Как вычисляется раннее время начала работы

Например, для события 5:

Сопоставление ранних и поздних сроков работ и событий по­зволяет рассчитать резерв времени, критический путь и провести анализ параметров графика.

Если ранние и поздние характеристики работ совпадают, то ра­боты лежат на критическом пути. Критическими являются те события, на которых совпадают ранние и поздние сроки свершений.

Для критических работ соблюдаются следующие условия:

1. ранние и поздние сроки начала работы и соответственно их окончания равны, т. е.

Tр.н_i—j=Tп.н._i—j=Tн_i—j;Tр.о._i—j=Tп.о._i—j=To_i—j (3.8) или при расчете по событиям ранние и поздние сроки свершения событий, ограничивающих данную работу, соответственно равны, т. е. Tр_i=Tп_i;Tр_j=Tп_j; (3.9) 2) разность между возможными сроками окончания и начала работы равна ее продолжительности, т. е. To_i-j– TH_i-j= t_i-j, (3.10) или разность между сроками свершения конечного и начально­го событий равна продолжительности данной работы, т. е. T_j–T_i=T_i—j (3.11) Например, для критической работы 3-7 первое условие Tp.н_3-7= Tп.н_3-7=10, а также Tp.о_3-7=Tп.о_3-7=15 соблюдено. Второе условие: Общий (полный) и частный резервы времени для работ критиче­ского пути равны нулю. Для остальных работ определяют различные ви­ды резервов времени. Общий (полный) резерв времени работы – это максимальное вре­мя, за которое можно задержать начало работы или увеличить ее про­должительность без изменения общего срока строительства. Величина Ri—j определяется разностью поздних и ранних сроков начала или окон­чания работы: R_i—j=Tп.н_i—j—Tp.н_i—j=Tп.о_i—j—Tp.о_i—j, (3.12) или R_i—j=Tп.о_i—j—Tp.н_i—j–t_i—j. (3.13) Например, общий резерв времени для работы 4-6 составляет , или , , или , или то же самое по событиям:R_i-j= Tn_j– Tр_i– t_i-j, R_4-6 = T n ₆ – T p ₄ – t_4-6 = 19 – 2 — 4 = 13 (3.14) Частный (свободный) резерв времени работы r_i—j – максимальное количество времени, на которое можно перенести начало работы или увеличить ее продолжительность без изменения раннего начала последующих работ. Оно имеет место, когда в событие входят две работы и больше, и определяется разностью значений раннего начала последующей работы и раннего окончания данной работы. Например, для работы 4-6 частный резерв r_i—j=Tp.н_j—k–Tp.o_i—j,r_4-6=Tp.н_6-8—Tp.o_4-6= 16 – 6 = 10 , (3.15) или в терминах событийr_i-j=Tp_j– Tp_i– t_i-j(3.16) Например, частный резерв времени для той же работы 4-6 составляет R_4-6=Tp₆—Tp₆–t_4-6= 16 — 2 – 4 = 10.Расчет сети непосредственно на графике. Расчет непосредствен­но на графике является самым простым и быстрым из ручных способов. При этом способе расчета строгое соблюдение правила кодирования со­бытий не обязательно. Для записи результатов расчета принимают одну из форм, показанных на рис. 3.20. Рис. 3.20. Варианты формы записи результатов расчета: а – по секторам; б – в виде дроби; 1 – раннее начало работы Б; 2 – позднее окончание работы А Расчет на сети требует проведения только чисто механических операций без обращения к формулам (рис. 3.21). Порядок расчета: 1. У исходного события под чертой (в знаменателе) ставят нуль. 2. Для каждого следующего события в знаменателе записы­вают число, равное сумме значения раннего срока свершения предыдущего события и продолжительности работы. Так, для события 2 записывают 2 (0+2=2), для со­бытия 4 – 8 (2+6=8) и т. д. 3. Если в событие входит две работы или больше, то рассчитывают значение каждой из них, записывая над стрелкой, но в знаменатель переносят только максимальное значение из всех полученных. Например, в событие 5 входят работы 2-5 и 2-3 (через зависимость). Первый путь дает значение 2+3=5, второй – 2 + 5=7. Принимают максимальное 7 и записывают в знаменатель. В событие 11 входит четыре работы, из них записывают максимальное значение 39. 