Информационные технологии в управлении проектами
В данном разделе рассматриваются следующие вопросы: Динамическое программирование — формализм для представления модели проекта. Метод критического пути в планировании. Содержание технологии PERT. Функциональные и обеспечивающие подсистемы технологии PERT.
Для эффективного управления проектом необходимо иметь его модель. Элементами модели являются работы, которые необходимо выполнить в течение инвестиционной фазы проекта, и ресурсы, которые требуются для выполнения работ.
Модель проекта должна быть достаточно простой, чтобы затраты на её разработку и эксплуатацию (в том числе затраты времени) были несущественны в сравнении со сметной стоимостью проекта и заведомо себя оправдывали в процессе управления, и в то же время достаточно мощной, чтобы учесть все или большинство факторов управления проектом.
Выполнимость этого требования обеспечивается выбором подходящего формализма для реализации модели. Если принять в качестве критерия управления проектом скорейший срок сдачи его в эксплуатацию, то таким формализмом оказывается динамическое программирование. Динамическое программирование основывается на методе критического пути (critical path metod, CPM). В основе метода лежит принцип оптимальности, сформулированный Р. Беллманом. Он состоит в том, что любая часть оптимального (критического) пути между двумя вершинами графа сама является оптимальным путём между соответствующими вершинами. Благодаря этому свойству существует эффективная вычислительная процедура, которая позволяет определить критический путь к каждой следующей вершине как продолжение критического пути к одной из предыдущих вершин графа.
Чтобы представить модель проекта в форме задачи динамического программирования, работы ставят в соответствие рёбрам графа, а события, соответствующие завершению определённых работ или их групп, – его вершинам.
Модель позволяет определить минимально возможный срок выполнения проекта при заданных сроках выполнения работ и, найдя критический путь, указать подмножество критических работ, даже самая малая задержка которых непременно приведёт к отсрочке завершения проекта. Благодаря этому менеджер проекта может сосредоточить своё внимание на критических работах (т. е. на работах, образующих критический путь), предупреждая перебои и концентрируя ресурсы на наиболее ответственных участках.
Для работ, не принадлежащих критическому пути (некритических), существует резерв времени: если их задержать на срок, не превышающий этого резерва, то продолжительность выполнения проекта не изменится. Если же задержка превысит резерв, то изменится критический путь: задержавшаяся работа станет критической. Срок выполнения проекта в этом случае увеличится. Модель, основанная на методе критического пути, позволяет рассчитать резерв времени по всем работам.
До появления персональных ЭВМ модель проекта использовалась только для составления оптимального сетевого плана, который принимался менеджером к исполнению и впоследствии не пересматривался. Задержки критических работ, таким образом, приводили к срыву плана, а у менеджеров появлялись мотивы к компенсации отставания за счёт нарушения технологий. Если в результате задержек изменялся критический путь, менеджер оказывался дезориентирован, а имеющийся сетевой план становился бесполезным. Модель проекта, систематически корректируемая на отклонения от первоначального плана, могла бы помочь менеджеру отыскать наилучшую последовательность действий в случае нарушения первоначально составленного плана. Но из-за ограниченной доступности ЭВМ и необходимости посредничества оператора между менеджером и вычислительной системой такой подход был слишком дорогостоящим и себя не оправдывал.
Появление переносных компьютеров достаточной мощности, оснащённых специализированным программным обеспечением, с понятным менеджеру интерфейсом, сделало возможным использование возможностей метода критического пути в любой момент фазы реализации проекта. Возникла принципиально новая технология управленческой деятельности – технология оценки и уточнения проекта PERT (Project (или Program) Evaluation and Review Technique).
PERT — это способ анализа задач, необходимых для выполнения проекта. В особенности, анализа времени, которое требуется для выполнения каждой отдельной задачи, а также определение минимального необходимого времени для выполнения всего проекта. Техника PERT была разработана в 1958 году в США консалтинговой фирмой Booz Allen Hamilton совместно с аэрокосмической корпорацией Lockheed Martin по заказу Министерства Обороны США для проекта создания ракетной системы «Поларис» (Polaris). Проект «Поларис» был ответом на кризис, наступивший после запуска Советским Союзом первого космического спутника.
