Методы оптимизации управления для менеджеров - Зайцев М.Г.. Методы оптимизации управления для менеджеров компьютерноориентированный подход
 Скачать 7.64 Mb.
|
|
Указание Хотя описанная ситуация на первый взгляд не имеет ничего общего с задачами управления запасами, по форме она полностью подпадает под модель экономичного размера заказа. Установите, какие затраты фирмы соответствуют здесь "издержкам хранения", а какие -"издержкам оформления заказа" и примените формулу для EOQ, чтобы определить размер группы для обучения на программе. 6^ План производственного отдела Менеджер производственного отдела получил заказ на определенный вид продукции на следующие 10 недель. Для производства партии данной продукции необходимо настроить оборудование цеха, что влечет постоянную издержку в 100 у.е. Издержка хранения 1 единицы продукции на складе составляет 1 у.е. в неделю. Как спланировать выпуск данного вида продукции, чтобы минимизировать суммарные издержки запуска партии и хранения? Указание Используйте методику анализа данных в MS-Excel, предложенную в разделе 6.7 "Оптимальное управление запасами в условиях переменного (неслучайного) спроса", и "оптимальную стратегию", рассмотренную для примера "Планирование производства детали на универсальной линии "с горизонтом" 8 недель". В данном случае, однако, решение, полученное вами по предложенной в разделе 6.7 методике, не будет самым хорошим. Попробуйте его улучшить, обратив внимание на столбец "Остаток на складе". Применение методов управления запасами в реальном бизнесе Blue Bell trims its inventory Jerry R. Edwards, Harvey M. Wagner and William P. Wood, Interfaces 15,#1,1985 Компания "Blue Bell" резко снижает объем запасов В течение 21 месяца компания "Blue Bell" уменьшила размеры своих запасов более чем на 31 %: с 371 до 256 млн. долл. без уменьшения объема продаж или снижения уровня обслуживания благодаря использованию количественных моделей и методов управления запасами. Успех обеспечили удачная комбинация инновационных подходов и энтузиазм менеджеров. Многие из этих моделей абсолютно стандартные, однако использование специфической системы маркировки сделало возможным их удачное практическое применение. Менеджмент уделил серьезное внимание развитию системы и обеспечению ресурсов, способствующих ус пеху проекта, Development and implementation of an integrated inventory management program at Pfizer Pharmaceuticals P. P. Kleutghen and J. С McGce , INTERFACES 15, #1 1985 Развитие и применение интегральной программы управления запасами в компании "Pfizer Pharmaceuticals" В компании "Пфайзер" разработана и внедрена целостная система управления запасами для операций в масштабе США. Использована серия моделей оптимизации и количественных методов управления запасами, покрывающая всю сложную цепочку поставок компании. Реализация программы позволила снизить уровень складских запасов на 23,9 млн., а также уменьшить количество отсрочек в выполнении заявок на 95% за 3 года. 7 КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ (в пренебрежении случайными вариациями длительностей отдельных стадий проекта) В этом разделе рассматриваются широко используемые на практике методики планирования и анализа проекта : метод критического пути ( СРМ ), соотношение " длительность - издержки " проекта { СРМ / Cost), а также распределение ресурсов по времени выполнения проекта при заданных ограничениях Изучив материал раздела и реализовав описанные процедуры решения приведенных примеров на компьютере , вы • познакомитесь с графическими способами представления проекта : диаграммами Гантта и сетевыми диаграммами ; • освоите методику нахождения критических стадий и временного резерва некритических стадий и научитесь оценивать влияние изменений длительности отдельных стадий проекта на сроки завершения проекта в целом ; • зная цену ускорения работ и сокращения длительности стадии на заданное время , сможете решить , какие стадии и на сколько требуется сократить , чтобы выполнить проект к заданному сроку с минимальными дополнительными издержками ; • научитесь использовать MS-Excel и MS-Project для определения критического пути , временного резерва отдельных стадий и соотношения " длительность - издержки " проекта ; • научитесь использовать эвристический подход для пересмотра расписания проекта с целью удовлетворить дополнительные ограничения по расходованию ресурсов с помощью MS-Excel. Управление