным многоэкстремальным задачам. Существует небольшое число частных постановок, для которых предложены точные методы решения. В общем случае применяются приближенные и эвристические алгоритмы. Сложность задач еще более возрастает, если учитывать времена перемещения ресурсов между работами.

Существующие математические методы не учитывают размытости исходных данных, что говорит об актуальности исследования применения нечеткой логики для моделирования управления проектами.

2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты

Целью данной работы является системный анализ проекта как объекта управления и постановка задачи нечеткого управления проектами с использованием трапециевидных нечетких чисел.

Задачами исследования являются:

  - исследование типовой структуры проекта и его характеристик;

- анализ существующих подходов к управлению графиком выполнения проекта;

- системный анализ задачи планирования и управления графиком проекта;

- модификация метода нечеткого критического пути.

В ходе работы предполагается исследовать способы применения нечеткой логики в задачах управления проектами, адаптировать метод нечеткого критического пути к использованию трапециевидных нечетких чисел, построить алгоритмы к данному методу, а также разработать соответствующее программное обеспечение.

3. Обзор существующих подходов к управлению графиком выполнения проекта

 

Одной из причин выделения управления проектами в отдельную область знаний является неопределенность. Управлять неопределенностью в проекте (в том числе и рисками), напрямую влияет на длительность проекта, на его успех.

По данным многочисленных исследований Standish Group [1] для традиционных методов управления проектами, только 44% проектов обычно завершаются вовремя. В среднем проекты занимают 222% процента от изначально запланированной длительности, 189% от начального бюджета. 70% проектов сокращают исходный объем работ проекта, 30% проектов закрываются досрочно.

В данной главе рассматриваются такие методы управления проектами как метод критической цепи, метод критического пути, метод нечеткого критического пути.

3.1 Приемы управления отклонениями от графика

 

В управлении проектами широко используется сетевое планирование [3, 4, 5]. Сетевой график проекта располагает операции в подходящей последовательности для расчета времени начала и окончания операции. Для более эффективного календарного планирования используется сетевой график с отображениями раннего старта  (ES),раннего финиша (EF) ,позднего начала  (LS),позднего окончания (LF)резерва времени (SL), а также продолжительности работы (Dur).

Оценка продолжительности операции проводится на основе затрат времени, требуемого для решения всех задач, составляющих набор работ операции. Сетевой график проекта представлен на рисунке 1:

 

 

Рисунок 1 - Сетевой график проекта

(анимация: 3 кадра, 5 циклов повторения, 118 килобайт)

 

При традиционном подходе к управлению проектами, проблемы, связанные с неопределенностью (т.е. с законом Мерфи), законом Паркинсона и одновременной работой сотрудников над несколькими задачами, решают такими способами:

- включение в оценку задачи рисков и неопределенностей;

- фокус на запланированных датах начала и окончания задачи.

В качестве основных мер, связанных с изменениями в области ресурсного планирования, могут быть рассмотрены: увеличение интенсивности работ, замена исполнителя, материальное стимулирование, привлечение дополнительных исполнителей, привлечение субподрядчиков.

В случае отклонения от графика также применяется материальное стимулирование путем  введения системы премиальных, увеличение ставки заработной платы сотрудника на время выполнения проекта, введение сдельной оплаты труда и т. д.

В качестве основных мер, связанных с изменениями в области временного планирования, могут быть рассмотрены изменение сроков завершения работ, смещение вех проекта, увеличение общего срока завершения проекта.

При отклонении от графика проекта  возможно изменение сроков завершения работ. Данный прием  может быть реализован двумя способами: переброска ресурсов внутри проекта и смещение вех. Переброска ресурсов внутри проекта подразумевает изменение количества ресурсов, выделенных для критических и некритических работ (переброски ресурсов с одной работы на другую) с целью сокращения общей продолжительности проекта.
Смещение вех, т.е. назначение для вехи новой даты применяется в случае, когда вследствие объективных причин рабочая группа не может закончить работу в намеченный срок. При этом веха проекта не привязана к событию, которое нельзя перенести, а общая продолжительность проекта не увеличивается. В результате применения данного приема работы ведутся в обычном режиме, перегрузки ресурсов при этом не происходит, но происходит  изменение в худшую сторону имиджа компании, неполучение премии.