4. В завершающем событии значение, записанное в знаменатель, определяющее длину критического пути, переносят над чертой (в числитель) (рис. 3.22). 5. Значение числителей определяют, ведя расчет от завершающего события к исходному, вычитая из значения поздних сроков свершения конечного события продолжительность предшествующих им работ. В отличие от расчета ранних сроков (знаменатель), если из события выходят две работы или более, принимают не максимальное, а минимальное значение. Например, из события 7 выходят две работы со значе­ниями 17 и 32; принимают минимальное 17. 6. Критический путь проходит через события, в которых значе­ния в числителе и знаменателе совпадают. Полный и частный резерв времени для работ критического пути равен нулю. На рис. 3.23 дан сетевой график с расчетными параметрами и показан критический путь. 7. Общий резерв времени для любой работы определяют вычитанием из значения числителя (конечного события данной работы) суммы значений знаменателя (начального события данной работы) и ее продолжительности. Так, для работы 9-10 полный резерв равен 34 (числитель конечного события) — 21 (знаменатель начального события) — 4 (продолжительность работы) = 9. Резерв времени события равен разности значений числителя и знаменателя. Соответственно для события 10 полный резерв равен 34 (числитель) — 25 (знаменатель) =9. 8. Частный резерв для любой работы определяют вычитанием из значения знаменателя конечного события данной работы суммы значений знаменателя начального события и продол­жительности данной работы. Для работы 4-8 частный резерв равен 17- (8+8) = 1. Рис. 3.21. Расчет ранних начал работ сетевого графика Рис. 3.22. Расчет поздних окончаний работ сетевого графика Рис. 3.23. Сетевой график Расчет сетевого графика табличным методом. При расчете СГ события кодируются в порядке возрастания (табл. 3). Сверху вниз за­полняют три первые колонки. По порядку номеров рассматривают каждое событие. Из первого события выходит работа 1-2, записывают ее код в гр. 2, продолжительность, равную 2, – в гр. 3, а так как предшествующих ей работ нет, в гр. 1 ставим прочерк. Из события 2 выходят три работы: 2-3 с продолжительностью 5 дн; 2-4 с продолжительностью 6 дн; 2-5 с продолжительностью 3 дн. Записы­вают коды работ и их продолжительность в гр. 2 и 3, затем рассматривают работы, входящие в событие 2. Такой оказывается работа 1-2, так как только эта работа в гр. 2 оканчивается цифрой 2. Начальным событием этой работы является событие 1. Номер 1 записывают в гр. 1 для всех трех работ и т. д. Зависимость вносят в таблицу с нулевой продолжительностью (3-5, 7-8). Если работа имеет несколько предшествующих событий, то записывают все их коды. Работе 5-7 предшествуют работы 2-5 и 3-5, имеющие начальные события 2 и 3, их коды 2 и 3 записывают в гр. 1. В гр. 4, 5 записывают расчет ранних параметров работы – раннее начало и раннее окончание. Расчет ведут от исходного события до завер­шающего. Для простых событий, в которые входит только одна работа, раннее начало этой работы равно раннему окончанию предшествующей работы. Раннее окончание работы равно сумме ее раннего начала плюс продолжительность данной работы, т. е. данные гр. 4 плюс данные гр. 3 заносят в гр. 5. Раннее начало исходной работы 1 -2 равно 0 (гр. 4); раннее оконча­ние работы 1-2 равно 2(0+2). Работе 2-3 предшествует работа 1-2, для ко­торой раннее окончание равно 2 (гр. 5). А так как раннее окончание пред­шествующей работы равно раннему началу последующей, число 2 запи­сывают в гр. 4 рассматриваемой работы 2-3. Прибавив к 2 продолжитель­ность работы 5 записывают в гр. 5 число 7. Таблица 3. Расчет параметров сетевого графика

