ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОГО ПУТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
КРИТИЧЕСКОГО ПУТИ
ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
Методические указания
по проведению деловой игры
ОМСК-2010
Министерство образования и науки РФ
государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Сибирская государственная автомобильно-дорожная
академия (СибАДИ)"
Кафедра "Эксплуатация и ремонт автомобилей"
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОГО ПУТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
Методические указания
по проведению деловой игры
ОМСК
2010
Содержание
УДК 621.43
ББК 31.365
Рецензент канд. техн. наук, доц. И.М. Князев
Методические указания по проведению деловой игры по дисциплине
СД.Ф.09 "Управление техническими системами" разработаны в качестве
методических указаний для студентов академии очного и заочного обучения
специальностей 190601, 140501,
140607, 050501,
190701,
190702 и
направления 190500.
1
2
3
4
Введение
Общие сведения о методе определения критического пути проекта ..
Цель и задачи деловой игры
Порядок выполнения деловой игры
Порядок оформления отчета по результатам деловой игры и его
защита
Список рекомендуемой литературы
Приложение А. Перечень ситуаций для проведения деловой
игры
Приложение Б. Интегральная функция закона нормального
распределения
Определение критического пути выполнения проекта: методические
указания по проведению деловой игры/ И.П. Залознов. Омск: Сибирская
государственная автомобильно-дорожная академия, 2010. - 15 с.
В методических указаниях по проведению деловой игры даны общие
сведения о методах определения сроков выполнения проекта и способах
оптимизации последовательности выполнения этапов проекта с точки зрения
необходимости обеспечения заданных сроков с определенной вероятностью.
©
Сибирская
государственная
автомобильно-дорожная академия, 2010
з
4
4
5
5
10
12
13
14
Введение
Если в прошлые годы главным содержанием профессиональной
деятельности инженера были технические и технологические вопросы, то в
современных условиях рыночной экономики, риска и конкуренции,
экономической
самостоятельности
и
необходимости
широкого
взаимодействия важнейшим условием успешности становится умение
специалиста управлять производством или иными сисгемами, состоящими из
многих элементов или подсистем. Эффективное функционирование системы
возможно при эффективной и взаимосвязанной работе ее элементов, включая
объекты производства, орудия труда, материалы и работников. Практически
на любом уровне работы инженера в структуре персонала инженер
сталкивается с необходимостью взаимодействия руководитель-подчиненный
и от эффективности управления элементами системы будет зависеть
эффективность системы в целом. Как правило, начальник ставит перед
подчиненным определенную цель, при этом не всегда конкретизируются
задачи и условия их выполнения. Для достижения поставленной цели в
заданные сроки необходим системный подход к разделению работы на этапы
и оценка ресурсов (материальных, человеческих, временных), необходимых
для ее выполнения. В условиях неопределенности реальных процессов
важным становится умение инженера оценивать вероятностные события и
давать интервальные оценки, характеризующие допускаемые сроки и
объемы, необходимые для выполнения этапов работы по отдельности и
проекта в целом.
работы на пит-стопе выполнять последовательно, то затраченное время будет
гораздо выше. Критический путь выполнения проекта - это минимально
возможное время выполнения проекта в полном объеме, включающее в себя
ряд последовательно выполняемых этапов. Таким образом, в критический
путь не включают те этапы, которые будут выполняться параллельно в
пределах времени критического пути.
2 Ц е л ь и задачи деловой игры
Целью данной деловой игры является изучение метода оценки
критического пути выполнения проекта в условиях риска на примере
восстановления автомобиля после дорожно-транспортного происшествия.
Для достижения цели деловой игры предполагается решение
следующих задач:
1) изучение метода определения критического пути, для определения
времени выполнения проекта с заданной вероятностью или определения
вероятности выполнения проекта в указанные сроки;
2) выполнение задачи по определению критического пути для
заданных условий конкретной ситуации;
3) составить отчет и сделать выводы о возможности достижения цели в
указанных ограничениях и возможных способах корректировки состава и
перечня этапов для оптимизации полученного решения.
