Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2013 в 22:26, реферат
Необходимость использования методов сетевого планирования в исследовании систем управления объясняется многим разнообразием моделей планирования: графики и таблицы, физические модели, логические и математические выражения, машинные модели, имитационные модели.
Введение
Глава I. Понятие и сущность сетевого планирования и управления
Сущность сетевых методов планирования и управления
Элементы и виды сетевых моделей
Глава II. Практическое применение моделей сетевого планирования и управления
Методы сетевого планирования и управления
Сетевой график
Заключение
Литература
Методология сетевого планирования и управления |
||||
Содержание Введение Глава I. Понятие и сущность сетевого планирования и управления
Глава II. Практическое применение моделей сетевого планирования и управления
Заключение Литература Введение В современных условиях все более сложными становятся социально-экономические системы. Поэтому решения, принимаемые по проблемам рационализации их развития, должны получать строгую научную основу на базе математико-экономического моделирования. Одним из методов научного анализа является сетевое планирование. В России работы по сетевому планированию начались в 1961-1962 гг. и быстро получили широкое распространение. Широко известны труды Антонавичуса К. А., Афанасьева В. А., Русакова А. А., Лейбмана Л. Я., Михельсона В. С., Панкратова Ю. П., Рыбальского В. И., Смирнова Т. И., Цоя Т. Н. и других.1,2, От многочисленных исследований отдельных аспектов сетевых методов планирования и управления был осуществлен переход к системному использованию новой методологии планирования. В литературе и практике все более широко закреплялось отношение к сетевому планированию не только как к методу анализа, но и как к развитой системе планирования и управления, приспособленной для очень широкого круга проблем. За годы практического использования в России и за рубежом сетевое планирование показало эффективность в самых различных сферах экономического и организационного анализа. Необходимость использования методов сетевого планирования в исследовании систем управления объясняется многим разнообразием моделей планирования: графики и таблицы, физические модели, логические и математические выражения, машинные модели, имитационные модели. Особый интерес представляет
сетевой метод формализованного представления систем
управления, который сводится к построению
сетевой модели для решения комплексной
задачи управления. Основой сетевого планирования
является информационная динамическая
сетевая модель, в которой весь комплекс
расчленяется на отдельные, четко определенные
операции (работы), располагаемые в строгой При имитационном динамическом
моделировании строится модель, адекватно отражающая
внутреннюю структуру моделируемой системы;
затем поведение модели проверяется на
ЭВМ на сколь угодно продолжительное время вперед.
Это дает возможность исследовать Таким образом, тема исследования методов сетевого планирования является актуальной, т.к. графическое представление не только дает представление о сложном процессе, но и позволяет осуществить разностороннее исследование системы управления проектом. Исходя из приведенных аргументов актуальности и темы работы, можно сформулировать цель работы – освещение методов сетевого планирования и управления в исследовании социально-экономических и политических процессов. Для достижения цели
Предметом исследования моей курсовой работы является методология сетевого планирования и управления. Объектом моей курсовой
работы является сфера применения методологии сетевого
планирования и управления. Глава I. Понятие и сущность сетевого планирования и управления
Сетевое планирование - это комплекс графических и расчетных методов организационных мероприятий, обеспечивающих моделирование, анализ и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок, например, таких как:
Характерной особенностью
таких проектов является то, что они состоят из
ряда отдельных, элементарных работ. Они обусловливают
друг друга так, что выполнение некоторых
работ не может быть начато раньше, чем завершены некоторые Основная цель сетевого планирования и управления - сокращение до минимума продолжительности проекта. Задача сетевого планирования
и управления состоит в том, чтобы графически,
наглядно и системно отобразить и оптимизировать
последовательность и взаимозависимость
работ, действий или мероприятий, обеспечивающих
своевременное и планомерное достижение
конечных целей. Для отображения и алгоритмизации тех или иных действий или ситуаций используются экономико-математические модели, которые принято называть сетевыми моделями, простейшие из них - сетевые графики. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции имеет возможность системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами. Во всех системах сетевого
