Что такое критический путь сетевой модели это

4.Сетевой график и его назначение. Полный путь. Критический путь.

Сетевой график — это графическая модель некоторого комплекса взаимосвязанных работ (проекта или производственного процесса).

Дугам графа соответствуют работы, т.е. отдельные операции проекта (дуга на графике изображается стрелкой). Работа имеет продолжительность и может требовать ресурсов. Над дугой может быть указана числовая характеристика работы (например, время ее выполнения).

Вершинам графа соответствуют события (вершина изображается кружком или квадратиком). Событие означает факт окончания всех работ, в него входящих, и начала всех работ, из него исходящих. Пока не выполнены все работы, входящие в событие, не может свершиться само событие и, следовательно, не может быть начата ни одна из работ, выходящих из него. Событие не имеет продолжительности и не требует ресурсов.

Полный путь – это цепочка следующих друг за другом работ, соединяющих исходное и завершающее событие. В примере можно выделить следующие полные пути (они обозначаются номерами событий, через которые проходят):

Критическим называется полный путь, имеющий наибольшую продолжительность во времени. Критических путей на сетевом графике может быть несколько (при этом все они имеют одинаковую продолжительность).

Продолжительность критического пути определяет критический срок проекта tкр. Все остальные (некритические) полные пути выполняются параллельно с критическим путем (цепочкой работ) и завершаются раньше. Критический срок, таким образом, показывает, за какое минимальное время может быть завершен весь проект. Очевидно, что увеличение сроков выполнения проекта больше tкр невыгодно.

Работы, принадлежащие критическому пути, называются критическими. Они не имеют резервов времени. Их несвоевременное выполнение ведет к срыву сроков всего проекта.

В нашем примере определить критический путь легко: нужно перебрать все возможные полные пути, рассчитать продолжительность каждого из них и выбрать наибольший:

Критическим является полный путь μ2, т.к. он имеет наибольшую продолжительность. Критический путь принято выделять на графике жирной линией (рис.2.3.).

Однако, если сетевой график достаточно сложный, перебрать все возможные пути затруднительно. Поэтому используют более формальный подход:

Для каждого события рассчитывают ранний и поздний сроки свершения.

На их основе определяют резервы времени всех событий и работ.

Проводят критический путь по тем работам и событиям, которые не имеют резерва времени.

5 Параметры событий сетевого графика. Параметры работ.

Ранний срок свершения события – это самый ранний момент, к которому завершаются все работы, предшествующие этому событию.

Ранний срок свершения события рассчитывается последовательно для каждого события от исходного к завершающему по следующим формулам:

, т.е. начало проекта принимается за нулевой момент времени;

, если событию j предшествует только одна работа;

, если событию предшествует несколько работ.

Здесь ij – множество работ, заканчивающихся j-м событием (дуги, входящие в вершину j);

–ранний срок свершения события, с которого начинается работа (i,j);

–продолжительность работы (i,j).

Резерв времени события показывает, на какой предельно допустимый срок может задержаться свершение события без нарушения критического срока проекта:

Полный резерв времени работы показывает, на сколько можно увеличить время выполнения этой работы при условии, что срок выполнения всего комплекса работ не изменится.

Резервы работ определяются на основе параметров свершения событий по следующей формуле:

Критические работы резервов времени не имеют, т.е. еще раз убеждаемся в том, что критический путь мы выделили правильно.

Резервы времени работ рассчитываются для организации контроля над выполнением проекта. Кроме того, зная эти резервы, можно оптимизировать срок выполнения проекта. Например, можно забрать ресурсы у тех работ, которые имеют резерв времени (снять часть рабочих с этих работ или урезать их финансирование) и передать их работам, лежащим на критическом пути. Тогда критические работы смогут быть выполнены раньше, что повлечет уменьшение критического срока всего проекта. Поскольку при таком перераспределении ресурсов критический путь может измениться, задача оптимизации критического срока является многоэтапной и может быть решена с использованием компьютера.

Источник

8.5 Сети. Критический путь

Часто приходится решать задачи, в которых каждому ребру заданного графа приписано некоторое положительное (неотрицательное) число (его вес). Обычно, граф нагруженный подобным образом, называется сетью, его вершины – узлами, а ребра – дугами.

Предположим, что требуется проанализировать сложный проект с точки зрения минимальных временных затрат на его выполнение. Для этого проект разбивают на отдельные этапы (работы, операции), оценивают время, необходимое на проведение каждой работы. Составляют таблицу, в которую заносят все виды работ по проекту, их продолжительность и последовательность выполнения.

По данным таблицы строится ориентированная сеть, дуги которой соответствуют работам проекта, а узлы – событиям, обозначающим начало и/или конец этапов. Каждая дуга нагружена числом, равным продолжительности выполнения соответствующей работы. Понятно, что операции, соответствующие дугам, исходящим из произвольного узла сети, не могут начаться прежде, чем закончатся операции, отвечающие дугам, входящим в этот узел.

Подобная сеть называется сетевым графиком проекта или диаграммой работ.

В результате вычерчивания диаграммы работ определяется путь, наибольшей продолжительностью. Этот путь называется критическим. Он и определяет минимальное время выполнения проекта. Работы, входящие в критический путь, называются критическими работами.

