Метод критического пути

Метод планирования мероприятий

Диаграмма PERT для проекта с пятью вехами (от 10 до 50) и шестью действиями (от A до F). Проект имеет два критических пути: действия B и C или A, D и F, что дает минимальное время проекта 7 месяцев с быстрым отслеживанием. Действие E является субкритическим и имеет запас хода 1 месяц.

Метод критического пути ( CPM ) или анализ критического пути ( CPA ) — это алгоритм для планирования набора мероприятий проекта. ^[1] Критический путь определяется путем определения самого длинного отрезка зависимых мероприятий и измерения времени ^[2], необходимого для их завершения от начала до конца. Он обычно используется в сочетании с методом оценки и обзора программ (PERT).

История

CPM — это метод моделирования проектов, разработанный в конце 1950-х годов Морганом Р. Уокером из DuPont и Джеймсом Э. Келли-младшим из Remington Rand . ^[3] Келли и Уокер поделились своими воспоминаниями о разработке CPM в 1989 году. ^[4] Келли приписал термин «критический путь» разработчикам PERT, который был разработан примерно в то же время Booz Allen Hamilton и ВМС США . ^[5] Предшественники того, что стало известно как критический путь, были разработаны и внедрены на практике DuPont между 1940 и 1943 годами и способствовали успеху Манхэттенского проекта . ^[6]

Анализ критического пути обычно используется во всех формах проектов, включая строительство, аэрокосмическую и оборонную промышленность, разработку программного обеспечения, исследовательские проекты, разработку продукции, проектирование и техническое обслуживание завода и т. д. Любой проект с взаимозависимыми видами деятельности может применять этот метод математического анализа. CPM был впервые использован в 1966 году для крупного проекта по строительству небоскреба бывших башен-близнецов Всемирного торгового центра в Нью-Йорке. Хотя первоначальная программа и подход CPM больше не используются, ^[7] этот термин обычно применяется к любому подходу, используемому для анализа логической схемы сети проекта.

Базовые техники

Компоненты

Основной метод использования CPM ^{[8] [9]} заключается в построении модели проекта, которая включает:

1. Список всех мероприятий, необходимых для завершения проекта (обычно классифицированных в рамках структуры декомпозиции работ )
2. Время ( продолжительность ), которое потребуется для завершения каждого действия
3. Зависимости между видами деятельности
4. Логические конечные точки, такие как вехи или поставляемые элементы

Используя эти значения, CPM вычисляет самый длинный путь запланированных действий до логических конечных точек или до конца проекта, а также самое раннее и самое позднее время, когда каждое действие может начаться и закончиться, не удлиняя проект. Этот процесс определяет, какие действия являются «критическими» (т. е. на самом длинном пути), а какие не имеют резерва/провисания или «общий резерв» равен нулю (т. е. могут быть отложены, не удлиняя проект). В управлении проектами критический путь — это последовательность сетевых действий проекта, которая в сумме составляет самую длинную общую длительность, независимо от того, есть ли у этой самой длинной длительности резерв или нет. Это определяет самое короткое возможное время для завершения проекта. «Общий резерв» (неиспользованное время) может возникнуть в пределах критического пути. Например, если проект заключается в тестировании солнечной панели, а задача «B» требует «восхода солнца», ограничением графика для тестового действия может быть то, что оно не начнется до запланированного времени восхода солнца. Это может вставить мертвое время (общий резерв) в расписание для действий на этом пути до восхода солнца из-за необходимости ожидания этого события. Этот путь с общим резервом, сгенерированным ограничением, фактически удлинит путь, при этом общий резерв будет частью максимально возможной длительности всего проекта. Другими словами, отдельные задачи на критическом пути до ограничения могут быть отложены без удлинения критического пути; это общий резерв этой задачи, но время, добавленное к длительности проекта ограничением, на самом деле является критическим перетаскиванием пути , величиной, на которую увеличивается длительность проекта каждой деятельностью и ограничением критического пути.

