Методы построения сетевой модели

1. Элементы построения сетевых моделей

В основе метода сетевого планирования и управления (СПУ) лежит построение графика, по своему виду напоминающего сеть (переплетение нитей и узелков), поэтому график и получил название сетевого.

Сетевой моделью называется отображение процессов, выполнение которых подчинено достижению одной или нескольких целей, с указанием взаимосвязей между этими процессами.

Сетевым графиком называется график производства работ с установленными расчётом сроками их выполнения. Сетевой график представляет собой графическое изображение сетевой модели с рассчитанными параметрами.

Элементами сетевой модели являются работа, событие и путь:

а) работа – это трудовой процесс, требующий затрат времени и ресурсов.

Название работы является минимальной информацией о работе, содержащейся в сетевой модели (например, отрывка котлована, возведение каркаса, устройство кровли, поставка оборудования и т.д.).

Работа на графике изображается сплошной стрелкой, направленной слева направо с указанием над стрелкой продолжительности работы.

Работа, которая требует лишь затрат времени, называется работа – ожидание. Ожидание на графике изображается пунктирной стрелкой с указанием над стрелкой её продолжительности (например, процесс твердения бетона или ожидание поставки материалов). Эти работы требуют только затрат времени.

Для отображения правильной технологической последовательности между работами применяется зависимость. Ни времени, ни ресурсов «зависимость» не требует. На графике зависимость изображают пунктирной стрелкой, продолжительность которой равна нулю. В литературных источниках зависимость называют фиктивной работой.

Итак, понятие «работа» может иметь три значения:

работа

работа – ожидание

зависимость

б) событие – это итог какой-нибудь деятельности (работы), происходящей мгновенно. Любая работа начинается и заканчивается событием.

Событие не потребляет ни времени, ни трудовых ресурсов, оно обозначает только факт начала и окончания одной или нескольких работ. Событие графически обозначается кружком, внутри которого ставится его номер, или может обозначаться буквами.

Событие, не имеющее непосредственно предшествующих работ, называется исходным, не имеющее непосредственно следующих работ – завершающим. Событие, не являющееся ни исходным, ни завершающим, называется промежуточным.

На рис. 1 событие 1 – исходное, событие 6 – завершающее, события 2, 3, 4, 5 – промежуточные.

Все работы комплекса по отношению друг к другу подразделяются на данную, предшест-вующую и последующую работы. Обозначение работ см. на рис. 2.

в) путь – это непрерывная технологическая последовательность работ от исходного события к завершающему.

На рис. 3 дан сетевой график из восьми работ, одной зависимости и шести событий. На графике можно выделить 7 путей:

1-й путь проходит по событиям 1, 2, 3, 4, 6;

2-й путь проходит по событиям 1, 3, 5, 6;

3-й путь проходит по событиям 1, 2, 4, 6;

4-й путь проходит по событиям 1, 2, 3, 5, 6;

5-й путь проходит по событиям 1, 2, 3, 4, 5, 6;

6-й путь проходит по событиям 1, 2, 4, 5, 6;

7-й путь проходит по событиям 1, 3, 4, 5, 6.

Зная продолжительность каждой работы t_ij , можно определить продолжительность любого пути сетевого графика.

Продолжительность пути определяется как сумма продолжительностей работ, составляющих этот путь:

Критический путь – это путь, имеющий максимальную продолжительность. Он определяет конечный срок строительства, это самый трудоемкий и неблагоприятный путь.

Подкритический путь – это путь, продолжительность которого близка к продолжительности критического пути.

На рис. 3 длина различных путей от исходного события до завершающего равна:

1-й путь Т₁ = 5 + 10 + 14 + 9 = 38;

4-й путь Т₄ = 5 + 10 + 2 + 3 = 20;

5-й путь Т₅ = 5 + 10 + 0 + 3 = 32;

6-й путь Т₆ = 5 + 7 + 0 + 3 = 15;

7-й путь Т₇ = 12 + 14 + 0 + 3 = 29.

Первый путь имеет наибольшую продолжительность из всех путей, значит, он является критическим.

Критическим путь назван потому, что, во-первых, из всех путей сетевого графика только он определяет общую продолжительность строительства; во-вторых, он указывает на работы, которые являются ведущими для выполнения заданного комплекса работ. Работы, лежащие на критическом пути, называются критическими.

На рис. 3 критическими работами являются 1-2; 2-3; 3-4; 4-6.

На сетевом графике критический путь выделяют красной двойной или жирной линией.

В сетевом графике может быть несколько критических путей одинаковой продолжительности. Определение продолжительности (длины) критического пути и критических работ – одна из основных задач, решаемых в методе сетевого планирования и управления (СПУ).

Источник

Лекция 9. Сетевое планирование

Построение сетевой модели (структурное планирование) начинается с разделения проекта на определенные работы, для которых определяется продолжительность. Работа – это некоторый процесс, приводящий к достижению определенного результата, требующий затрат каких-либо ресурсов и имеющий протяженность во времени. По количеству затрачиваемого времени работа может быть:

• действительной, т.е. требующей затрат времени;
• фиктивной, т.е. формально не требующей затрат времени.

