Диаграмма по методу критического пути (МКП-диаграмма) – это методика начертания сетевой диаграммы для анализа, планирования и составления расписаний проектов. Она предоставляет средства отображения операций проекта в виде узлов (рис. 6.4) или стрелок, определяет, какие из них являются критическими (в смысле влияния на время завершения проекта), и выполняет их календарное планирование так, чтобы достичь целевой даты завершения при минимальной стоимости [14].

Построение МКП-расписания требует терпения и подразумевает последовательное выполнение нескольких основных шагов. Наибольшую важность здесь, как и в случае других инструментов, имеет определение степени детализации и идентификация операций. Хотя этот шаг обычно относится к процессу планирования содержания, мы включаем его в рассмотрение, чтобы дать полную картину разработки диаграммы по методу критического пути.

Сбор исходной информации.Качество МКП-диаграммы определяется качеством исходной информации, к которой относятся:

•содержание проекта;

•области ответственности;

•доступные ресурсы;

•система управления расписанием.

В данном контексте информация о содержании нужна для того, чтобы предоставить лицам, осуществляющим календарное планирование, необходимые знания о предстоящих операциях проекта. Четкое распределение обязанностей позволяет выявить сотрудников, которые имеют наиболее точную и полную информацию и которые, следовательно, должны проводить календарное планирование. Для того чтобы разработать реалистичные расписания, эти «владельцы» операций также должны знать, какие ресурсы и когда доступны. И наконец, система управления расписанием поможет в разработке и использовании МКП-диаграммы (см. врезку «Система управления расписанием» в начале главы).

Рис. 6.4.Пример МКП-диаграммы

Использование проектной команды представляет собой, возможно, наиболее эффективный способ построения МКП-диаграммы. И вот почему:

• члены команды обычно являются самыми достоверными источниками информации о своих фрагментах расписания;

• каждый член команды видит, в какое время и в каком месте его участок становится критически важным для успеха проекта;

• команда способна наилучшим образом упорядочить операции, сократить их длительности и длительность всего проекта;

• команда как целое может сконцентрировать свою энергию и умственные усилия на операциях, критически важных для выполнения проекта;

• вовлеченность членов команды в процесс усиливает их чувство сопричастности результатам проекта.

Определение степени детализации и идентификация операций.Каким образом отдельные операции могут повлиять на количество операций в МКП? Правило, принятое в одной из компаний, поможет ответить на такой вопрос. Проект сооружения крупной фабрики содержит около 2000 операций, каждая из которых длится от двух до четырех недель. Это позволяет понять, какая степень детализации приемлема, а какая – нет. Цель календарного планирования – учесть сложность и размер проекта таким образом, чтобы предоставить команде достаточную информацию – не слишком много, но и не слишком мало – с целью направлять повседневную работу, определять взаимодействия между рабочими группами и эффективно отслеживать исполнение (см. врезку «Зачем при разработке диаграммы по методу критического пути нужен командный подход»).

Как только необходимая степень детализации определена, можно приступать к осуществлению следующих шагов.

1.Провести мозговой штурм и идентифицировать операции, выполнение которых нужно для реализации проекта. Это можно сделать с помощью иерархической структуры работ, позволяющей идентифицировать операции наиболее систематическим и комплексным способом.

2.Внимательно исследовать получившуюся картину. Если операций получилось меньше, чем предполагалось изначально, следует продолжить разбиение больших операций. Если же количество операций больше задуманного, объединяйте сходные операции до достижения желаемого количества.

Упорядочивание операций.Упорядочивание связано с идентификацией взаимозависимостей между операциями путем определения операций-предшественников, выполнение которых является непосредственным условием. Часть операций упорядочивается в чисто технологическом порядке. Описанные взаимозависимости называются жесткими, илилогическими, поскольку технология выполнения работ требует именно такого порядка выполнения. Например, код должен быть сначала написан и только потом протестирован, иначе никак нельзя. Игнорирование подобных зависимостей приведет к переделкам проекта и срыву сроков. Однако, кроме жестких, есть и мягкие, или предпочитаемые, зависимости. Они не обусловливаются логикой проекта, а устанавливаются произвольно, отражая опыт и предпочтения конкретного менеджера. Например, мы вправе написать часть кода, протестировать ее, написать следующую часть, снова провести тестирование и т. д. Зависимости могут также диктоваться доступностью ресурсов. Если две операции требуют одних и тех же ресурсов, их придется выполнять последовательно. Как только взаимосвязи установлены, они могут быть описаны (см. рис. 6.4).