Проект может иметь несколько параллельных почти критических путей, и некоторые или все задачи могут иметь свободный резерв и/или общий резерв. Дополнительный параллельный путь через сеть с общей длительностью короче критического пути называется субкритическим или некритическим путем. Действия на субкритических путях не имеют тормоза, поскольку они не увеличивают длительность проекта.

Инструменты анализа CPM позволяют пользователю выбрать логическую конечную точку в проекте и быстро определить самую длинную серию зависимых действий (самый длинный путь). Эти инструменты могут отображать критический путь (и действия, близкие к критическому пути, если необходимо) в виде каскадного водопада, который течет от начала проекта (или текущей даты статуса) до выбранной логической конечной точки.

Визуализация графика критического пути

Хотя диаграмма активности по стрелкам (диаграмма PERT) все еще используется в некоторых местах, ее обычно заменяет диаграмма активности по узлам, где каждая активность отображается в виде блока или узла, а стрелки представляют логические связи, идущие от предшественника к последующему элементу, как показано здесь на «Диаграмме активности по узлам».

Диаграмма активности на узле , показывающая график критического пути, а также расчеты общего резерва и сопротивления критического пути

На этой диаграмме действия A, B, C, D и E составляют критический или самый длинный путь, в то время как действия F, G и H находятся вне критического пути с запасом в 15 дней, 5 дней и 20 дней соответственно. В то время как действия, которые находятся вне критического пути, имеют запас и, следовательно, не задерживают завершение проекта, действия, находящиеся на критическом пути, обычно имеют задержку критического пути, т. е. задерживают завершение проекта. Задержку действия критического пути можно вычислить с помощью следующей формулы:

1. Если критическая деятельность пути не имеет параллельной деятельности, ее задержка равна ее длительности. Таким образом, A и E имеют задержку в 10 и 20 дней соответственно.
2. Если критическая деятельность пути имеет другую деятельность параллельно, ее перетаскивание равно тому, что меньше: ее длительности или общему запасу параллельной деятельности с наименьшим общим запасом. Таким образом, поскольку B и C параллельны F (запас 15) и H (запас 20), B имеет длительность 20 и перетаскивание 15 (равное запасу F), в то время как C имеет длительность всего 5 дней и, таким образом, перетаскивание всего 5. Деятельность D с длительностью 10 дней параллельна G (запас 5) и H (запас 20), и, следовательно, ее перетаскивание равно 5, запасу G.

Эти результаты, включая расчеты сопротивления, позволяют менеджерам расставлять приоритеты в действиях для эффективного управления проектом и сокращать запланированный критический путь проекта путем сокращения действий критического пути, «ускоренного отслеживания» (т. е. выполнения большего количества действий параллельно) и/или «сокращения критического пути» (т. е. сокращения продолжительности действий критического пути за счет добавления ресурсов ).

Анализ критического пути также использовался для оптимизации графиков в процессах за пределами строго проектно-ориентированного контекста, например, для увеличения производительности производства путем использования методики и показателей для выявления и устранения факторов задержки и, таким образом, сокращения времени выполнения сборки. ^[10]

Продолжительность аварии

«Продолжительность сбоя» — это термин, относящийся к кратчайшему возможному времени, на которое может быть запланировано действие. ^[11] Этого можно достичь, переместив больше ресурсов на завершение этого действия, что приведет к сокращению затраченного времени и часто к снижению качества работы, поскольку премия устанавливается за скорость. ^[12] Продолжительность сбоя обычно моделируется как линейная зависимость между стоимостью и продолжительностью действия, но во многих случаях более применима выпуклая функция или ступенчатая функция . ^[13]

Расширение

Первоначально метод критического пути рассматривал только логические зависимости между конечными элементами. С тех пор он был расширен, чтобы разрешить включение ресурсов, связанных с каждой деятельностью, с помощью процессов, называемых назначениями ресурсов на основе деятельности, и методов оптимизации ресурсов, таких как выравнивание ресурсов и сглаживание ресурсов . График с выравниванием ресурсов может включать задержки из-за узких мест ресурсов (т. е. недоступности ресурса в требуемое время) и может привести к тому, что ранее более короткий путь станет самым длинным или наиболее «критическим по ресурсам» путем, в то время как график с выравниванием ресурсов избегает влияния на критический путь, используя только свободный и общий резерв. ^[14] Связанная концепция называется критической цепью , которая пытается защитить длительность деятельности и проекта от непредвиденных задержек из-за ограничений ресурсов.

