Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние теории и практики управления проектами . 15
1.1. Динамика исторического развития научного подхода к управлению проектами 15
1.2. Модели и методы, применяемые для решения задач управления проектами 19
1.3. Анализ существующих программных инструментов для управления проектами 27
Цели и задачи исследования 36
Выводы первой главы 37
2. Математическая модель системы управления производственной деятельностью 39
2.1. Иерархическая модель системы управления проектной организации 39
2.1.1. Понятие иерархической модели системы управления 39
2.1.2. Структура иерархической модели системы управления проектной организации 40
2.2. Мониторинг производственной деятельности 45
2.2.1. Виды информации, получаемой в процессе мониторинга...45
2.2.2. Показатели эффективности управления 47
2.3. Математическая модель системы, композиция иерархически связанных планов работ 49
2.4. Область применения разработанных моделей 52
Выводы второй главы 53
3. Алгоритмическое обеспечение системы управления производственной деятельностью 54
3.1. Задача составления и оперативной корректировки плана работ на уровне руководителей подразделений низшего уровня 54
3.1.1. Постановка задачи 54
3.1.2. Входные данные задачи 56
3.1.3. Выходные данные задачи 57
3.1.4. Алгоритм решения задачи 58
3.1.5. Эксперимент 70
3.1.6. Оперативная корректировка плана работ 74
3.1.7. Развитие алгоритма 75
3.2. Задача составления и оперативной корректировки плана работ на уровне руководителей подразделений высшего и среднего уровня 76
3.2.1. Постановка задачи 76
3.2.2. Входные данные задачи 78
3.2.3. Выходные данные задачи 79
3.2.4. Алгоритм решения задачи 80
3.3. Задача составления и оперативной корректировки плана работ на уровне менеджера проекта 82
3.3.1. Постановка задачи 82
3.3.2. Входные данные задачи 83
3.3.3. Выходные данные задачи 85
3.3.4. Алгоритм решения задачи 86
3.4. Переход к нечётким вычислениям в задачах составления и корректировки планов работ 88
3.5. Задача управления портфелем проектов на уровне руководства предприятия 99
3.5.1. Структура процесса управления портфелем проектов 99
3.5.2. Описание модели распределения ресурсов между проектами портфеля 101
3.5.3. Централизованная схема распределения ресурсов 102
3.5.4. Распределённый контроль, согласование интересов 103
3.5.5. Трансфертные цены 104
Выводы третьей главы 106
4. Программная реализация и внедрение 107
4.1. Общие сведения 107
4.2. Цели создания Системы управления проектами 107
4.3. Современное состояние управления проектами в автоматизируемой организации 108
4.4. Информационная модель Системы управления проектами 109
4.4.1. Состав информационной модели системы 109
4.4.2. Основные функции системы 109
4.4.3. Задачи, решаемые в ходе реализации системы 110
4.4.4. Технология работы системы 111
4.4.5. Архитектура системы 118
4.4.6. Структура данных, обрабатываемых системой 123
4.5. Внедрение Системы управления проектами 126
4.6. Риски и перспективы развития Системы управления проектами 129
Выводы четвёртой главы 130
Заключение 131
Список литературы 133
Приложение 1
- Модели и методы, применяемые для решения задач управления проектами
- Мониторинг производственной деятельности
- Задача составления и оперативной корректировки плана работ на уровне руководителей подразделений высшего и среднего уровня
- Цели создания Системы управления проектами
Введение к работе
Актуальность работы
Исторически известны различные типы культуры организации деятельности [69]. Современным является проектно-технологический тип организационной культуры, который состоит в том, что продуктивная деятельность человека или организации разбивается на отдельные завершенные циклы, которые называются проектами. Процесс осуществления практически любой не рутинной деятельности можно рассматривать в рамках проекта, реализуемого в определенной временной последовательности по фазам, стадиям и этапам.
По данным исследований аналитической компании The Standish Group при использовании традиционных методов управления проектами только 44 % проектов завершаются вовремя. В среднем проекты занимают 222 % от изначально запланированной длительности, 189 % от начального бюджета, 70 % проектов сокращают исходный объём работ проекта, 30 % проектов закрываются досрочно. В условиях жёсткой конкуренции для предприятий становится критически важно использовать резервы роста производительности труда. Необходимость и возможность изменить ситуацию стали движущей силой данного научного исследования.