Выделение ресурсов и оценивание длительности операций.Старое как мир правило календарного планирования гласит, что выполнение работ проекта обеспечивают люди и материальные ресурсы. Поэтому длительность операции следует определять через перечень ресурсов, необходимых для ее проведения. Рассмотрим, например, 100 часов работы бизнес-аналитика. В случае зрелых технологий выполнения работ это время вычисляется путем деления объема работы на нормы производительности [15]. Поскольку бизнес-аналитик занимается не только этим проектом, но и еще тремя, и при том, что рабочий календарь компании – всего 50 часов в неделю (суббота и воскресенье – выходные), на выполнение работ аналитику может потребоваться восемь недель. Это календарное время. Таким образом, мы получаем цикл, состоящий из идентификации ресурсов, вычисления времени их работы, преобразования этого времени в календарное и внесения полученного результата в четвертый столбец таблицы на рис. 6.4. Описанный цикл необходимо повторять для каждой операции.

Составление чернового варианта МКП-диаграммы.Каждая операция отображается на диаграмме в виде условного значка – кружка или прямоугольника. Идентификатор операции и ее длительность проставляются внутри значка либо в соответствии с принятыми соглашениями (см. рис. 6.4). Диаграмма в таком формате называется диаграммой «операции в узлах»(далее в этой главе мы рассмотрим еще один формат диаграммы – «операции на стрелках»). Для получения диаграммы «операции в узлах» необходимо отразить зависимости с помощью стрелок, соединяющих каждый кружок (операцию) с его непосредственными последователями, причем острия стрелок должны быть направлены в сторону последних. Для удобства соедините все кружки, не имеющие предшественников, с кружком «старт», а все кружки, не имеющие последователей, – с кружком «финиш».

Определение критического пути.Обычно на диаграмме существует несколько различных путей от старта до финиша, определяемых как последовательности зависимых операций. Чтобы вычислить время прохождения по некоторому пути, следует просуммировать длительности всех лежащих на нем операций. Критический путь – это наиболее долгий путь от старта до финиша. Он показывает минимальное время, необходимое для выполнения проекта. По сути, критический путь – это маршрут, представляющий собой «узкое место» проекта и в первую очередь требующий неусыпного внимания.

В то время как в малых проектах суммирование длительностей операций не вызывает сложностей, в крупных оно становится обременительным. Поэтому в последнем случае предпочтительнее использовать другой способ вычисления критического пути – процедуру прямого/обратного прохода [16]. Пусть, например, имеется дата старта проекта. Тогда для каждой операции существует наиболее ранняя дата старта (ES). Если время выполнения операции равно t, то наиболее ранняя дата финиша этой операции (EF) вычисляется как EF = ES + t. На рис. 6.5 показано, как осуществляется прямой проход для вычисления дат ES и EF для каждой операции. Процесс (в движении слева направо) выглядит следующим образом:

•дата раннего старта операции – это наибольшая (наиболее поздняя) дата среди дат раннего финиша всех ее непосредственных предшественников;

•дата раннего финиша – это сумма даты раннего старта и длительности выполнения операции.

Предположим теперь, что вы хотите завершить проект ко времени раннего финиша проекта. В этом случае определите понятие позднего финиша (LF – наиболее позднее время, в которое может быть завершен проект), так чтобы дата его окончания не превысила дату раннего финиша. Следовательно, LF = EF. По аналогии допустимо определить дату позднего старта (LS) как LF – t, где t – длительность выполнения операции. Основываясь на приведенных положениях, вы можете выполнить обратный проход справа налево для расчета каждой операции (см. рис. 6.5). Итак:

•дата позднего финиша операции – это наименьшая (наиболее ранняя) дата среди дат позднего старта всех ее непосредственных последователей;

•дата позднего старта – это разность даты позднего финиша и длительности выполнения операции.

