Правила построения дерева взаимосвязей

Построение дерева взаимосвязей - процесс творческий и не гарантирован от ошибок и заблуждений. При полной объективности исследователей эти заблуждения могут возникать из-за ошибок интуитивного мышления, недостаточности или односторонности знаний исследователей, а также ошибок, допущенных непосредственно при построении дерева взаимосвязей.

Соблюдение некоторых формализованных правил, сформулированных на основе опыта построения многих деревьев взаимосвязей, если и не дает гарантий от ошибок, то, по крайней мере, сводит вероятность их появления к минимуму.

К таким правилам следует отнести:

- соподчиненность, предполагающую, что элементы нижнего уровня подчиняются элементам более высокого уровня, вытекают из них, обеспечивают их реализацию;

- сопоставимость, требующую рассмотрения на каждом уровне дерева взаимосвязей элементов, сопоставимых по своему масштабу и значимости и полученных в результате детализации по одному признаку декомпозиции;

- полноту, то есть дерево взаимосвязей на каждом уровне должно включать все элементы, вытекающие из элементов более высокого уровня;

- определенность, то есть формулировку целей и других элементов дерева взаимосвязей, позволяющую оценивать степень их достижения в количественной или порядковой форме;

- возможность внесения корректировок в дереве взаимосвязей как при изменении, как самих целей, так и при изменении возможностей их реализации;

- непересекаемость, предполагающую независимость элементов одного уровня и их логическую невыводимость друг из друга.

По мнению некоторых авторов, соблюдение последнего правила резко сокращает область применения метода структуризации, приводит к построению структур, не отражающих реальных условий развития систем.

40.Признаки декомпозиции при построении дерева взаимосвязей. В процессе формирования дерева взаимосвязей в качестве признаков декомпозиции могут быть использованы:

1. Предметный - предполагает, что элементы дерева взаимосвязей разбиваются на элементы той же природы, только более дробные. Например, увеличение производства строительных материалов -на увеличение производства кирпича, сборного железобетона и т.д.

2. Функциональный - применяется для того, чтобы раскрыть содержание детализируемого элемента с точки зрения определения направлений действий по достижению целей данного элемента. Например, цель "повышение уровня хозяйственного руководства" можно детализировать на совершенствование планирования, организации, стимулирования и т.д.

3. Этапы воспроизводственного цикла (производство, распределение, обмен и потребление) или жизненного цикла технических объектов (НИОКР, внедрение в производство, производство, эксплуатация).

4. Этапы принятия решения.

Цели, мероприятия, ресурсы.

6. Исполнители - при использовании данного признака дерево взаимосвязей строится для участников реализации программы. Сле дует отметить, что такая декомпозиция может быть осуществлена косвенным образом при использовании предметного признака.

7. Составные элементы процесса производства: средства труда; отношение между людьми и средствами производства.

8. Составные компоненты материальной системы. Например, разработка автомобиля разбивается на разработку двигателя, кузова, системы подвески и т.д.

Использование в определенной последовательности данных признаков структуризации дает возможность, постепенно конкретизируя содержание элементов, добиться требуемого уровня детализации. При выборе последовательности необходимо, чтобы специфика объекта, его особенности были выявлены на более раннем этапе.

Объективные условия разработки и использования сетевых методов планирования

В современных условиях все более сложными становятся социально-экономические системы. Поэтому решения, принимаемые по проблемам рационализации их развития, должны получать строгую научную основу на базе математико-экономического моделирования.

Одним из методов научного анализа и контроля является сетевое планирование, получившее широкую известность под названием системы ПЕРТ (Program Evaluation and Review Technique), что можно перевести как "Техника оценки и контроля производственных программ".

В 1958 г. специальное бюро Морского ведомства по координации деятельности при производстве ракет "Поларис" приступило к разработке системы ПЕРТ. В изготовлении ракет "Поларис" участвовало свыше трех тысяч фирм. Для координации важнейших работ еженедельно проводились фирмами-исполнителями совещания. Но так как опоздание в сроках выполнения любых, даже малозначащих, работ задерживало бы общий срок реализации проекта, решено было найти метод, позволяющий эффективно контролировать работу всех фирм.

Разработку метода вело специальное бюро фирмы "Локхид и Вуз, Ален и Гамильтон". В июле 1958 г. были завершены работы 1-й фазы - создание теоретической базы, в сентябре - 2-й фазы - разработка методики внедрения. С 16 октября 1958 г. изготовление "Поларис" стало управляться методом ПЕРТ.

