Реферат: Сетевые методы планирования и управления 2

Целью данного курсового проекта является планирование работ по созданию радиоэлектронного прибора. Для достижения этой цели применяется метод сетевого планирования и управления (СПУ), используемый при оптимизации управления сложными комплексами работ. В рамках методов СПУ строится сетевая модель – графическое описание плана проекта, показывающее взаимосвязь между всеми работами, входящими в проект. Цель построения сетевого графика – получение информации о плановых сроках выполнения работ.

В создании прибора принимают участие следующие лица:

· 1 руководящий работник

· 3 инженера

· 2 лаборанта

2. Расчёт временных параметров сетевого графика

2.1 Составление перечня работ и построение СГ. Расчёт ожидаемой продолжительности выполнения работ

Первым шагом в построении сетевого графика является создание перечня работ, который приведён в таблице 2.1.

Ожидаемая продолжительность работы складывается из 0,6 минимальной и 0,4 максимальной продолжительностей. Дисперсия вычисляется возведением в квадрат среднеквадратического отклонения. Среднеквадратическое отклонение для каждой работы равняется 0,2*(T_макс -T_мин ).

Рассчитанные параметры работ приведены в таблице 2.1.

Сетевой график приведён на рисунке 2.1.

Таблица 2.1 – Перечень, параметры и вероятностные характеристики работ сетевого графика

Код	Наименование	Продолжительность, дн.			Исполнители, чел.			СКО, дн	Дисперсия, дн^2
Код	Наименование	макс.	мин.	ожид.	Рук.	Лаб.	Инж.
0, 1	Получение и анализ технического задания	3	2	3	1	2	0,2	0,04
1, 2	Подбор литературы	1	1	1	1	0	0
2,4	Изучение литературы	5	3	4	1	0,4	0,16
1,3	Подбор технической документации	1	1	1	1	0	0
3,4	Анализ технической документациии	4	2	3	1	0,4	0,16
3,6	Составление сетевого графика	1	1	1	1	0	0
4,5	Изучение условий и режимов эксплуатации разрабатываемого прибора	15	5	9	1	2	4
4,7	Проведение маркетинговых исследований	50	20	32	1	1	6	36
5,7	Разработка технического предложения	25	10	16	1	1	3	3	9
6,8	Составление математической модели прибора	20	8	13	1	2,4	5,76
7, 9	Согласование проведенных работ с заказчиком	5	2	4	1	1	0,6	0,36
8,9	Моделирование работы электронного прибора	12	6	9	1	1,2	1,44
9, 10	Разработка функциональной схемы электронного прибора	6	4	5	1	0,4	0,16
9,11	Разработка структурной схемы прибора	10	8	9	1	0,4	0,16
10,12	Разработка основных принципиальных конструкторских решений	7	3	5	1	3	0,8	0,64
11,12	Разработка основных принципиальных технологических решений	30	18	23	1	3	2,4	5,76
12,13	Выбор оптимального варианта	7	2	4	1	3	1	1
13,14	Разработка принципиальной электрической схемы	20	15	17	1	1	1
14,15	Выбор элементной базы и деталей электронного прибора	8	5	7	1	0,6	0,36
14,16	Приобретение необходимых деталей и узлов	15	2	8	1	2,6	6,76
15,17	Создание оригинальных деталей и узлов	40	20	28	1	2	4	16
16,17	Разработка рекомендаций по безопасности жизнедеятельности	5	4	5	1	0,2	0,04
17,18	Проверка заказчиком проведенных работ, внесение им дополнений	5	2	4	1	1	0,6	0,36
18,19	Доработка схемы и устройства прибора в соответствии с пожеланиями заказчика	10	4	7	1	1	1,2	1,44
18, 20	Создание технической документации на электронный прибор	7	3	5	1	1	0,8	0,64
19, 20	Создание готового образца прибора	10	5	7	2	1	1	1
20,21	Настройка и отладка работы прибора	15	10	12	2	1	1	1
20,22	Проверка прибора на соответствие ГОСТам и ТУ	7	3	5	1	1	0,8	0,64
21,23	Доработка прибора в сооответствии с ГОСТами и ТУ	15	7	11	2	1	1,6	2,56
22,23	Написание руководства пользователя	20	15	17	1	1	1
23,24	Сдача заказчику	1	1	1	1	3	0	0

2.2 Расчёт параметров событий сетевого графика

Ранний срок свершения исходного события принимается равным нулю. Ранний срок свершения каждого промежуточного события рассчитывается путем нахождения максимума из сумм ранних сроков событий непосредственно предшествующих данному и продолжительности работ, ведущих от этих событий к данному. Ранний срок свершения завершающего события принимается в качестве его позднего срока свершения.