Теперь, когда прямой и обратный проходы завершены, отметьте следующее. На рис. 6.5 показано, что даты раннего и позднего старта равны не для всех операций. Разность между датами позднего и раннего старта (или между датами позднего и раннего финиша) называетсяполным временным резервомоперации. Полный временной резерв – это максимальный промежуток времени, на который вы можете задержать выполнение операции относительно даты ее раннего старта без срыва срока завершения проекта. Другая разновидность временного резерва – свободный временной резерв.Он равен промежутку времени, на который вы вправе задержать выполнение операции относительно даты ее раннего старта без смещения даты раннего старта любой операции, являющейся ее непосредственным последователем. Операция с положительным полным временным резервом может иметь свободный временной резерв или не иметь его. В любом случае свободный резерв не должен превышать полный. Итак, свободный временной резерв равен разности между датой раннего финиша операции и наименьшей (наиболее ранней) датой среди дат раннего старта всех ее непосредственных последователей. В нашем примере (см. рис. 6.5) операции B и D имеют свободный временной резерв, равный 5 и 15 дням соответственно, а все остальные операции обладают нулевым свободным резервом. Для чего же нужны два вида временного резерва?

Операции, лежащие на критическом пути, имеют нулевой временной резерв и называютсякритическими операциями[25]. На рис. 6.5 единственный критический путь показан утолщенными стрелками. Однако критических путей может быть несколько, особенно в проектах, выполняющихся в режиме быстрого прохода. Операция с нулевым полным временным резервом имеет фиксированное запланированное (внесенное в расписание) время старта, u1090 то есть ES = LS. Как следствие, задержка старта операции означает задержку старта проекта. Именно поэтому такие операции называются критическими.Напротив, операции с положительным полным временным резервом предоставляют определенную гибкость. Например, допустимо ослабить пиковые нагрузки в проекте (растянуть их во времени) за счет смещения операций в сторону дат позднего старта – и это не повлияет на время завершения проекта. Однако эта гибкость может быстро исчезнуть. Рассмотримоколокритический путь– путь с очень малым полным временным резервом. Околокритические пути требуют почти столько же внимания и управления, сколько критические. Если допустить скольжение операции, находящейся на околокритическом пути, ее малый полный временной резерв будет быстро израсходован, и путь превратится в критический. В случае свободного временного резерва мы можем задержать старт операции на время, равное (или меньшее) свободному резерву без нарушения дат старта или резервов последующих операций.

Пересмотр и уточнение.Внимательно посмотрите на черновой вариант своей диаграммы и ответьте на следующие вопросы.

•Не оказалась ли упущенной (по забывчивости или иной причине) какая-либо важная операция?

•Логично ли упорядочены операции?

•Имеют ли длительности операций разумные значения?

•Календарное планирование проекта выполнено в режиме ограничения по времени или по ресурсам? (см. врезку «Ограничение по времени или по ресурсам»)

Несмотря на тот факт, что фирма Intel весьма заинтересована в скорейшем выходе на рынок с новым продуктом, менеджеры проектов при разработке расписаний вынуждены учитывать проблему взаимоотношений между временем и ресурсами: как бы быстро они ни хотели выполнить проект, доступность ресурсов ограничена. Таким образом, выделяются два класса расписаний [4]:

• расписания, ограниченные временем. Проект должен быть завершен к определенному сроку при минимальном использовании ресурсов. В данном случае критическим фактором является время, а не ресурсы. Как правило, это проекты, которые имеют высокий приоритет;

• расписания, ограниченные ресурсами. Проект нужно завершить как можно быстрее, но затратив не более определенного количества ресурсов. В таком случае критическим фактором уже являются ресурсы, а не время. Как правило, это проекты, которые имеют низкий приоритет.

Между двумя крайними случаями расположены проекты с выравниванием ресурсов, имеющие средние (промежуточные) приоритеты. В таких проектах после разработки расписания задачи перемещают в допустимых временных границах, чтобы добиться более равномерного использования ресурсов. Пока руководство четко определяет, к какой группе относится каждый проект, менеджеры не испытывают проблем, поскольку большая часть коммерчески доступного программного обеспечения управления проектами уже содержит алгоритмы, позволяющие разрабатывать расписания для любой из трех названных ситуаций. Проблемы возникают, когда руководитель обязывает менеджеров выполнить проект к конкретному сроку, но при этом выделяет недостаточное количество ресурсов. Столкнувшись с таким системным ограничением [8], менеджеры вынуждены самостоятельно изыскивать ресурсы. В результате они работают сутки напролет, убеждая членов команды проекта поступать так же, и лавируют, лавируют, лавируют… В большинстве случаев им сопутствует успех. В конце концов, корпоративные принципы Intel направлены прежде всего на обеспечение производительности.