Ранние начала работ 2-4 и 2-5 также равны 2, так как им предшествует то же самое событие 2. В гр. 4 против кода этих работ записывают 2, а в гр. 5 заносят соответственно 8(2+6) и 5(2+3). Работам 3-5 и 3-6 также предшествует только одна работа 2 -3 с цифрой 7 в гр. 5. Переносят 7 в гр.4 и т. д. При рассмотрении сложного события, т. е. когда ему предшествуют две работы и более, раннее начало последующей работы будет равно наибольшему значению их ранних окончаний предшествующих работ. В настоящей таблице работы 5-7, 7-8, 7-11 и 8-9 имеют по две предшест­вующие работы (см. гр. 1). Например, работе 5-7 предшествуют работы 2-5 и 3-5 с начальными событиями 2 и 3. Так как ранние характеристики работ, в том числе и работ 2-5 и 3-5, рассчитаны, остается только сравнить их величины. Раннее окончание работы 2-5 равно 5, а работы 3-5 равно 7. Большее из этих чисел 7 перено­сим в гр. 4 строки работы 5-7, после чего определяют раннее окончание этой работы: 7+5=12. В гр. 6, 7 записывают расчеты поздних параметров работ – позднее начало и позднее окончание. Расчет ведут в обратном порядке, т. е. от завершающих работ до исходной снизу вверх. Для простого события, из которого выходит только одна работа, позднее окончание предшествующей работы равно позднему началу рассматриваемой работы. Позднее начало данной работы равно разности между ее поздним окончанием и продолжительностью. Для сложного события, из которого выходит несколько работ, позднее окончание предшествующих работ равно меньшему из поздних начал рассматриваемых работ. Так, для завершающей работы 10-11, как и для других работ, оканчивающихся завершающим событием сети (событие 11), позднее окончание работ равно наибольшей величине из всех ранних окончаний работ, т. е. работе 9-11 (гр. 5). Это число записывают в гр. 7 работ 10-11 и 9-11. Из гр. 7 вычитают продолжительность работы (гр. 3) и получают позднее начало для работы (гр. 6) 10-11, равное 39-5=34, и для работы 9-11, равное 39-18=21. Работа 9-10 кончается событием 10; таким событием начинается работа 10-11, ее значение 34 из гр. 5 переносят в гр. 7 нашей работы. Вы­чтя из гр. 7 значение гр. 3, записывают в гр. 6 число 30. В этом же порядке продолжают расчет снизу вверх. При расчете сложных событий отличие заключается в необходимости выбора минимального значения из несколь­ких возможных. Позднее начало исходной работы должно быть равно ну­лю. Гр. 8 – общий резерв времени определяют как разность между значениями гр. 6 и 4 или гр. 7 и 5. Так, для работы 1-2 полный резерв R|_1-2=0(0-0=0) или 2-2=0; для работы 2-4 R₂—₄= 1(3-2=1) или 9-8=1 и т. д. до конца. В гр. 9 записывают частный резерв времени, который определяют как разность между ранним началом последующей работы по гр. 4 и ран­ним окончанием данной работы по гр. 5. Работы, не имеющие общего резерва, естественно, не имеют и ча­стного резерва, поэтому в гр. 9 ставят 0 всюду, где 0 имеется в гр. 8. Пер­вой работой, имеющей резерв, будет работа 2-4. Для определения раннего начала последующей работы надо найти в гр. 2 любую работу, начинаю­щуюся с последней цифры кода нашей работы, т. е. с цифры 4. Такой бу­дет работа 4-8, имеющая по гр. 4 раннее начало 8. Раннее окончание на­шей работы по гр. 5 тоже равно 8, значит, частный резерв равен r_2-4 = t p.н _4-8 – t p.o _2-4 = 8-8=0. Последующей по отношению к работе 2-5 будет работа 5-7 со зна­чением раннего начала 7. Раннее окончание работы 2-5 равно 5. Отсюда частный резерв r_2-5 = 7-5 = 2. Гр. 10 – критический путь при табличном методе расчета лежит на работах, общий резерв времени которых равен 0. Отмечаем знаком «+» работы, лежащие на критическом пути. К таким работам относятся все, имеющие 0 в гр. 8. На графике критический путь должен представлять со­бой непрерывную последовательность работ от начального события до конечного. Анализируя таблицу, мы получаем сведения о длине критического пути, ранних и поздних началах и окончаниях каждой из работ, общих и частных резервах времени.

