Сетевое планирование

Сетевое планирование — это совокупность методов и моделей управления проектами, основанных на представлении комплекса работ в виде ориентированного графа (сетевого графика), отражающего логическую последовательность, взаимосвязи и длительность выполнения отдельных операций. Основная цель сетевого планирования — оптимизация сроков, затрат и ресурсов при реализации сложных проектов, состоящих из множества взаимозависимых задач.

История возникновения

Методы сетевого планирования были разработаны в конце 1950-х годов практически одновременно в США и Великобритании для управления крупными научно-техническими и оборонными проектами.

Метод критического пути (CPM)

В 1957 году компания DuPont совместно с корпорацией Remington Rand создала метод критического пути (CPM, Critical Path Method). Он предназначался для планирования и контроля ремонтных работ на химических заводах. Разработчиками выступили Морган Р. Уокер (DuPont) и Джеймс Э. Келли (Remington Rand). Метод позволял сократить время простоев и оптимизировать затраты.

Метод PERT

В 1958 году ВМС США в рамках программы создания ракетной системы «Поларис» (Polaris) разработали метод оценки и пересмотра планов (PERT, Program Evaluation and Review Technique). Проект объединял более 250 подрядчиков и 9000 субподрядчиков. PERT позволил на два года сократить сроки разработки ракетной системы. В отличие от CPM, метод PERT был ориентирован на работу в условиях неопределённости и использовал три оценки времени для каждой операции (оптимистическую, наиболее вероятную и пессимистическую).

Развитие в СССР

В Советском Союзе методы сетевого планирования начали активно внедряться в 1960-е годы. Первоначально они применялись в оборонной промышленности и строительстве крупных объектов (например, при строительстве Байкало-Амурской магистрали). В 1970-х годах были разработаны отечественные методики, учитывающие особенности плановой экономики, в том числе методы оптимизации по ресурсам и стоимости.

Основные понятия и элементы

Сетевой график (сетевая модель) состоит из следующих ключевых элементов:

Работа (операция)

Это активный процесс, требующий затрат времени, ресурсов или того и другого. Работа изображается стрелкой (в стрелочных графах) или прямоугольником (в вершинных графах). Различают:

Действительная работа — требует времени и ресурсов (например, «Заливка фундамента»).
Ожидание — процесс, требующий только времени (например, «Отвердение бетона»).
Фиктивная работа — логическая связь, не требующая ни времени, ни ресурсов; обозначается пунктирной стрелкой. Используется для отображения зависимостей между работами.

Событие

Это момент начала или окончания одной или нескольких работ. В стрелочных графах событие изображается кружком. Событие не имеет длительности. Выделяют:

Исходное событие — начало проекта.
Завершающее событие — окончание проекта.
Промежуточные события — результаты выполнения отдельных этапов.

Путь

Это непрерывная последовательность работ от исходного до завершающего события. Длина пути определяется суммой длительностей составляющих его работ. Ключевым является:

Критический путь — самый длинный по времени путь в сетевом графике. Любая задержка работ на критическом пути приводит к увеличению общего срока проекта. Работы, лежащие на критическом пути, имеют нулевой резерв времени.

Методы расчёта и оптимизации

Расчёт временных параметров

Для каждой работы и события рассчитываются:

Ранний срок свершения события — минимально возможное время его наступления.
Поздний срок свершения события — максимально допустимое время его наступления, не срывающее общий срок проекта.
Резерв времени события — разность между поздним и ранним сроками.
Раннее начало и раннее окончание работы.
Позднее начало и позднее окончание работы.
Полный резерв времени работы — максимальное время, на которое можно задержать работу, не увеличивая общую продолжительность проекта.
Частный резерв времени работы — время, на которое можно задержать работу, не влияя на ранние сроки последующих работ.

Оптимизация сетевого графика

Оптимизация направлена на улучшение показателей проекта:

Оптимизация по времени — сокращение критического пути за счёт привлечения дополнительных ресурсов, изменения технологии или пересмотра логики сети.
Оптимизация по стоимости — минимизация затрат при заданном сроке проекта или минимизация срока при заданных затратах. Используется принцип «время-стоимость»: ускорение работ обычно ведёт к росту прямых затрат.
Оптимизация по ресурсам — выравнивание потребности в трудовых или материальных ресурсах во времени, устранение пиковых нагрузок. Ресурсы могут быть как возобновляемыми (люди, оборудование), так и невозобновляемыми (материалы, деньги).