Поздние сроки свершения событий определяются при просмотре графика в обратном направлении, как разность (минимальная) позднего срока свершения события, непосредственно следующего за данным, и продолжительности работы, соединяющей эти события.

Параметры событий сетевого графика приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Параметры событий сетевого графика

Номер события	Сроки свершения		Резерв времени	Номер события	Сроки свершения		Резерв времени
Номер события	ранний	поздний	Резерв времени	Номер события	ранний	поздний	Резерв времени
0	0	0	0	13	80	80	0
1	3	3	0	14	97	97	0
2	4	4	0	15	104	104	0
3	4	5	1	16	105	127	22
4	8	8	0	17	132	132	0
5	17	24	7	18	136	136	0
6	5	22	17	19	143	143	0
7	40	40	0	20	150	150	0
8	18	35	17	21	162	162	0
9	44	44	0	22	155	156	1
10	49	71	22	23	173	173	0
11	53	53	0	24	174	174	0
12	76	76	0

2.3 Расчёт параметров работ СГ

Ранний срок начала работы равен раннему сроку свершения её начального события.

Поздний срок начала работы равен разности между поздним сроком свершения её конечного события и продолжительностью работы.

Поздний срок окончания работы равен позднему сроку свершения её конечного события.

Ранний срок окончания работы равен сумме раннего срока свершения её начального события и продолжительности работы.

Полный резерв времени работы вычисляется вычитанием из позднего срока свершения её конечного события - раннего срока свершения её начального события и её ожидаемой продолжительности.

Частный резерв времени работы первого рода равен разности поздних сроков свершения её начального и конечного событий минус её ожидаемая продолжительность.

Частный резерв времени работы второго рода равен разности ранних сроков свершения её начального и конечного событий минус ее ожидаемая продолжительность.

Свободный резерв времени работы образуется вычитанием из раннего срока свершения её конечного события – позднего срока свершения её начального события и минус ожидаемая продолжительность работы. (Это может быть отрицательное значение).

Коэффициент напряженности работы равен отношению продолжительности отрезков максимального пути, проходящего через данную работу, не совпадающих с критическим путем (на котором события имеют нулевой резерв времени) к продолжительности отрезков критического пути, проходящего через данную работу и несовпадающих с максимальным путем.

Параметры работ сетевого графика приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Параметры работ сетевого графика

Код работы	Ожидаемая продолжительность	Сроки начала		Сроки окончания		Резервы времени				Коэффициент напряжённости
Код работы	Ожидаемая продолжительность	ранний	поздний	ранний	поздний	полный	частный 1 рода	частный 2 рода	свободный	Коэффициент напряжённости
0, 1	3	0	0	3	3	0	0	0	0	1,00
1, 2	1	3	3	4	4	0	0	0	0	1,00
1, 3	1	3	4	4	5	1	1	0	0	0,80
2, 4	4	4	4	8	8	0	0	0	0	1,00
3, 4	3	4	5	7	8	1	0	1	0	0,80
3, 6	1	4	21	5	22	17	16	1	0	0,59
4, 5	9	8	15	17	24	7	7	0	0	0,78
4, 7	32	8	8	40	40	0	0	0	0	1,00
5, 7	16	17	24	33	40	7	0	7	0	0,78
6, 8	13	5	22	18	35	17	0	17	0	0,59
7, 9	4	40	40	44	44	0	0	0	0	1,00
8, 9	9	18	35	27	44	17	0	17	0	0,59
9, 10	5	44	66	49	71	22	22	0	0	0,31
9, 11	9	44	44	53	53	0	0	0	0	1,00
10, 12	5	49	71	54	76	22	0	22	0	0,31
11, 12	23	53	53	76	76	0	0	0	0	1,00
12, 13	4	76	76	80	80	0	0	0	0	1,00
13, 14	17	80	80	97	97	0	0	0	0	1,00
14, 15	7	97	97	104	104	0	0	0	0	1,00
14, 16	8	97	119	105	127	22	22	0	0	0,37
15, 17	28	104	104	132	132	0	0	0	0	1,00
16, 17	5	105	127	110	132	22	0	22	0	0,37
17, 18	4	132	132	136	136	0	0	0	0	1,00
18, 19	7	136	136	143	143	0	0	0	0	1,00
18, 20	5	136	145	141	150	9	9	9	9	0,36
19, 20	7	143	143	150	150	0	0	0	0	1,00
20, 21	12	150	150	162	162	0	0	0	0	1,00
20, 22	5	150	151	155	156	1	1	0	0	0,96
21, 23	11	162	162	173	173	0	0	0	0	1,00
22, 23	17	155	156	172	173	1	0	1	0	0,96
23, 24	1	173	173	174	174	0	0	0	0	1,00

Критическая зона напряжённости

Промежуточная зона напряжённости

Резервная зона напряжённости

2.4 Расчёт параметров СГ в целом

Количество событий в СГ (включая исходное) n_с = 25.

