Метод критичного шляху (Critical path method)
Метод критичного шляху (Critical path method - CPM), або Аналіз критичного шляху (Critical path analysis - CPA), - це алгоритм планування набору проектних заходів. Він зазвичай використовується в поєднанні з технікою оцінки та аналізу програми (program evaluation and review technique - PERT).
Критичний шлях визначається шляхом визначення найдовшого відрізку залежних робіт і вимірювання часу, необхідного для їх виконання від початку до кінця.
Історія Методу критичного шляху (Critical path method)
Метод критичного шляху (Critical path method - CPM) - це метод моделювання проектів, розроблений наприкінці 1950-х років Морганом Р. Вокером (Morgan R. Walker) з DuPont та Джеймсом Е. Келлі-молодшим (James E. Kelley Jr.) з Remington Rand. Келлі та Вокер поділилися своїми спогадами про розробку CPM у 1989 році. К
еллі приписав термін "критичний шлях" розробникам PERT, який був розроблений приблизно в той же час компанією Booz Allen Hamilton і ВМС США. Попередники того, що стало відомим як критичний шлях, були розроблені і впроваджені на практиці компанією DuPont між 1940 і 1943 роками і сприяли успіху Манхеттенського проекту.
Аналіз критичного шляху (Critical path analysis - CPA) зазвичай використовується у всіх видах проектів, включаючи будівництво, аерокосмічну та оборонну галузі, розробку програмного забезпечення, дослідницькі проекти, розробку продуктів, інжиніринг та технічне обслуговування заводів.
Цей метод математичного аналізу може бути застосований до будь-якого проекту із взаємозалежними видами діяльності. Вперше CPM був застосований у 1966 році для проектування великого хмарочоса при будівництві веж-близнюків колишнього Всесвітнього торгового центру в Нью-Йорку.
Хоча оригінальна програма і підхід CPM більше не використовуються, цей термін, як правило, застосовується до будь-якого підходу, що використовується для аналізу мережевої логічної схеми проекту.
Основні техніки (Basic techniques)
Компоненти
Основною технікою використання Методу критичного шляху (Critical path method - CPM) є побудова моделі проекту, яка включає в себе
- Перелік усіх робіт, необхідних для завершення проекту (як правило, класифікованих в рамках структури розбиття робіт (work breakdown structure - WBS) )
- Час (тривалість), необхідний для виконання кожної роботи
- Залежності між роботами
- Логічні кінцеві точки, такі як проміжні етапи або результати
Використовуючи ці значення, CPM розраховує найдовший шлях запланованих робіт до логічних кінцевих точок або до кінця проекту, а також найраніший і найпізніший час, коли кожна робота може розпочатися і завершитися без збільшення тривалості проекту.
Цей процес визначає, які роботи є "критичними" (тобто на найдовшому шляху), а які мають "загальне плавання" (тобто можуть бути відкладені без збільшення тривалості проекту). В управлінні проектами критичний шлях - це послідовність мережевих робіт проекту, яка має найбільшу загальну тривалість, незалежно від того, чи має ця тривалість "плаваючу" чи ні.
Це визначає найкоротший можливий час для завершення проекту. "Загальне плавання" (невикористаний час) може виникати в межах критичного шляху. Наприклад, якщо проект тестує сонячну панель, а завдання "B" вимагає "сходу сонця", то обмеженням для тестування може бути те, що воно не почнеться до запланованого часу сходу сонця.
Це може призвести до того, що до сходу сонця в розкладі з'явиться час простою (загальне плавання) для робіт на цьому шляху через необхідність чекати на цю подію. Цей шлях, з урахуванням загального плаваючого часу, що генерується обмеженнями, фактично зробить шлях довшим, оскільки загальний плаваючий час є частиною найкоротшої можливої тривалості для всього проекту в цілому.
Іншими словами, окремі завдання на критичному шляху до обмеження можуть бути відкладені без подовження критичного шляху; це і є загальне плавання цього завдання, але час, доданий до тривалості проекту обмеженням, фактично є опором критичного шляху, тобто величиною, на яку подовжує тривалість проекту кожна робота критичного шляху і кожне обмеження.
Проект може мати кілька паралельних, близьких до критичних шляхів, а деякі або всі завдання можуть мати вільний та/або загальний термін виконання. Додатковий паралельний шлях через мережу, сумарна тривалість якого менша за критичний шлях, називається підкритичним або некритичним шляхом. Роботи на підкритичних шляхах не мають "затягування", оскільки вони не збільшують тривалість проекту.
Інструменти CPM-аналізу дозволяють користувачеві вибрати логічну кінцеву точку в проекті і швидко визначити найдовшу серію залежних робіт (найдовший шлях). Ці інструменти можуть відображати критичний шлях (і, за бажанням, роботи біля критичного шляху) у вигляді каскадного водоспаду, який тече від початку проекту (або поточної дати статусу) до обраної логічної кінцевої точки.
Візуалізація графіка критичного шляху
Хоча діаграма "діяльність на стрілках" (activity-on-arrow) (PERT-діаграма) все ще використовується в деяких місцях, вона, як правило, витісняється діаграмою "діяльність на вузлах", де кожна діяльність показана у вигляді квадратика або вузла, а стрілки представляють логічні зв'язки, що йдуть від попередника до наступника, як показано тут, на "Діаграмі "діяльність на вузлах" " (Activity-on-node diagram).