3 Порядок выполнения деловой игры
1 Общие сведении о методе определения критического пути проекта
Вопросы управления техническими системами на различных уровнях
включают в себя определенную последовательность действий, таких как сбор
необходимой информации, постановка цели, определение необходимых
ресурсов и выполнение определенных работ. Таким образом, перевод
управляемой системы из исходного состояния в желаемое будем называть
проектом. Проект можно разбить на конечное число этапов
промежутков
времени, необходимых для выполнения конкретных операций. При этом
одни этапы могут быть взаимосвязаны и должны иметь определенную
логическую последовательность, а другие этапы могут выполняться
параллельно, что позволяет выполнять одновременно ряд этапов, что
позволяет экономить временные ресурсы. Таким образом, в зависимости от
того, как организованы работы, время выполнения проекта может быть
различным.
Например,
при
необходимости
пит-стопа
во
время
автомобильных соревнований, выполняется последовательно съезд с трассы
на пит-лейн, непосредственно пит-стоп, включающий в себя все
необходимые работы (замена колес, дозаправка, протирка шлема и т.п.)
выполняемые параллельно и выезд с пит-стопа обратно на трассу. Если
Метод определения критического пути состоит из ряда определенных '
этапов, выполнение которых позволяет по шагам детально рассматривать
условия, влияющие на конечный результат и творчески подходить к
решению задачи, внося необходимые коррективы на разных этапах.
Последовательность определения критического пути:
1) Уточнение цели планируемого проекта. Наличие конкретных или
количественно измеримых целей позволяет судить о степени выполнения
проекта, его завершении и эффективности использования ресурсов. Цели
качественные (улучшить, снизить, рекомендовать, принять во внимание и
т.п.) задают вектор движения, но не определяют конечное положение и
состояние системы. В данных условиях цель - восстановление исправного
состояния автомобиля после ДТП.
2) Составление перечня этапов, необходимых для достижения
поставленной цели. Количество и состав этапов может уточняться при
коллективной или индивидуальной работе со студентами. Наиболее удобно
составить перечень этапов на основе коллективного обсуждения, когда
студенты отвечают на вопрос - "Что нужно делать после ДТП, чтобы
восстановить поврежденный автомобиль"? Количество этапов зависит от
ситуации и может быть различным. Если перечень работ слишком детальный
5
— можно объединить работы, выполняемые последовательно в одном месте в
один этап. Если этапов мало, то сложнее будет оценивать диапазон
возможных временных допусков и разброс вероятных значений будет
больше. Также в случае, когда этапов мало, меньше возможностей для
управления последовательностью выполнения этапов. В данном случае
предлагаются следующие этапы восстановления поврежденного автомобиля:
А - оформление документов для страхового возмещения ущерба,
включая время ожидания перевода денег;
Б - поиск магазинов, готовых продать или поставить необходимые
запасные части, поврежденные в ДТП;
В - ожидание доставки заказанных запасных частей;
Г - поиск СТО, в котором будут восстанавливать поврежденный
автомобиль;
Д - заказ краски для поврежденных кузовных деталей;
Е - замена поврежденных деталей и покраска.
3) Построение графической сети, связывающей этапы в логическую
последовательность. Работа может проводиться как методом коллективного
обсуждения, так и индивидуально. Может быть предложено несколько
вариантов для дальнейшего рассмотрения и выбора наиболее эффективного с
точки зрения затрат времени. Построение сети позволяет внимательно
рассмотреть последовательность и взаимосвязь этапов, а также достоинства и
недостатки различных вариантов с точки зрения распределения ресурсов.
а) последовательное выполнение этапов;
б) чаегь этапов выполняется параллельно
4)
Нормирование
продолжительности
выполнения
операций
по
каждому этапу.
Необходимо
получить средние значения
времени,
необходимого для выполнения каждого этапа. Желательно в коллективной
работе получить средние значения на основании высказываний оценочных
мнений студентов. Вопрос формулируется таким образом: "Сколько в
среднем в условиях нашего города необходимо времени для выполнения
данного этапа проекта"? Студенты высказывают свое мнение, после чего
определяется среднее арифметическое время выполнения для каждого этапа.
Результаты заносятся в таблицу 1, колонка t2.