Количество работ в СГ n_р = 31.

Коэффициент сложности СГ k_с = n_р /n_с =1,24.

Продолжительность критического пути L_КР = 174 (дней). Директивный срок L_D = 106 (дней).

Вероятность свершения завершающего события к директивному сроку рассчитывается с помощью функции распределения нормального отклонения (функции Лапласа):

P = Ф(h) + 0,5;

где h - нормальное отклонение, h =(L_D - L_КР )/ s_кр .

Среднеквадратическое отклонение вычисляется по формуле

где Д_t _кр - дисперсия срока наступления завершающего события - определяется как сумма дисперсий работ критического пути:

Д_t _кр = 97,44.

s_кр = 9,87.

h = (106 - 174) / 9,87 = -6,89;

P = Ф(-6,89) + 0,5 = 0,5.

3. Расчёт стоимостных параметров сетевого графика

3.1 Расчёт трудоёмкости работ

Для упрощения расчётов трудоёмкости работы вводится понятие приведённой численности работающих. Для этого рассчитывается коэффициент перерасчёта численности работающих определённой категории в ИНЖ численность. Должностные оклады персонала и коэффициенты перерасчёта приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Должностные оклады и коэффициенты перерасчёта персонала

Категория персонала	Оклад	Коэффициент перерасчёта
НС	7000,00	1,30
Инженеры	5000,00	1,00
Лаборанты	2500,00	0,60

После нахождения приведённой численности работы определяется приведённая к ИНЖ-дням трудоёмкость работы.

Результаты расчётов приведены в таблице 3.3.

3.2 Расчёт сметной стоимости работ

Сметную стоимость работы можно упрощённо подсчитать, зная её приведённую трудоёмкость и среднюю стоимость одного ИНЖ-дня.

Стоимость одного ИНЖ-дня складывается из средней заработной платы одного инженера за один день, рассчитываемой делением среднемесячной заработной платы одного инженера (основной и дополнительной) на среднее число рабочих дней в месяце, и среднедневных затрат, приведённых в таблице 3.2.

Результаты расчётов сметной стоимости работ приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.2. Статьи затрат на проведение НИР

Наименование	Затраты
Социальное страхование	310,5
Пенсионный фонд	1610
Медицинское страхование	207
Фонд занятости	86,25
Стоимость материалов и т.п.	2250
Накладные расходы	3250
Оборудование	2500
Всего затрат	10214

Таблица 3.3. Трудоёмкость и сметная стоимость работ СГ

Код работы	Ожидаемая продолжительность, дн.	Категория персонала, чел.			Приведённая численность, инж.	Приведённая трудоёмкость, инж-дн.	Среднедневная заработная плата инж., руб/дн	Среднедневные затраты, руб./дн	Стоимость одного инж-дня, руб/дн	Сметная стоимость работы, руб
Код работы	Ожидаемая продолжительность, дн.	НС	инженер	лаборант	Приведённая численность, инж.	Приведённая трудоёмкость, инж-дн.	Среднедневная заработная плата инж., руб/дн	Среднедневные затраты, руб./дн	Стоимость одного инж-дня, руб/дн	Сметная стоимость работы, руб
0, 1	3	1	2	3,3	9,9	261,36	464,26	725,63	2394,56
1, 2	1	1	1	1	725,63
1, 3	1	1	1	1	725,63
2, 4	4	0	1	0	1				4	725,63
3, 4	3	1	1	3	725,63
3, 6	1	1	1,3	1,3	943,31
4, 5	9	1	1	9	725,63
4, 7	32	1	1	2,3	73,6				1668,94
5, 7	16	1	3	1	4,9				78,4	3555,56
6, 8	13	1	1	13	725,63
7, 9	4	1	1	2,3	9,2				1668,94
8, 9	9	1	1	9	725,63
9, 10	5	1	1	5	725,63
9, 11	9	1	1	9	725,63
10,12	5	1	3	4,3	21,5				3120,19
11,12	23	1	3	4,3	98,9				3120,19
12,13	4	1	3	4,3	17,2				3120,19
13,14	17	1	1	17	725,63
14, 15	7	1	1	7	725,63
14, 16	8	1	1	8	725,63
15, 17	28	1	2	3,3	92,4				2394,56
16, 17	5	1	0,6	3	435,38
17,18	4	1	1	2,3	9,2				1668,94
18, 19	7	1	1	1,6	11,2				1161,00
18, 20	5	1	1	1,6	8				1161,00
19, 20	7	1	2	2,2	15,4				1596,38
20,21	12	1	2	2,2	26,4				1596,38
20, 22	5	1	1	1,6	8				1161,00
21, 23	11	1	2	2,2	24,2				1596,38
22, 23	17	1	0,6	10,2	435,38
23, 24	1	1	3	4,3	4,3				3120,19