На цій діаграмі роботи A, B, C, D і E складають критичний або найдовший шлях, тоді як роботи F, G і H знаходяться поза критичним шляхом з плаваючими значеннями 15 днів, 5 днів і 20 днів відповідно. У той час як роботи, що знаходяться поза критичним шляхом, мають плаваючі значення і, отже, не затримують завершення проекту, роботи, що знаходяться на критичному шляху, зазвичай мають відставання від критичного шляху, тобто затримують завершення проекту. Відставання роботи критичного шляху можна обчислити за наступною формулою:
- Якщо робота критичного шляху не має паралельних робіт, то її опір дорівнює її тривалості. Таким чином, A і E мають тривалість 10 днів і 20 днів відповідно.
- Якщо робота критичного шляху має паралельну роботу, її опір дорівнює меншому з двох значень: її тривалості або загальному плаваючому значенню паралельної роботи з найменшим загальним плаваючим значенням. Таким чином, оскільки B і C є паралельними до F (плаваюча 15) і H (плаваюча 20), то B має тривалість 20 і опір 15 (дорівнює плаваючій F), в той час як C має тривалість лише 5 днів і, отже, опір лише 5. Робота D, тривалістю 10 днів, є паралельною до G (поплавок 5) і H (поплавок 20), і тому її опір дорівнює 5, поплавок G.
Ці результати, в тому числі розрахунки "затягування", дозволяють менеджерам визначати пріоритети для ефективного управління проектом і скорочувати запланований критичний шлях проекту шляхом скорочення робіт критичного шляху, "прискорення" (тобто виконання більшої кількості робіт паралельно) і/або "обриву критичного шляху" (тобто скорочення тривалості робіт критичного шляху за рахунок додавання ресурсів).
Аналіз критичного шляху також використовується для оптимізації графіків у процесах поза суворим проектно-орієнтованим контекстом, наприклад, для збільшення пропускної здатності виробництва шляхом використання методики та метрик для виявлення та усунення факторів затримки і, таким чином, скорочення часу на збірку.
Тривалість збою
"Тривалість аварії" - це термін, що означає найкоротший можливий час, на який може бути запланована діяльність. Цього можна досягти, переключивши більше ресурсів на завершення цієї роботи, що призведе до скорочення витрат часу і часто до зниження якості роботи, оскільки премія встановлюється за швидкість. Тривалість аварії зазвичай моделюється як лінійна залежність між вартістю і тривалістю роботи, але в багатьох випадках більш прийнятною є опукла функція або ступінчаста функція.
Розширення
Спочатку метод критичного шляху розглядав лише логічні залежності між кінцевими елементами. Згодом він був розширений, щоб дозволити включити ресурси, пов'язані з кожною роботою, за допомогою процесів, які називаються призначенням ресурсів на основі робіт, і методів оптимізації ресурсів, таких як вирівнювання ресурсів і згладжування ресурсів. Розклад з вирівнюванням ресурсів може включати затримки через вузькі місця в ресурсах (тобто недоступність ресурсу в потрібний час) і може призвести до того, що раніше коротший шлях стане найдовшим або найбільш "критичним для ресурсів", в той час як розклад зі згладжуванням ресурсів уникає впливу на критичний шлях, використовуючи тільки вільний і загальний плаваючий графік. 14] Пов'язана концепція називається критичним ланцюжком, який намагається захистити тривалість робіт і проектів від непередбачених затримок, пов'язаних з обмеженістю ресурсів.
Оскільки графік проекту регулярно змінюється, CPM дозволяє здійснювати безперервний моніторинг графіка, що дозволяє менеджеру проекту відстежувати критичні роботи, а також попереджає його про можливість того, що некритичні роботи можуть бути відкладені понад їх загальний вільний час, таким чином, створюючи новий критичний шлях і затримуючи завершення проекту. Крім того, метод може легко включати в себе концепції стохастичних прогнозів, використовуючи методологію PERT і ланцюжка подій.
В даний час в галузі існує кілька програмних рішень, які використовують метод CPM для планування; див. список програмного забезпечення для управління проектами. Метод, який наразі використовується більшістю програм для управління проектами, базується на ручному підході до розрахунків, розробленому Фондалом зі Стенфордського університету.
Гнучкість
Розклад, складений за допомогою методу критичного шляху, часто не є точним, оскільки для розрахунку часу використовуються оцінки: якщо допустити одну помилку, результати аналізу можуть змінитися. Якщо сліпо вірити оцінкам і не реагувати на зміни вчасно, це може призвести до зриву реалізації проекту.
Однак структура аналізу критичного шляху така, що відхилення від початкового графіка, спричинене будь-якою зміною, можна виміряти, а її вплив або пом'якшити, або скоригувати. Дійсно, важливим елементом посмертного аналізу проекту є "побудований критичний шлях" (ABCP), який аналізує конкретні причини і наслідки змін між запланованим графіком і фактично реалізованим графіком.
Якщо стаття була для вас корисна підпишіться на розсилку або на мій телеграм канал.