Как вычисляется раннее время начала работы

Расчёт сетевого графика заключается в определении раннего и позднего начала и окончания работ, критического пути и работ, лежащих на нём, запасов времени и календарных дат.

Раннее начало работы — самое раннее время начала работы, определяется продолжительностью самого длинного пути от начального события до предшествующего события данной работы . Например, для работы (6-8):

, т.е. работу 6-8 можно начать на 17 й день.

Раннее окончание работы — время окончания работы, если она начата в ранний срок.

(Раннее начало и окончание определяются для всех работ графика последовательно, начиная с самого начального события.)

Позднее начало работы — самое позднее время начала работы, которое не вызовет задержки окончания ремонта аппарата (объекта), определяется разностью продолжительности критического пути и самого длинного пути от предшествующего события данной работы до конечного события.

Позднее окончание работы — время окончания работы, если она начата в поздний срок.

последующие работы можно начать на 25 й день.

(Позднее начало и окончание определяется для всех работ графика последовательно, начиная с конечного события.)

Сопоставление ранних и поздних характеристик работ выявит критический путь и запас времени. Если эти характеристики совпадают, то работы лежат на критическом пути и запасы времени у них отсутствуют.

Для остальных работ определяются запасы времени, представляющие собой разность поздних и ранних характеристик (начал и окончаний работ).

Общий запас времени — количество времени, на которое можно перенести начало работы или увеличить её продолжительность без изменения общего срока простоя оборудования в ремонте.

(разность позднего и раннего начала) (разность позднего и раннего окончания)

Частный запас времени — количество времени, на которое можно перенести начало работы или увеличить её продолжительность без изменения раннего начала последующих работ (для случая, когда в событие «входят» две или более работы) и определяется разностью раннего начала последующей работы и раннего окончания данной работы.

Сетевое планирование и управление

Аннотация: Структурное планирование. Календарное планирование. Оперативное управление. Практические занятия по структурному и календарному планированию. Задания для контрольной работы.

Ключевые слова: веха проекта, менеджер ресурсов, работ

2.1. Теоретический курс

2.1.1. Структурное планирование

Структурное планирование включает в себя несколько этапов:

1. разбиение проекта на совокупность отдельных работ, выполнение которых необходимо для реализации проекта;
2. построение сетевого графика, описывающего последовательность выполнения работ;
3. оценка временных характеристик работ и анализ сетевого графика.

Основную роль на этапе структурного планирования играет сетевой график.

Сетевой график – это ориентированный граф, в котором вершинами обозначены работы проекта, а дугами – временные взаимосвязи работ.

Сетевой график должен удовлетворять следующим свойствам.

1. Каждой работе соответствует одна и только одна вершина. Ни одна работа не может быть представлена на сетевом графике дважды. Однако любую работу можно разбить на несколько отдельных работ, каждой из которых будет соответствовать отдельная вершина графика.
2. Ни одна работа не может быть начата до того, как закончатся все непосредственно предшествующие ей работы. То есть если в некоторую вершину входят дуги, то работа может начаться только после окончания всех работ, из которых выходят эти дуги.
3. Ни одна работа, которая непосредственно следует за некоторой работой, не может начаться до момента ее окончания. Другими словами, если из работы выходит несколько дуг, то ни одна из работ, в которые входят эти дуги, не может начаться до окончания этой работы.
4. Начало и конец проекта обозначены работами с нулевой продолжи­тельностью. Такие работы называются вехами и обозначают начало или конец наиболее важных этапов проекта.