планирования основным объектом моделирования служат
разнообразные комплексы |
| |||||
Система СПУ позволяет:
Диапазон применения СПУ весьма широк: от задач, касающихся деятельности отдельных лиц, до проектов, в которых участвуют сотни организаций и десятки тысяч людей.3 Сетевая модель представляет собой описание комплекса работ (комплекса операций, проекта). Под ним понимается всякая задача, для выполнения которой необходимо осуществить достаточно большое количество разнообразных действий. Это может быть создание любого сложного объекта, разработка его проекта и процесс построения планов реализации проекта. Использование методов сетевого планирования способствует сокращению сроков создания новых объектов на 15-20%, обеспечению рационального использования трудовых ресурсов и техники. Наиболее эффективными
областями применения сетевых методов планирования
и управления является управление крупными
целевыми программами, научно-техническими
разработками и инвестиционными проектами,
а также сложными комплексами социальных,
экономических и
Сетевые модели состоят из трех следующих элементов:
Работа (Activity) – это процесс, который необходимо выполнить для получения определенного (заданного) результата, как правило, позволяющего приступить к последующим действиям. Термины "задача" (Task) и "работа" могут быть идентичны, однако в некоторых случаях задачами принято называть выполнение действий, выходящих за рамки непосредственного производства, например "Экспертиза проектной документации" или "Переговоры с заказчиком". Иногда понятие "задача" используют для отображения работ самого низкого уровня иерархии. Термин «работа» используется в широком смысле слова, и может иметь следующие значения:
Событие (Node) – момент изменения состояния системы, в частности, момент начала или окончания любой работы по своей сути является событием, а каждая работа обязательно имеет начальное и конечное события. Работа – это действие или процесс, которые должны произойти для перехода от начального события к конечному. Некоторые события являются общими для нескольких работ, в этом случае свершение события является моментом времени, соответствующим завершению последней из работ, непосредственно предшествующих данному событию. Веха (Milestone) – разновидность события, характеризующая достижение значимых промежуточных результатов (отдельных этапов проекта). Связь (Link) – это логическая зависимость между сроками выполнения отдельных работ и наступления событий. Если для начала выполнения какой-либо работы необходимо завершение другой работы, говорят, что эти работы соединены связью (связаны). Связи по своему существу могут определяться технологией работ, либо их организацией. Соответственно различают технологические и организационные виды связей. Связи могут называться также зависимостями (Relationship), или фиктивными работами (Dummy Activity). Связям не требуются исполнители и прямые затраты времени, однако они могут характеризоваться продолжительностью растяжения (положительным, отрицательным или нулевым). При расчетах для сетевой модели определяются следующие характеристики ее элементов.4 Характеристики событий 1. Ранний срок свершения события tp(0) = 0, tР(j) =тахi{tр(i) + t(ij)}, j=1--N характеризует самый ранний срок завершения всех путей, в него входящих. Этот показатель определяется «прямым ходом» по графу модели, начиная с начального события сети. 2. Поздний срок свершения события tп(N) = tр(N), tп (i) = minj {(tп(j)-t(ij)}, i=1--(N-1) характеризует самый поздний срок, после которого остается ровно столько времени, сколько требуется для завершения всех путей, следующих за этим событием. Этот показатель определяется «обратным ходом» по графу модели, начиная с завершающего события сети. 3. Резерв времени события R(T) = tп(i) - tр(i) показывает, на какой максимальный срок можно задержать наступление этого события, не вызывая при этом увеличения срока выполнения всего комплекса работ. Резервы времени для событий на критическом пути равны нулю, R(i) = 0. Характеристики работы (i,j)
Резервы времени работ:
|
| |||
Замечания Работы, лежащие на критическом пути, резервов времени не имеют. Если на критическом пути Lкр лежит начальное событие i работы (i,j), то Rп(i,j)=Rl(i,j). Если на Lкр лежит конечное событие j работы (i,j), то Rп(i,j)=Rc(i,j). Если на Lкр лежат и событие i, и событие j работы (i,j), а сама работа не принадлежит критическому пути, то Rп(i,j)=Rc(i,j)=Rп(i,j) Характеристики путей Продолжительность пути равна сумме продолжительностей составляющих ее работ. Резерв времени пути равен разности между длинами критического пути и рассматриваемого пути. Резерв времени пути