Сетевые методы типа ПЕРТ представляют лишь одну из ветвей сетевого планирования. Известны и другие направления. В частности, фирма "Дюпон де Немур" в 1956 г. организовала группу по изучению новых методов работы административно-инженерного персонала. В первую очередь, исследовались новые методы планирования и управления строительством. Математики разработали основную теоретическую гипотезу, предположив, что если в ЭВМ вводить информацию о длительности и взаимосвязях проведенных работ, то на основании этого можно управлять ходом работ. В результате доработки высказанной гипотезы была создана программа метода критического пути - МКП.

История не знала других примеров столь быстрого признания и распространения новых методов планирования и управления, как это имело место с системами типа ПЕРТ и МКП. Расширение сфер применения сопровождалось появлением новых их разновидностей. Появление большого числа модификаций было вызвано необходимостью совершенствования самих сетевых методов и спецификой объектов, для управления которыми они предназначались.

За годы практического использования в России и за рубежом сетевое планирование показало эффективность в самых различных сферах экономического и организационного анализа. Однако степень эффективности его приложения существенно зависит от двух основных условий: основные элементы техники планирования должны быть изучены в совершенстве; необходима тщательная подготовка к его использованию при полном понимании целей управления и сложности проблемы.

В своем развитии сетевые методы прошли три этапа усложнений и усовершенствований:

- на первом этапе рассматривалась лишь временная концепция плана, и изыскивались возможности максимального сокращении сро ков работы без сопутствующего анализа экономических финансовых, материальных и трудовых ресурсов;

- на втором этапе анализ времени и материальных затрат, необходимых для выполнения программы, стал осуществляться комплексно, с целью изыскания наилучшей их пропорции для исследуемого объекта;

- на третьем этапе возник одновременный анализ нескольких независимых, одновременно выполняемых программ, черпающих ограниченные ресурсы из одного источника.

Преимущества сетевых методов планирования и управления

Использование методов сетевого планирования и позволяет:

- четко отобразить объем и структуру решаемой проблемы, выявить с любой требуемой степенью детализации работы, образующие единый комплекс процесса разрешения проблемы; определить события, совершение которых необходимо для достижения заданных целей;

- выявить и всесторонне проанализировать взаимосвязь между работами, так как в самой методике построения сетевой модели заложено точное отражение всех зависимостей, обусловленных состоянием объекта и условиями внешней и внутренней среды;

- разработать обоснованный план действий по созданию системы или решению проблемы, поскольку при составлении сети используются опыт и знание большого коллектива квалифицированных специалистов и экспертов, принимающих непосредственное участие в ее разработке;

- более эффективно использовать ресурсы, так как анализ сетевой модели и выявление "критических" работ и резервов времени на "некритических" работах позволяют определить пути рационального перераспределения ресурсов и ускорить достижение целей;

- широко использовать современную вычислительную технику, благодаря чему появляется возможность более точно учесть влияние тех или иных факторов, проверить эффективность различных вариантов действий и своевременно осуществлять перераспределение ресурсов;

- сконцентрировать внимание органов управления на работах, в первую очередь, определяющих достижение целей, и таким образом заблаговременно выявлять возможные "узкие места" и своевременно принять меры по их устранению;

- быстро обрабатывать большие массивы отчетных данных и обеспечивать руководство своевременной и исчерпывающей информацией о фактическом состоянии реализации программы, что создает благоприятное условие для принятия обоснованных решений;

- упростить и унифицировать отчетную документацию.

Наиболее эффективными областями применения сетевых методов планирования и управления является управление крупными целевыми программами, научно-техническими разработками и инвестиционными проектами, а также сложными комплексами социальных, экономических и организационно-технических мероприятий на федеральном и региональном уровнях.

Элементы сетевых моделей

Сеть с математической точки зрения представляет собой ориентированный связанный конечный граф без контуров, отражающий реально существующие отношения между работами программы.

В сетевой модели комплекс действий, направленных на достижение какой-либо заданной цели, расчленяется на отдельные, четко определенные операции-работы, которые располагаются в организационно-технологической последовательности их выполнения, которая определяет взаимную связь работ и очередность получения всех промежуточных и конечных результатов данной модели.

Существует несколько способов изображения сетевых моделей: цифровой, табличный и с помощью различных технических средств (световое табло, механические модели и другие). Наибольшее распространение получило графическое представление сетевой модели на плоскости, называемое сетевым графиком. Ее главное преимущество -наглядность и доступность в понимании.

Сетевые модели могут быть ориентированы на события или на работы. Первые применяются сравнительно редко, поскольку не содержат четкого определения работ.