б
Таблица 1 - Продолжительность выполнения этапов проекта
Оценка продолжительности
о
V = alt
Наименование этапа
/
t.
t3
t2
А - оформление
14
16
13,7
1
0,07
10
документов по страховке
2
0,33
0,17
Б - поиск запасных
2
3
1
частей
10
6,5
0,23
В - ожидание доставки
1
7
1,5
заказанных запасных
частей
0,67
0,18
Г - поиск СТО
4
5
3,67
1
0,17
Д - заказ краски
2
3
2
0,33
1
0,13
Е — замена поврежденных
7
5
0,67
3
5
деталей и покраска
5) Определение критического пути. На графическую сеть проекта
наносятся данные о продолжительности (t2) этапов. Над каждой буквой,
обозначающей этап проекта, наносится продолжительность его выполнения.
После этого уже можно оценить, сколько времени потребуется для
выполнения проекта в целом по разным вариантам. В рассматриваемом
примере по варианту а (см. рисунок 1) имеем критический путь А-Б-В-Г-Д-Е,
продолжительностью 34 дня, по варианту б критический путь будет Б-В-Г-ДЕ, продолжительностью 20 дней. Очевидно, что при возможности
параллельной организации работ, выигрыш по времени значителен. При
внимательном рассмотрении, в варианте б можно также часть этапов
выполнять параллельно и снизить критический путь выполнения проекта еще
на один день, либо отметить возможность начала работ по этапу А на один
день позже.
6) Учет
случайности
продолжительности
выполнения
этапов.
Случайность реальных процессов дает различные разбросы величин
относительно среднего значения, причем допуски в большую и меньшую
сторону могут быть разными. Для определения средних значений с учетом
допусков проводится еще две оценки продолжительности выполнения
проектов
t
оптимистическая оценка (минимально возможная
продолжительность этапа в реальных условиях), t3 - пессимистическая
оценка (максимально возможная продолжительность этапа в реальных
условиях). Оценки по каждому этапу могут выполняться студентами
индивидуально и заноситься в таблицу 1. Далее определяют параметры
распределения продолжительности выполнения каждого этапа:
и заносят результаты в таблицу I. В том случае, если коэффициент вариации
V<0,33
делается
вывод
о
том,
что
случайное
распределение
продолжительности выполнения этапов подчиняется нормальному закону,
что позволяет использовать известные для этого закона зависимости. В том
случае, если получены значения коэффициента вариации более 0,33
необходимо определять какому закону распределения случайной величины
относится данная случайная величина. В том случае, если распределение не
подчиняется нормальному закону распределения случайной величины,
нижеприведенная
методика
определения
плотности
вероятности
неприменима.
Р
Плотность
бероятности
Рл=0,85
Уточняется продолжительность критического пути Б-В-Г-Д-Е, которая
с учетом вариации составляет
tK= 2+6,5+3,67+2+5=19,17 дней.
Определяется среднее квадратическое отклонение продолжительности
критического пути. Для нормального закона распределения получим
где
-
дисперсия
продолжительности
выполнения
i-ro
этапа
Продолжительность
Рисунок 2 - Схема определения вероятности выполнения проекта
за заданное время
Вероятность определяем следующим образом:
критического пути.
В рассматриваемом примере
диапазон
значений
критического
=1,83 дня. С вероятностью Р=0,9987
пути
будет
находиться
в
пределах
7) Рассчитываем вероятность выполнения проекта за определенный
срок.
Так
как
средняя
продолжительность
критического
пути
в
рассматриваемом примере tK=19,17 дней, то при нормальном законе
распределения вероятность выполнения проекта за это время составляет 0,5.
В исходных данных может быть задан директивный срок выполнения
проекта, например автомобиль должен быть восстановлен за 25 дней и
требуется определить вероятность выполнения этого условия. В другом
случае бывает необходимость определения срока выполнения проекта с
заданной вероятностью.
Функция нормального распределения критического пути представлена
на рисунке 2. Вероятность выполнения проекта - интегральная функция
нормального закона распределения. Если известен срок tA, за который проект
должен быть выполнен, то задача определения вероятности выполнения
проекта сводится к определению значения интегральной функции. Для этого
используется нормированная интегральная функция Ф(г) распределения
случайной величины, подчиняющейся нормальному закону распределения.