Данные приемы управления наряду с преимуществами имеют множество недостатков. Сокращение времени выполнения проекта, как правило, связано с использованием дополнительных ресурсов, таких, как увеличение количества рабочих, организация работы в сверхурочное время. Следовательно, при сокращении срока выполнения проекта увеличиваются затраты на его реализацию, а также риск снижения качества продукта. В случае увеличения продолжительности работ некритического пути может возникнуть запараллеливание, что повлечет снижение управляемости на некоторых участках проекта. В свою очередь увеличение количества одновременно выполняемых работ влечет увеличение нагрузки на менеджера проекта. Это говорит о недостаточной эффективности применения данных приемов управления отклонениями от графика проектами.

Теория ограничений (ТОС, Theory of constraints) [2] — популярная концепция менеджмента, разработанная в 1980-х гг. доктором Элияху Голдраттом. Она предлагает концентрировать организационные ресурсы на устранении ограничений (конфликтов), которые мешают компании полностью реализовать ее потенциал.

Метод рассуждений Голдратта составляет основу теории ограничений и позволяет успешно разрешать множество противоречий: между сроками и качеством, стоимостью и затратами, требуемой производительностью и имеющимися ресурсами при управлении проектами.

3.2 Применение PERT-моделирования в задаче управления графиком проекта

 

Распределение ресурсов по проектам (этапам проектов) во многих случаях приводит к изменению продолжительности проектов, как на уровне ожидаемых величин, так и параметров распределения.

Метод PERT [5, 6, 7], разработанный в середине 20-ого века, стал первой попыткой рассмотрения неопределенности в расчетах проектного расписания, и учитывал в себе неопределенность продолжительности работ. Техника предлагала оценку распределения вероятностей общей продолжительности проекта (этапов проекта). На основе полученных оценок можно прогнозировать сроки завершения этапов проекта с желаемой вероятностью.

Модели, построенные на основе методологии РERT, позволяют учитывать технологическую неопределенность выполнения основных операций этапов инновационных проектов, параллельность и логическую взаимосвязь выполнения комплекса операций. В основе методологии РERT лежат принципы и инструменты построения стохастических сетевых моделей и метод статистических испытаний Монте-Карло [7].

PERT заставляет тщательно планировать проекты. В сложных проектах практически невозможно планировать события и работы, не увязав их воедино в сетевом графике. Метод требует структурировать комплекс операций и позволяет спланировать проект. Он основан на моделировании и, следовательно, дает возможность проведения экспериментов и вариантных расчетов. Преимуществом PERT также является то, что он повышает эффективность контроля, т.к. позволяет не только анализировать данный за прошлый период, но и видеть потенциальные проблемы в будущем.

Применение метода PERT позволяет получить ответы на следующие вопросы:

а) чему равно ожидаемое время выполнения работы?

б) чему равно ожидаемое время выполнения проекта?

в) с какой вероятностью проект может быть выполнен за указанное время?

Для того, чтобы использовать метод PERT, для каждой работы i, время выполнения которой является случайной величиной, необходимо определить следующие три оценки:

ai  – оптимистическое время (время выполнения работы i в наиболее благоприятных условиях);

mi – наиболее вероятное (нормальное) время (время выполнения работы i в нормальных  условиях);

bi – пессимистическое время (время выполнения работы i в наиболее неблагоприятных условиях).

Учитывая, что время выполнения работы хорошо описывается бета-распределением, среднее, или ожидаемое, время ti выполнения работы i может быть оценено по формуле:

 

ti=(ai+4mi+bi)/6                                                                                                                        (1.1)

 

Если время выполнения работы i известно точно и равно di, то ti=ai=mi=bi=di.

Располагая указанными тремя оценками времени выполнения работы можно рассчитать общепринятую статистическую меру неопределенности – дисперсию σi² или вариацию vari времени выполнения работы i по формуле:

σi²=vari=[(bi-ai)/6]²                                                                                                              (1.2)

                                                                                                         

Если время выполнения работы i известно точно, то σi²=vari=0 .

Пусть T – время, необходимое для выполнения проекта. Если в проекте есть работы с неопределенным временем выполнения, то время T является случайной величиной.

Математическое ожидание (ожидаемое значение) времени выполнения проекта Е (T) равно сумме ожидаемых значений времени выполнения работ, лежащих на критическом пути.

