Планирование программного проекта

Для сетевого планирования очень больших проектов применяют сочетание событийно-ориентированных графовых описаний проекта и графов зависимостей работ.

Поскольку в программных проектах жизненные циклы предписываются технологией довольно строго, для них также более применимы графы типа «вершина--работа».

Сетевая диаграмма отображает только логические зависимости между работами, а не входы, процессы и выходы, а также не допускает повторяющихся циклов или так называемых петель (в терминологии графов -- ребро графа, исходящее из вершины и возвращающееся в ту же вершину).

Каждая из вершин графа зависимостей снабжается атрибутом длительности выполнения работы. Здесь возможны варианты: минимально необходимое и рациональное время выполнения работы, длительность выполнения работы как функция от квалификации исполнителей и т.п. Атрибут длительности позволяет расположить граф зависимостей вдоль временной оси, как это изображено на рис. 8.6. Изображение графа зависимостей в привязке к временной оси называется сетевым графиком выполнения работ.

Основная цель методов сетевого планирования заключается в том, чтобы сократить до минимума продолжительность проекта. Они основываются на разработанных практически одновременно и независимо методе критического пути СРМ (СРМ -- Critical Path Method) и методе оценки и пересмотра планов PERT (PERT -- Program Evaluation and Review Technique).

Максимальный по продолжительности полный путь в сети называется критическим; работы, лежащие на этом пути, также называются критическими. Именно длительность критического пути определяет наименьшую общую продолжительность работ по проекту в целом.

Как показывает рисунок, построение сетевого графика не однозначно: рис. 4 (а) демонстрирует задание одновременности «начал» работ, а рис. 4 (б) -- их «окончаний». Жирными стрелками на рисунке выделена последовательность работ 3, 4, 6, 9, 10, 13, 14, которая определяет общую длительность проведения всех работ, выполняемых параллельно. При жесткой фиксации длительностей работ быстрее, чем за время

t (Р3) + t (Р4) + t (6)+ t (9)+t (Р10) + t (Р13) + t (Р14)

(t (Рn) -- длительность работы n) выполнить все планируемые работы невозможно. Т.е. указанная последовательность задает критический путь проекта.

Длительность выполнения всего проекта в целом может быть сокращена за счет сокращения длительности работ, лежащих на критическом пути. Соответственно любая задержка выполнения работ критического пути повлечет увеличение длительности проекта.

Возможно, что длительность работ жестко не фиксируется, в частности, когда она рассматривается как функция от используемых ресурсов (к примеру, некоторая работа выполняется за время t1 силами k1 исполнителей, и за t2 при использовании k2 исполнителей). Тогда правомерно ставить задачу перераспределения ресурсов и построения критического операционного маршрута, оптимального с точки зрения того или иного критерия.

Рис. 4. Два изображения графа зависимостей работ в привязке к временной оси.

Процесс разработки сетевой модели включает в себя:

· определение списка работ проекта;

· оценку параметров работ;

· определение зависимостей между работами.

Определение комплекса работ проводится для описания деятельности по проекту в целом, с учетом всех возможных работ. Работа является основным элементом сетевой модели. Под работами понимается деятельность, которую необходимо выполнить для получения конкретных результатов.

Пакеты работ определяют деятельность, которую необходимо осуществить для достижения результатов проекта, которые могут выделяться вехами.

Прежде чем начать разработку сетевой модели, необходимо убедиться, что на нижнем уровне WBS определены все работы, обеспечивающие достижение всех частных целей проекта. Сетевая модель образуется в результате определения зависимостей между этими работами и добавления связующих работ и событий. В общем виде данный подход основан на предположении, что каждая работа направлена на достижение частного результата. Связующие работы, возможно, и не требуют получения какого-либо материального конечного результата, например работа «организация исполнения».

Оценка параметров работ является ключевой задачей руководителя проекта, привлекающего для решения этой задачи членов команды, ответственных за реализацию отдельных частей проекта.

Ценность календарных графиков, стоимостных и ресурсных планов, получаемых в результате анализа сетевой модели, полностью зависит от точности оценок продолжительности работ, а также оценок потребностей работ в ресурсах и финансовых средствах.

Оценки должны производиться для каждой детальной работы, а затем могут быть агрегированы и обобщены по каждому из уровней WBS в плане проекта.