4. Оптимизация сетевого графика

4.1 Перераспределение средств

Задачей оптимизации путём перераспределения средств является переброска сил и средств с одной работы на другую с целью достижения минимального времени выполнения всего комплекса.

Переброска ресурсов возможна только между работами, у которых время их выполнения полностью или в большей своей части перекрывается. При оптимизации снимается часть персонала и других ресурсов с работ, находящихся в резервной зоне напряжённости и направляется на работы, находящиеся в критической зоне напряжённости. Этим мы удлиняем продолжительность выполнения первой работы и сокращаем продолжительность второй.

Кроме того, при переброске ресурсов следует учитывать, что численность исполнителей по отдельно взятой работе не должна возрастать или уменьшаться более чем в 1.5 ... 2 раза.

Из работ, попадающих в резервную зону напряжённости, имеет смысл оптимизировать только работы 15,17 и 21,23 , поскольку в остальных работах занято не очень много людей.

Результаты перераспределения ресурсов приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1. Оптимизация путём перераспределения ресурсов

Параметры работ, с которых снимаются ресурсы							Параметры работ, на которые привлекаются ресурсы
Код работы	Приведённая трудоёмкость, инж-дн.	до снятия		снимаемая численность, инж.	после снятия		Код работы	Приведённая трудоёмкость, инж-дн.	до привлечения		привлекаемая численность, инж.	после привлечения
Код работы	Приведённая трудоёмкость, инж-дн.	ожидаемая продолжительность, дн.	приведённая численность, инж.	снимаемая численность, инж.	ожидаемая продолжительность, дн.	приведённая численность, инж.	Код работы	Приведённая трудоёмкость, инж-дн.	ожидаемая продолжительность, дн.	приведённая численность, инж.	привлекаемая численность, инж.	ожидаемая продолжительность, дн.	приведённая численность, инж.
15,17	92,4	28	3,3	1	40,174	2,3	16,17	3	5	0,6	1	1,875	1,6
21,23	24,2	11	2,2	1	20,167	1,2	22,23	10,2	17	0,6	1	6,375	1,6

Как можно увидеть из таблицы, перевод людей с одной работы на другую не только не улучшит время разработки прибора, но скорее ухудшит этот показатель, т.к. в работах 15,17 и 21,23 очень большая трудоемкость. Достичь уменьшения потерь во времени можно путем привлечения рабочей силы извне производства, наняв дополнительных работников.

4.2 Построение графиков «Время - затраты»

Сокращение продолжительности работы требует привлечения на неё дополнительных ресурсов. В общем случае зависимость между продолжительностью работы t_ij и затратами C_ij нелинейная, которую для упрощения расчетов аппроксимируют прямой линией.

Продолжительность для экстренного выполнения работы принимается:

t_э _ij =βt_н _ij

где β = 0,35…0,55 (с точностью 0,01, не повторяясь более, чем у двух работ)

Максимальные затраты вычисляются по формуле:

С_э _ij =γС_н _ij

где γ = 1,75…2,5 (с точностью 0,05, не повторяясь более, чем у двух работ).