Рассмотрим пример построения сетевого графика, определения критического пути и критических работ, а также минимального времени выполнения всех работ.

Составлена таблица последовательности работ проекта, в которой также указаны предшествующие работы и записано время выполнения каждой работы. Построить сетевой график данного проекта.

Источник

Критический путь

Критический путь (англ. Critical Path Method — СРМ) является основным методом управления проектами, наравне с системой оценки и пересмотра планов проектов и программ (англ. Program Evaluation and Review Technique – PERT). В советской практике оба метода, а также их более сложные модификации объединяются понятием «методы сетевого планирования и управления«.

Критический путь сетевой модели – это самая длинная по срокам последовательная цепочка работ. Как в методе критического пути, так и в методе PERT проекты рассматриваются как сети отдельных событий и работ. Работа в этих системах представляет собой любой элемент проекта, на выполнение которого требуется время, и который может задержать начало выполнения других работ.

Основное различие между методом критического пути и методом PERT заключается в различном подходе к длительности операций. Метод критического пути исходит из того, что длительность операций можно оценить с достаточно высокой степенью точности и определенности.

Метод PERT допускает неопределенность продолжительности операций и анализирует влияние этой неопределенности на продолжительность работ по проекту в целом. Большее распространение получил метод критического пути, а не метод оценки и пересмотра планов. Системы управления работами по реализации проектов, в основе которых лежит метод критического пути, в настоящее время применяются во всем мире.

Планирование работ по методу критического пути

Применение метода критического пути для разработки календарного графика реализации работ по проекту предусматривает в основном выполнение четырех этапов анализа. Их может быть намного больше, если проект более масштабный. В качестве примера для анализа возьмем пример проекта по строительству гаража.

1 этап планирования по методу критического пути

Цели и ограничения

Чтобы установить цели и ограничения в рамках планирования по методу критического пути, необходимо рассмотреть проект в следующих аспектах:

• продолжительность;
• стоимость;
• качество;
• наличие производственных ресурсов (рабочая сила и оборудование);
• другие важные аспекты.

В нашем примере строительства гаража целью будет являться скорейшее завершение строительства при следующих ограничениях:

• Стоимость проекта не должна превышать 150 тыс. руб.
• Обязательное соблюдение технических условий проекта и всех строительных норм.
• Для строительства гаража имеется только двое рабочих.
• Некоторые виды работ нельзя выполнять в ненастную работу.

2 этап планирования по методу критического пути

Продолжительность работ

Второй этап планирования по методу критического пути представляет собой определение работ, входящий в проект, и расчете длительности каждой работы. В нашем примере ожидание того, пока бетонная плита затвердеет, считается операцией, поскольку на это требуется время и начать выполнение других работ до затвердения плиты невозможно. Перечень работ по строительству гаража и их продолжительность показаны на рисунке 1.

3 этап планирования по методу критического пути

Сетевой график работ

Третий этап планирования по методу критического пути включает в себя анализ установки очередности работ и составление графика, отражающего последовательность работ. Некоторые работы должны производиться в определенной последовательности, некоторые можно выполнять параллельно. Очередность работ в основном определяется техническими причинами.

Например, технически невозможно уложить кровлю крыши до тех пор, пока не будет произведена ее обшивка. Но в некоторых случаях очередность определяется по принципу предпочтительности с учетом качества, эффективности или требованиями техники безопасности. Например, электрическую проводку в гараже можно установить сразу после возведения каркаса, но чтобы избежать попадания дождя на арматуру, лучше подождать с электропроводкой до установки боковых стен и крыши. В нашем примере очередность работ выглядит следующим образом:

4 этап планирования по методу критического пути

Линейная диаграмма Ганта и сетевой график

Четвертый этап планирования по методу критического пути предусматривает построение диаграммы Ганта и календарного сетевого графика на основе оценок продолжительности работ (рисунок 1) и полученной сети расписания (рисунок 2). Линейная диаграмма Ганта и сетевого график на данном рисунке построены в программе Microsoft Project по данным проекта по строительству гаража.

Критический путь

Критический путь в проекте — это самая продолжительная последовательная цепочка операций. Критическим путем на диаграмме Ганта, является непрерывная последовательность работ, проходящая через центр графика (Рисунок 2).

Длина критического пути определяет продолжительность работ по выполнению проекта. Любые задержки на критическом пути ведут к увеличению сроков работ. Кроме того, необходимо подчеркнуть, что для сокращения продолжительности работ по проекту необходимо сокращать длину критического пути. Резерв или запас времени – это разность между самым ранним возможным сроком завершения работы и самым поздним допустимым временем ее выполнения.

Резерв времени имеется только в тех работах, которые не лежат на критическом пути, и дает некоторую степень гибкости при календарном планировании таких работ. Линейная диаграмма Ганта и сетевой график дают наглядную и понятную картину последовательности работ по реализации проекта помимо того, что такие графики показывают начало и окончание работы. Они четко указывают на очередность выполнения работ. На линейной диаграмме Ганта и сетевом графике наглядно видны последствия запаздывания любой работы с точки зрения времени реализации всего проекта.

Алексей Голубицкий, компания Alawar

Источник