проектами всегда рассматривалось как важная составляющая менеджмента Сейчас , в условиях постоянных и быстрых изменений внешней среды бизнеса , все больше компаний перестраивают управление по типу матричной структуры с формированием рабочих групп по управлению отдельными проектами и все больше менеджеров оказываются вовлеченными в эту работу Если вам придется выполнять работу по управлению проектом , полученные в этом разделе знания и навыки анализа проекта с помощью MS-Excel и MS-Project, несомненно , окажутся востребованными Под проектом понимают совокупность операций (заданий, работ), которые нужно выполнить для достижения поставленной цели в ограниченное время, при ограниченных материальных, людских и финансовых ресурсах: - строительство нового предприятия или жилого дома; - ликвидация последствий стихийного бедствия; - разработка нового продукта и технологии для его производства; - проведение маркетинговой кампании; - организация конференции; - проведение аудита большой компании - вот лишь некоторые примеры многочисленных деловых проектов. Сложные проекты могут содержать тысячи операций, требующих различных затрат времени и ресурсов. Одни операции должны следовать в строгой очередности, другие могут выполняться независимо и параллельно. Отсрочка начала работ или задержка их завершения для некоторых операций может и не привести к удлинению проекта в целом, в то время как для других операций такие задержки критически влияют на срок выполнения проекта. Поэтому планирование, мониторинг и управление сложнымпроектом, правильное распределение ресурсов, выявление и концентрация внимания менеджера на ―критических‖ операциях, определяющих срок завершения проекта в целом, очень затруднительны без специальных методик и инструментов количественного анализа, рассмотрению которых и посвящен настоящий раздел. Два наиболее широко распространенных в настоящее время метода - СРМ (английская аббревиатура Critical Path Method, т.е. метод критического пути) и PERT (Program Evaluation and Review Technique, т.е. метод анализа и обзора проекта) - были развиты в 50-х годах двумя независимыми группами аналитиков. Метод СРМ был разработан Дж. Келли и М. Уолкером в связи с планированием и координацией проектов реконструкции химических заводов корпорации "Дюпон". Этот метод предполагает планирование, анализ и управление проектом в условиях полной определенности, когда длительность всех операций, необходимых для выполнения проекта, хорошо определена.Метод PERT был создан в результате совместных усилий авиационной корпорации "Локхид", проектного бюро военно-морского ведомства США и консалтинговой фирмы "Буз, Ален & Гамильтон" в связи с необходимостью ускорить выполнение грандиозного проекта установки ядерных ракет на подводных лодках "Поларис". После успешного испытания советской ядерной бомбы в 1949 г. правительство США стремилось любой ценой опередить СССР в начавшейся гонке вооружений, и министерство обороны США придавало проекту "Поларис" первостепенное значение. В этом проекте принимало участие более 3 тыс. субподрядчиков. Он включал значительный объем научно-исследовательских и проектных работ, длительность которых невозможно было определить точно. Вследствие этого разработчики метода PERT явно учли вероятностный разброс длительностей отдельных стадий проекта и особое внимание уделили оценкам вероятности завершения проекта к определенному сроку. Оба метода дополняют друг друга и в настоящее время используются совместно. Однако, поскольку СРМ предполагает анализ проекта в условиях полной определенности, мы рассмотрим его в настоящем разделе, а рассмотрение метода PERT, включающего в анализ вероятностные аспекты, перенесем во вторую часть курса. 7.1. Пример: Проект "Снеси - построй" Для иллюстрации основных этапов планирования и анализа проекта рассмотрим упрощенный пример проекта сноса старого здания в центре большого города и построения на его месте многоэтажного гаража. Проект содержит следующие крупные мероприятия по сносу дома: • технические: - установить взрывные заряды, - взорвать здание, - разобрать развалины и вывезти строительный мусор; • организационные: - эвакуировать окружение, - подготовить колонну грузовиков; • крупные строительные мероприятия по возведению многоэтажного гаража: - вырыть котлован, - подвести коммуникации, - залить бетон в фундамент, - возвести металлический каркас, - установить электропроводку, - установить