показывает, насколько может увеличиться В сетевой модели можно выделить так называемый критический путь. Критический путь Lкр состоит из работ (i,j), у которых полный резерв времени равен нулю Rп(i,j)=0, кроме этого, резерв времени R(i) всех событий i на критическом равен 0. Длина критического пути определяет величину наиболее длинного пути от начального до конечного события сети и равна. Виды сетевых моделей и графиков По способу представления 1. Сеть вида "вершина – событие" ("Activity-on-Arrow"): вершины соответствуют событиям, а соединяющие их дуги – работам. Связи представлены пунктирными стрелками, которые так же, как и работы, являются направленными дугами графа. В некоторых источниках сетевые графики вида "вершина-событие" называются "американскими". 2. Сеть вида "вершина – работа" ("Activity-on-Node"): вершины соответствуют работам, а дуги – связям. События (главным образом вехи) при необходимости отображаются какими-либо фигурами, например – треугольниками. Сетевые графики данного вида иногда называют "французскими". В последнее время сетевая модель вида "вершина-работа" применяется значительно чаще, чем сеть вида "вершина-событие". Сетевая модель и сетевой график могут отображаться как в масштабе, так и вне масштаба времени. Сетевые модели, разрабатываемые на этапе планирования для расчета параметров работ, как правило, сложно показать в масштабе времени. В отличие от них модели (графики), предназначенные для отображения принятого календарного плана работ и контроля за его выполнением, для наглядности привязывают к временной шкале. Если временные параметры расписания
рассчитаны, откорректированы и утверждены,
то можно говорить об окончании этапа планирования
и переходе к непосредственной реализации
проекта. Глава II. Методы сетевого планирования и управления
Система методов сетевого планирования и управления (СПУ) – совокупность методов планирования и управления разработкой народнохозяйственных комплексов, научными исследованиями, конструкторскими и технологическими роботами, разработкой изделий нового вида, строительством и реконструкцией зданий и сооружений, капитальным ремонтом основных фондов путем применения сетевых графиков.6 Методы сетевого планирования:
Диаграмма
Ганта (англ. Gantt chart, также ленточная диаграмма, график Ганта) — это популярный тип
столбчатых диаграмм, который используется
для иллюстрации плана, графика работ
по какому-либо проекту. Является одним
из методов планирования проектов.
Пример диаграммы Ганта 1
Пример диаграммы Ганта 2 Первый формат диаграммы был разработан Генри Л. Гантом (Henry L. Gantt, 1861‒1919) в 1910 году. Диаграмма Ганта представляет собой отрезки (графические плашки), размещенные на горизонтальной шкале времени. Каждый отрезок соответствует отдельной задаче или подзадаче. Задачи и подзадачи, составляющие план, размещаются по вертикали. Начало, конец и длина отрезка на шкале времени соответствуют началу, концу и длительности задачи. На некоторых диаграммах Ганта также показывается зависимость между задачами. Диаграмма может использоваться для представления текущего состояния выполнения работ: часть прямоугольника, отвечающего задаче, заштриховывается, отмечая процент выполнения задачи; показывается вертикальная линия, отвечающая моменту «сегодня». Часто диаграмма Ганта соседствует с таблицей со списком работ, строки которой соответствуют отдельно взятой задаче, отображенной на диаграмме, а столбцы содержат дополнительную информацию о задаче. Метод критического пути — эффективный инструмент планирования расписания и управления сроками проекта. В основе метода лежит определение наиболее длительной последовательности задач от начала проекта до его окончания с учетом их взаимосвязи. Задачи лежащие на критическом пути (критические задачи) имеют нулевой резерв времени выполнения и в случае изменения их длительности изменяются сроки всего проекта. В связи с этим при выполнении проекта критические задачи требуют более тщательного контроля, в частности, своевременного выявления проблем и рисков, влияющих на сроки их выполнения и, следовательно, на сроки выполнения проекта в целом. В процессе выполнения проекта критический путь проекта может меняться, так как при изменении длительности задач некоторые из них могут оказаться на критическом пути. |
| |||
Расчёт критического пути Если начальный момент выполнения проекта положить равным нулю, то сроки окончания у первых работ сетевого графика, то есть работ, выходящих из первого события, будет определяться их продолжительностью. Время наступления любого события следует положить равным самому позднему времени окончания непосредственно входящих в это событие работ: считается, что работа в сетевом графике не может начаться, пока не завершены все предшествующие для нее работы. В процессе решения — методом «эстафеты»
— просматриваются все дуги сетевого графика.
