Аналіз можливості бути реалізованим програм і проектів зі створення інноваційної продукції

Романова Марія В'ячеславівна

Романова Марія В'ячеславівна

Розвиток методів управління промисловими підприємствами на початку ХХ століття пов'язують насамперед з іменами Фредеріка Тейлора і Генрі Гантта. Ф. Тейлор (Frederick W. Taylor) досліджував фактори, що впливають на продуктивність, і методи раціональної організації робочого часу. На основі аналізу тисяч експериментів були сформульовані рекомендації з організації промислового виробництва і по навчанню кадрів. Фредерік Тейлор висунув ідею вузької спеціалізації, виділив планування як найважливіший елемент організації виробництва і вважав, що виробничим плануванням повинні займатися професійні менеджери.

Генрі Гант (Henry L. Gantt) працював разом з Ф. Тейлором над кількісними методами організації виробництва. Один з методів наочного впорядкування робіт - діаграми Гантта (Gantt Charts) - і сьогодні вважається одним із стандартів де-факто. Ідея Гантта полягала в тому, що головним ресурсом планування є час, а основою прийняття управлінських рішень - порівняння запланованого і фактичного стану робіт. На діаграмах Гантта по горизонталі зазвичай показують інтервали часу, а по вертикалі - роботи, операції, обладнання, необхідні для розробки інновацій. Горизонтальні відрізки відображають тривалість виконання робіт. Вибравши по горизонтальній осі поточний момент часу і отримавши оперативну інформацію про хід виробництва, можна зіставити фактичний стан справ і планувалося.

Всі сучасні системи управління проектами і планування створення інноваційної продукції пропонують уявлення графіків робіт у вигляді діаграм Гантта. У той же час діаграми Гантта мають ряд очевидних недоліків. Наприклад, за допомогою діаграм Гантта незручно планувати багатоваріантні взаємопов'язані ланцюжки робіт (в будівельних, військових, державних проектах, виробництві). Для таких завдань у військовому відомстві США в 50-і роки були запропоновані методи мережевого планування, або методи вибору "критичного шляху". Крім того, діаграми Гантта зручно застосовувати тільки для одного критичного ресурсу - часу. Якщо необхідно врахувати ще кількох ресурсів, наприклад, технологічної оснастки - діаграми Гантта треба сприймати як "об'ємні", які набувають ряд вимірювань за кількістю врахованих ресурсів. Це зручно для візуальної інтерпретації планів, але ускладнює їх аналіз.

Роботи Ф. Тейлора і Г. Гантта лягли в основу наукових дисциплін, що виникли в середині ХХ століття, - промислової інженерії (Industrial Engineering), що займається управлінням і організацією виробництва, а також дослідження операцій (Operations Research). З дослідженням операцій пов'язані працювати над впливом математичних методів формалізації людської діяльності, в тому числі у виробництві і плануванні. Розроблено багато статистичних і оптимізаційні алгоритми планування, які використовуються в сучасних системах з управління інноваційними процесами [1], зупинимося на деяких з них.

Метод оцінки та перегляду програм (метод PERT)

Метод PERT дозволяє визначити очікувану тривалість (ОП) робіт проекту на основі трьох імовірнісних оцінок часу:

1. Оптимістична оцінка (ГО);
   
2. Песимістична оцінка (ПО);
   
3. Найбільш ймовірна оцінка (НВО).

Для обліку імовірнісного характеру оцінок тривалості робіт можна використовувати метод перегляду і оцінки програми (PERT).

Мережевий графік PERT найбільш ефективний для моделювання великих проектів, в яких ризик зміни тривалості досить великий.

Експерти мають можливість дати три оцінки тривалості робіт, що дозволяє в різного ступеня врахувати ризики, що впливають на їх виконання. Кожній оцінці тривалості призначаються вагові коефіцієнти. Зазвичай використовується формула 1. У результаті розраховується середньозважена (найбільш очікувана оцінка - НГО) тривалість роботи з агрегованим рівнем ризику.

