7.8. Сетевое планирование в управлении

Сетевые модели в управлении представляют собой систему со­временных расчетных методов планирования, организационных ме­роприятий и средств контроля за выполнением плана. В сравнении с традиционными методами они повышают эффективность управле­ния посредством рациональной организации производственных про­цессов и мобилизации скрытых временных и материальных ресурсов.

Практически всякую производственную ситуацию можно рассмат­ривать как модель. Модели, используемые в процессе управления, представляют либо в графической форме, либо в форме экономико-математических моделей. Сетевая модель, как правило, изображается графически. Сетевое планирование (графическая форма представле­ния модели) появилось как результат исследования вопроса: будет ли применение математических методов способствовать лучшему ре­шению типичных задач календарного планирования проектов (под проектом понимается любой комплекс работ, необходимых для до­стижения единой поставленной цели). Полученные результаты (ко­нец 50-х годов) показали, что выражение взаимосвязи работ проекта в виде сетевой модели обеспечивает получение необходимого эффекта,

274

275

который нельзя получить с помощью ранее применяемых методов. Например, если завершение проекта необходимо ускорить, то нужно четко определить, какие работы необходимо ускорить и насколько, чтобы получить выигрыш во времени при наименьших затратах.

Сетевые модели используются на автомобильном транспорте при планировании и организации сложных и трудоемких работ с боль­шим числом исполнителей. К сетевым моделям можно отнести гра­фики использования подвижного состава (рис. 48), технологические схемы перевозки грузов, а также различные сетевые графики и сете­вые матрицы. При построении сетевого графика используются три основных понятия: работа, событие и путь.

Работа — это трудовой процесс, требующий затрат времени и ре­сурсов (например, анализ информации, оценка обстановки, выпол­нение этапа разгрузки, транспортирование и др.). На графике работа изображается в виде сплошной стрелки. В понятие «работа» включа­ется процесс «ожидания», т. е. процесс, не требующий затрат труда и ресурсов, но требующий затрат времени. В управлении это может быть ожидание получения информации от сторонних организаций, ожидание погрузки, разгрузки и т. д. Процесс ожидания изображается пунктирной стрелкой с обозначением над ней продолжительности ожидания. Понятие «зависимость» между двумя или несколькими событиями свидетельствует об отсутствии необходимости в затратах времени и ресурсов, но указывает наличие связи между работами (на­чало одной или нескольких работ зависит от выполнения других работ). Зависимость изображается в виде пунктирной линии (стрел­ки) без обозначения времени. Событиями называются начальные и конечные точки работы.

Событие — это результат выполнения всех работ, входящих в дан­ное событие, позволяющий начинать все выходящие из него работы. На сетевом графике событие изображается в виде кружка. Событие не является процессом и поэтому не сопровождается затратами вре­мени или ресурсов.

Ни одно событие не может произойти до тех пор, пока не будут закончены все входящие в него работы.

Ни одна работа, выходящая из данного события, не может на­чаться до тех пор, пока не произойдет данное событие.

Ни одна последующая работа не может начаться раньше, чем будут закончены все предшествующие ей работы.

Путь — это непрерывная последовательность работ, начиная от исходного события и кончая завершающим. Путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим и на

графике обозначается утолщенной или сдвоенной стрелкой. Так как критический путь имеет самую большую продолжительность по сравнению с другими путями, то (эти пути) он имеет запас времени, что дает возможность для оперативного маневрирования ресурсами.

Для построения сетевого графика необходимо в технологической последовательности установить:

какие работы должны быть завершены до начала данной работы;

какие работы должны быть начаты после завершения данной ра­боты;

какие работы необходимо выполнять одновременно с выполнени­ем данной работы.

При построении сетевых графиков применяется несколько пра­вил: правило обозначения работ, запрещения «тупиков», запрещения необеспеченных событий, правило изображения «поставки» и прави­ло организационно-технологических связей между работами.