Модели, ориентированные на работы, получили наибольшее распространение в практике планирования и управления социально-экономическими системами. В таких моделях дуга, соединяющая две вершины, представляет собой протекающий во времени процесс. Следует отметить, что любые две работы программы могут быть связаны между собой условием предшествования, когда одна из них выполняется лишь после завершения другой, либо не иметь такой связи. В последнем случае допустимо их выполнение в любой последовательности, в том числе и одновременно.

Вершина графика представляет собой событие, означающее совокупность условий, которые позволяют начать одну или несколько выходящих из данной вершины работ или результат завершения входящих в нее работ.

Поскольку всякая работа, за исключением фиктивной, является процессом или действием, которое нужно совершить, чтобы перейти от начального к конечному событию данной работы, ее продолжительность может быть количественно измерена в единицах времени. Однако работы могут иметь и другие количественные оценки, характеризующие ее трудоемкость, стоимость, материальные ресурсы и т.д.

В отличие от работы событие не является процессом, а определяет факт получения обобщающего конечного результата всех непосредственно предшествующих ему работ и готовность к началу непосредственно следующих за ним работ. Отсюда двойственный характер события: для всех непосредственно предшествующих ему работ оно является конечным, а для всех непосредственно следующих за ним работ - начальным.

Особенность исходного события состоит и в том, что оно не является следствием или результатом ни одной из работ, входящих в данную сеть, и не имеет предшествующих работ. Определение завершающего события представляет собой формулировку конечной цели данного комплекса операций, и оно не является условием начала ни одной из работ рассматриваемого графика, а, следовательно, и не имеет последующих работ.

Непрерывная последовательность работ, то есть последовательность работ в сети, у которой конечное событие каждой работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы, называется путем.

Различают:

- полный путь - путь от исходного до завершающего события;

- предшествующий путь - участок полного пути от исходного события до данного;

- последующий путь - участок полного пути от данного события до завершающего.

Продолжительность пути измеряется суммой продолжительности составляющих его работ. В зависимости от продолжительности различают:

- критический путь - полный путь, имеющий наибольшую продолжительность из всех полных путей. Он определяет срок выполнения работ по сетевому графику. Работы, лежащие на критическом пути, называются критическими. Увеличение продолжительности критических работ соответственно увеличивает общую продолжительность работ по графику. В сетевом графике может быть несколько критических путей.

Критический путь обычно выделяется утолщенной линией или другим способом;

- подкритический путь - полный путь, продолжительность которого меньше продолжительности критического пути на заданную величину. Такой величиной может быть, в частности, периодичность съема информации о ходе реализации программы;

- критическая зона - совокупность всех критических и подкритических работ.

44. Правила построения сетевых моделей

Первое правило: в сети не должно быть событий, из которых не выходит ни одной работы, если только эти события не являются для данной сети завершающими. Наличие тупика означает одно из двух:

- либо то, что при вычерчивании графика ошибочно не указана связь данного события с каким-либо другим событием сети и, таким образом, в сети получился разрыв;

- либо то, что результат работы, непосредственно предшествующей этому событию, никому из исполнителей данного комплекса операций не нужен и, следовательно, такое событие является лишним и должно быть аннулировано.

Второе правило: в сети не должно быть событий, в которые не входит ни одной работы, если только эти события не являются для данной сети исходными. Наличие таких событий в сети свидетельствует:

- либо о случайной ошибке, в результате которой в сети получился разрыв;

- либо о том, что начало работ, выходящих из такого события, не требует предварительного окончания других работ.

Третье правило: в сети не должно быть замкнутых контуров, путей, соединяющих какое-либо событие с ним же самим. Наличие таких контуров указывает на случайную или логическую ошибку, допущенную при построении сети. Если строго придерживаться понятий работы и события, то нетрудно убедиться, что наличие замкнутого контура противоречит логике любого процесса и лишено права на существование.

Четвертое правило: в сети не должно быть работ и событий, имеющих одинаковые шифры. Подобная ошибка чаще всего встречается при изображении параллельно выполняемых работ. В целях устранения ошибки в подобных случаях в сеть должны быть введены дополнительные события и фиктивные работы

а) неправильно б) правильно

Пятое правило: если какие-либо работы в сети могут быть начаты до полного окончания непосредственно предшествующей им работы, то последняя должна быть расчленена на такие последовательно выполняемые работы, результаты которых необходимы и достаточны для возможности начать интересующие нас работы

Шестое правило: если для выполнения какой-либо работы необходимо получить результаты не всех входящих в ее начальное событие работ, а только части из них, то для этой работы нужно ввести новое начальное событие, и соединить его с прежним начальным событием фиктивной работой.

Седьмое правило: если необходимо укрупнить сетевой график, то группа работ на детальной модели может быть заменена одной работой, если вся заменяемая группа работ имеет одно начальное и одно конечное событие.