Проблемам управления проектами посвящено множество научных трудов, как уже ставших классическими, так и современных, созданных исследователями из разных стран. В России теоретическими и прикладными задачами управления проектами занимается Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова Российской академии наук. Над проблемами, которые исследуются в диссертации, работают современные российские учёные Новиков Д.А., Воронин А.А., Нижегородцев P.M., Мазур И.И., Шапиро В.Д. и др.
В управлении проектами как научной дисциплине остаётся значительное пространство научного поиска для индивидуальных исследователей, особенно в области прикладного применения теории управления проектами при создании автоматизированных систем, ориентированных на конкретного заказчика. При- внедрении системы управления проектами существующее теоретическое; методическое и программное обеспечение используется лишь как платформа для создания индивидуального или отраслевого решения. Возможность создания,, и внедрения таких систем обусловлена мощным развитием средств разработки программного обеспечения, появлением на рынке труда достаточного количества специалистов по информационным технологиям, и постепенным ростом информационной культуры персонала организаций.
Таким образом, актуальность диссертационной' работы определяется необходимостью повышения эффективности процесса управленияа производственной* деятельностью проектной организации, т.е. организации, продукцией которой является проектно-сметная документация. В первую очередь, в работе исследуются?, модели» и. алгоритмы планирования работ, оперативного управления выполнением работ и мониторинга. производственной деятельности.
Диссертационная работа выполнена* в рамках «Перечня* приоритетных научно-технических проблем ОАО «Газпром» на 2006-2010 г.г.», утвержденного Председателем Правления. ОАО «Газпром» А.Б. Миллером 11.10.2005 г., и одного из основных научных направлений ВГУ «Математическое моделирование, программное и информационное обеспечение, методы вычислительной и прикладной математики и их применение к фундаментальным исследованиям в?естественных науках».
Цель работы
Целью диссертационной работы является разработка математической и информационной модели системы управления производственной
8 деятельностью проектной организации, алгоритмов^ для . решения^ задач планирования, создание компонентов автоматизированной системы управления проектами.
Для. достижения поставленной цели необходимо- решить следующие задачи:
Провести анализ всех этапов существующего процесса управления в проектных организациях. Оценить степень формализации задач управлениям стоящих перед проектными-организациями, и методы их решения. Выполнить- анализ существующих программных средств, предназначенных для управления проектами.
Разработать математическую модель системы управления-производственной^ деятельностью*, в* которой следует проработать особенности связанные с иерархичностью процедур принятия решений в средних и крупных проектных организациях.
Создать алгоритмы составления* и оперативной/корректировки планов работ по проектам на различных уровнях управления. Предусмотреть влияние фактора неопределённости при планировании.
4*. Разработать .информационную модель системы управления проектами, используя, современные стандарты и методы проектирования информационных систем.
5. На основе созданных математических и информационных моделей разработать информационное и программное обеспечение системы. Внедрить в эксплуатацию компоненты, автоматизированной системы управления проектами ишредложить пути её дальнейшего развития.
Методы, исследования
При выполнении работы использованы методы системного анализа, теория нечётких множеств, теория графов, численные- методы, методы оптимизации, методы объектно-ориентированного программирования, теория реляционных баз данных.
9'
В диссертации получены следующие основные результаты, которые выносятся на защиту и характеризуются научной новизной:
математическая модель иерархической, системы управления производственной деятельностью проектной организации, отличающаяся отсутствием жёсткой связи работ в составе декомпозиции-и« обеспечивающая стабильность взаимосвязанных планов работ при выполнении их изменений;
алгоритм, составления и оперативной корректировки плана работ по проекту, оперирующий» трудовыми ресурсами, которыми- являются конкретные исполнители; и неделимыми между исполнителями. работами (задачами); алгоритм учитывает особенности профессиональной деятельности руководителей подразделений и эффективно работает в условиях дефицита ресурсов;
модификации алгоритма составления, и оперативной корректировки? плана работ для- руководителей различных уровней управления; особенность данных модификаций - возможность производить, расчёт плана для- трудовых ресурсов, которые являются структурными подразделениями, и-для задач, допускающих одновременную работу над ними нескольких исполнителей;
способ перехода от чётких (традиционных) вычислений в процессе управления, проектами* к нечётким, который учитывает фактор неопределённости при принятии решений и обеспечивает гибкость системы управления;
информационная модель системы, которая позволяет формализовать процессы управления исследуемой- проектной организации и является основой для построения комплексной, автоматизированной' системы управления производственной деятельностью.