Если продолжительность работы несоизмеримо мала по сравнению с продолжительностью других работ проекта, то формально ее принимают равной нулю. Существуют фиктивные работы, которым в реальности не соответствуют никакие действия. Такие фиктивные работы только представляют связь между другими работами сетевой модели. Работы связаны друг с другом таким образом, что выполнение одних работ может быть начато только после завершения некоторых других. Событие – это момент времени, когда завершаются одни работы и начинаются другие. Событие представляет собой результат проведенных работ и, в отличие от работ, не имеет протяженности во времени. Взаимосвязь работ и событий, необходимых для достижения конечной цели проекта, изображается с помощью сетевого графика (сетевой модели). Работы изображаются стрелками, которые соединяют вершины, изображающие события. Начало и окончание любой работы описываются парой событий, которые называются начальным и конечным событиями. Поэтому для указания конкретной работы используют код работы (i,j), состоящий из номеров начального (i-го) и конечного (j-го) событий (рис. 9). Рис. 9 — Кодирование работы Любое событие может считаться наступившим только тогда, когда закончатся все входящие в него работы. Поэтому работы, выходящие из некоторого события, не могут начаться, пока не будут завершены все работы, входящие в это событие. Событие, не имеющее предшествующих ему событий, т.е. с которого начинается проект, называют исходным. Событие, которое не имеет последующих событий и отражает конечную цель проекта, называется завершающим.

1. Методы построения сетевых моделей

При построении сетевого графика необходимо следовать следующим правилам:

1. Длина стрелки не зависит от времени выполнения работы;
2. Стрелка может не быть прямолинейным отрезком;
3. Для действительных работ используются сплошные, а для фиктивных – пунктирные стрелки;
4. Каждая операция должна быть представлена только одной стрелкой;
5. Между одними и теми же событиями не должно быть параллельных работ, т.е. работ с одинаковыми кодами;
6. Следует избегать пересечения стрелок;
7. Не должно быть стрелок, направленных справа налево;
8. Номер начального события должен быть меньше номера конечного события;
9. Не должно быть висячих событий (т.е. не имеющих предшествующих событий), кроме исходного;
10. Не должно быть тупиковых событий (т.е. не имеющих последующих событий), кроме завершающего;
11. Не должно быть циклов (рис. 10).

Рис. 10 — Недопустимость циклов Исходные данные для построения сетевой модели могут задаваться различными способами. Наиболее часто используются следующие из них:

1. Путем описания предполагаемого проекта. В этом случае он разбивается на отдельные работы и устанавливаются их взаимосвязи;
2. Использованием списка работ проекта. Здесь анализируется содержание работ и устанавливаются существующие между ними связи;
3. С помощью списка работ проекта с указанием их упорядочения. В этом случае только отображаются работы на сетевом графике.

Построение сетевого графика начинается с выявления исходных работ модели. Если, согласно условию, некоторая работа может выполняться, не ожидая окончания каких-либо других работ, то такая работа является исходной в сетевой модели. Ее начальное событие является исходным событием. Если исходных работ несколько, то их стрелки выходят все из одного исходного события. Если, согласно условию, после окончания некоторой работы не должны выполняться никакие другие работы, то такая работа является завершающей работой сетевой модели. Ее конечное событие является завершающим событием. Если завершающих исходных работ несколько, то все их стрелки входят в одно завершающее событие. Если, согласно условию, несколько работ имеют общее начальное и общее конечное события, то они являются параллельными, имеют одинаковый код, что недопустимо. Для устранения параллельности работ вводят дополнительное событие и фиктивную работу (которой в реальности не соответствует никакое действие) таким образом, чтобы конечные события работ различались (рис. 11). Рис. 11 — Устранение параллельности двух работ

Источник

2. Правила построения сетевых моделей

В сетевой модели должна отражаться технологическая последовательность и очерёдность отдельных работ. Модель должна иметь простую форму. Стрелки должны быть направлены слева направо от события с меньшим номером к событию с большим номером, необходимо стремиться к минимальному пересечению отдельных работ.

2.1. Основные правила

1. Правило составных работ – любая работа а может быть разбита на составляющие, если после частичного выполнения её можно начать следующую работу б. При этом вводятся логические зависимости и дополнительные события (рис. 4).

2. Правило параллельных работ – если между двумя событиями необходимо показать две или несколько работ, которые выполняются параллельно, в модели вводятся дополнительное событие по окончании одной из параллельных работ и логическая зависимость (фиктивная работа) между ними (рис. 5).

3. Правило зависимых и независимых работ – если для начала одной работыг необходимо выполнение всех пред-шествующих работ a и б, а для начала работы в необходимо выполнение только работы a, то вводятся дополнительное событие и логическая зависимость (рис. 6).

4. Правило запрещения замкнутых контуров, т.е. один путь не должен дважды проходить через одно событие (рис. 7).

5. Правило запрещения тупиковых событий, т.е. событий, из которых не выходит ни одна работа, если событие не завершающее (рис. 8).

6. Правило запрещения необеспеченных событий, т.е. со- бытий, в которые не входит ни одна работа, если событие не исходное (рис. 9).

7. Правило изображения поставки (рис. 10).

2.2. Построение сетей

Для построения сетевой модели нужно знать технологию работ и зависимость одних работ от других. Последовательность выполнения работ записывается в форме таблицы, в которой указывается зависимость данной работы ig от предшествующей hi.

Пример 1. По данной зависимости работ построить сетевую модель.

Источник