де ГО - оптимістична оцінка;
НВО - найбільш ймовірна оцінка;
ПО - песимістична оцінка.

Даний метод дозволяє розрахувати значення стандартного відхилення тривалості і, відповідно, максимальну і мінімальну очікувану тривалість на рівні окремих робіт і всього проекту в цілому.

Графічне представлення розподілу тривалостей

Стандартне відхилення дозволяє визначити максимальну і мінімальну очікувану тривалість:

Це дає можливість Менеджеру проекту побудувати кілька графіків виконання проекту:

• оптимістичний;
  
• Найбільш ймовірний;
  
• песимістичний;
  
• Очікуваний PERT.

Приклад розрахунку та графічного представлення очікуваної тривалості і стандартного відхилення

Ризики зміни складу або логічної структури робіт в методі не враховуються.

Метод графічної оцінки і перегляду (Метод GERT)

Метод графічної оцінки і перегляду програм (GERT) дозволяє врахувати ризик зміни складу робіт при настанні певних подій або за результатами виконання попередніх робіт. У мережній моделі GERT можуть створюватися точки розгалуження або точки вибору, після яких плануються кілька незалежних ланцюжків робіт, не всі з яких виконуються.

Метод GERT дозволяє визначити очікувану тривалість (ОП) робіт проекту на основі трьох імовірнісних оцінок часу. Мережева модель являє собою вірогідну мережу, що враховує можливість різного складу робіт проекту.

Таким чином, можна врахувати не тільки ризики (невизначеність) на рівні окремих робіт, а й на рівні проекту в цілому.

Облік ризиків, що впливають на тривалість робіт, здійснюється також, як і в методі PERT, тобто за результатами обчислення середньозваженої оцінки тривалості на базі трьох оцінок, виданих експертами.

Результатом моделювання по методу GERT з'являться кілька графіків, які враховують ймовірність різної тривалості і невизначеність складу робіт проекту.

Метод імітаційного моделювання Монте-Карло

Методом формалізованого опису невизначеності, використовуваним в найбільш складних для прогнозування проектах, є метод Монте-Карло. Він дозволяє створити безліч сценаріїв, узгоджених із заданими обмеженнями вихідних змінних. Метод найбільш повно відображає всю гаму невизначеностей, з якою може зіткнутися реальний проект, а через спочатку задані обмеження враховує всю інформацію, наявну в розпорядженні аналітика.

Ризик - величина випадкова, тому описується функцією розподілу випадкової величини [2].

Визначення форми розподілу випадкової величини - одна з найскладніших завдань, що вирішуються при моделюванні.

Основні типи розподілу ймовірності, що використовуються при аналізі ризиків

Для моделювання ризиків природних і техногенних процесів також використовують розподіл Больцмана (експоненціальне) і розподіл Парето.

Для кожної категорії ризиків підбирається свій вид функції розподілу, що характеризує частоту появи кожного значення змінної з області визначення. Вибір проводиться на основі статистичних даних або оцінок експертів.

Після визначення функції розподілу застосовується процедура моделювання Монте-Карло.

Алгоритм методу Монте-Карло

Проведення розрахункових ітерацій є повністю комп'ютеризованою частиною методу. Метод Монте-Карло ітераційний - чим більше кількість прогонів, тим вище точність одержуваних результатів.

Метод Монте-Карло

При імітаційних прогонах змінна вибирається випадковим чином відповідно до типу розподілу і в межах заданого діапазону.

Кожен прогін відбувається з ймовірністю:

Р = 100 \ N (розмір вибірки)

Наприклад для 10 000 прогонів, Р = 0.01%

Імовірність = Р * Х,
Х - кількість прогонів з отриманням аналізованого результату
Р - ймовірність одного прогону

При аналізі інвестиційних проектів найбільш часто розраховується ймовірність отримання негативного значення NPV.