Поскольку графики проектов регулярно меняются, CPM позволяет осуществлять непрерывный мониторинг графика, что позволяет менеджеру проекта отслеживать критические действия и предупреждает менеджера проекта о возможности того, что некритические действия могут быть задержаны сверх их общего запаса, тем самым создавая новый критический путь и задерживая завершение проекта. Кроме того, метод может легко включать концепции стохастических прогнозов, используя PERT и методологию цепочки событий .

В настоящее время в отрасли доступно несколько программных решений, использующих метод планирования CPM; см. список программного обеспечения для управления проектами . Метод, используемый в настоящее время большинством программного обеспечения для управления проектами, основан на ручном расчетном подходе, разработанном Фондалем из Стэнфордского университета.

Гибкость

График, созданный с использованием методов критического пути, часто не реализуется точно, поскольку для расчета времени используются оценки : если допущена одна ошибка, результаты анализа могут измениться. Это может вызвать сбой в реализации проекта, если слепо верить оценкам и если изменения не будут оперативно устранены. Однако структура анализа критического пути такова, что отклонение от первоначального графика, вызванное любым изменением, может быть измерено, а его влияние либо улучшено, либо скорректировано. Действительно, важным элементом анализа postmortem проекта является «критический путь по факту» (ABCP), который анализирует конкретные причины и последствия изменений между запланированным графиком и окончательным графиком, который фактически реализован.

В популярной культуре

• В «Шансах на победу» , первом романе Майкла Крайтона , грабители используют компьютерную программу критического пути, чтобы спланировать ограбление.
• В трилогии «Ном» (в первой книге « Дальнобойщики ») Терри Пратчетта упоминается «нечто, называемое анализом критического пути », и говорится, что это означает, что «всегда есть что-то, что вы должны были сделать в первую очередь».

Смотрите также

• Диаграмма Ганта
• Графическая оценка и метод обзора
• Методика оценки и обзора программ
• Управление проектами критической цепи
• Закон минимума Либиха
• Список программного обеспечения для управления проектами
• Список тем по управлению проектами
• Анализ основного пути
• Управление проектом
• Планирование проекта
• Структура декомпозиции работ