Классификация сетевых моделей

По типу представления

Стрелочные графы (Activity-on-Arrow, AoA) — работы изображаются стрелками, события — узлами. Классический метод CPM и PERT.
Вершинные графы (Activity-on-Node, AoN) — работы изображаются узлами (прямоугольниками), а связи — стрелками. Более удобны для современных программных средств, так как позволяют легко добавлять информацию о ресурсах и стоимости внутри узла. Наиболее распространённый тип сегодня — метод предшествования (PDM).

По степени детерминированности

Детерминированные модели — длительность работ известна точно (CPM).
Вероятностные модели — длительность работ задаётся в виде вероятностных распределений (PERT). Используются для проектов с высокой степенью неопределённости (НИОКР, инновационные проекты).
Альтернативные модели (GERT) — допускают ветвление и возврат на предыдущие этапы, что позволяет моделировать процессы с циклами и вероятностными исходами.

Применение в различных отраслях

Сетевое планирование применяется в широком спектре сфер:

Строительство и промышленность

Планирование строительства зданий, мостов, заводов.
Управление ремонтными и монтажными работами.
Организация поточного производства.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР)

Разработка новых образцов техники и вооружений.
Проведение научных экспериментов и испытаний.

Информационные технологии

Разработка программного обеспечения (особенно в рамках методологий, использующих водопадную модель или модель с фазами).
Внедрение корпоративных информационных систем.

Логистика и транспорт

Планирование цепочек поставок.
Организация транспортных перевозок и складской логистики.

Оборонная и космическая промышленность

Управление космическими программами (например, запуск спутников, строительство МКС).
Производство сложных вооружений.

Программное обеспечение

Для автоматизации сетевого планирования используются специализированные программные продукты. Наиболее распространённые:

Microsoft Project — один из самых популярных коммерческих инструментов для управления проектами, поддерживает построение сетевых графиков, диаграмм Ганта и расчёт критического пути.
Primavera (Oracle Primavera) — профессиональное решение для управления крупными проектами и портфелями проектов, широко используется в строительстве и энергетике.
Spider Project — российская разработка, ориентированная на сложные проекты с детальным ресурсным планированием и календарным планированием.
OpenProj — бесплатная альтернатива с открытым исходным кодом.
GanttProject — бесплатное кроссплатформенное приложение для построения диаграмм Ганта и сетевых графиков.

Критика и ограничения

Несмотря на широкое распространение, методы сетевого планирования имеют ряд ограничений:

Жёсткость структуры — классические сетевые модели предполагают строгую последовательность работ, что затрудняет их применение в итеративных и гибких методологиях (Agile, Scrum), где требования и объём работ могут меняться в процессе.
Сложность построения — для крупных проектов с тысячами операций построение и актуализация сетевого графика требуют значительных трудозатрат и высокой квалификации менеджеров.
Неопределённость исходных данных — точность расчётов напрямую зависит от точности оценок длительности и стоимости работ. В условиях высокой неопределённости вероятностные модели (PERT) дают лишь приблизительные результаты.
Игнорирование человеческого фактора — модели не учитывают мотивацию, производительность и возможные конфликты в команде, что может приводить к расхождению плановых и фактических показателей.
Отрыв от реальности — чрезмерное увлечение формальными расчётами может привести к тому, что план существует «на бумаге», а реальное управление осуществляется по интуиции или авральным методом.

Источники

Келли Дж. Э., Уокер М. Р. Критический путь: метод планирования и контроля. — DuPont, 1957.
Малькольм Д. Г., Розенблум Дж. Х., Кларк Ч. Э., Фазар В. Применение метода оценки и пересмотра планов (PERT) к программе «Поларис». — Operations Research, 1959.
Бурков В. Н., Новиков Д. А. Теория управления организационными системами. — М.: Синтег, 2009.
Мазур И. И., Шапиро В. Д., Ольдерогге Н. Г. Управление проектами. — М.: Омега-Л, 2013.
ГОСТ Р 54869-2011. Проектный менеджмент. Требования к управлению проектом. — М.: Стандартинформ, 2011.
Керцнер Г. Стратегическое планирование для управления проектами с использованием модели зрелости. — М.: ДМК Пресс, 2003.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →