Применение обобщенных сетевых моделей в управлении проектами – полное руководство по написанию курсовой работы

Введение. Актуальность, цели и задачи курсовой работы

Управление проектами в современной экономике является ключевой дисциплиной, позволяющей структурировать и реализовывать сложные инициативы. Центральную роль в этом процессе играет сетевое планирование — класс прикладных методов, обеспечивающий детальный анализ и контроль сроков выполнения работ. Однако, несмотря на десятилетия развития, в этой области сохраняется серьезная проблема.

Существует значительный разрыв между развитием теории и практикой применения теоретических результатов. С середины XX века наукой предложен широкий спектр сетевых моделей с огромными функциональными возможностями, но на практике компании часто ограничиваются упрощенными подходами. Выбор адекватного метода для конкретного проекта становится нетривиальной задачей для руководителя, что напрямую влияет на эффективность управления.

Актуальность данного исследования обусловлена тем, что именно обобщенные сетевые модели (ОСМ) представляют собой наиболее перспективное направление для преодоления этого разрыва. Они обладают гибкостью, необходимой для описания сложных, нелинейных и рискованных проектов, характерных для инновационной деятельности, IT-сферы и НИОКР.

Исходя из этого, была сформулирована следующая структура исследования.

• Цель работы: Исследовать и наглядно продемонстрировать применение обобщенных сетевых моделей как эффективного инструмента для планирования и анализа современных проектов.
• Задачи работы:
  1. Изучить теоретические основы и ключевые концепции сетевого планирования.
  2. Провести детальный сравнительный анализ классических (CPM, PERT) и обобщенных (GERT) методов, выявив их сильные стороны и ограничения.
  3. Разработать и проанализировать практический пример построения обобщенной сетевой модели для гипотетического проекта.

Таким образом, объектом исследования выступает процесс управления проектами, а предметом — обобщенные сетевые модели и методология их применения для повышения точности планирования и контроля.

Глава 1. Теоретические основы сетевого планирования в управлении проектами

Сетевое планирование представляет собой мощный инструментарий для управления проектами, позволяющий графически и математически описывать комплекс работ. Его ключевая задача — обеспечить руководителя проекта надежной информацией для принятия обоснованных решений. Основные цели сетевого планирования включают сокращение до минимума общей продолжительности проекта и оптимизацию распределения имеющихся ресурсов.

В основе методологии лежит сетевая модель (или сетевая диаграмма) — графическое представление проекта, которое наглядно отображает все его составляющие и их технологическую последовательность. Ключевыми элементами такой модели являются:

• Работа — конкретное действие или процесс, требующий времени и ресурсов (например, «разработка дизайна», «тестирование модуля»).
• Событие — момент завершения одной или нескольких работ, служащий отправной точкой для начала следующих.
• Путь — любая непрерывная последовательность работ от начального до конечного события проекта.

Существует два основных подхода к графическому построению моделей:

1. «Вершина-событие» (PERT-диаграмма): В этом типе диаграмм работы изображаются в виде стрелок (дуг), а события — в виде кружков (вершин). Этот подход исторически был одним из первых.
2. «Вершина-работа» (диаграмма предшествования): Здесь, наоборот, работы изображаются вершинами (прямоугольниками), а стрелки показывают лишь логические связи между ними. Этот метод более популярен сегодня из-за своей гибкости.

Подходы к оценке времени работ также делятся на детерминированные, где длительность каждой работы считается точно известной величиной, и вероятностные, где длительность задается в виде диапазона возможных значений. Именно эта гибкость превращает сетевую модель в мощный аналитический инструмент. Она позволяет не просто составить план, а объективно оценивать сроки, выявлять «узкие места», расставлять приоритеты и эффективно управлять изменениями в ходе реализации проекта.

1.1. Анализ классических методов. Сравнительная характеристика CPM и PERT

Исторически первыми и наиболее известными методами сетевого анализа стали CPM и PERT. Несмотря на общую цель, они базируются на разных предпосылках и предназначены для разных типов проектов.

Метод критического пути (CPM) — это детерминированный подход. Он предполагает, что длительность каждой работы в проекте известна и фиксирована. Главное понятие метода — критический путь. Это самая длинная по продолжительности непрерывная последовательность работ от начала до конца проекта. Именно длительность критического пути определяет минимальный срок завершения всего проекта. Любая задержка работы на критическом пути неминуемо ведет к задержке всего проекта. Работы, не лежащие на этом пути, имеют временные резервы, что дает менеджеру гибкость в распределении ресурсов. Сильные стороны CPM — простота и наглядность. Слабая — полное игнорирование неопределенности, что делает его малопригодным для инновационных проектов.

Метод оценки и пересмотра планов (PERT) был разработан для управления сложными НИОКР-проектами с высокой степенью неопределенности. Его ключевое отличие — вероятностный подход. Для каждой работы экспертно определяются три оценки времени: оптимистическая, наиболее вероятная и пессимистическая. На их основе рассчитывается ожидаемая продолжительность и дисперсия, что позволяет оценить вероятность завершения проекта к заданному сроку. Главное преимущество PERT — учет рисков и неопределенности. Однако он сложнее в расчетах и базируется на ряде статистических допущений.

Эти два метода заложили фундамент сетевого планирования, но их ограничения стали очевидны с усложнением проектов в современном мире.

Для наглядности представим их ключевые различия в виде таблицы.