При виборі ключових факторів, тобто змінних, які в значній мірі впливають на проект, а отже підлягають аналізу, можна використовувати результати аналізу чутливості.

Другий складним завданням, розв'язуваної при використанні методу Монте-Карло, є інтерпретація отриманих результатів.

Основним критерієм прийняття рішення з урахуванням статистичного аналізу ризику є наступний: слід вибирати проект з таким розподілом ймовірності досліджуваного параметра, яке найкращим чином відповідає відношенню до ризику конкретного інвестора.

Результати аналізу ризику зміни тривалості проекту за методом Монте-Карло представдени в системі календарного планування Open Plan Professional.

Досить цікавий підхід до моделювання ризиків пропонується в новому методі критичних ланцюжків, на якому хотілося б зупинитися більш докладно.

Метод критичних ланцюжків (CCPM)

Розроблений вченим Голдратом, метод критичних ланцюжків передбачає ескалацію управління ризиками з рівня робіт до рівня всього проекту, тобто від виконавців до Менеджеру проекту [3].

Метод критичного шляху (МКП) пропонує менеджерам з різних областей гнучкий інструмент складання календарного плану і аналізу його виконання.

МКП вимагає певних вхідних даних. Після їх введення проводиться процедура прямого і зворотного проходу по мережі і обчислюється вихідна інформація.

Для розрахунку календарного графіка по МКП потрібні наступні вхідні дані:

• Комплекс завдань.
  
• Взаємозв'язку між завданнями.
  
• Оцінки тривалості для кожної роботи.
  
• Календар робочого часу проекту (в найбільш загальному випадку можливе завдання власного календаря для кожної роботи).
  
• Календарна дата початку проекту. На стадіях розробки концепції і укрупненого планування проекту це може бути практично змінна дата. Будь-яке її зміна спричинить перерахунок термінів виконання кожної роботи. Для процесів детального планування дати початку підпроектів або груп робіт визначаються на підставі укрупнених планів.

При наявності вхідних даних проводиться процедура прямого і зворотного проходу по мережі і обчислюється вихідна інформація. Прямий прохід починається з початкової дати проекту і триває по мережі, при цьому для кожного завдання мережі до початкового терміну додається її тривалість і обчислюються ранній початок і раннє закінчення цього завдання. Найранішими можливими датами для завдання є її початок і кінець допустимі виходячи з логічної послідовності мережі. Зворотний прохід використовує в якості вихідної точки кінцеву дату розкладу, обчислену шляхом прямого проходу, і проводиться зворотний розрахунок для визначення пізніх дат початку і закінчення завдань. Пізніми датами завдання є її найпізніші допустимі початок і кінець, не тягнуть затримки виконання всього проекту. Крім того, на підставі розрахованих ранніх і пізніх дат початку завдань визначаються величини тимчасових резервів для кожного завдання.

Найбільш значущим з усіх резервів є повний резерв. Він являє собою час, на яке може бути збільшена тривалість завдання без затримки планового терміну завершення проекту. Вільний резерв показує час, на яке може бути затримано виконання завдання без шкоди для повного резерву наступних завдань мережі.

В результаті обчислень по МКП менеджер проекту отримує такі дані:

• Загальну тривалість проекту і календарну дату його закінчення. Для виявлення командою прийнятних результатів з точки зору цілей, можливе проведення подальших досліджень за сценарієм "Що якщо"
• Комплекс завдань, що лежать на критичному шляху. Будь-яка затримка таких завдань призведе до затримки спільної дати виконання проекту. Всі критичні завдання мають резерв часу дорівнює нулю, що означає, що їх ранні і пізні терміни виконання збігаються.
• Ранні та пізні календарні дати початку і кінця для кожного завдання.

Таблиця 1 узагальнює вхідні і вихідні дані для виконання прямого і зворотного проходу по МКП.