пол и возвести стены, - установить лифты, - провести отделочные работы. Каждое из перечисленных мероприятий может рассматриваться как независимая стадия проекта (или работа), требующая собственных материальных, финансовых и людских ресурсов. Для каждой стадии должна быть оценена длительность проведения работ, исходя из имеющихся ресурсов. В настоящем разделе мы будем считать, что эти длительности не подвержены случайным вариациям (условие "полной определенности"), но могут быть уменьшены путем вложения дополнительных финансовых средств. Первый вопрос, возникающий при беглом взгляде на таблицу с описанием: сколько времени требуется для выполнения всего проекта? Искушение ответить на этот вопрос, просто просуммировав длительности отдельных стадий, очевидно, дает сильно завышенную длительность проекта (121 день). Поскольку разные стадии требуют использования различных трудовых ресурсов, понятно, что некоторые из них могут выполняться независимо друг от друга и параллельно. Вместе с тем некоторые стадии не могут быть начаты до того, как завершены будут другие стадии. Например, невозможно взорвать здание, не установив взрывные заряды и не проведя эвакуацию окружения. В то же время подготовка колонны грузовиков (стадия С) может проводиться параллельно стадиям А, В и D, но должна быть закончена до начала стадии Е (разбор развалин и вывоз мусора). Таким образом, с самого начала планирования и анализа проекта необходимо четко представить себе взаимосвязи между отдельными стадиями и установить соотношения "предшественник - последователь" для всех стадий проекта. Диаграмма Гантта Допустим, что менеджер проекта, основываясь на знании современных строительных технологий и на здравом смысле, установил такие соотношения "предшественник - последователь" для стадий проекта. Далее, наиболее простым инструментом, позволяющим получить некое наглядное представление о проекте и определить его длительность, является диаграмма Гантта. Такие диаграммы Генри Гантт впервые применил в начале века для минимизации времени выполнения последовательности машинных операций. Для построения диаграммы будем изображать стадии прямоугольниками, длины которых пропорциональны длительности стадий (рис. 37). Причем будем откладывать прямоугольники, руководствуясь принципом: начать каждую стадию так рано, как только возможно. Например, стадии А, В и С не имеют предшественников. Значит, их можно начать одновременно в момент t=0. Зато стадию D можно начать не раньше чем закончится самая продолжительная из ее предшественниц - стадия A,т.е. в момент t=5. Стадии F и G также можно начать одновременно после окончания их предшественницы - стадии Е (в момент t=13) и т.д. Продолжая процесс построения до исчерпания всех стадий, найдем длительность проекта равной 70 дням. Диаграмму Гантта проекта очень легко построить. Она даст не только время выполнения проекта, но и одно КЗ возможных его расписаний, когда каждая стадия начинается так рано, как только возможно. Вместе с тем, внимательно рассмотрев диаграмму Гантта, можно заметить, что не вес стадии одинаково влияютна время выполнения проекта и соответственно не вес стадии следует стремиться начинать (и заканчивать) так рано, как только возможно. Например, ясно, что начало стадииL можно безболезненно отодвинуть на срок до 13 дней. Это не повлечет удлинения проекта в целом. В то же время стадию К невозможно отодвинуть(или задержать се окончание) без тою, чтобы не удлинитьпроект, поскольку задержка с выполнением стадии К неизбежно вызовет задержку начала работ на стадии M, что неизбежно повлечет удлинение проекта. Такие стадия называют критическими, поскольку они сильно влияют на длительность проекта. Хотя различие между критическими и некритическими стадиями может быть замечено на диаграмме Гантта, последняя не всегда позволяет четко определить принадлежность данной стадии к одному или другому типу, особенно в сложных проектах. В связи с этим нелегко ответить на вопрос о том, как задержка в выполнении той или иной стадии скажется на сроках выполнения проекта. Причина этого недостатка кроется в том, что соотношения Предшественник - последователь" для сложных проектов на диаграмме Гантта не вполне ясно различимы. Чтобы сделать эти соотношения более явными, используют другое визуальное представление проекта - сетевую диаграмму. Сетевые диаграммы Различают два типа сетевых диаграмм: • диаграммы, в которых