Моделирование проектов. Методы моделирования проектов Основные модели проектов

Название	Методы моделирования проектов Основные модели проектов
Дата	30.04.2023
Размер	0.49 Mb.
Формат файла
Имя файла	Моделирование проектов.pptx
Тип	Документы #1098564

Методы моделирования проектов

Основные модели проектов

На фазе детальной разработки проекта осуществляется построение большого числа различных моделей, в том числе, графических.
Наиболее распространены в практике проектной деятельности следующие модели:

- модель WBS;

- сетевые модели.

Иерархическая структура работ

WBS (Work Breakdown Structure) – иерархическая модель последовательной декомпозиции проекта на отдельные подпроекты, разделяющихся, в свою очередь, на более мелкие элементы и т.д.
Модель WBS представляет собой иерархический граф, узлы (вершины) которого отображают работы или комплексы работ, а дуги – вертикальные взаимосвязи между ними.
В российской специальной литературе используются следующие эквиваленты названия:

- ИСР – Иерархическая структура работ.

- СДР – Структурная декомпозиция работ.

- СРР – Структура разбиения работ.

Преимущества модели WBS

Построение модели WBS позволяет решить комплекс задач по эффективному планированию проекта, в том числе:

разбить сложный проект на более простые, понятные и управляемые компоненты;
наметить основные вехи проекта;
понять и определить содержание проекта;
определить общую потребность в оборудовании, людских и финансовых ресурсах;
в дальнейшем разработать сетевую модель проекта.
составить основу для распределения ответственности среди участников и команды проекта.

Принципы построения WBS

Важно отметить, что создание модели WBS – это творческий процесс, не имеющий строгой формализации. То есть не существует единообразных формальных методов разбиения. Для одного и того же проекта можно произвести декомпозицию разными способами. Но в любом случае построение WBS должно следовать следующим основным принципам:
Полнота WBS. Это означает, что ни одна работа в WBS не должна быть пропущена.
Каждому дочернему элементу в WBS должен соответствовать только один родительский элемент.
Каждому элементу WBS должен соответствовать уникальный код.

Построение WBS

При разработке WBS возникают два основных вопроса:

- По какому принципу следует производить декомпозицию работ?

- До какого уровня иерархии необходимо осуществлять разбиение работ?

Основания для декомпозиции проекта

Объектно-ориентированная структура проекта. Представляет собой структуру продукции проекта или компоненты проектируемого изделия.
Функционально-ориентированная структура проекта. Декомпозиция проекта по структуре жизненного цикла, организации заказчика, географии расположения и т.п.
Комбинированный принцип декомпозиции проекта. Использование разных подходов в рамках одной структуры.

ПРОЕКТ

сооружения предприятия

Земляные работы

Строительная часть

Технологическая часть

Управленческая часть

Фундаменты

Несущие конструкции

Ограждающие конструкции

Крыша

Внутренняя отделка

Рабочие станки

Транспортные устройства

Складское оборудование

Управление строительством

Материально-техническое снабжение

Управление инжинирингом

ПРОЕКТ

сооружения предприятия

Планирование сооружения предприятия

Общая

концепция

Строительное проектирование

Создание предприятия

Испытание и пуск предприятия

Инжиниринг

Концепция управления

Создание команды проекта

Строительные работы

Монтаж оборудования

Приемка строительства

Приемка оборудования

Пуско-наладочные работы

Ввод в эксплуатацию

Комбинированная структура проекта

ПРОЕКТ

сооружения предприятия

Строительная часть

Технологическая часть

Испытание и пуск предприятия

Планирование и проектирование

Подготовка строительства

Строительные работы

Технологическое проектирование

Закупка оборудования

Приемка строительства

Приемка технологического оборудования

Пуско-наладочные работы

Отделочные

работы

Управление строительством

Монтаж

Тестирование

Управление снабжением

Управление инжинирингом

Ввод предприятия в эксплуатацию

Детализация WBS

В рамках построения модели WBS можно выделить следующие уровни детализации модели:

1. Концепция – только один уровень детализации:

2. Планирование – нижние уровни определяются только до ближайших по времени выполнения элементов:

Детализация WBS

3. Реализация – нижние уровни постепенной определяются для всех элементов проекта:

Высшие уровни WBS – это укрупненные комплексы работ, части продукции или фазы жизненного цикла; Нижние уровни определяют содержание работ элементов высшего уровня и являются «пакетами работ».