Правило обозначения работ. В сетевом графике между двумя смеж­ными событиями может проходить только одна стрелка (график I). Поэтому, когда две и более работы выходят из одного и того же собы­тия, выполняются параллельно и заканчиваются одним и тем же со­бытием, при расчете модели невозможно определить параметры этих работ (график II). На графиках обозначено 1, 2, 3, 4 - событие а, б, в - работа.

276

277

Правило запрещения «тупиков». В сетевом графике не должно быть событий («тупиков»), из которых не выходит какая-либо работа, за исключением завершающего события сети. Например, событие 3 — тупиковое, означающее, что введены лишние работы или имеется ошибка в технологии выполнения работ.

Правило организационно-технологических связей между работами. В сетевом графике учитываются или только непосредственные связи между работами, или связь через зависимость. На рисунке показано несколько работ. Работе г предшествует только работа в (график I). Но если работе г непосредственно предшествуют работы в и а, то модель должна быть изображена по иному (график II).

Правило запрещения необеспеченных событий. В сетевом графике не должно быть событий, кроме начального, в которые не входит ни одной работы. Например, работа а не будет выполнена, так как собы­тию 3 не предшествует ни одной работы (не заданы исходные усло­вия для начала этой работы).

Правило изображения «поставки». «Поставка» — это результат, ко­торый получен за пределами системы, т. е. не является результатом работы данного коллектива. «Поставка» изображается кружком, внут­ри которого поставлен крестик. Рядом с кружком указывается номер спецификации, раскрывающей содержание поставки.

Из рисунка видно, что «поставка» необходима для выполнения работы а. Номер 3, стоящий у кружка «поставка», — это третья стро­ка в спецификации.

278

Задача 7.13. Необходимо выполнить следующие работы: а, б, в, г, д. Работы а и б начинаются одновременно. Работа б должна выполнять­ся после работы а. Работа г должна выполняться после работы б. Ра­бота д — после выполнения работ в и г. Эту технологическую после­довательность работ запишем следующим образом:

Предшествующие работы Данные работы

-	а
-	б
а	в
б	г
в	д
г

Построение модели. Работам а и б никакие работы не предшествуют.

Р

абота в выполняется после работы а.

279

Работа г выполняется после работы б, работа в после работы а.

Окончание работы в объединяется с окончанием работы г, так как следующая работа д должна выполняться после окончания работ в и г.

Важнейшим вопросом построения сетевого графика является чет­кое определение всех взаимосвязей между работами и их технологи­ческой последовательностью. При кодировании сетевых графиков не­обходимо учитывать следующие положения:

все события имеют самостоятельные номера;

кодируются события числами натурального ряда (без пропусков);

номер последующему событию присваивается после присвоения номеров предшествующим ему событиям;

работа должна быть всегда направлена от события с меньшим но­мером к событию с большим номером.

Поток в сети направлен в одну сторону — всегда от начала к концу сети.

Сетевой график дает исполнителям ясное представление о взаимо­связи различных работ и позволяет предотвратить неправильное по­нимание ими ответственности, сокращает до минимума возможность упущения в графике какой-либо части работ.

После того как план представлен в виде сетевого графика, присту­пают к составлению графика его выполнения при нормальной про­должительности работ. Под нормальной продолжительностью работы понимается наименьшее время выполнения работы без каких-либо дополнительных расходов для ее ускорения. Над каждой стрелкой за­писываются следующие данные: наименование работы, нормальная продолжительность работы и ее стоимость, продолжительность при

280

экстренном выполнении и ее стоимость. Под стрелкой указывается количество людей по профессиям, подвижной состав или тип ПРМ.