Ссылки

1. Келли, Джеймс. Планирование критического пути .
2. Сантьяго, Джесси (4 февраля 2009 г.). «Метод критического пути» (PDF) . Стэнфорд . Архивировано из оригинала (PDF) 24 октября 2018 г. . Получено 24 октября 2018 г. .
3. Келли, Джеймс Э.; Уокер, Морган Р. (1959). "Планирование и составление расписаний методом критического пути". Доклады, представленные на восточной совместной компьютерной конференции IRE-AIEE-ACM '59 (Восточная), 1-3 декабря 1959 г., стр. 160–173. doi :10.1145/1460299.1460318. ISBN 978-1-4503-7868-0.
4. Келли, Джеймс; Уокер, Морган (1989). «Истоки CPM: личная история». PM Net Work . 3 (2): 7–22.
5. Ньюэлл, Майкл В.; Грашина, Марина Н. (2004). Вопросы и ответы по управлению проектами . AMACOM, Американская ассоциация менеджмента. стр. 98. ISBN 978-0-8144-7164-7.
6. Тайер, Гарри (1996). Управление инженерными работами в Ханфорде во время Второй мировой войны . С. 66–67. doi :10.1061/9780784401606. ISBN 978-0-7844-0160-6.
7. Краткая история планирования: mosaic projects.com.au Архивировано 18 мая 2015 г. на Wayback Machine
8. Сэмюэл Л. Бейкер, доктор философии "Метод критического пути (CPM)" Архивировано 12 июня 2010 г. в Университете Wayback Machine в Южной Каролине , Курсы по политике и управлению службами здравоохранения
9. Armstrong-Wright, MICE, AT (1969). Метод критического пути: Введение и практика . Лондон: Longman Group LTD. стр. 5 и далее.
10. Sedore, Blake William Clark (2014). Сокращение времени сборки на заводе по производству полупроводникового основного оборудования с помощью планирования на основе ограничений (диссертация). hdl : 1721.1/93851 .^{[ нужна страница ]}
11. Хендриксон, Крис ; Танг, Ау (2008). "11. Продвинутые методы планирования". Управление проектами в строительстве (2.2 ред.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-731266-5. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 г. . Получено 27 октября 2011 г. .
12. Брукс, Ф. П. (1975). Мифический человеко-месяц . Рединг, Массачусетс: Addison Wesley. ISBN 978-0-201-00650-6.^{[ нужна страница ]}
13. Хендриксон, К.; Б. Н. Янсон (1984). «Формулировка общего сетевого потока для нескольких задач гражданского строительства». Civil Engineering Systems . 4. 1 (4): 195–203. Bibcode : 1984CEngS...1..195H. doi : 10.1080/02630258408970343.
14. "6.5.2.3 Оптимизация ресурсов". Руководство по своду знаний по управлению проектами (Руководство PMBOK®) (6-е изд.). Институт управления проектами . 2017. стр. 720. ISBN 978-1-62825-382-5.

Дальнейшее чтение

• Эммануэль Асанга (2013). Руководство по своду знаний по управлению проектами (5-е изд.). Институт управления проектами. ISBN 978-1-935589-67-9.
• Дево, Стивен А. (2014). Управление проектами как инвестициями: от освоенной стоимости к стоимости бизнеса . CRC Press. ISBN 978-1-4822-1270-9.
• Дево, Стивен А. (2015). Total Project Control (2-е издание): практическое руководство по управлению проектами как инвестициями . CRC Press. ISBN 978-1-4987-0677-3.
• Heerkens, Gary (2001). Управление проектами (серия книг The Briefcase) . McGraw–Hill. ISBN 0-07-137952-5.
• Керцнер, Гарольд (2003). Управление проектами: системный подход к планированию, составлению графиков и контролю (8-е изд.). Wiley. ISBN 0-471-22577-0.
• Атали, Ожан (2020). Управление проектами на основе данных: электронные таблицы и финансы . Wremia Project Management. ISBN 978-0-578-67030-0.
• Класторин, Тед (2003). Управление проектами: инструменты и компромиссы (3-е изд.). Wiley. ISBN 978-0-471-41384-4.
• Льюис, Джеймс (2002). Основы управления проектами (2-е изд.). Американская ассоциация менеджмента. ISBN 0-8144-7132-3.
• Малакути, Б. (2013). Операционные и производственные системы с множественными целями . John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-58537-5.
• Милошевич, Драган З. (2003). Project Management ToolBox: Инструменты и методы для практикующего менеджера проектов . Wiley. ISBN 978-0-471-20822-8.
• О'Брайен, Джеймс Дж.; Плотник, Фредрик Л. (2010). CPM в управлении строительством, седьмое издание . McGraw Hill. ISBN 978-0-07-163664-3.
• Trauner; Manginelli; Lowe; Nagata; Furniss (2009). Задержки в строительстве, 2-е изд.: Ясное понимание, правильный анализ . Burlington, MA: Elsevier. стр. 266. ISBN 978-1-85617-677-4.
• Вульф, Мюррей Б. (2012). Механика CPM: Метод критического пути моделирования стратегии выполнения проекта . ICS-Publications. ISBN 978-0-9854091-0-4.
• Вульф, Мюррей Б. (2007). Более быстрые строительные проекты с планированием CPM . McGraw Hill. ISBN 978-0-07-148660-6.

Внешние ссылки

• Медиафайлы по теме CPM диаграммы на Wikimedia Commons