Таблиця 1. Вхідні та вихідні дані для виконання розрахунку по МКП

Аналіз по МКП не вимагає установки жорстких дат початку для робіт, які не лежать на критичному шляху. На відміну від критичних робіт, вони можуть бути заплановані на будь-який час між їх ранніми і пізніми датами.

У реальному житті найбільш поширеним підходом до планування термінів початку роботи є підхід "Як можна Раніше". Основне завдання менеджера, як правило, полягає в тому, щоб виконати проект в найкоротші терміни і, отже, він буде прагнути виконати складові його завдання якомога раніше. Однак, бувають ситуації, коли деякі роботи вигідно перенести на більш пізній термін, наприклад, завдання типу "платежі". В даному випадку застосовується тип планування "Як можна Пізніше". Початок завдання типу КМП буде перенесено на можливо більш пізній термін так, щоб вона завершилася безпосередньо перед початком найближчій наступного завдання.

З використанням комп'ютерних засобів розрахунок по МКП проводиться за секунди. Однак, для правильного використання розрахункових даних на практиці необхідно проаналізіовать отримані результати. Кілька питань можуть допомогти отримати корисну інформацію:

• Чи збігається отримана кінцева дата з очікуваною? Чи прийнятно це з точки зору цілей проекту?
• Які роботи є критичними? Чи співпадають вони з тими, які передбачалися попередньо членами команди?
• Які з некритичних робіт мають найменший спільний резерв? Яка ймовірність або ризик того, що ці роботи стануть критичними і будуть затримувати дату завершення?
• Які роботи мають достатній загальний резерв? Чи існує можливість перерозподілу їх ресурсів на критичні завдання?
• Які календарні дати можуть бути зафіксовані в графіку проекту і чи дійсно вони відповідають реальним намірам керівництва і плану по віх?

Для відповіді на ці та інші питання, які виникають при аналізі отриманих по МКП даних, необхідно розробити ефективні звіти як для внутрішнього аналізу, так і для представлення результатів іншим членам команди, керівництву і замовнику.

Інформація, що отримується обчисленнями по МКП, зазвичай представляється в табличній формі, подібній представленої в таблиці 2.

Таблиця 2. Подання розрахунку по МКП

Такий формат звіту з планування графіка робіт дає можливість швидкого перегляду основних результатів аналізу по МКП. Більшість із засобів автоматизованих інструментів з планування мають гнучкі режими відбору і сортування, за допомогою яких можна створити різні типи звітів, з яких розробник плану вибирає найбільш значимі і ефективні для подання різним споживачам.

Для багатьох проектів вже на стадії тимчасового аналізу з'ясовується, що в поставлені директивні терміни проект виконати буде дуже складно. Для отримання прийнятних з точки зору цілей проекту термінів, можливо проведення подальшої корекції розкладу за сценарієм "Що якщо ...". Якщо розклад не вкладається в директивні терміни, то можна спробувати скоротити терміни виконання окремих завдань або змінити зв'язку (ввести, наприклад, де це можливо, зв'язку з перекриттями).

Метод базується на кількох припущеннях, які досить розумні, але ніяк науково не обгрунтовані і визнані не всіма професіоналами в області управління проектами [1], [4], [5].

Метод містить певну послідовність кроків:

КРОК 1. У розробленому розкладі проекту виділяється критична ланцюжок робіт по методу критичного шляху.

КРОК 2. Знайдена критична ланцюжок робіт модифікується з урахуванням доступності та наявності ресурсів.

КРОК 3. Зменшення тривалості робіт, представлених Менеджеру проекту виконавцями, на одну третину.

Величина, на яку зменшується тривалість робіт, науково не обгрунтована і носить емпіричний характер. Вона базується на припущенні, що з усіх можливих оцінок тривалості роботи:

• оптимістичній;
  
• Песимістичною.

Найбільш імовірною, виконавець назве саме песимістичну, приховавши, таким чином існуючий у роботи резерв часу, який за твердженням автора методу може досягати 50% всієї тривалості роботи [3].