10 Практическая значимость.работы
В- результате практической реализации разработанных моделей и алгоритмов созданы и внедрены в эксплуатацию модули автоматизированной системы управления производственной деятельностью проектной организации. Информационная система позволяет накапливать, обрабатывать и предоставлять для анализа данные о производственной деятельности организации, использование программного модуля для генерации планов работ по проекту повышает качество управленческих решений, приносит экономический эффект.
Результаты проведенных исследований применяются в деятельности ДОАО «Газпроектинжиниринг» (г. Воронеж, Ленинский'проспект, 119).
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались и
обсуждались на следующих конференциях, семинарах и др. научных
мероприятиях: на конференции «Современные проблемы механики и
прикладной математики» (г. Воронеж, 2004), на VII* конференции
«Информационные технологии в. проектировании»
ОАО «Гипротюменнефтегаз» (г. Тюмень, 2007), на семинарах в Воронежском государственном университете (г. Воронеж, 2004 - 2007), на научно-практической конференции специалистов и учёных проектных организаций ОАО «Газпром» (г. Воронеж, 2006), на VIII конкурсе профессионального мастерства по* компьютерному проектированию и информационным технологиям ОАО «Газпром» (г. Санкт-Петербург, 2007).
Публикации
Основные результаты диссертации опубликованы в- 7 печатных работах, в том числе 2 - из списка' изданий, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю* принадлежат следующие результаты: в [87] - генетический алгоритм генерации планов работ по проекту; в [88] - метод нечёткой оценки длительности выполнения
плана работ; в [89] - постановки задач составления планов работ на различных уровнях управления; в [90] - алгоритм планирования проекта и учёта фактических трудозатрат; в [91] — формат хранения данных в распределённых автоматизированных системах управления и« алгоритмы обработки данных разработанного формата; в [92] - информационная модель системы управления проектно-изыскательскими работами.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырёх глав с выводами, заключения, списка литературы, четырёх приложений. Работа изложена на 153 страницах, содержит 22 рисунка, 8 таблиц. Список литературы включает 99 наименований.
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены* цель и задачи научной работы, отмечены основные результаты исследования, выносимые на защиту, определена их научная новизна и практическая значимость, приведены сведения о внедрении результатов работы.
Первая глава посвящена анализу современного состояния теории и практики управления проектами. Существуют четыре обширных раздела теории управления проектами:
Календарно-сетевое планирование и управление (КСПУ), использующее методы теории графов для построения и оптимизации сетевого графика проекта и распределения ресурсов.
«Методология» управления проектами, отражающая сложившуюся на сегодняшний день терминологию и успешный опыт реализации проектов.
Механизмы управления проектами - организационные процедуры принятия управленческих решений, основывающиеся на разработке и
12 анализе математических моделей организационного управления проектами. 4. Информационные системы управления проектами, позволяющие получать, хранить, перерабатывать и использовать для принятия решений информацию о проекте и его окружении.
Во второй главе описана разработка математической модели системы управления производственной' деятельностью. Построение иерархической модели системы управления на основе принципа' декомпозиции является. одним^из ключевых исследуемых аспектов.
Модель системы управления проектной^ организации включает в себя четыре уровня управления:
Уровень- высшего руководства, на котором осуществляется стратегическое управление организацией.
Уровень менеджеров проектов, на» котором осуществляется руководство конкретными проектами.
Уровень руководителей структурных подразделений- высшего и среднего- уровня (например, отделов и> секторов), на котором производится управление работой подчинённых подразделений.
Уровень руководителей структурных подразделений низшего уровня (например, групп), на котором производится управление конкретными исполнителями, входящими в состав подразделения:
Работа» с использованием созданных моделей возможна только при условииїнакопленной статистической информации, описывающей параметры трудовых ресурсов, и полученных на её основе внутренних нормативов, организации. Задача мониторинга производственной деятельности для сбора этой информации рассмотрена в соответствующем разделе второй главы.
В третьей главе рассматривается разработка алгоритмов, которые необходимы для решения задач управления проектной организацией.
Разработан генетический алгоритм составления и оперативной корректировки плана работ по проекту, оперирующий трудовыми ресурсами, которыми являются конкретные- исполнители, и неделимыми между исполнителями работами (задачами). Эта задача решается руководителями низшего уровня управления. Результаты численных экспериментов показали высокую эффективность алгоритма в условиях дефицита-ресурсов.