Технология PERT входит в класс автоматизированных информационных технологий, отличающихся той особенностью, что предметом труда при их использовании является информация, а средством труда — вычислительная техника. Продуктом технологии PERT являются подготовленные управленческие решения о сроках выполнения работ и о рациональном использовании ресурсов для их выполнения, обеспечивающие завершение проекта в кратчайшие сроки ценой приемлемых затрат.
Суть технологии заключается в том, что модель проекта, составленная на фазе его разработки, используется с необходимыми уточнениями на фазе реализации проекта для информационной поддержки оперативного принятия решений по управлению проектом в реально сложившейся ситуации. Она предполагает определение критического пути в любой момент времени, когда эта информация требуется менеджеру, на основе информации о фактическом ходе выполнения работ и о фактическом наличии ресурсов.
Функциональные подсистемы технологии PERT включают, как правило, следующие компоненты:
- планирование – для составления плана выполнения проекта;
- мониторинг – для контроля выполнения плана и его систематического уточнения в случае отклонений;
- подготовка презентаций – для компактного и ёмкого представления информации о модели проекта, составленном плане и ходе его выполнения.
К числу обеспечивающих подсистем относятся:
- аппаратное обеспечение – совокупность технических средств реализации технологии PERT, включая, в частности, компьютеры и коммуникационные средства;
- математическое (алгоритмическое) обеспечение – алгоритмы динамического программирования, расширенные сервисными средствами, решающими прикладные вычислительные задачи, возникающие в практике управления проектами, алгоритмы управления базами данных и алгоритмы отображения данных;
- программное обеспечение – совокупность программных продуктов, обеспечивающих реализацию процесса обработки данных на компьютере;
- материальное обеспечение – организационная система обеспечения
расходными материалами и запасными частями;
- кадровое обеспечение – специалисты, владеющие технологией в целом и отдельными её элементами;
- нормативно-правовое обеспечение – совокупность документов, регламентирующих использование технологии в конкретных условиях, права, обязанности и ответственность всех участников технологического процесса;
- инструктивно-методическое обеспечение – совокупность документов, описывающих операции по реализации технологического процесса обработки данных, выполняемые каждым его участником.
Иногда выделяют и другие виды обеспечивающих подсистем. В отличие от метода критического пути, технология PERT принимает во внимание распорядок рабочего времени и ограничения по ресурсам.
Учёт календаря и распорядка рабочего дня вполне согласуется с методом критического пути. Иначе обстоит дело с учётом ресурсных ограничений: к этому случаю принцип оптимальности, сформулированный Р. Беллманом, не может быть применён. Эффективная вычислительная процедура нахождения оптимального плана для такой постановки задачи неизвестна (кроме частных случаев, не представляющих практического интереса для менеджера). Однако представление проекта в форме задачи динамического программирования оказывается полезным и здесь: в своей практической деятельности менеджер бывает вполне удовлетворён пусть не оптимальным, но удовлетворительным планом, обеспечивающим согласованное использование ресурсов.
Для его отыскания сначала определяют критический путь без учёта ограничений по ресурсам, затем определяют периоды, когда ресурсов недостаточно, и переносят работы, испытывающие дефицит ресурсов (по возможности – некритические, а вслед за ними – те, перенос которых в наименьшей степени скажется на общей продолжительности проекта), на более поздние сроки. Как правило, существует множество вариантов переноса работ, но во избежание резкого возрастания продолжительности вычислений перебор ограничивают.
Альтернативный подход — сокращение выделения ресурсов конкурирующим работам с соответствующим увеличением продолжительности последних. Во многих случаях он позволяет добиться лучших результатов по сравнению с переносом работ на более поздние сроки, но наименьшая теоретически возможная продолжительность фазы реализации проекта, как правило, всё равно не достигается. Кроме того, данный подход практически неосуществим по отношению к работам, использующим ресурсы в единичном количестве, поэтому далеко не всегда плодотворен.
Развитие технологии PERT под влиянием требований менеджеров практиков привело к тому, что в её состав, наряду с вопросами управления сроками работ и распределением ресурсов, были включены:
- технологические решения по управлению финансированием проекта, включая средства составления финансового плана и мониторинга его выполнения;
- средства координации деятельности менеджеров, совместно управляющих сложным проектом или несколькими проектами, выполняемыми одновременно.
Модель проекта, дополненная стоимостными данными, содержит информацию, необходимую для решения этих задач.