Виконавець надійде так тому, що найчастіше він працює не в одному, а в декількох проектах. Тому він дасть оцінку тривалості з урахуванням своїх робіт на інших проектах.

По-друге, виконавець захоче підстрахуватися і врахує абсолютно всі можливі ризики, які можуть статися на роботі. Голдрат стверджує, що подібне управління ризиками на рівні окремих робіт недостатньо ефективно. Набагато ефективніше управляти ними на рівні всього проекту, створивши з буферів критичних робіт загальний буфер всього проекту.

Інше припущення полягає в тому, що врахувавши всі ризики роботи, виконавець здатний все одно зірвати термін виконання через нерівномірний розподіл в часі зусиль, яких докладають до виконання роботи.

Спочатку в силу вступить так званий "синдром студента", тобто робота буде відкладатися до самого крайнього терміну. Виконавець зверне на неї увагу тільки за найкоротший, оптимістичний термін до контрольної дати.

А тут уже запрацює Закон Мерфі, тобто відбудуться деякі ризики, які не дозволять закінчити роботу за оптимістичний термін.

КРОК 4. Створення розкладу з урахуванням вирізаних тривалостей робіт і формування нового критичного шляху - критичної ланцюжка.

При цьому Менеджер проекту не відмовляється від одержуваних резервів часу при зменшенні тривалості робіт.

КРОК 5. Формування буфера проекту з буферів робіт критичної ланцюжка і приватних буферів з буферів робіт, які не лежать на критичної ланцюжку.

Принцип формування буферів передбачає наявність в проекті декількох ланцюжків робіт, які можуть виконуватися паралельно, а також об'єднуватися разом. Однак багато проектів мають більш складну логічну структуру робіт, в якій у однієї роботи може бути кілька послідовників і попередників з різних ланцюжків робіт. У цьому випадку досить проблематичне визначення розміру приватного буфера в ланцюжку, що містить цю роботу.

Визначення розміру буфера базується виключно на припущеннях і особистому досвіді Менеджера проекту. Наукового обґрунтування цього поки не знайдено.

КРОК 6. Управління буферами.

При подальшому контролі проекту Менеджер здійснює моніторинг витрачання буфера.

Залежно від ступеня витрачання буфера Менеджер приймає різні управлінські рішення, приділяючи максимум уваги роботам, що належить ланцюжку з найвищою швидкістю витрачання буфера. Однак при такому підході ігноруються інші важливі критерії, наприклад стратегія проекту або фінансовий результат.

література

1. Система розроблення та поставлення продукції на виробництво. Порядок виконання науково-дослідних робіт (Міжнародний стандарт). ГОСТ 15.101-98. - Мінськ, 2000..
2. Рекомендації щодо відображення питань інтелектуальної власності в угодах про науково-технічне співробітництво та договорах підряду між російськими і закордонними (за винятком країн СНД) організаціями (інститутами, центрами, лабораторіями). // Пошук. - 1996. - № 8. - С. 4-5.
3. Науковий потенціал вузів і наукових організацій Госкомвуза Росії. Статистичний збірник. 1999. - М .: Північно-Західний науковий методичний центр, 2000..
4. Порядок формування, фінансування та виконання інноваційних науково-технічних програм і проектів. (Нормативно-методичні матеріали), Изд. 2-е, перераб. Затверджено наказом Госкомвуза Росії № 1717 від 28.12.95г. - М., 1996.
5. Методичні рекомендації щодо організації та проведення раціоналізаторської роботи на підприємствах Російської Федерації. // Патенти і ліцензії. - 1996. - № 10. - С.39-40.

Романова М.В. к.е.н., PMP (IPMA),
доцент Державного Університету Управління
Ви можете Задати автору Ваші запитання по телефону +7 (495) 796-11-35 або по електронній пошті [email protected] .