Разработаны модификации алгоритмаг генерации и оперативной корректировки плана работ по проекту для- обеспечения' деятельности руководителей структурных подразделений высшего и среднего уровней управления, позволяющие производить расчёт для. трудовых ресурсов, которые являются, структурными подразделениями, и- для задач, допускающих одновременную работу над ними нескольких исполнителей:
Разработан алгоритм оптимизации календарно-сетевого плана.работ по проекту с учетом' неопределенности продолжительности работ, который*. позволяет качественно расширить объём- выходной- информации- алгоритмов. генерации планов, работ по проектам: Данный* алгоритм используется, в сочетании с созданными генетическими алгоритмами, и-дополняет их.
Задачи, возникающие-на уровне высшегофуководства, и алгоритмы их решения рассматриваются в разделе, посвященном управлению портфелем проектов - одной из основных функций данного уровня- управления. Деятельность высшего руководства является наиболее сложным процессом для формализации.
Четвёртая: глава посвящена созданию^ информационного и программного обеспечения автоматизированной- системы, описывает процесс её внедрения у заказчика.
Информационная, модель включает в. себя, схемы бизнес-процессов, протекающих у заказчика, определяет функциональную- спецификацию системы. Подробно' рассматривается подсистема планирования и. учёта фактических трудозатрат как один из наиболее важных функциональных блоков создаваемой системы. Разработана физическая модель данных.
14 Выполнен анализ проблемы интеграции новых программных средств в сложившуюся информационную среду предприятия.
В заключении представлены основные результаты, полученные в ходе выполненного диссертационного исследования и перспективы дальнейшего развития автоматизированного решения.
Модели и методы, применяемые для решения задач управления проектами
Традиционное понимание проекта, существовавшее ранее в технике, — это совокупность документов для создания какого-либо сооружения или изделия. На смену ему пришло современное понимание проекта как завершенного цикла продуктивной деятельности: отдельного человека, коллектива, предприятия или совместной деятельности многих предприятий.
Проект - это ограниченное во времени целенаправленное изменение отдельной системы с установленными требованиями-к качеству результатов, возможными рамками расхода средств и ресурсов и специфической организацией [8].
Включение в определение отдельной системы, указывает не только на целостность проекта, но и подчеркивает единственность проекта, его неповторимость и признаки новизны. Многообразие проектов, с которыми приходится сталкиваться в реальной жизни, чрезвычайно велико. Они могут сильно отличаться по сфере приложения; предметной области, масштабам, длительности, составу участников, степени сложности.
Проект как объект управления, изучается в таком разделе современной теории управления как управление проектами (УП). Исторически сложились четыре обширных раздела теории управления проектами.1. Календарно-сетевое планирование и управление (КСПУ), использующее методы теории графов для построения и оптимизации сетевого графика проекта и распределения» ресурсов [12, 14, 17]. Это направление появилось в начале пятидесятых годов двадцатого века и долгое время под управлением проектами понималось именно КСПУ. 2. «Методология» управления проектами, отражающая сложившуюся на сегодняшний день терминологию и успешный опыт реализации проектов [21]. Это направление, которое условно можно считать разделом менеджмента, выделилось в самостоятельное в начале восьмидесятых годов двадцатого века, и сегодня большинство, как теоретических исследований, так и практико-ориентированных работ по управлению проектами, относятся именно к этому направлению. 3. Механизмы управления проектами - организационные процедуры принятия управленческих решений, основывающиеся на разработке и анализе математических моделей организационного управления проектами [8, 39, 49]. Это направление появилось в начале семидесятых годов двадцатого века и может рассматриваться как раздел общей математической теории управления организационными и социально-экономическими системами. 4. Информационные системы управления проектами, позволяющие получать, хранить, перерабатывать и использовать для принятия решений информацию о проекте и его окружении [24]. Информационное обеспечение УП стало самостоятельным, направлением информационных систем с середины восьмидесятых годов двадцатого века, и на сегодняшний день существует множество программных средств управления проектами самого разного масштаба. В-процессе развития, календарно-сетевого планирования и управления сначала появился метод критического пути и связанные с нимг задачи сокращения продолжительности проекта, затем задачи распределения ресурсов на сетях.
В основе метода критического пути лежит определение наиболее длительной последовательности задач от начала проекта до его окончания с учетом их взаимосвязи. Задачи лежащие на критическом пути (критические задачи) имеют нулевой резерв времени выполнения и в случае изменения их длительности изменяются сроки всего проекта. В связи с этим при выполнении проекта критические задачи требуют более тщательного контроля, в частности, своевременного выявления проблем и рисков, влияющих на сроки их выполнения и, следовательно, на сроки выполнения проекта в целом. В процессе выполнения проекта критический путь проекта может меняться, так как при изменении длительности задач некоторые из них могут оказаться на критическом пути.