Рис. 6.5.Прямой и обратный проходы

А теперь настало время ответить на ряд вопросов и внести необходимые коррективы. Если компания участвует в конкурентной гонке и критическим параметром является время, то именно сейчас надо проверить, нельзя ли сократить длительность проектов. Единственный способ сделать это – постараться сократить операции, лежащие на критическом пути, с помощью быстрого прохода либо сжатия длительности, а также посредством их комбинации [18]. Следует отметить, что быстрый проход или сжатие применительно к некритическим операциям не имеют смысла, поскольку не уменьшат длительность критического пути (и, как следствие, общее время выполнения проекта).

Быстрый проход означает чередование жестких и мягких зависимостей, изменяя логику диаграммы посредством устранения изначально существовавших зависимостей и создания новых. В этом процессе длительности операций и объем ресурсов остаются прежними. Иными словами, быстрый проход связан с изъятием операций с критического пути и их перекрывающимся выполнением.

Сжатие означает сокращение длительности операций, лежащих на критическом пути, без изменения взаимозависимостей между ними. Этого можно добиться, выделив для выполнения операции больше людей, организовав сверхурочные работы, используя другое оборудование и т. д. Однако сначала следует рассчитать, перевешивают ли получаемые выгоды стоимость подобного ускорения проекта. Для большинства проектов, где наиболее важным показателем является время выхода на рынок, ответ – да (см. раздел «Сжатие расписания» главы 12).

• Если вам необходимо ускорить расписание, делайте это посредством быстрого прохода или сжатия.

• Будьте осторожны! Ускорение расписания может увеличить число критических операций. Если раньше критическими были около 10% от общего количества операций, то в сегодняшних быстрых расписаниях таковыми являются от 40 до 50%.

• Распределите основные контрольные события по диаграмме. Это поможет увидеть как лес (контрольные события), так и деревья (операции).

• Применяйте цветовую маркировку операций, выполняемых различными поставщиками ресурсов, чтобы показать взаимодействия между ними и обеспечить координирование.

• Разрабатывайте шаблоны МКП-диаграмм, а затем используйте их логически непротиворечивым образом при составлении расписаний для новых проектов.

Когда использовать.Инструмент критического пути изначально был разработан для больших, сложных и кросс-функциональных проектов [19]. Даже в наши дни это основная сфера применения данного метода в силу его способности работать с большим количеством операций и их взаимозависимостей, акцентируя внимание на наиболее критических точках [20]. С распространением знаний об управлении проектами вообще и о методе критического пути в частности обычным делом стало его использование и в более малых проектах.

Очень хорошо зарекомендовал себя МКП в сочетании с диаграммами Гантта (см. раздел «Диаграмма Гантта»). Извлечение из обширной МКП-диаграммы операций, подлежащих выполнению в ближайшие недели, представление их в формате диаграммы Гантта, и вручение этих фрагментов диаграммы лицам, ответственным за выполнение соответствующих работ, дает возможность получить и использовать ясные краткосрочные расписания, отражающие ближайшую перспективу.

Время использования.Опытной небольшой команде на построение МКП-диаграммы, содержащей 250 операций, может потребоваться один-два дня. Рост численности команды усложняет взаимодействие между ее членами и, как следствие, приводит к увеличению необходимого времени. Применение в качестве отправной точки шаблона расписания позволяет сократить время разработки.

•Не допускайте, чтобы МКП-диаграмма управляла вами. Это лишь расписание, и оно не примет решения за вас.

•Не считайте МКП-диаграмму истиной в последней инстанции. Если существует лучший способ составления расписания – воспользуйтесь им!

•Не отбрасывайте диаграмму сразу же, как только сроки выполнения операций начинают скользить. Пересмотрите ее, обновите, усовершенствуйте – и применяйте снова!

Выгоды.Наличие МКП-расписания помогает менеджеру получать информацию об общем времени выполнения, оценивать последовательность операций, обеспечивать необходимые ресурсы, отслеживать критические участки или измерять прогресс проекта (или его отсутствие). Этого легче достичь, если соблюдать некоторые правили (см. врезки «Советы по МКП-диаграмме» и «Три “не” для МКП-диаграмм»).