Пример. В качестве примера рассмотрим проект «Разработка программного комплекса». Предположим, что проект состоит из работ, характеристики которых приведены в табл.2.1.

Сетевой график для данного проекта изображен на рис.2.1. На нем вершины, соответствующие обычным работам, обведены тонкой линией, а толстой линией обведены вехи проекта .

Рис. 2.1. Сетевой график проекта

Сетевой график позволяет по заданным значениям длительностей работ найти критические работы проекта и его критический путь.

Критической называется такая работа, для которой задержка ее начала приведет к задержке срока окончания проекта в целом. Такие работы не имеют запаса времени. Некритические работы имеют некоторый запас времени, и в пределах этого запаса их начало может быть задержано.

Критический путь – это путь от начальной к конечной вершине сетевого графика, проходящий только через критические работы. Суммарная длительность работ критического пути определяет минимальное время реализации проекта.

Нахождение критического пути сводится к нахождению критических работ и выполняется в два этапа.

1. Вычисление раннего времени начала каждой работы проекта. Эта величина показывает время, раньше которого работа не может быть начата.
2. Вычисление позднего времени начала каждой работы проекта. Эта величина показывает время, позже которого работа не может быть начата без увеличения продолжительности всего проекта.

Критические работы имеют одинаковое значение раннего и позднего времени начала.

Обозначим – время выполнения работы , – раннее время начала работы , – позднее время начала работы . Тогда

где – множество работ, непосредственно предшествующих работе . Раннее время начальной работы проекта принимается равным нулю.

Поскольку последняя работа проекта – это веха нулевой длительности, раннее время ее начала совпадает с длительностью всего проекта. Обозначим эту величину . Теперь принимается за позднее время начала последней работы, а для остальных работ позднее время начала вычисляется по формуле:

Здесь – множество работ, непосредственно следующих за работой .

Схематично вычисления раннего и позднего времени начала изображены, соответственно, на рис. 2.2 и рис.2.3.

Рис. 2.2. Схема вычисления раннего времени начала работы

Рис. 2.3. Схема вычисления позднего времени начала работы

Пример. Найдем критические работы и критический путь для проекта «Разработка программного комплекса», сетевой график которого изображен на рис.2.1, а длительности работ исчисляются днями и заданы в табл.2.1.

Сначала вычисляем раннее время начала каждой работы. Вычисления начинаются от начальной и заканчиваются конечной работой проекта. Процесс и результаты вычислений изображены на рис.2.4.

Результатом первого этапа помимо раннего времени начала работ является общая длительность проекта .

На следующем этапе вычисляем позднее время начала работ. Вычисления начинаются в последней и заканчиваются в первой работе проекта. Процесс и результаты вычислений изображены на рисунке 2.5.

Рис. 2.4. Вычисление раннего времени начала работ

Рис. 2.5. Вычисление позднего времени начала работ

Сводные результаты расчетов приведены в табл.2.2. В ней выделены заливкой критические работы. Критический путь получается соединением критических работ на сетевом графике. Он показан пунктирными стрелками на рис.2.6.

Рис. 2.6. Критический путь проекта

После вычисления величин и для каждой работы вычисляется резерв времени :

Эта величина показывает, насколько можно задержать начало работы без увеличения длительности всего проекта.

Для критических работ резерв времени равен нулю. Поэтому усилия менеджера проекта должны быть направлены в первую очередь на обеспечение своевременного выполнения этих работ.

Для некритических работ резерв времени больше нуля, что дает менеджеру возможность маневрировать временем их начала и используемыми ими ресурсами. Возможны такие варианты.

1. Задержка начала работы на величину, не превышающую резерв времени, а требуемые для работы ресурсы направляются для выполнения работ критического пути. Это может дать уменьшение длительности критической работы и проекта в целом;
2. Недогрузка некритической работы ресурсами. В результате длительность ее увеличивается в пределах резерва времени, а освободившийся ресурс задействуется для выполнения критической работы, что также приведет к уменьшению длительности ее и всего проекта.