Если начальный момент выполнения проекта положить равным нулю, то сроки окончания первых работ сетевого графика, т.е. работ, выходящих из первого события, будут определяться их продолжительностью. Время наступления любого события следует положить равным самому позднему времени окончания непосредственно входящих в это событие работ: считается, что работа в сетевом графике не может начаться, пока не завершены все предшествующие для неё работы.
Наряду с общей продолжительностью выполнения проекта, критический путь определяет и другие характеристики сетевого графика, играющие важную роль при планировании реализации нововведения, минимизации сроков,и расходов на разработку.
Суть задачи распределения ресурсов на сетях следующая. Предположим, что скорости выполнения работ, входящих в проект, зависят от количества используемых ресурсов. При фиксированном и известном объеме работ, варьируя количество ресурсов, можно влиять на их продолжительности, и, следовательно, при известном сетевом графике - на продолжительность проекта в целом.
Возможны различные постановки: распределения ресурсов таким образом, чтобы минимизировать продолжительность проекта при известных ресурсных ограничениях, или таким образом, чтобы минимизировать расходуемые ресурсы при условии, что проект завершится за заданное время и т.д. [2]. Задача может усложняться за счет учета времени на перемещение ресурсов [1] или допущения наличия мягких зависимостей между работами проекта [2]. Кроме того, следует упомянуть исследования, связанные с механизмами сокращения продолжительности проекта (например, производственного или коммерческого цикла), учитывающими активность поведения участников проекта (исполнителей) [7, 8, 14, 41].
Все эти задачи объединяет то, что в них работы внутри одного проекта являются зависимыми, а набор проектов (портфель) — фиксирован. Для данного класса задач в общем случае уже не существует эффективных алгоритмов решения, поэтому задача исследователя заключается либо в нахождении содержательно интерпретируемых частных случаев, для которых удается найти эффективные алгоритмы, либо в нахождении эвристик и анализе их эффективности.
Сетевые модели, состоящие из работ, взаимная последовательность и продолжительности которых заданы однозначно, называются детерминированными сетевыми моделями. Вследствие значительного количества факторов, влияющих на успех осуществления1 работ, только в редких случаях фактическая продолжительность и стоимости работ может совпасть с аналогичными параметрами, указанными в детерминированном календарном плане. Неопределенность, имеющая» место при планировании, приводит к существенным расхождениям между планом и фактическим выполнением работ и необходимости постоянных пересчетов» календарного плана. Также могут возникнуть ситуации, при которых изменяется запланированная последовательность выполнения работ. Существуют вероятностные (или стохастические) сетевые методы, которые используются для технически сложных проектов, в которых однозначное определение продолжительностей работ, а также их взаимосвязей становится практически невозможным. Применение этих методов приводит, с одной стороны, к усложнению расчетов, однако получаемые результаты-являются более адекватными реальным условиям.Вероятностные сетевые модели подразделяются на два типа: неальтернативные - зафиксирована последовательность выполненияработ (т.е. однозначно определены связи между работами), в то время
Мониторинг производственной деятельности
Разрабатываемая система управления ориентирована на использование средними и крупными предприятиями, поэтому обеспечение эффективного мониторинга производственной деятельности становится важной задачей. Данный раздел работы освещает схему организации мониторинга.
Цель мониторинга производственной деятельности: своевременное предоставление полной и достоверной информации, необходимой для управления, в центры принятия решений.
Необходимо точно определить состав информации о производственной деятельности, передаваемый в процессе мониторинга между уровнями управления. Он должен быть, во-первых, достаточно полным, чтобы модель управления позволяла руководителям принимать верные решения. Во-вторых, объём и сложность передаваемых данных должны быть подобраны таким образом, чтобы отнимать не слишком много времени на их подготовку и обеспечить устойчивость к искажениям.
Всю информацию, получаемую в процессе мониторинга, можно разделить на два класса: 1. Первичные данные - фактическая информация о производственной деятельности, вводимая в систему управления, для получения которой не требуется осуществлять какой-либо обработки уже существующих в системе управления данных. 2. Производные данные, полученные в результате обработки первичных данных. В разрабатываемой системе первичными данными являются: время начала и окончания выполнения исполнителями контрольных точек заданий; фактические трудозатраты исполнителей на выполнение назначенных им задач. Ввод этой информации возможен только при условии, что график работ, содержащий контрольные точки, постоянно поддерживается в актуальном состоянии. Первичные данные вводятся в систему управления непосредственно исполнителями по результатам выполненной ими работы. В качестве производных данных используются статистические значения, которые вычисляются на основе первичных данных.