Продолжительность (длительность) работы определяет время, которое предполагается затратить на ее выполнение. Оценки длительности каждой детальной работы выполняются на основе предыдущего опыта и количества планируемых на работу исполнителей. Облегчает эту процедуру то, что оценки необходимо делать для детальных работ проекта, которые представляют собой, как правило, элементарные виды деятельности.

Основными являются два типа работ:

· работа с фиксированной продолжительностью имеет определенную длительность, которая не зависит от количества назначенных ей ресурсов: выполнение такой работы нельзя ускорить, назначив, например, вдвое больше исполнителей, поскольку существуют факторы, влияющие на длительность работы, но не зависящие от количества исполнителей;

· работа с фиксированным объемом имеет длительность, зависящую от количества назначенных исполнителей (ресурсов). Таким образом, для работ, продолжительность которых зависит от количества доступных ресурсов, возможен вариант непосредственного расчета длительности исходя из информации о требуемых объемах работ (например, в человеко-днях) и количестве доступных ресурсов. В этом случае увеличение числа исполнителей приведет к сокращению времени выполнения работы.

Определение зависимостей между работами необходимо для расчета календарного графика по методу критического пути. Связь предшествования отображает в расписании логическую зависимость между работами.

Наиболее частой причиной таких зависимостей являются технологические ограничения (начало одних работ зависит от результатов других), хотя возможны и ограничения, диктуемые другими соображениями. Эти связи образуют структуру сети. Совокупность взаимосвязей между работами определяет последовательность их выполнения. В соответствии с установленными связями работы делятся на предшествующие и последующие. Предшествующая работа является обеспечивающей для последующей; таким образом, для начала выполнения последующей работы требуется выполнение всех предшествующих.

Основными методами определения зависимостей между работами являются:

1. Метод предшествования (PDM), или «вершина--работа». Оперирует четырьмя типами зависимостей предшествования--следования:

· «начало после окончания». Это стандартная последовательность, при которой предшествующая работа должна завершиться до начала последующей;

· «начало после начала». Это наиболее общая последовательность при моделировании работ, которые должны выполняться одновременно. В этом случае не требуется завершения предшествующей работы до начала последующей. Для ее начала необходимо, чтобы предшествующая работа только началась;

· «окончание после окончания». Этот тип зависимости также используется для моделирования параллельных работ. В этом случае окончание последующей работы контролируется окончанием работы предшественницы;

· «окончание после начала». Этот тип зависимости используется довольно редко и применяется прежде всего для работ, выполняемых вахтовым методом.

2. Метод построения стрелочных диаграмм (ADM), или «вершина--событие» (см. рис. 5). Этот метод оперирует только зависимостями «Начало после окончания» и в некоторых случаях требует применения фиктивных работ для корректного отражения технологии.

Рис. 5. Фрагмент сети «Вершина - событие».

3. Методы построения условных диаграмм (графиков).

4. Сетевые шаблоны.

На практике часто оказывается, что между работами должна быть установлена нежесткая связь, под которой понимается зависимость с временной задержкой. Процентная или количественная оценка фактора задержки показывает, на какое время начало или окончание одной работы отстоит от начала или окончания другой. Например, последующая работа не может начаться раньше, чем через два рабочих дня после окончания предшествующей работы.

Завершающим этапом определения зависимостей является проверка взаимосвязей на петли и другие логические ошибки. После построения структуры сети и выполнения оценок продолжительностей работ команда проекта имеет все необходимое для расчета календарного графика по методу критического пути.

Для расчета календарного графика по СРМ требуются следующие входные данные:

· набор работ;

· зависимости между работами;

· оценки продолжительности каждой работы;

· календарь рабочего времени проекта (в наиболее общем случае возможно задание собственного календаря для каждой работы);

· календари ресурсов;

· ограничения на сроки начала и окончания отдельных работ или этапов;

· календарная дата начала проекта.

В практике планирования программных проектов более важным, чем решение оптимизационных задач, для менеджера является построение реальной картины выполнения работ с возможностью оперативного перераспределения ресурсов. Для этого каждую работу следует снабжать не одним атрибутом ее априорной длительности, а несколькими параметрами, важными для управления. Среди них априорная длительность занимает особое место лишь как параметр, с помощью которого строится сетевой график. Другими важными параметрами для планирования являются:

· минимальная потребность в кадровых и материально-технических ресурсах, без удовлетворения которой выполнение работы невозможно;

· максимально возможная ресурсная потребность;

· минимально необходимое время выполнения работы (при условии полной ее ресурсной обеспеченности).

