Многомерные задачи при распределении ресурсов в управлении проектами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.13, кандидат экономических наук Кириллов, Максим Андреевич

• Кириллов, Максим Андреевич
• кандидат экономических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат экономических наук Кириллов, Максим Андреевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВ РЕМЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ.

1.1. Основные положения современной концепции управления проектами.

1.2. Сетевое моделирование в управлении проектами.

1.3. Аналитический обзор современных программных пакетов для управления проектами.

1.3.1. Краткая характеристика программных пакетов для управления проектами.

1.3.2. Разработки «Технологии управления «Спайдер».

1.3.3. Разработки Microsoft.

1.3.4. Разработки Primavera.

1.3.5. Разработки Welcom Software Technology.

2. МНОГОМЕРНЫЕ ЗАДАЧИ В УПРАВЛЕНИИ ПРОЕКТАМИ.

2.1. Алгоритм «Последовательный метод распределения ресурсов при управлении одним проектом для одного подразделения-исполнителя».

2.2. Алгоритм «Последовательный метод распределения ресурсов при управлении несколькими проектами и подразделениями-исполнителями».

2.3. Некоторые аспекты решения многомерной задачи подбора минимально необходимых уровней ресурсов по подразделениям.

2.4. Алгоритм «Последовательный метод распределения ресурсов при управлении несколькими проектами и подразделениями-исполнителями с учетом профильности подразделений-исполнителей».

3. СИСТЕМА КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ «Мультипроектное управление».

3.1. Функциональное описание программы.

3.2. Описание интерфейсной части программы (система меню, управляющие элементы).„.

3.3. Результаты апробации разработанного программного пакета.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Многомерные задачи при распределении ресурсов в управлении проектами»

Управление проектами - это раздел науки управления в социальных и экономических системах, который занимается разработкой методологии, методов, методик и программных средств управления изменениями в условиях ограниченных ресурсов. Западная практика ведения проектов и многолетний отечественный опыт разработки систем оборонного комплекса показывают, что методический подход к планированию и контролю за ходом работ не только обеспечивает наискорейшее успешное выполнение проекта, но и значительно уменьшает затраты на его реализацию. Важным процессом в управлении проектами является решение задач оптимального распределения ограниченных ресурсов и, соответственно, составления календарных планов исполнения работ проекта. Под ресурсами в таких задачах подразумеваются прежде всего трудовые ресурсы предприятия. Как правило, задачи распределения ресурсов относятся к сложным многоэкстремальным задачам, эффективные методы решения которых известны только для ряда частных случаев. В большинстве случаев для получения точных решений применяются метод ветвей и границ, метод динамического программирования, а также существует ряд применимых в некоторых частных случаях эвристических методов. Эффективность метода ветвей и границ в существенной степени зависит от «точности» граничных оценок подмножеств решений. Известные эвристические методы и метод динамического программирования применимы только для определенного класса или даже вида задач и неэффективны или неприменимы при решении наиболее общей и наиболее приближенной к практике задачи - распределения ресурсов при одновременном исполнении нескольких проектов несколькими подразделениями-исполнителями.

Поэтому актуальной является задача разработки эффективных универсальных методов решения задач оптимального распределения ограниченных ресурсов в управлении проектами.

Проблемы проектного управления в разное время освещались в работах советских и российских ученых: Э.Э. Абелиса, A.A. Авдеева, Ю.А. Авдеева, Г.М. Адельсона-Вельского, P.A. Алавердова, К. А. Антонавичюса, A.B. Борисова, A.M. Брехмана, В.Н. Буркова, Ю.М. Власова, В.И. Воропаева, Д.И. Голенко, Ю.Н. Гусева, В.И. Дудорина, С.И. Зуховицкого, Я.А. Каплана, Г.С. Клевицкого, А.И. Купермана, Ю.В. Лаптева, В.И. Либерзона, С.И. Лившица, В.Т. Мячикова, С.П. Никанорова, В.В. Познякова, Г.С. Поспелова, М.Л. Разу, И.А. Радчика, В.И. Рыбальского, В.И. Садовского, Н.В. Скрыдлова, Ю.В. Сутта, А.И. Теймана, М.В. Шейнберга, В.М. Шершнёва, В.В. Шкурбы, Б.И. Хацета.

Цель диссертационной работы состоит в разработке эффективных методов решения задач распределения ресурсов при многопроектном планировании для множества подразделений-исполнителей, поскольку именно такая постановка задачи является наиболее общей и универсальной.

Для достижения этой цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

• обоснован выбор сетевой модели как базовой модели управления проектами;

• выбраны критерии, выделена структура группировки и сформирована система сравнения программных продуктов для управления проектами;

• проведен анализ возможностей современных программных пакетов для управления проектами, доминирующих на российском рынке;

• разработан метод распределения ресурсов и, соответственно, составления календарного плана при многопроектном планировании для нескольких подразделений-исполнителей (решение прямой многомерной задачи);

• разработан метод для решения задачи о необходимом уровне ресурса в подразделениях при многопроектном планировании для нескольких подразделений-исполнителей в условиях временных ограничений (решение обратной многомерной задачи);

• разработан метод распределения ресурсов и, соответственно, составления календарного плана при многопроектном планировании для нескольких подразделений-исполнителей в условиях возможности замены исполнителя (решение прямой многомерной задачи с учетом профильности подразделений-исполнителей);

• разработан оригинальный программный пакет для решения многомерных задач распределения ресурсов и составления календарных план-графиков выполнения работ;

• проведена апробация разработанных алгоритмов и программного пакета на основе реальных данных.

Объект исследования диссертационной работы - процесс распределения ограниченных ресурсов при составлении календарных планов выполнения работ в управлении проектами.

Предметом исследования являются методы назначения ресурсов на работы проекта или совокупности проектов в различных вариантах постановки задачи.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались современные методы исследования операций, теории графов, математического и прикладного программирования.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в следующем:

• разработан метод распределения ресурсов и, соответственно, составления календарного плана при многопроектном планировании для нескольких подразделений-исполнителей (решение прямой многомерной задачи);

• разработан метод для решения задачи о необходимом уровне ресурса в подразделениях при многопроектном планировании для нескольких подразделений-исполнителей в условиях временных ограничений (решение обратной многомерной задачи);

• разработан метод распределения ресурсов и, соответственно, составления календарного плана при многопроектном планировании для нескольких подразделений-исполнителей в условиях возможности замены исполнителя (решение прямой многомерной задачи с учетом профильности подразделений-исполнителей) с одновременным решением задачи выравнивания загрузки подразделений предприятия;

• выбраны критерии, выделена структура группировки и сформирована система сравнения программных продуктов по управлению проектами;

• на основе разработанных методов создан оригинальный программный пакет для решения многомерных задач распределения ресурсов и составления календарных план-графиков выполнения работ.

Практическая значимость результатов работы заключается в возможности использования разработанных методов решения основных задач распределения ресурсов при многопроектном управлении. Использование предлагаемых алгоритмов позволит эффективно использовать ресурсы подразделений предприятия, сокращать сроки выполнения заказов, оптимально управлять выполняемыми проектами. Расчеты на основе реальных данных, проведенные с помощью разработанного программного пакета, подтвердили состоятельность и эффективность разработок.

Структура. Диссертационное исследование состоит из введения, трех глав, заключения и библиографии, изложенных на 144 страницах печатного текста. Работа содержит 44 таблицы, 25 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Математические и инструментальные методы экономики», Кириллов, Максим Андреевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Управление проектами - это раздел науки управления в социальных и экономических системах, который занимается разработкой методологии, методов, методик и программных средств управления изменениями в условиях ограниченных ресурсов. Задачи распределения ресурсов относятся к сложным многоэкстремальным задачам, эффективные методы решения которых известны только для ряда частных случаев. Известные методы применимы только для определенного класса или даже вида задач и неэффективны или неприменимы при решении наиболее общей и наиболее приближенной к практике задачи -распределения ресурсов при одновременном исполнении нескольких проектов несколькими подразделениями-исполнителями.