Для разработки календарных планов работ по проектам необходимы данные о трудозатратах, которые потребуются для выполнения тех или иных работ. Эти данные нужны на разных уровнях управления, следовательно, статистика должна быть различной степени обобщения, что представлено в следующей таблице.
В качестве статистической оценки может выступать математическое ожидание и дисперсия трудозатрат на выполнение работы определённого типа, если применяется вероятностный математический аппарат, или функция распределения трудозатрат в случае использования нечётких вычислений.
Чтобы» увеличить ценность накапливаемой статистики, в организации формируется структурированный перечень типов работ (классификатор), и каждая выполняемая работа должна быть отнесена руководителем соответствующего уровня к одному из типов работы данного перечня. Таким образом, вторичными данными являются: оценка трудозатрат по работе каждого типа; оценка трудозатрат по работе каждого типа с детализацией" по подразделениям и исполнителям; оценка ошибок руководителей (несоответствие планируемых и1 фактических значений) по типам работ; оценка ошибок руководителей по исполнителям и подразделениям, в том числе с детализацией по типам работ. Согласно одному из множества существующих определений, эффективность управления - это степень достижения управляющим органом поставленных целей и запланированных результатов-[94]. Конкретный набор критериев оценки эффективности зависит от сферы деятельности организации, характеристик проектов и особенностей системы управления. Критерии, показатели и оценки можно1 разделить на две группы: качественные и количественные. Количественная, оценка эффективности проектной деятельности предприятия проводится методом» сравнительного анализа тенденций изменения определённых характеристик: отклонение от графика работ; отклонение от планируемой стоимости проекта; количество устранённых недостатков, выявленных при контроле качества; количество неразрешённых проблем; укомплектованность проекта трудовыми ресурсами. Для расчёта количественных оценок в организации необходимо разработать перечень причин отклонений от графика работ. Причины возникающих отклонений должны определяться руководителем, отвечающим за выполнение графика на соответствующем уровне управления, и подтверждается вышестоящим руководителем. Количественные оценки позволяют получить наглядные результаты, однако не всегда дают полное представление об эффективности процесса управления. Одна из методологий качественной оценки эффективности основана на экспертной оценке критических факторов успеха (КФУ) [94], выполнение которых необходимо для успешной реализации проекта. В разрабатываемой модели успех проекта может зависеть от следующих факторов: анализ со стороны высшего руководства; точность определения задач проекта; четкое планирование работ; активное взаимодействие с заказчиком; учет потребительских требований; владение необходимыми технологиями; наличие подготовленного персонала. Однако качественная оценка эффективности, в отличие от количественной, относится к искусству управления и поэтому выходит за рамки данного научного исследования.
Основным преимуществом разработанной иерархической модели является отсутствие жёсткой связи планов работ в составе декомпозиции. Данная особенность образно показана на рис. 2.2, на котором декомпозиция одной из основных задач проекта изображена не в качестве части общей диаграммы задач, а на увеличительном стекле, т.е. на отдельном слое изображения. На практике это означает, что изменения плана работ, производимые на дочернем уровне и приводящие, например, к увеличению или уменьшению длительности выполнения совокупности задач данного уровня, не вызывают соответствующих изменений в плане работ родительского уровня.ботанныи подход отличается от решении, предлагаемых ведущими производителями систем управления проектами, и является наиболее адекватным отражением реального процесса управления в средней или крупной организации. В случае если планирование осуществляется руководителями нескольких уровней, изменения плана работ одним из руководителей не должно приводить к автоматической модификации планов
Задача составления и оперативной корректировки плана работ на уровне руководителей подразделений высшего и среднего уровня
Подразделением высшего уровня будем называть структурное подразделение, которое подчиняется топ-менеджменту предприятия и получает задания от менеджеров проектов (например, такими подразделениями могут быть отделы).
Подразделение среднего уровня - это структурное подразделение, входящее в состав подразделения высшего или среднего уровня, которое включает в себя подразделения более низкого уровня (например, такими подразделениями могут быть секторы).
Постановка задачи автоматизированного составления плана работ для руководителей подразделений высшего и среднего уровня имеет много общего с постановкой задачи планирования для руководителей подразделений низшего уровня, но есть и существенные отличия.