Если концентрировать усилия на работах, которые находятся на критическом пути, и добиваться их своевременного выполнения, то проект будет завершен вовремя. Когда возникает необходимость уско­рить работы при минимальных затратах, то для всех работ устанавли­ваются ранние и поздние сроки возможного начала и окончания (ус­танавливать сроки необходимо с применением теории вероятности). Необходимо стремиться не к максимально возможному, а к макси­мально целесообразному ускорению. Каждая работа имеет определен­ный предел ускорения. Если выполнение работы затягивается, то это ведет к бесполезному увеличению затрат.

Время выполнения работ будет колебаться в пределах от нормаль­ной до экстремальной продолжительности. Это означает, что имеется множество путей — вариантов выполнения любого плана. Сетевые гра­фики могут быть ориентированы не только на критерий времени, но и на другие параметры, например минимизацию ресурсов или ко­нечной стоимости работ по выполнению заданного плана. Из этого множества необходимо выбрать оптимальный вариант. Чаще всего кри­терием выбора служат минимальные затраты при заданной продол­жительности.

Сетевой график может быть выполнен с различной степенью дета­лизации процесса. Для разных уровней управления степень детализа­ции или укрупнения сетевых графиков может быть различной.

При календарном планировании необходимо учитывать ограниче­ния денежных средств, а главным образом ресурсов (рабочая сила, подвижной состав, погрузочно-разгрузочные средства). Без этого уче­та составленные планы могут оказаться нереальными. На транспорте работники одних профессий имеют основной целью обеспечение дея­тельности работников других ведущих профессий. Следовательно, на­личие работников ведущих профессий (водителей на линии) зависит от наличия работников вспомогательных профессий (ремонтных и об­служивающих). Перевозки неравномерно распределяются по времени года и дням месяца (в одном месяце 200 водителей, в другом — 150). Для улучшения использования рабочей силы и подвижного состава определяется, какие из выполняемых в пиковый период работ имеют свободный резерв времени и когда их можно выполнять за пределами пикового периода и так далее до получения приемлемого решения.

Следующей ступенью совершенствования сетевых моделей является создание сетевых матриц. Сетевая матрица, описывая графически от­дельные технологически взаимосвязанные операции и их конкретные

281

промежуточные цели — результаты, позволяет прогнозировать до­стижение промежуточных и конечных результатов, глубже анали­зировать значение и место каждой отдельной операции в общем комплексе процедур, направленных на достижение предполагае­мой цели, и на этой основе сформировать план выработки и реа­лизации решения.

Сетевая матрица решений представляет собой сетевой график со­вмещенных с календарно-масштабной сеткой времени, которая име­ет горизонтальные и вертикальные «коридоры». Горизонтальные «ко­ридоры» характеризуют ступень управления, структурное подразделе­ние или должностное лицо, выполняющее ту или иную операцию процесса подготовки, принятия и реализации решения. Вертикальные «коридоры» характеризуют этап и отдельные операции процесса при­нятия решения, протекающие во времени.

Построение сетевых матриц. Принадлежность работы к тому или иному горизонтальному «коридору» определяется ее горизонтальным положением, а принадлежность к вертикальному «коридору» — верти­кальными линиями, определяющими масштаб времени матрицы.

Из рис. 49 видно, что работы а и б выполняются начальником АТП, работы в и г — зам. начальника, работы д — главным инженером. Рабо­ты а и в выполняются на 1 этапе решения; работы б и г - на втором этапе, а работы д — в течение первого и второго этапов. Продолжи­тельность каждой работы на сетевой матрице определяется расстоя­нием по сплошной линии между центрами двух событий, заключаю­щих эту работу в проекции на горизонтальную ось времени. В нашем примере работы а и в имеют продолжительность, равную четырем единицам времени. Все остальные работы, заканчивающиеся рань-

Рис. 49. Фрагмент сетевой матрицы

282

ше, но входящие в это событие, соединяются с ним волнистой лини­ей со стрелкой на конце.

Длина волнистой линии показывает величину частного резерва вре­мени. Например, работа г имеет частный резерв во времени, равный двум временным единицам.