Необходимость управления проектом на всех его стадиях не вызывает сомнения, однако принимаемые решения должны быть обоснованными, что требует использования эффективного инструментария. Как показала практика, сетевая модель является наилучшим инструментом управления проектами. Такая модель наиболее полно отражает связи и взаимоотношения в исследуемом объекте, лучше приспособлена для отражения постоянно возникающих изменений как в составе работ, так и во временных характеристиках работ. Самым большим преимуществом сетевой модели является то, что с её помощью сравнительно легко может быть определена та критическая цепочка работ, которая определяет конечные сроки выполнения работ по проекту. В связи с этим у руководителей появляется возможность сконцентрировать внимание именно на этих работах, правильно перераспределить ресурсы. При использовании сетевой модели появляется возможность алгоритмизировать многие процессы планирования, оперативного контроля и управления. При составлении графиков работ необходимо учитывать ограничения по ресурсам и стремиться их максимально эффективно использовать. Следует отметить, что, в основном, сетевая модель исторически использовалась для управления одним проектом. Однако в организациях, где выполняются работы по нескольким проектам, правильное управленческое решение может быть получено только в том случае, когда методология сетевого планирования применяется в комплексе для всех проектов. Эффективность работы организации значительно увеличивается, если к исполнению планируются все проекты одновременно, то есть работы по заказам ведутся параллельно. Методы решения задач распределения ресурсов в классической постановке (то есть при управлении одним проектом) в рамках концепции сетевого моделирования достаточно разработаны и известны.

Практическое использование методов управления проектами, особенно для крупных проектов, всегда было сопряжено со значительным объемом вычислений, поэтому наибольшая эффективность достигалась при использовании средств вычислительной техники. Практически все разработанные концепции и методологии для управления проектами получали программную реализацию.

Последнее поколение компьютеров и соответствующие информационные технологии обеспечили дальнейшее совершенствование методов и средств управления проектами. Современные пакеты программ по управлению проектами позволяют решать задачи составления и контроля календарных графиков выполнения работ, учитывая стоимостные и ресурсные ограничения, обеспечивают поддержку и обеспечение информацией для принятия решений практически во всех процессах управления проектами и являются сейчас незаменимым инструментом для всей команды проекта на всех уровнях реализации проекта.

Во всех пакетах используется методология сетевого моделирования и планирования, но эта методология «скрыта» от пользователя. В настоящее время практическое использование существующих методов решения классических задач распределения ресурсов в сетевом планировании и управлении затруднено в связи с упрощенностью самой постановки задачи. Во-первых, выполнение практически любого современного проекта требует привлечения специалистов разной специализации, то есть каждая работа выполняется в профильном подразделении. Во-вторых, на практике часто возникает необходимость одновременного исполнения нескольких проектов, каждый из которых описывается своей моделью, и, соответственно, имеет разные временные характеристики и требует своих ресурсных затрат.

Сложившиеся методы управления проектами в России отличаются от западных. В программных продуктах западных разработчиков эти особенности не учитываются, а возможности доработки и переконфигурирования, особенно алгоритмической части, доступны далеко не во всех пакетах.

Российский рынок программных комплексов для управления проектами заполненным назвать нельзя, основную долю на нем занимают локализованные продукты западных разработчиков, что говорит о перспективности разработок в этой области.

В настоящее время практическое использование существующих методов решения классических задач распределения ресурсов в сетевом планировании и управлении затруднено в связи с упрощенностью самой постановки задачи. Во-первых, выполнение практически любого современного проекта требует привлечения специалистов разной специализации, то есть каждая работа выполняется в профильном подразделении. Это означает, что при планировании необходимо учитывать не одно ресурсное ограничение, а множество, причем общее количество ресурсов, необходимых для выполнения проекта не всегда совпадает с общими ресурсами предприятия, поскольку, например, на некоторых этапах возможно привлечение внешних соисполнителей, а также ресурсная емкость проекта может быть меньше мощностей фирмы. Во-вторых, на практике часто возникает необходимость одновременного исполнения нескольких проектов, каждый из которых описывается своей моделью, имеет разные временные характеристики, требует своих ресурсных затрат. В-третьих, проекты могут быть неравноценны между собой, то есть исполнение некоторых из них в кратчайшие сроки более выгодно для предприятия по сравнению с остальными, вследствие чего при составлении графиков выполнения работ возникает необходимость учета приоритетов исполнения проектов. Таким образом возникает необходимость в решении комплекса сложных многомерных задач, для решения которых существующие классические методы распределения ресурсов требуют существенной доработки. Известны последовательный и параллельный метод распределения ресурсов для задачи в классической постановке. Как базовый в диссертационном исследовании был выбран последовательный метод, что обусловлено его широкой применимостью (основное преимущество параллельного метода, заключающееся в возможности прерывания работ, в этом случае может быть учтено на этапе формирования сетевой модели заказа). На его основе был разработан метод для решения многомерной задачи распределения ресурсов при управлении несколькими проектами и подразделениями-исполнителями.