Следующие тезисы описывают постановку задачи: имеется набор задач, которые могут быть связаны между собой, т.е. возможна ситуация, когда одна задача может выполняться только после завершения другой; задан набор трудовых ресурсов, которые являются структурными подразделениями; для каждого исполнителя-подразделения определено расписание загрузки по типам работ, а также накоплены статистические данные по выполненным подразделением работам; время дискретно и представляет собой множество неделимых отрезков; подразделение может выполнять несколько задач в один отрезок времени; в один отрезок времени любая задача может выполняться только одним подразделением; требуется составить календарный план работ, распределив задачи между трудовыми ресурсами и определив время выполнения задач, чтобы обеспечить наилучшее значение критерия оптимальности решения - минимальную продолжительность плана работ без перегрузки исполнителей. Таким образом, данная постановка задачи имеет перечисленные отличия от постановки аналогичной задачи для руководителей подразделений низшего уровня: 1. исполнителями являются подразделения-, а не сотрудники; 2. вместо индивидуальных расписаний исполнителей-сотрудников используются данные о загрузке исполнителей-подразделений, которые определяется не для конкретных задач, а по типам работ; 3. длительности выполнения задач указываются не индивидуально для каждой задачи, а по типам работ; 4. подразделение может выполнять несколько задач одновременно. Требуется найти трёхмерную матрицу плана работ Р = {рук} f (РУ max, где элемент матрицы p j определяет подразделение, выполняющее задачу і на отрезке времени./,/?,_, 2 задаёт загрузку подразделения,/- функция приспособленности: Ограничения задачи накладываются математической моделью (п. 2.3). Детальное определение математических объектов; использующихся в задаче, приведено ниже в разделах, описывающих входные и выходные данные. Т— количество решаемых задач; Y— количество типов задач (работ); Е — доступное количество подразделений-исполнителей; D - матрица зависимостей задач размерности Т х Т, элемент матрицы с1и= {О, 1}, i,j є [О, Г- 1], [О, если задача і не зависит от задачи j; 4 [ 1, если задача і должна выполняться после завершения j; М - матрица максимальных возможностей загрузки подразделений позадач размерности Е х Y, элемент матрицы т є [0, 1], і є [О, Е- 1],у є [О, Y- 1], т ij означает максимальную возможность загрузки подразделения і по типу задачу; L - трёхмерная матрица загрузки подразделений по типам задач на других планах работ размерности Е Yx Q, где Q - количество отрезков времени, рассчитываемое в ходе решения, элемент матрицы lijk є [0, 1], / є [О, Е— l],j є [О, Y- 1], к є [О, Q- 1], I ijk означает уже имеющуюся загрузку подразделения і по типу задачу в момент времени к; liJk mij\/i,j,k; W- матрица трудозатрат подразделений на выполнение типов задач размерности Yx Е, элемент матрицы w tj є R+, і є [0, Y- l],j є [0, Е - 1], w ij означает количество отрезков времени (длительность), которое требуется для выполнения задачи типа і подразделением j при отсутствии сторонней загрузки по данному типу задач. С - трёхмерная матрица взаимосвязи трудовых ресурсов подразделений при одновременном выполнении задач нескольких типов размерности Е Yx Y, элемент матрицы с ijk є [0, 1], і є [О, Е - 1],у є [О, Y- 1], к є [О, Y- 1], с ijk означает, что для подразделения / при увеличении (или уменьшении) загрузки по задачам типа j на х % приведёт к уменьшению (или увеличению) возможности подразделения выполнять задачи типа к на с (J к х %. Матрица зависимостей D заполняется ниже главной диагонали, чтобы избежать контуров, т.е. зависимая задача может выполняться только после задач, которым-соответствуют предшествующие строки в матрице D. Это ограничение не нарушает общности, т.к. в любом случае можно произвести перенумерацию задач проекта для выполнения ограничения. Матрица загрузки L позволяет учитывать участие трудовых ресурсов в нескольких проектах одновременно. Матрица взаимосвязи С, по сути, является отражением профессиональных возможностей сотрудников подразделений. Чем больший спектр задач могут решать специалисты подразделений, тем больше положительных элементов будет содержать матрица С, и наоборот. Вследствие возможности подразделений выполнять несколько задач одновременно, математическая запись плана работ подразделений высшего и среднего уровня помимо данных, которые аналогичны плану работ
Цели создания Системы управления проектами
Система УП создаётся для достижения следующих целей, которые являются стандартными для подобных систем: повышение прозрачности управления проектами и получение своевременной и достоверной информации для принятия решений; повышение скорости и качества планирования; календарное планирование работ и отслеживание их фактического состояния; оптимизация работы с рисками проектов, повышение предсказуемости сроков проектов; оптимизация загрузки ресурсов компании: исключение простоев по ошибке и накладок в планировании с невыполнимой перегрузкой; повышение качества выполнения проектов через формальный контроль технологии выполнения работ; создание системы мотивации персонала на основе объективных критериев эффективности работы. В настоящее время в автоматизируемой организации отсутствует формализованное описание процесса и технологии управления проектами, отвечающее их реальному или перспективному состоянию. Корпоративная информационная система (КИС) организации не обеспечивает хранения необходимой информации, которая бы позволяла получить целостную картину состояния выполняемых проектов. Состав этой информации не определён.