Пусть очередная Суть решения задачи сокращения сетевого графика сводится к привлечению дополнительных ресурсов к выполнению работ, лежащих на критическом пути, снятием работ, не лежащих на критическом пути, запараллеливанием работ. Метод Монте-Карло (методы Монте-Карло,
ММК) — общее название группы численных
методов, основанных на получении большого
числа реализаций стохастического (случайного)
процесса, который формируется таким образом,
чтобы его вероятностные характеристики
совпадали с аналогичными величинами
решаемой задачи. Используется для решения
задач в различных областях физики, математики,
экономики, оптимизации, теории управления
и др. Интегрирование методом Монте-
Рисунок 1. Численное интегрирование функции детерминистическим методом Предположим, необходимо взять интеграл от некоторой функции. Воспользуемся неформальным геометрическим описанием интеграла и будем понимать его как площадь под графиком этой функции. Для определения этой площади можно воспользоваться одним из обычных численных методов интегрирования: разбить отрезок на подотрезки, подсчитать площадь под графиком функции на каждом из них и сложить. Предположим, что для функции, представленной на рисунке 2, достаточно разбиения на 25 отрезков и, следовательно, вычисления 25 значений функции. Представим теперь, мы имеем дело с n-мерной функцией. Тогда нам необходимо 25n отрезков и столько же вычислений значения функции. При размерности функции больше 10 задача становится огромной. Поскольку пространства большой размерности встречаются, в частности, в задачах теории струн, а также многих других физических задачах, где имеются системы со многими степенями свободы, необходимо иметь метод решения, вычислительная сложность которого бы не столь сильно зависела от размерности. Именно таким свойством обладает метод Монте-Карло. Обычный алгоритм Монте-Карло интегрирования Рисунок 2. Численное интегрирование функции методом Монте-Карло Для определения площади под
Для малого числа измерений интегрируемой функции производительность Монте-Карло интегрирования гораздо ниже, чем производительность детерминированных методов. Тем не менее, в некоторых случаях, когда функция задана неявно, а необходимо определить область, заданную в виде сложных неравенств, стохастический метод может оказаться более предпочтительным. Использование выборки по значимости Очевидно, что точность вычислений можно увеличить, если область, ограничивающая искомую функцию, будет максимально к ней приближена. Для этого необходимо использовать случайные величины с распределением, форма которого максимально близка к форме интегрируемой функции. На этом основан один из методов улучшения сходимости в вычислениях методом Монте-Карло: выборка по значимости. Program Evaluation and Review Technique (сокращенно PERT) — техника оценки и анализа программ, которая используется при управлении проектами. Была разработана в 1958 году консалтинговой фирмой «Буз, Ален и Гамильтон» совместно с корпорацией «Локхид» по заказу Подразделения специальных проектов ВМС США в составе Министерства Обороны США для проекта создания ракетной системы «Поларис» (Polaris). Проект «Поларис» был ответом на кризис, наступивший после запуска Советским Союзом первого космического спутника.
Пример сетевой PERT диаграммы для проекта продолжительностью в семь месяцев с пятью промежуточными точками (от 10 до 50) и шестью деятельностями (от A до F) PERT — это способ анализа задач,
необходимых для выполнения PERT был разработан в 50-ые годы
главным образом для упрощения планирования и составления Самая известная часть PERT — это «Сети PERT» — графики соединённых между собой временных линий. PERT предназначен для очень масштабных, единовременных, сложных, нерутинных проектов. |
| |||||
войти новые рефераты задать вопрос На сайте 118168 рефератов | ||||||
Диаграмма представляет
собой множество точек-вершин вместе с соединяющими
их ориентированными дугами. Каждая из
них как направленный отрезок имеет начало
и конец, причем модель содержит только
одну из пары симметричных дуг (от вершины
1 к вершине 2 и от вершины 2 к вершине 1). Всякой
дуге, рассматриваемой в качестве какой-то
работы из числа нужных для осуществления проекта,
приписываются определенные количественные
характеристики. Это — объемы выделяемых
на нее ресурсов и, соответственно, ее
ожидаемая продолжительность (длина дуги).