В приведенном примере проекте работы 3, 4 и 9 имеют резерв времени согласно табл.2.2.

Параметры сетевых моделей и методы их расчета

Сетевая модель имеет ряд характеристик, которые позволяют определить степень напряженности выполнения отдельных работ, а также всего их комплекса и принять решение о перераспределении ресурсов.
Ранний срок наступления события t_р(i) — самый ранний из возможных сроков наступления события. Он равен продолжительности максимального пути от исходного события до данного.
t_р(i) = max t[L_р(i)] (2.1)
Например, t_р(7)=19, т.к. L₁=(1,2,4,7), L₂=(1,3,4,7),
t(L₁)=5+12=17 < t(L₂)=7+12=19.
Ранний срок начала работы t_р.н.(i,j) равен продолжительности максимального пути от исходного до начального события данной работы.
t_р.н.(i,j)=max t[L_n(i)](2.2)
Например, t_р.н.(7,11)=19, т.к. L₁=(1,2,4,7), L₂=(1,3,4,7),
t(L₁)=5+12=17 2)=7+12=19.
Ранний срок начала работы равен раннему сроку наступления начального события данной работы.
t_р.н.(i,j) = t_р(i) (2.3)
Ранний срок окончания работы t_р.о.( i,j) равен сумме раннего срока начала работы и продолжительности данной работы.
t_р.о.(i,j)= t_р.н.(i,j) + t(i,j) (2.4)
Например, t_р.о.(7,11)= t_р.н.(7,11) + t(7,11)= 19+8=27.
Поздний срок наступления события t_п( i) равен разности между продолжительностью критического пути и продолжительностью максимального пути от данного события до завершающего.
t_п(i) =T_кр — max t[L_к(i)](2.5)
Например, t_п(7)=19, т.к. L₁=(7,11), L₂=(7,9,11), t(L₁)=8 > t(L₂)=4,
t_п(7) = T_кр — max t[L_к(7)]=27 — 8=19.
Для событий критического пути t_р( i)=t_п(i), для других событий t_р(i)t_п(i).
Поздний срок окончания работы t_п.о.( i,j) – это самый поздний срок окончания работы, при котором планируемый срок окончания проекта не меняется, он равен разности между продолжительностью критического пути и продолжительностью максимального пути от конечного события данной работы до завершающего события.
t_п.о.(i,j)=T_кр — max t[L_к(j)] (2.6)
Поздний срок окончания работы равен позднему сроку наступления конечного события t_п.о.(i,j) = t_п(j). Например, t_п.о.(4,7) = t_п(7)=19.
Поздний срок начала работы t_п.н.( i,j) – самый поздний срок начала работы, при котором планируемый срок окончания проекта не меняется.
t_п.н.(i,j)= t_{п .о.}(i,j) — t(i,j) (2.7)
Например, t_п.н.(4,7)= t_п.о.(4,7) — t(4,7)=19-12=7.
Для работ критического пути ранние и поздние сроки начала и окончания работ равны: t_р.н.(4,7)= t_п.н.(4,7)=7, t_р.о.(4,7)= t_п.о.(4,7)=19.
Работы, не лежащие на критическом пути, могут иметь резервы времени.
Полный резерв времени R_п( i,j) – максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность данной работы, не изменяя продолжительности критического пути.
R_п (i,j)= t_п(j) — t_р(i) — t(i,j)
R_п(i,j)= t_п.н (i,j) — t_р.н.(i,j) (2.8)
R_п (i,j)= t_п.о.(i,j) — t_р.о.(i,j)
Свободный резерв времени R_с( i,j) равен разности между ранним началом последующей работы и ранним окончанием рассматриваемой работы.
R_с(i,j)= t_р.н (j,к) — t_р.о.(i,j) (2.9) Перейти к онлайн решению своей задачи