работы изображаются стрелками между узлами, изображающими "события" начала и конца работ; • диаграммы, в которых работы изображаются в узлах сетки, соединенных стрелками, цель которых - изобразить лишь временные взаимосвязи работ. Диаграмма типа "работа-на-стрелке" изображена на рис. 38. Видно, что помимо стрелок, изображающих собственно работы, входящие в проект (сплошные стрелки), диаграмма включает также пунктирные стрелки (О 1 ,О 2 ,...), изображающие так называемые фиктивные работы, длительность которых считается равной нулю. Цель фиктивной работы на этой диаграмме - правильно изобразить соотношения "предшественник- последователь". Например, работа D имеет два предшественника -А и В, что и показывает "фиктивная" стрелка О 1 . Разумеется, то же самое можно было бы показать и не вводя фиктивную работу О 1 , если изобразить работу А в виде дуги, соединяющей узлы "0" и "2". Введение таких фиктивных работ во многом вызвано историческими причинами. В первых алгоритмах компьютерного анализа проектов информация о каждой работе вводилась с помощью задания номеров начального и конечного узлов. Понятно в таком случае, что если между узлами "0" и "2" проведены две стрелки: прямая, изображающая работу B, и дуга, изображающая работу А, то компьютерный алгоритм не сможет различить эти две работы. Современные компьютерные алгоритмы анализа проектов не нуждаются в таких вспомогательных средствах, как фиктивная работа. Поэтому в последнее время все большее распространение приобретает другой тип сетевых диаграмм - диаграммы типа ―работа-на-узле" (рис. 39). В этих диаграммах работа изображается узлом, а стрелки служат лишь для указания соотношений "предшественник- последователь". Разумеется, никаких фиктивных paбот при этом не возникает и сетевая диаграмма выглядит гораздой более наглядно. В дальнейшем мы будем использовать именно этот тип сетевых диаграмм. Следует отметить, что современные компьютерные программы, предназначенные для анализа проектов, после ввода словесной информации о проекте (название стадий, их длительность и соотношения "предшественник - последователь") автоматически строят сетевую диаграмму типа "работа-на-узле". 7.2. Критический путь (СРМ) Для придания некоторой законченности сетевой диаграмме (рис. 39) введем два этапа-события, не имеющих длительности: старт S (торжественная закладка первого кирпича) и финиш Fin (торжественное завершение работ, открытие объекта, банкет). Видно, что от старта к финишу проекта ведут множество "путей" последовательностей стадий. Разумеется, для завершения проекта "пройти" нужно по всем путям, т.е. все стадии должны быть выполнены. Важно, однако, что пути имеют различные длительности. Путь , характеризуемый максимальной суммарной длительностью составляющих его стадий , называется критическим и определяет продолжительность проекта в целом Стадии , составляющие критический путь , называются критическими Критические стадии не могут быть отсрочены или удлинены без соответствующего удлинения проекта в целом. Некритические стадии имеют некоторый допустимый временной интервал (его называют временным резервом), в котором можно изменять их длительность или моменты начала работ без изменения длительности проекта. Планирование и предварительный анализ проекта должны дать ответ на следующие основные вопросы: • какой путь является критическим и какова его длительность (длительность проекта)? • какие допустимые временные интервалы (временные резервы) существуют для начала и окончания некритических стадий при заданной длительности проекта? • как отсрочка или задержка выполнения любой стадии (стадий) проекта скажется на его длительности? • какие стадии (и на сколько) нужно сократить, чтобы добиться сокращения проекта на заданную величину при минимуме дополнительных финансовых вложений? Ответы на эти вопросы и дает методика СРМ. Расчет ранних и поздних стартов и финишей для каждой стадии проекта Центральная задача анализа проекта - нахождение критического пути - для простых проектов может быть решена простым перебором всех путей на сетевой диаграмме. Так, для нашего игрушечного проекта на диаграмме можно насчитать 12 путей. Суммирование длительностей стадий вдоль каждого из них и выбор пути с наибольшей суммарной длительностью и решают эту за дачу. В реальных проектах количество путей на сетевой диаграмме может достигать нескольких сотен и тысяч. В этой ситуации простой перебор путей