После построения сетевого графика определяются следующие характеристики каждой работы (см. рис. 6):

· время, когда данная работа в принципе может начаться (по графику) -- время возможного начала работы;

· время, позднее которого данная работа не должна продолжаться -- время допустимого конца работы.

В ходе выполнения проекта определяются и указываются на графике:

· время фактического начала работы;

· время текущего планового завершения работы;

· время фактического завершения работы.

Наконец, в каждый текущий момент выполнения проекта определяются:

· текущая ресурсная обеспеченность (как доля максимально возможной потребности);

· объем работы, выполненный и оставшийся к текущему моменту времени.

Приведенный список адаптируется к условиям выполнения проекта. Методы привязки указанных параметров к сетевому графику могут быть различными. В частности, они зависят от системы автоматизации сетевого планирования (если ее использование в проекте предусмотрено то, как правило, такая система дает свои возможность оперирования с параметрами, сопутствующими сетевому графику). Тем не менее, можно указать на ряд общих положений, которых стоит придерживаться при любом варианте сетевого планирования (в том числе и при отсутствии средств его автоматизации):

· сетевой график можно строить как для проекта в целом, так и для отдельных его этапов. Кроме того, для больших проектов полезно использовать сетевые графики работ групп исполнителей и даже отдельных исполнителей;

· целесообразно варьировать уровень детализации работ и отслеживаемых параметров на сетевых графиках, а также на отдельных операционных маршрутах. Большей детализации требуют текущий и ближайший следующий этапы, больше отслеживаемых параметров требуется для критического маршрута;

Рис. 6. Представление временных характеристик работы на сетевом графике.

· дуги графа зависимостей работ являются важной, но менее информативной частью сетевого графика по сравнению с выстраиваемой последовательностью работ. Гораздо важнее изображать временную вариантность выполняемых работ. В частности, по этой причине в большинстве систем сетевого планирования предписывается изображать явно все области возможного выполнения работ, т.е. отмечать:

Ў время возможного начала работы,

Ў время допустимого конца работы,

Ў время фактического начала работы,

Ў время фактического конца работы,

Ў текущий момент выполняемой в настоящее время работы.

Любое изменение даты начала проекта повлечет пересчет сроков выполнения каждой работы. Для процессов детального планирования даты начала подпроектов или пакетов работ определяются на основании укрупненных планов. При наличии входных данных производится процедура расчета расписания вперед и назад и вычисляется выходная информация.

Расчет расписания вперед начинается с работ, не имеющих предшественников. В его ходе определяются ранние даты работ, под которыми понимаются наиболее ранние возможные сроки начала и окончания работ при условии, что предыдущие работы завершены:

Расчет расписания назад начинается с работ, не имеющих последователей. В его ходе определяются поздние даты работ, под которыми понимаются наиболее поздние возможные сроки начала и окончания работ при условии, что дата завершения проекта не будет задержана:

На основании рассчитанных ранних и поздних дат начала работ определяются величины временных резервов для каждой работы.

Полный резерв является наиболее значимым из всех резервов. Он представляет собой время, на которое может быть задержана дата завершения работы без задержки планового срока завершения проекта. Свободный резерв показывает время, на которое может быть задержано выполнение работы без ущерба для полного резерва последующих работ сети (без задержки их раннего начала).

Результаты вычислений по методу СРМ позволяют получить:

· общую продолжительность проекта и календарную дату его окончания. Для выявления командой приемлемых результатов с точки зрения целей возможно проведение дальнейших исследований по сценарию «что, если»;

· работы, лежащие на критическом пути. Любая задержка таких работ приведет к задержке даты завершения проекта. Все критические работы имеют резерв времени, в общем случае равный нулю, что означает, что их ранние и поздние сроки выполнения совпадают;

· ранние и поздние календарные даты начала и окончания каждой работы.

Анализ по СРМ не требует установки жестких дат начала для работ, не лежащих на критическом пути. В отличие от критических работ они могут быть запланированы на любое время между их ранними и поздними датами.