8
Значение нормированной функции вероятности найдем по таблице
приложения Б.
В нашем случае, для значения tд=22 получим вероятность выполнения
проекта Р=0,94. Если задана вероятность выполнения проекта, то по таблице
приложения Б находим значение аргумента нормированной интегральной
функции, после чего находим значение tд:
Например, с вероятностью Р=0,1
проекта будет tд= 14,9 дней.
продолжительность выполнения
В том случае, если расчеты показывают невозможность выполнения
заданных условий, необходимо рассмотреть следующие возможности:
- увеличение директивной продолжительности;
- снижение продолжительности критического пути;
- сокращение среднеквадратического отклонения продолжительности
критического пути;
- соответствующей комбинацией этих способов.
Таким образом, оценка критического пути выполнения проекта при
планировании проектов позволяет:
- определять и, следовательно, контролировать моменты начала и
окончания выполнения каждого этапа;
- рационально распределять усилия исполнителей по выполнению
этапов проекта;
- разрабатывать меры по сокращению продолжительности тех этапов,
которые определяют продолжительность разработки проекта в целом;
- добиться снижения потребности в ресурсах (материальных, трудовых
и т.п.) за счет последовательного выполнения этапов, что приведет к
увеличению времени выполнения проекта.
4 Порядок оформления отчета по результатам деловой игры и его
защита
По выполненным заданиям деловой игры студенты представляют
оформленный отчет и защищают его.
Отчет оформляется на отдельных листах формата А-4 с соблюдением
общих требований к текстовым документам, изложенных в ГОСТ 2.105. 151.
Отчет по результатам деловой игры, в общем случае, должен состоять из
следующих структурных частей (разделов):
1) титульный лист;
2) исходные данные по рассматриваемой ситуации;
3) цели и задачи лабораторной работы;
4) общий порядок выполнения работы по определению критического
пути выполнения заданного проекта;
5) выводы, полученные результаты и рекомендации по организации
этапов выполнения проекта;
Текст отчета следует выполнять четким, разборчивым почерком пастой
(чернилами) одного цвета.
Рекомендуемый объем отчета по выполненной работе до 8 страниц
текста с графиками, схемами и протоколом испытаний.
Защита
отчета
по
выполненным
заданиям
деловой
игры
осуществляется в день их выполнения и заключается в доказательстве
достоверности полученных результатов, обосновании принятых решений,
10
объяснении логики построения графических сетей этапов выполнения
проекта, а также в ответе на вопросы по содержанию выполненных задач
деловой игры.
После защиты отчетов о выполненной работе они брошюруются в
сборник по темам и хранятся на кафедре в течение учебного года.
При защите отчета о выполненной работе студент должен быть готов
ответить на следующие вопросы:
1) Дать определение понятию критический путь выполнения проекта.
2) В чем заключается смысл построения графической сети этапов
проекта?
3) Какие основные способы снижения продолжительности выполнения
проекта?
4) Для чего определяются оптимистическая и пессимистическая оценки
продолжительности выполнения этапов проекта?
5) Как определялась вероятность выполнения проекта?
6) Чему равна вероятность выполнения проекта за время равное
продолжительности критического пути?
7) В каком диапазоне находятся значения продолжительности
выполнения проекта?
8)
Что
обозначает
понятие
"Директивная
продолжительность
выполнения проекта"?
9) На основании чего сделан вывод о соответствии параметров
случайной величины нормальному закону распределения?
10) Как пользоваться табличными значениями нормированной
интегральной функции распределения?
Приложение А
Слисок рекомендуемой литературы
1
Квалификационные требования к профессиональной подготовке
выпускника.
2 Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов /Под ред.
Кузнецова Е.С. - М: Транспорт, 1991. - 413 с.
3 Автомобильный справочник BOSCH: Пер. с англ.: Первое русское
издание. - М: Изд-во "За рулем", 2000. — 896 с.
4
Хрулев А.Э. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей. — М.: Издво "За рулем", 1999. - 440 с, ил., табл.
5
Кузнецов Е.С. Управление техническими системами: Учебное
пособие/МАДИ(ТУ) -М.,2003. 247с.