Управление проектами производится на основе личного профессионального опыта главных инженеров проектов (ГИПов), работников планово-экономического отдела (ПЭО), специалистов подразделений-исполнителей. Отмечаются трудности при взаимодействии участников проектов, следствием которых становится неэффективное использование рабочего времени - простои и перегрузки исполнителей.
Этапы работ по проекту должны быть завершены к срокам, определённым при подписании договора. Таким образом, строгое ограничение длительности и естественная ограниченность трудовых ресурсов в случае перегрузки исполнителей приводят, в основном, к снижению качества выпускаемой проектно-сметной документации, реже - к срыву сроков. Требуется решить проблему предварительной оценки трудозатрат и длительности выполнения работ.
Использование результатов работы субподрядных организаций увеличивает степень неопределённости при планировании.
Неполнота информации по выполненным проектам делает невозможным формировать портфель проектов организации на основе объективных критериев.
Под информационной моделью понимается совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния системы, её взаимосвязь с внешним информационным окружением. В состав информационной модели создаваемой системы входят: 1. функциональная. спецификация системы; 2. описание технологии работы системы; 3. архитектура программных модулей системы; 4. структура данных, обрабатываемых системой (модель БД). Информационная модель выполнена в виде набора схем, диаграмм, текстового описания. Формализованное представление информационной модели выполнено средствами унифицированного языка моделирования UML (Unified Modeling Language) и приводится в приложении 2. Основные функции создаваемой системы: ведение календарных планов работ по проектам (графиков); - сбор данных по трудозатратам исполнителей; накопление статистической информации для формирования нормативов трудозатрат по видам работ; управление портфелем проектов (средствами Microsoft Project); предоставление информационной среды для взаимодействия участников проектов: выставление требований, публикация важных материалов и т.д.; ведение корпоративных справочников (например, справочников проектов, ресурсов, типов работ). Необходимо пояснить, что ведение календарных планов работ осуществляется несколькими группами пользователей и понимается ими по-разному: ГИПы составляют общий план работ по проекту, содержащий основные вехи и распределение задач по отделам; плановая группа ПЭО отслеживает выполнение квартальных планов; диспетчерская группа ПЭО выполняет контроль графиков на текущий месяц; руководители подразделений-исполнителей имеют возможность создания, отслеживания и оперативной корректировки планов работ в рамках выполняемых подразделением задач. Для создания и корректировки календарных планов работ предназначен математический аппарат, разработанный в предыдущей главе. Сбор данных по трудозатратам должен обеспечивать приём ежедневных индивидуальных отчётов исполнителей в соответствии с перечнем назначенных каждому исполнителю задач. Для реализации Системы УП требуется решение следующих задач: разработка, согласование и утверждение технологии управления проектами; разработка модели БД системы и создание БД на сервере; разработка программных средств, выполняющих синхронизацию корпоративных справочников; разработка Web-приложения, обеспечивающего простой и интуитивно понятный доступ к системе широкому кругу пользователей; настройка Microsoft Project в соответствии с утверждённой технологией управления: создание индивидуальных пользовательских интерфейсов работы с данными, разграничение прав и т.д.; обучение пользователей работе с системой и внедрение системы. 4.4.4. Технология работы системы Описание технологии работы Системы УП выполняется от общего к частному - от общих схем процессов управления до конкретной модели работы заказчика. Стандартный подход к проектному управлению состоит из следующих этапов (рис. 4.1): 1. Постановка задачи (фиксация цели проекта). 2. Планирование (выработка плана и бюджета). 3. Контроль и анализ исполнения, коррекция планов. 4. Закрытие проекта по формальной процедуре и анализ статистики.