Для определения критического пути проекта может быть использован метод CPM [3]. На этом этапе анализа проекта время выполнения работы полагается равным ожидаемому времени ti.

Вариация (дисперсия) σi²(T) общего времени, требуемого для завершения проекта, в предположении о независимости времени выполнения работ равна сумме вариаций (дисперсий) времени выполнения работ критического пути. Если же две или более работы взаимозависимы, то указанная сумма дает приближенное представление о вариации времени завершения проекта.

Распределение времени T завершения проекта является асимптотически нормальным со средним Е(T) и дисперсией σi²(T). С учетом этого можно рассчитать вероятность завершения проекта в установленный срок T0. Для определения вероятности того, что T≤T0, следует использовать таблицу распределения величины z=[T0-E(t)]/σ(T), которая имеет стандартное нормальное распределение.

Применение метода  PERT-моделирования является целесообразным при наличии определенных  статистических данных, необходимых для расчета таких вероятностных  величин как дисперсия и математическое ожидание времени выполнения проекта. При разработке проектов, которые не  имеют аналогов, подобные статистические данные отсутствуют, что говорит о невозможности применения данного метода как общего алгоритма при управлении проектами.

       

3.3 Исследование применения теории нечетких множеств в управлении графиком проекта

 

Проблема управления проектами относится к задачам оптимизации в условиях неопределённости. Как правило, для решения подобных задач привлекается аппарат теории вероятности. Однако в ряде ситуаций, применение теории вероятностей представляется недостаточно корректным и обоснованным. Причиной этому является недостаток имеющихся данных, не позволяющий с достаточной степенью уверенности установить адекватность выбранной для описания ситуации вероятностной модели. В таких условиях появляется потребность в других, отличных от вероятностного, подходах к оценке имеющейся неопределённости. Один из таких подходов основан на применении теории нечётких множеств.

Применительно к проблеме управления   проектами с привлечением теории нечётких множеств сталкиваются с двумя задачами:

-     получение оценок показателей проекта в виде нечётких чисел;

-     формирование оптимального распределения ресурсов проекта на основе полученных нечётких оценок.

При управлении проектами наиболее часто применяется метод критического пути [6, 9, 10, 11, 12], позволяющий найти максимальную продолжительность проекта. Применяется данный метод в случае, когда имеется полная и точная информация о продолжительностях операций.

Для случаев интервальной и нечеткой неопределенности, то есть случаев информированности, при которых возможно получение аналитических выражений для параметров событий, также  разработан метод нечеткого критического пути [13, 14 ,15].  Модель интервальной неопределенности  рассмотрена в нечетком случае, при котором относительно продолжительности операций имеется нечеткая информация.

Нечеткая информация относительно продолжительности операций может быть получена от экспертов в ситуации в ситуации, когда проект и каждая операция являются уникальными (например, научные, организационные и др. проекты) и отсутствуют как нормативы, так и статистические данные.

3.4 Управление неопределенностью и рисками с использование метода критической цепи

 

Метод критической цепи (МКЦ) [16, 17, 18, 19] был предложен Элияу Голдраттом (Eliyahu Goldratt) в 1997 году. МКЦ – это метод планирования и управления проектами, который обращает большее внимание на ограничения, связанные с ресурсами проекта. Он основан на методах и алгоритмах теории ограничений. Этот метод противоположен методам критического пути или PERT в том смысле, что он не предполагает жесткой последовательности задач и жесткого планирования. Напротив, календарный план, составленный с использованием МКЦ, содержит выровненную нагрузку ресурсов по времени, но требует от исполнителей задач быть гибкими по ношению ко времени начала выполнения задач и быстро переключаться между задачами и цепочками задач (но не работать над ними одновременно), с целью удержать весь проект в рамках запланированного времени.

То есть МКЦ предлагает сконцентрировать внимание не на достижении оценок задач и промежуточных вех, а на достижении единственно важной даты – обещанной даты завершения проекта.

МКЦ вводит такое понятие, как критическая цепь задач, или просто критическая цепь. Критическая цепь – это последовательность задач, от длительности которых зависит общая длительность всего проекта [20].

МКЦ устраняет перечисленные выше недостатки планирования, выполнения и контроля классического управления проектами с помощью следующих подходов.