Детализация WBS

Правило декомпозиции: Декомпозицию проекта и его элементов необходимо осуществлять до уровня «пакетов работ»!
«Пакет работ» - это квант проекта, единица измерения всей деятельности по проекту.

Для каждого пакета работ должны быть определены следующие показатели:

- время выполнения;

- стоимость;

- необходимые ресурсы (людские, финансовые, материальные и др.);

- требования к качеству работ;

- ответственный за реализацию «пакета работ».

Структурная декомпозиция работ проекта

ПРОЕКТ

Часть проекта №1

Технологический комплекс работ №1

Часть проекта №2

Часть проекта N

Технологический комплекс работ №2

Технологический комплекс работ N

Укрупненный вид работ № 1

Укрупненный вид работ № 2

Укрупненный вид работ № N

Детальная работа №1

Детальная работа №2

Детальная работа N

Единичная работа (пакет работ) № 1

Единичная работа (пакет работ) № 2

Единичная работа (пакет работ) N

Построение моделей на основе WBS

На основании WBS могут быть разработаны другие структурные модели проекта, необходимые для решения задач управления проектом различными его участниками, в том числе:

- Структурная модель организации проекта (OBS – Organization Breakdown Structure);

- Дерево целей и результатов проекта;

- Матрица распределения ответственности и работ по исполнителям;

- Дерево рисков проекта (RBS – Risk Breakdown Structure);

- Дерево ресурсов (Resources Breakdown Structure);

- Сетевая модель проекта и др.

Сетевое моделирование

Сетевая модель (Сетевой график) – ориентированный граф (орграф), состоящий дуг и вершин, и позволяющий осуществлять планирование и управление реализацией проекта по различным показателям (времени, ресурсам и др.).
Виды сетевых моделей:

1. Сетевой график типа «работа – вершина».

2. Сетевой график типа «дуги – работы»,

«вершины – события».

Сетевое моделирование

Принципы сетевого моделирования:

Сетевой график разворачивается слева направо.
Образование «петель» при построении сетевого графика недопустимо.
Условные переходы в сетевых моделях недопустимы.

Сетевое моделирование

В результате построения сетевой модели может быть получена следующая информация:
расписание проекта, т.е. временной график выполнения всех работ проекта;
временной график потребности в денежных средствах;
временной график потребности в людских ресурсах, оборудовании и материалах.

Сетевое моделирование

Рассмотрим для примера проект создания изделия, содержащий следующие работы:

- конструирование изделия;

- изготовление деталей I и II;

- разработка программного обеспечения;

- сборка деталей I и II;

- отладка программного обеспечения;

- окончательная сборка изделия.

Сетевой график первого типа

Сетевая модель (Сетевой график) первого типа использует следующие условные обозначения:

А

- работа (любая деятельность, требующая затрат времени или ресурсов).

- дуга (логическая взаимосвязь между вершинами (работами)).

- веха (ключевое событие проекта).

Сетевой график первого типа

Типы взаимосвязей в моделях первого типа:

А

- последовательная работа (имеющая предшествующую и последующую).

- начальная работа (работа, не имеющая предшествующей). Время ее начала равно времени начала проекта .

В

С

D

- параллельные работы (выполняющиеся одновременно).

Сетевой график первого типа

Типы взаимосвязей в моделях первого типа:

В

- работа слияния (имеющая несколько предшествующих).

- работа дробления (имеющая несколько последующих).

F

H

- конечная работа (не имеющая последующих). Время окончания конечной работы равно времени реализации проекта (.

Сетевой график первого типа

Представим рассмотренный ранее проект в виде сетевой модели первого типа:

A

C

B

D

E

F

G

Сетевой график второго типа

В моделях второго типа дуги ( ) обозначают работы, а вершины ( ) – события, которые означают начало или окончание работы.