перестает быть эффективным. Представляемая методика СРМ позволяет найти критический путь и допустимые временные резервы для некритических стадий без перебора путей на сетевой диаграмме и без обращения к 1 сетевой диаграмме вообще. Для этого необходимо вычислить 2 пары моментов для каждой стадии: - ранний старт ES и ранний финиш EF и - поздний старт LS и поздний финиш LF. Для расчета пары ранних старта и финиша необходимо "пройти" все стадии проекта - от старта на сетевой диаграмме до финиша. При этом, как мы уже делали при построении диаграммы Гантта, необходимо считать, что каждая стадия начинается так рано, как только возможно. Если стадия не имеет предшественников, она должна быть начата в момент t = 0 (например, для стадий А, В и С ES=0). Если стадия имеет предшественников, то она должна быть начата в момент, когда закончен последний из ее непосредственных предшественников. Иначе говоря, момент раннего старта такой стадии равен максимуму из моментов ранних финишей всех ее предшественников: ES = Максимум из всех EF ее предшественников. Например, стадия I в нашем проекте имеет двух предшественников: стадии F и G. Стадия F заканчивается в момент t=25, а стадия G - в момент t= 28. Поскольку стадия I не может начаться до того, как закончатся обе стадии F и G, момент ее раннего старта равен ES = 28. Разумеется, ранний финиш стадии равен ее раннему старту плюс длительность стадии: EF = ES +Длительность стадии. Именно по этому принципу построена диаграмма Гантта. Поэтому ранние старты и ранние финиши всех стадий можно просто с читать с этой диаграммы (рис. 40а). Для расчета пары моментов поздний старт LS - поздний финиш LF необходимо "пройти" проект в обратном направлении: от финиша до старта. При этом будем исходить из того, что продолжительность всего проекта зафиксирована и равна 70 дням (как найдено из диаграммы Гантта при "прохождении" проекта от старта к финишу). Отложим от момента t=70 назад по оси t стадию М в 14 дней (рис. 406). Заметим при этом, что эта стадия не может окончиться позднее чем в момент t = 70, а значит, должна начаться не позже чем в момент t=56. Таким образом, для этой стадии моменты ее поздних старта и финиша совпадают с моментами ее ранних старта и финиша: LS = ES, a LF = EF. Следовательно, эта стадия "критическая", поскольку ее нельзя "сдвинуть", не меняя длительности проекта в целом. Стадии М предшествуют стадии H,J,K и L. Отложим все эти стадии от момента t=56 назад по оси t. Таким образом, поздний финиш всех этих стадий LF= 56. Найдем поздние старты для всех этих стадий, вычитая из t = 56 их длительности, и сравним полученные величины с ранними стартами этих стадий (которые можно прочесть с диаграммы Гантта на рис. 37 или рис. 40а). Видно, что стадия К - критическая, так как ее ранний и поздний старты совпадают. Для остальных трех стадий существуют более или менее длинные интервалы времени, в которых можно произвести их старт без изменения длительности проекта в целом. Эти стадии некритические. Продолжая этот процесс, рассмотрим стадию I. Она является предшественницей только что рассмотренных стадий Н, J, К, L. Понятно, что она должна завершиться до того, как начнутся эти стадии. Однако моменты их поздних стартов различны. Чтобы не задержать начало выполнения любой из них, она должна закончиться в момент t = 36, когда запланирован поздний старт самого раннего из ее последователей - стадии К. Таким образом, момент позднего финиша стадии равен минимуму из моментов поздних стартов всех ее последователей: LF = Минимум из всех LS ее последователей. Разумеется, поздний старт стадии равен моменту ее позднего финиша минус длительность стадии: LS = IF- Длительность стадии. Реализуя этот принцип для всех стадий проекта, построим новую диаграмму (рис. 406), на которой можно прочесть моменты поздних стартов и поздних финишей всех стадий проекта. Тс стадии, для которых эти моменты совпадают с моментами соответственно ранних стартов и финишей, являются критическими. Они окрашены на диаграмме рис. 406 в более темный цвет. Для более детального анализа влияния задержки отдельных стадий на длительность проекта в целом, а также для рассмотрения возможностей его сокращения удобно построить таблицу MS-Excel, руководствуясь приведенными выше принципами нахождения ранних и поздних стартов и финишей всех стадий. Определение временных резервов для каждой стадии проекта "Снеси - построй" с помощью MS-Excel |