Для того чтобы защитить дату окончания всего проекта от вариаций задач, МКЦ использует буферы ресурсов и времени.

Выводы

В настоящее время при управлении проектами менеджеры сталкиваются с проблемой размытости исходных данных проекта. В особенности это относится к проектам, которые разрабатываются и внедряются впервые и не имеют каких-либо статистических данных. Обзор существующих методов показал, что многие из них не адаптированы к использованию нечетких оценок, поэтому актуальным является применение нечеткой логики в управлении проектами. Метод нечеткого критического пути имеет довольно обобщенный вид и вычисления являются трудоемкими. МКЦ помогает избежать действия закона Паркинсона и, в то же время, защититься от закона Мерфи. Рассмотренный метод концентрирует вниманием менеджера проекта на производительности команды, предлагает новый метод отслеживания прогресса проекта на основе использования буферов времени и ресурсов. МКЦ может применяться практически в любых областях, где применяется методология управления проектами, не требую значительного перестроения процессов в проекте.

В ходе системного анализа графика проекта выяснилось, что при оценке временных характеристик работ и анализе сетевого графика проекта целесообразно использовать элементы нечеткой логики.

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: январь 2013 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Список источников

 

1.  Project Management [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://blog.standishgroup.com/

2. Одед Коуэн, Елена Федурко Теория ограничений (ТОС) для управления проектами [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.e-xecutive.ru/knowledge/announcement/1389208/

3. Афанасьев М.Ю., Суворов Б.П. Исследование операций в экономике: модели, задачи, решения / Афанасьев М.Ю., Суворов Б.П.  - М.: ИНФРА-М, 2003. - 444 с.

4. Кудрявцев Е.М. Методы сетевого планирования и управления проектом/ Кудрявцев Е.М. - М.: ДМК Пресс, 2005. - 240 с., ил.

5. Хемди А. Таха Введение в исследование операций /Хемди А. Таха, Пер. с англ., 7-е изд. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. - 912 с.: ил.

6. Critical Path Analysis and PERT Charts [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.mindtools.com/critpath.html

7. PERT [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.netmba.com/operations/project/pert/

8. CPM - Critical Path Method [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.netmba.com/operations/project/cpm/

9. Samuel L. Baker Critical Path Method (CPM) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://hadm.sph.sc.edu/courses/j716/cpm/cpm.html

10. Critical Path Method [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://syque.com/quality_tools/tools/TOOLS16.htm

11. Jesse Santiago, Desirae Magallon Critical Path Method [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.stanford.edu/class/cee320/CEE320B/CPM.pdf

12.Прикладные задачи исследования операций / М. Ю. Афанасьев,       К.А. Багриновский, В.М. Матюшок -  М.: ИНФРА-М, 2006. - 352 с.

13. И.И. Мазур, В.Д. Шапиро, Н.Г. Ольдерогге Управление проектами: Учебное пособие / И.И. Мазур, В.Д. Шапиро, Н.Г. Ольдерогге - 2-е изд. - М.: Омега-Л, 2004. - 664 с.

14. Горбовцов Г.Я. Управление проектом/ Горбовцов Г.Я. - М.: Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права, 2002. - 101 с.

15. В. Г. Балашов, А. Ю. Заложнев, Д. А. Новиков Механизмы управления организационными проектами  / В. Г. Балашов, А. Ю. Заложнев, Д. А. Новиков - М.: ИПУ РАН, 2003. - 84 с.

16. Лоуренс Лич Создание плана отдельного проекта по методу нечеткой критической цепи [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.cfin.ru/itm/project/plan.shtml

17. Л.С.Мещанинов Системы сетевого планирования и управления опытно-конструкторскими разработками / Л.С.Мещанинов. – Новосибирск: НГУ, 2006. – 140 с.

18. О. Клименко Метод критической цепи: эффективное управление проектами с использованием буферов времени и ресурсов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.iteam.ru/publications/project/section_35/article_3448/

19.Метод критической цепи в управлении проектами [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  http://rosinvest.com/page/metod-kriticheskoj-cepi-v-upravlenii-proektami

20. П.С. Баркалов, И.В. Буркова, А.В. Глаголев, В.Н. Колпачев Задачи распределения ресурсов в управлении проектами. – Москва:: ИПУ РАН, 2002. – 65 с.