Преимущества и недостатки.МКП-диаграмма обеспечивает следующие преимущества:

•графическое представление. Значение диаграммы легко объяснить даже дилетантам на основе сетевого графика проета, который в явном виде отображает технологический порядок работ. Вычисления не представляют сложности и могут быть быстро выполнены с помощью современных персональных компьютеров;

•интуитивная логика. Диаграмма просто и недвусмысленно отображает зависимости в сложной совокупности операций, составляющих проект, показывая, какие операции должны быть завершены, прежде чем будут начаты другие;

•акцент на высшем приоритете.МКП-диаграмма привлекает внимание к небольшой группе операций, имеющих критическое значение для соблюдения времени завершения проекта, что значительно повышает точность расписания и надежность его контроля.

Из недостатков МКП-диаграммы могут быть названы следующие:

•она слишком витиевата для тех, кто использует ее впервые.Множество операций, выглядящих как паутина взаимосвязанных путей, способны дезориентировать новичка, поскольку затрудняют понимание. Один из менеджеров сказал: «Когда я воспользовался методом МКП в первый раз, мне на ум пришло сравнение с усеянным птичьими следами полем, совершенно не поддающимся расшифровке»;

•она не привязывает события к конкретным датам, так как не содержит временной шкалы.Диаграмма, разумеется, сопровождается таблицей, в которой указаны сроки, однако современные менеджеры проектов, которым никогда ни на что не хватает времени, но от которых постоянно требуются скорость и эффективность, считают, что невозможность быстро проверить даты и временные резервы снижает ее ценность;

•она становится перенасыщенной,если применяется к очень динамичному проекту, где частые изменения – в порядке вещей. Как следствие, обновление и изменение расписания может оказаться очень времяемким.

Вариации.МКП-диаграмма, приведенная в данной главе, имеет формат AON («операции в узлах»). Существуют и другие форматы МКП: АОА («операции на стрелках»), PERT (методика оценивания и рассмотрения программ) и PDM (диаграмма предшествования). В методе АОА операции показываются в виде стрелок, соединенных между собой кружками (или точками), которые обозначают последовательностные зависимости. Таким образом, все непосредственные предшественники операции ведут к кружку, находящемуся в хвосте стрелки, а все непосредственные последователи ответвляются от кружка в острие стрелки. Таким образом, кружок становится событием, где завершаются все ведущие к нему операции.

МКП очень похож на PERT [21], исключая тот факт, что для расчета ожидаемой длительности операции МКП использует детерминистские оценки, a PERT – средневзвешенные, вычисляемые по формуле:

где а– оптимистическая оценка длительности;

b– пессимистическая оценка длительности;

m– наиболее вероятная оценка длительности.

Метод PERT использовался главным образом в исследовательских проектах и проектах разработки, в то время как МКП, изначально предназначенный для строительной индустрии, распространился и в других предметных областях.

PDM – это сеть «операции в узлах», позволяющая вводить между двумя операциями опережения и задержки (см. раздел «Диаграмма «операции на стрелках» во временном масштабе»). С ее помощью упрощают процедуру отображения разветвленных и сложных зависимостей, имеющих место в реальных проектах, что обеспечивает методу PDM широкую применимость в различных отраслях и дает ему преимущество перед методами МКП и PERT (эти методы позволяют вводить опережения и задержки только путем расщепления операций на подоперации, что ведет к значительному увеличению количества операций в сети и усложнению управления ей).

Адаптация МКП-диаграммы.В данном разделе мы описали обобщенный вид МКП-диаграммы. Для того чтобы получить максимальную выгоду, вам следует адаптировать ее к конкретным проектным нуждам. Ниже приводятся некоторые примеры такой подстройки.

В данном разделе мы рассмотрели диаграмму по методу критического пути (МКП-диаграмму). Этот инструмент отображает операции проекта в виде узлов или стрелок, определяя, какие из них являются критическими в смысле оказываемого ими влияния на дату завершения проекта. Разработанный для больших, сложных и кросс-функциональных проектов, метод критического пути сейчас используется и в малых проектах. Наличие МКП-расписания помогает менеджеру оценить общее время реализации проекта, обеспечить проект необходимыми ресурсами, отслеживать критические ресурсы и измерять ход исполнения. Список ключевых соображений, касающихся построения МКП-диаграммы, изложен во врезке «Проверка МКП-диаграммы».