6
ГОСТ 2.105-95. ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
Перечень ситуаций для проведения деловой игры
1. Восстановление автомобиля после ДТП.
Автомобиль поврежден в ДТП: вмятины на двери и крьи/е, разбито стекло
двери. Деньги на ремонт автомобиля планируется получить в страховой
фирме. Деньги на запасные части есть. Необходимые детали в наличии
отсутствуют.
2. Организация автосервисного предприятия (шиномонтажная мастерская).
Решили организовать шиномонтажную мастерскую.
Место определено,
помещение пустое, сдается в аренду. Оборудование необходимо покупать в
кредит.
3. Капитальный ремонт двигателя.
Ремонт
осуществляется
в
оборудованном
помещении.
Инструменты
только универсальные. Нужны приспособления и запасные части. Ряд работ
(шлифование
вала
коленчатого,
расточка
блока
цилиндров)
можно
выполнить только в специализированных мастерских.
4. Выполнение работ по техническому обслуживанию автомобиля.
Перечень работ по техническому обслуживанию определен.
Количество
исполнителей может быть различным. Вопрос заключается в оценке
смысла увеличения количества ремонтных рабочих для снижения времени
выполнения работ.
5. Замена автомобиля на новый (продажа-покупка).
Необходимо продать старый автомобиль, взять
сумму и приобрести новый автомобиль.
в
кредит
необходимую
6. Замена колес автомобиля (летние на зимние).
Имеется автомобиль с летними шинами и комплект колес с зимними
шинами. Задача своими сипами осуществить замену колес за минимальное
время.
I?.
13
Приложение Б
Учебное издание
Интегральная функция закона нормального распределения
Z
Ф( 2 )
г
Ф(г)
Z
0,0
0.500
2.0
0,977
0,0
0,1
0,2
0.540
2,1
0,982
0.579
2.2
0,3
0,618
2.3
0.4
0.655
0,5
Ф( 2 )
z
Ф(г)
0,5
-2.0
0,023
-0.1
0,46
-2.1
0,018
0,986
-0.2
0.421
-2,2
0.014
0,989
-о.з
0,382
-2,3
0,011
2.4
0,992
-0.4
0,345
-2.4
0,008
0.691
2.5
0,994
-0.5
0,309
-2.5
0,006
0.6
0.726
2.6
0.995
-0.6
0,274
-2.6
0.005
0.7
0.758
2.7
0,996
-0,7
0.242
-2,7
0.004
0.8
0,788
2,8
0,997
-0.8
0.212
-2,8
0.003
0.9
0.816
2,9
0,998
-0.9
0,184
-2,9
0.0О2
1.0
0,841
3.0
0,9987
-1.0
0.159
-3,0
0.0013
1.1
0.864
3,1
0,9990
-1.1
0.136
-3.1
0,001
1.2
0,885
3.2
0,9993
-1.2
0.115
-3,2
0,0007
1.3
0.903
3,3
0,9995
-1.3
0,097
-3,3
0,0005
1.4
0,919
3.4
0,9995
-1.4
0,081
-3.4
0,0005
1.5
0,933
3,5
0,9998
-1.5
0,067
-3,5
0,0002
1.6
0.945
3.6
0.9998
-1.6
0,055
-3.6
0.0002
1.7
0,964
3.7
0,9999
-1.7
0,036
-3,7
0,0001
1.8
0,971
3.8
0.9999
-1,8
0,029
-3,8
0,0001
1.9
0,971
3,9
1,0000
-1.9
0,029
-3,9
0,0000
Иван Павлович Залознов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОГО ПУТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
Методические указания по проведению деловой игры
для студентов очной и заочной форм обучения
Авторская редакция
439213
Подписано к печати 22.09.2010
Формат 60*90 1/16. Бумага офсетная.
Отпечатано на дупликаторе.
Гарнитура Times New Roman.
Усл. П Л . 1,00, уч.-изд.л. 0,7
Тираж 200 ЭКЗ. Заказ № 256 '
11>и.: договорная.
Отпечатано в полиграфическом отделе УМУ СибАДИ
644080, Омск, пр. Мира, 5
14