Параметры, определённые для каждой работы, приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2. Параметры для построения графиков «Время – затраты»

Код работы	Нормальная продолжительность работ, дн	Мин затраты, руб	β	γ	Минимальная продолжительность работ, дн	Макс. затраты, руб	Коэффициент роста затрат
0, 1	3	2467,13	0,35	1,75	1,05	4317,469	948,8942
1, 2	1	725,63	0,351	1,8	0,351	1306,125	894,453
1, 3	1	725,63	0,352	1,85	0,352	1342,406	951,8229
2, 4	4	725,63	0,353	1,9	1,412	1378,688	252,3425
3, 4	3	725,63	0,354	1,95	1,062	1414,969	355,6985
3, 6	1	943,31	0,355	2	0,355	1886,625	1462,5
4, 5	9	725,63	0,356	2,05	3,204	1487,531	131,4538
4, 7	32	1668,94	0,357	2,1	11,424	3504,769	89,22197
5, 7	16	3555,56	0,358	2,15	5,728	7644,459	398,0624
6, 8	13	725,63	0,359	2,2	4,667	1596,375	104,4942
7, 9	4	1668,94	0,36	2,25	1,44	3755,109	814,9109
8, 9	9	725,63	0,361	2,3	3,249	1668,938	164,0258
9, 10	5	725,63	0,362	2,35	1,81	1705,219	307,0827
9, 11	9	725,63	0,363	2,4	3,267	1741,5	177,1978
10, 12	5	3120,19	0,364	2,45	1,82	7644,459	1422,727
11, 12	23	3120,19	0,365	2,5	8,395	7800,469	320,4575
12, 13	4	3120,19	0,366	2,55	1,464	7956,478	1907,055
13, 14	17	725,63	0,367	2,6	6,239	1886,625	107,8896
14, 15	7	725,63	0,368	2,65	2,576	1922,906	270,6332
14, 16	8	725,63	0,369	2,7	2,952	1959,188	244,3666
15, 17	28	2394,56	0,37	2,75	10,36	6585,047	237,5558
16, 17	5	435,38	0,371	2,8	1,855	1219,05	249,1812
17,18	4	1668,94	0,372	2,85	1,488	4756,472	1229,114
18, 19	7	1161,00	0,373	2,9	2,611	3366,9	502,5974
18, 20	5	1161,00	0,374	2,95	1,87	3424,95	723,3067
19, 20	7	1596,38	0,375	3	2,625	4789,125	729,7714
20,21	12	1596,38	0,376	3,05	4,512	4868,944	437,0418
20, 22	5	1161,00	0,377	3,1	1,885	3599,1	782,6966
21, 23	11	1596,38	0,362	2,35	3,982	3751,493	307,0836
22, 23	17	435,38	0,363	2,4	6,171	1044,912	56,28701
23, 24	1	3120,19	0,378	3,15	0,378	9828,591	10785,21
Итого:	100,554	111027,9

Графики «Время – затраты» строятся для работ 15,17 и 21,23 критического пути СГ, которые были оптимизированы в п.4.1 не самым наилучшим образом.

4.3Привлечение дополнительных средств

Задачей оптимизации путём привлечения дополнительных средств является определение того, какие дополнительные средства и в какие работы следует вложить, чтобы общий срок выполнения СГ был равен директивному (для данного СГ необходимо сократить срок выполнения на 174 – 106 = 68 дней), а расход дополнительных средств был минимален.

Для этого выбирается работа критического пути, у которой коэффициент роста затрат минимален и производится сокращение ее продолжительности своего минимально-возможного значения.

Результаты оптимизации приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Оптимизация путём привлечения дополнительных ресурсов.

Код работы	Нормальный режим		Экстренный режим		Коэффициент роста затрат, руб/дн	Номер шага оптимизации	Сокращено дней, дн.	Добавленные затраты, руб.	Принятый режим
Код работы	ожидаемая продолжительность, дн.	сметная стоимость, руб.	ожидаемая продолжительность, дн.	сметная стоимость, руб.	Коэффициент роста затрат, руб/дн	Номер шага оптимизации	Сокращено дней, дн.	Добавленные затраты, руб.	ожидаемая продолжительность, дн.	сметная стоимость, руб.
22,23	17	435,38	12	6530,70	56,287	1	5	281,435	12	6812,14
13,14	17	725,63	12	8707,50	107,89	2	5	539,445	12	9246,94
6,8	13	725,63	7	5079,38	104,49	3	6	626,965	7	5706,34
4,7	32	1668,94	18	13061,25	89,222	4	14	1249,11	18	14310,36
Итого	30	2696,95

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта был построен сетевой график для комплекса работ по разработке программного комплекса, рассчитаны временные и стоимостные параметры работ, произведена оптимизация сетевого графика.

При оптимизации путём перераспределения ресурсов уменьшение продолжительности работ было практически не достигнуто и с другой стороны привело к увеличению затрат .

Привлечение дополнительных средств сократило срок выполнения на 30 дней, а затраты возросли всего лишь на 2696,95 рублей.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что для выполнения данного комплекса работ в директивный срок будет целесообразным привлечь дополнительные средства, перераспределение же трудовых ресурсов не даст желаемого эффекта.