Расчет по методу критического пути и анализ календарного графика работ с использованием компьютерных средств можно проводить по мере необходимости, всякий раз, когда проводится обновление информации или изменяются внешние условия по проекту.

Большая часть средств автоматизированного планирования имеет гибкие режимы отбора и сортировки, с помощью которых можно создать различные типы отчетов, из которых разработчик плана выбирает наиболее значимые и эффективные для представления различным потребителям.

Для многих проектов уже на стадии временного анализа выясняется, что в поставленные директивные сроки проект выполнить будет очень сложно. Для получения приемлемых с точки зрения целей проекта сроков возможно проведение дальнейшей коррекции расписания по сценарию «что, если». Если расписание не укладывается в директивные сроки, то можно попытаться сократить сроки выполнения отдельных задач или изменить зависимости (ввести, например, где это возможно, зависимости с временными задержками).

13. Ресурсное планирование

Работы проекта для своего выполнения требуют разнообразных ресурсов. В задачах управления проектами обычно выделяют два основных типа.

1. Невоспроизводимые, складируемые, накапливаемые ресурсы в процессе выполнения работ расходуются полностью, не допуская повторного использования. Не использованные в данный отрезок времени, они могут использоваться в дальнейшем. Иными словами, такие ресурсы можно накапливать с последующим расходованием запасов. Поэтому их часто называют ресурсами типа «энергия». Примерами таких ресурсов являются топливо, предметы труда, средства труда однократного применения, а также финансовые средства.

2. Воспроизводимые, нескладируемые, ненакапливаемые ресурсы в ходе работы сохраняют свою натурально-вещественную форму и по мере высвобождения могут использоваться на других работах. Если эти ресурсы простаивают, то их неиспользованная способность к функционированию в данный отрезок времени не компенсируется в будущем, т. е. они не накапливаются. Поэтому ресурсы второго типа называют еще ресурсами типа «мощности». Примерами ресурсов типа «мощности» являются люди и средства труда многократного использования (машины, механизмы, станки и т. п.).

Потребность работы в складируемом ресурсе описывается функцией интенсивности затрат, показывающей скорость потребления ресурса в зависимости от фазы работы, либо функцией затрат, показывающей суммарный, накопленный объем требуемого ресурса в зависимости от фазы. Потребность работы в нескладируемом ресурсе задается в виде функции потребности, показывающей количество единиц данного ресурса, необходимых для выполнения работ, в зависимости от фазы.

Наряду с функциями потребности, характеризующими задачи проекта, необходимо рассматривать и функции наличия (доступности) ресурсов. Функции наличия задаются аналогично функциям потребности. Отличие заключается в том, что функции наличия задаются на проект в целом, так что их аргументом выступает не фаза работы, а время (рабочее или календарное). Проверка ресурсной реализуемости календарного плана требует сопоставления функций наличия и потребности в ресурсах проекта в целом.

Одним из преимуществ представления проекта в виде сетевой модели является возможность легко получать информацию о ресурсных потребностях на каждом промежутке времени.

В общем виде алгоритм ресурсного планирования проекта включает в себя три основных этапа:

· определение ресурсов (описание ресурса и определение максимально доступного количества данного ресурса);

· назначение ресурсов задачам;

· анализ расписания и разрешение возникших противоречий между требуемым количеством ресурса и количеством, имеющимся в наличии.

Поскольку наличие необходимых для выполнения работ ресурсов часто является ключевым фактором управления проектом, руководитель может разработать реальный план только в том случае, если описан набор доступных ресурсов.

Процесс назначения ресурсов заключается в указании для каждой работы требуемых ресурсов и определении их необходимого количества.

Ресурсное планирование при ограничении по времени предполагает фиксированную дату окончания проекта и назначение на проект дополнительных ресурсов на периоды перегрузок.

Планирование при ограниченных ресурсах предполагает, что первоначально заданное количество доступных ресурсов не может быть изменено и является основным ограничением проекта. При данном подходе наличное количество ресурса остается неизменным, а разрешение конфликтных ситуаций производится за счет смещения даты окончания работ.

Информация, полученная на основе использования обоих этих подходов, позволяет менеджеру проекта более обоснованно проводить переговоры, касающиеся дат окончания и ресурсного обеспечения с высшим руководством, руководством заказчика и функциональными менеджерами.

Размещено на Allbest.ru