A

1

A

B

C

D

E

G

F

1

2

3

4

5

6

7

8

Метод критического пути

Метод критического пути (МКП, в англ. лит-ре CPM – Critical Path Method) – метод, позволяющий посредством построения и анализа сетевого графика, осуществлять планирование и управление временем реализации проекта и его ресурсами.
В рамка МКП определяются показатели:

- общее время реализации проекта;

- критический путь сетевой модели;

- резервы времени операций

Этап 1. Построим таблицу предшествования:

№ п/п	Код операции	Описание операции	Предшеству-ющая операция	Длитель-ность (дни)
1	A	Конструирование	Нет	5
2	B	Изготовление дет. I	А	5
3	C	Изготовление дет. II	А	10
4	D	Разработка ПО	А	15
5	E	Сборка деталей I и II	B,C	5
6	F	Отладка ПО	D	10
7	G	Окончательная сборка	E,F	5

Этап 2. Для расчета модели по методу критического пути необходимо каждую работу проекта представить в следующем виде:

ES	id	EF
R
LS	Dur	LF

ES – Early Start (ранний старт)

EF – Early Finish (раннее окончание)

LS – Late Start (позднее начало)

LF – Late Finish (позднее окончание)

Id – идентификатор (код) операции

Dur – Duration (длительность)

R – Reserve (резерв времени операций)

Этап 3. Прямой расчет сетевой модели – определение ранних сроков начала и окончания работ проекта.

;

, если не является операцией слияния;

, если является .

Этап 4. Обратный расчет сетевой модели – определение критического пути и резервов времени операций.

;

, если не является опер. дробления;

, если является .

Прямой расчет сетевой модели

В рамках прямого расчета сетевой модели (слева-направо) по методу CPM осуществляется определение показателей и каждой из работ проекта. В результате прямого расчета определяется общее планируемое время реализации проекта (.

= = 35

B

A

C

D

E

F

G

5

5

10

15

5

10

5

0

5

5

10

5

5

15

20

15

20

20

30

30

35

Обратный расчет сетевой модели

В рамках обратного расчета сетевой модели (справа-налево) по методу CPM осуществляется определение показателей и каждой из работ проекта. В результате обратного расчета определяются резервы времени и критический путь модели (КП).

B

A

C

D

E

F

G

5

5

10

15

5

10

5

0

5

5

10

5

5

15

20

15

20

20

30

30

35

35

30

30

20

20

5

5

0

30

25

25

25

20

15

Резервы времени операций сетевой модели

После проведения прямого и обратного расчета сетевой модели определяются резервы времени каждой из операций.
Резерв времени операции (Reserve) – время, на которое работа может быть начата позже или окончена раньше, без ущерба для общего времени реализации проекта (.

или

B

A

C

D

E

F

G

5

5

10

15

5

10

5

0

5

5

10

5

5

15

20

15

20

20

30

30

35

35

30

30

20

20

5

5

0

30

25

25

25

20

15

0

15

10

0

10

0

0

Критический путь сетевой модели

Путь сетевой модели – любая последовательность операций в сетевой модели (от первой до последней). В представленном сетевом графике могут быть выделены 3 пути: ABEG, ACEG, ADFG.
Критический путь сетевой модели – это:

- самый длинный путь сетевой модели;

- путь, на котором лежат операции, не имеющие резервов времени.

Крит. путь: ADFG

B

A

C

D

E

F

G

5

5

10

15

5

10

5

0

5

5

10

5

5

15

20

15

20

20

30

30

35

35

30

30

20

20

5

5

0

30

25

25

25

20

15

0

15

10

0

10

0

0

Диаграмма Гантта

Диаграмма Гантта (также График Гантта, Gantt Charts) – ленточная диаграмма, состоящая из шкалы выполняемых задач и временно́й прямой, на которой отображаются операции проекта.
Построим диаграмму Гантта для представленного ранее проекта.

Время (t)

0

5

10

15

20

25

30

35

A

B

C

D

E

F

G

Оптимизация сетевой модели

Один из возможных вариантов оптимизация сетевой модели заключается в выравнивании ресурсов –устранении пиковых значений загрузка ресурсов и более равномерного распределения ресурсов проекта по времени.
Условие: каждую работу проекта должен выполнять, как минимум, 1 сотрудник. В проектную группу входит 2 сотрудника.

Время (t)

0

5

10

15

20

25

30

35

A

B

C

D

E

F

G