В заключение приведем основные достигнутые результаты работы, проведенной в рамках диссертационного исследования:

• обоснован выбор сетевой модели как базовой модели управления проектами;

• выбраны критерии, выделена структура группировки и сформирована система сравнения программных пакетов для управления проектами;

• проведен анализ возможностей современных программных продуктов для управления проектами, доминирующих на российском рынке, исследованы тенденции развития и выявлены существующие недостатки и ограничения;

• разработан метод распределения ресурсов и составления календарного план-графика при многопроектном планировании для нескольких подразделений-исполнителей (решение прямой многомерной задачи);

• выбран метод для решения задачи о необходимом уровне ресурса в подразделениях при многопроектном планировании в условиях временных ограничений для множества подразделений-исполнителей (решение обратной многомерной задачи);

• проведено исследование и разработан метод распределения ресурсов и составления календарного план-графика при многопроектном планировании для нескольких подразделений-исполнителей в условиях возможности замены исполнителя (решение прямой многомерной задачи с учетом профильности подразделений-исполнителей) с одновременным решением задачи выравнивания загрузки подразделений предприятия;

• разработанные методы получили программную реализацию в виде программного пакета - системы календарного планирования «Мультипроектное управление» с целью проверки предложенных алгоритмов и дальнейшего их практического применения;

• проведена апробация и анализ состоятельности разработанных методов и программного пакета на основе реальных данных. В результате расчетов по конкретной задаче сокращение сроков выполнения заказов достигало 16%. Также удалось улучшить загрузку подразделений и заметно снизить издержки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат экономических наук Кириллов, Максим Андреевич, 2005 год

1. Антикризисное управление: Учебник / Под ред. Э.М. Короткова. М.: ИНФРА-М, 2000.

2. Арутюнов A.B., Бурков В.Н., Заложнев А.Ю., Карамзин Д.Ю. Задача оптимального распределения ресурсов по множеству независимых операций. М.: Автоматика и Телемеханика. 2002. № 5.

3. Арчибальд Р. Управление высокотехнологичными программами и проектами. Пер. с англ. / Под ред. Баженова А.Д. М.: ДМК Пресс, 2002.

4. Ахьюджа X. Сетевые методы управления в проектировании и производстве. М.: Мир, 1979.

5. Багиев Г.Л. и др. Маркетинг: Учебник / Г.Л. Багиев, В.М. Тарасович, X. Анн; Под общ. ред. Г.Л. Багиева. М.: Экономика, 1999.

6. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Гилязов Н.М. Методы агрегирования в управлении проектами. М.: ИПУ РАН, 1999.

7. Баркалов П.С., Буркова И.В., Глаголев A.B., Колпачев В.Н. Задачи распределения ресурсов в управлении проектами. М.: 2002 (Научное издание / Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН),

8. Баркалов С.А. Теория и практика календарного планирования в строительстве. Воронеж: ВГАСА, 1999.

9. Богданов В.В. Управление проектами в Microsoft Project 2002: Учебный курс (+CD). СПб.: Питер, 2003.

10. Бурков В.Н., Грацианский Е.В., Еналеев А.К., Умрихина Е.В. Организационные механизмы управления научно-техническими программами. М.: ИПУ РАН, 1993.

11. Бурков В.Н., Квон О.Ф., Цитович Л.А. Модели и методы мультипроектного управления. М.: ИПУ РАН, 1998.

12. Бурков В.Н., Ловецкий С.Е. Эвристический подход к решению динамических задач распределения ресурсов. Автоматика и телемеханика - 1966, № 5.

13. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Как управлять проектами. М.: СИНТЕГ ГЕО, 1997.

14. Бушуев С.Д., Морозов В.В. Динамическое лидерство в управлении проектами Киев: ВИПОЛ, 1999.15.