Любая вершина интерпретируется как событие
завершения работ, представленных дугами,
которые входят в нее, и одновременно начала
работ, отображаемых дугами, исходящими
оттуда. Таким образом, фиксируется что ни
к одной из работ нельзя приступить прежде
чем будут выполнены все предшествующие
ей согласно технологии реализации проекта.
Факт начала этого процесса — вершина без входящих,
а окончание — без исходящих дуг. Остальные вершины должны
иметь и те, и другие. Последовательность
дуг, в которой конец каждой предшествующей
совпадает с началом Метод графической оценки
и анализа (GERT, англ. Graphical Evaluation and Review Technique) — альтернативный
вероятностный метод сетевого планирования,
применяется в случаях организации работ,
когда последующие задачи могут начинаться
после завершения только некоторого числа из предшествующих задач, причём не
все задачи, представленные на сетевой
модели, должны быть выполнены для завершения
проекта.
Сетевой график основан на использовании математической модели - графа. Графом (устаревшие синонимы: сеть, лабиринт, карта и т.д.) математики называют "множество вершин и набор упорядоченных или неупорядоченных пар вершин". Говоря более привычным для студента (но менее точным) языком, граф - это набор кружков (прямоугольников, треугольников и проч.), соединенных направленными или ненаправленными отрезками. В этом случае сами кружки (или другие используемые фигуры) по терминологии теории графов будут называться "вершинами", а соединяющие их ненаправленные отрезки - "ребрами", направленные (стрелки) - "дугами". Если все отрезки являются направленными, граф называется ориентированным, если ненаправленными - неориентированным.7 Наиболее распространенный тип сетевого графика работ представляет систему кружков и соединяющих их направленных отрезков (стрелок), где стрелки отображают сами работы, а кружки на их концах ("события") - начало или окончание этих работ.
Рисунок показывает упрощенно лишь одну из возможных конфигураций сетевого графика, без данных, характеризующих сами планируемые работы. Фактически на сетевом графике приводится множество сведений о производимых работах. Над каждой стрелкой пишется наименование работы, под стрелкой - продолжительность, этой работы (обычно в днях). В графике могут использоваться пунктирные стрелки - это так называемые "зависимости" (фиктивные работы), не требующие ни времени, ни ресурсов. Они указывают на то, что "событие", на которое направлена пунктирная стрелка, может происходить только после свершения события, из которого исходит эта стрелка. В сетевом графике не должно быть тупиковых участков, каждое событие должно соединяться сплошной или пунктирной стрелкой (или стрелками) с каким-либо предшествующим (одним или несколькими) я последующим (одним или несколькими) событиями.
Нумерация событий производится примерно в той последовательности, в какой они будут происходить. Начальное событие располагается обычно с левой стороны графика, конечное — с правой. Последовательность стрелок, в которой начало каждой последующей стрелки совпадает с концом предыдущей, называется путем. Путь обозначается в виде последовательности номеров событий. В сетевом графике между Критический путь обозначается на сетевом графике утолщенными или двойными линиями (стрелками). Особое значение при составлении сетевого графика имеют два понятия:
При оценке резервов
времени удобно использовать еще два вспомогательных
Если событие является окончанием лишь одной работы (т.е. в него направлена только одна стрелка), то раннее окончание этой работы совпадает с ранним началом последующей. Общий (полный) резерв - это наибольшее время, на которое можно задержать выполнение данной работы, не увеличивая общую продолжительность работ. Он определяется разностью между поздним и ранним началом (или поздним и ранним окончанием - что тоже самое). Частный (свободный) резерв - это наибольшее время, на которое можно задержать выполнение данной работы, не меняя раннего начала последующей. Этот резерв возможен только тогда, когда в событие входят две или более работы (зависимости), т.е. на него направлены две или более стрелки (сплошные или пунктирные). Тогда лишь у одной из этих работ раннее окончание будет совпадать с ранним началом последующей работы, для остальных же это будут разные значения. Эта разница у каждой работы и будет ее частным резервом. |
| |||||
Информация о работе Методология сетевого планирования и управления