Сравнительный анализ методов CPM и PERT

Критерий	Метод критического пути (CPM)	Метод оценки и пересмотра планов (PERT)
Оценка времени	Детерминированная (одно точное значение)	Вероятностная (три оценки)
Основной фокус	Оптимизация по критерию «время-стоимость»	Управление временем и неопределенностью
Область применения	Строительство, производство (типовые проекты)	НИОКР, разработка новых продуктов (уникальные проекты)

В итоге, можно заключить, что классические методы, будучи полезными для относительно простых и предсказуемых проектов, не способны адекватно описать всю сложность современных процессов, где возможны альтернативные сценарии, повторные работы и сложные логические зависимости.

1.2. Обобщенные сетевые модели как перспективный инструмент. Преимущества GERT

Ответом на ограничения классических подходов стало появление обобщенных сетевых моделей (ОСМ). Эти модели представляют собой эволюционное развитие идей сетевого планирования, разработанное для описания проектов с высокой степенью сложности и стохастичности.

Ключевое преимущество ОСМ в том, что они позволяют учесть все существующие типы взаимосвязей между работами. Если в классических моделях доминирует связь «конец-начало» (следующая работа начинается после окончания предыдущей), то обобщенные модели легко оперируют и другими типами зависимостей: «начало-начало», «конец-конец», а также позволяют создавать временные заделы (лаги) между работами.

Наиболее ярким и мощным представителем этого класса является метод графической оценки и анализа (GERT). Его уникальность и превосходство заключаются в следующих возможностях:

• Вероятностная реализация узлов: В GERT-сетях можно моделировать ситуации, когда некоторые этапы могут быть выполнены, а могут и не понадобиться вовсе. Например, узел «Тестирование» может с определенной вероятностью вести к узлу «Релиз», а с другой — к узлу «Доработка».
• Возможность создания циклов: GERT позволяет описывать процессы, где возможен возврат на предыдущие этапы. Классический пример — отправка продукта на доработку. Это фундаментально невозможно в сетях CPM и PERT, которые по определению являются ациклическими.
• Множественные типы ветвления: Узлы в GERT-сети могут требовать для своего начала выполнения не всех, а лишь некоторых из предшествующих работ, что позволяет моделировать сложные логические условия.

Именно эти особенности делают GERT идеальным инструментом для проектов, где результат не предопределен. Например, в научном исследовании эксперимент может дать как положительный результат, ведущий к следующему этапу, так и отрицательный, требующий пересмотра гипотезы и возврата к началу. Описать такую ситуацию с помощью CPM или PERT невозможно.

Можно с уверенностью утверждать, что обобщенные сетевые модели, и GERT в частности, являются наиболее перспективным и адекватным инструментом для анализа и управления сложными, инновационными проектами, точно отражая их стохастическую природу.

Глава 2. Практическое применение обобщенных сетевых моделей. Методология расчета

Переход от теории обобщенных моделей к их практическому применению требует четкой методологии. Построение и анализ такой модели — это итеративный процесс, который можно разбить на несколько последовательных шагов. Принятие решений является главным компонентом систем управления проектами, и данный алгоритм призван обеспечить руководителя качественной информацией для этого.

Общая последовательность действий выглядит следующим образом:

1. Определение перечня работ: Составление исчерпывающего списка всех задач, которые необходимо выполнить в рамках проекта.
2. Оценка временных параметров: Для каждой работы определяются вероятностные оценки длительности (как в методе PERT).
3. Установление взаимосвязей: Определение логической последовательности работ, включая возможные циклы и ветвления.
4. Графическое построение модели: Визуализация проекта в виде GERT-диаграммы.
5. Расчет параметров и анализ: Вычисление вероятности реализации различных сценариев, ожидаемого времени завершения и определение критических областей.

В качестве «учебного» примера для демонстрации возьмем гипотетический проект «Разработка и запуск нового мобильного приложения». Он включает этапы дизайна, разработки, многократного тестирования и маркетингового продвижения — идеальная среда для применения GERT.

Важно отметить, что ручные расчеты GERT-сетей могут быть чрезвычайно трудоемкими. Поэтому применение компьютерных технологий и специализированного ПО (например, MS Project с надстройками, Primavera или специализированные пакеты для стохастического моделирования) играет решающую роль, значительно ускоряя процесс анализа.

После построения модели важным аспектом является ее оптимизация. Руководитель может оптимизировать модель по разным критериям: время, стоимость, ресурсы. Часто возникает задача поиска компромисса «время-стоимость». Например, чтобы сократить общую продолжительность проекта, можно вложить дополнительные средства в ускорение критических работ, но это неизбежно увеличит бюджет.

2.1. Построение и анализ сетевой модели на конкретном примере

Продемонстрируем применение методологии на нашем проекте «Разработка и запуск нового мобильного приложения».

Шаг 1 и 2: Список работ и их параметры. Сначала составляется детальная таблица работ с их вероятностной длительностью и предшественниками.

Перечень работ по проекту мобильного приложения

Код	Наименование работы	Предшественник	Длительность (дни)
A	Разработка ТЗ	—	5-7
B	Проектирование UI/UX	A	10-15
C	Согласование дизайна	B	2-4
D	Разработка Backend	C	20-30
E	Разработка Frontend	C	20-25
F	Интеграционное тестирование	D, E	5-10

Шаг 3 и 4: Построение GERT-диаграммы. На этом этапе мы визуализируем логику. Например, после работы «С (Согласование дизайна)» возникает ветвление: с вероятностью 0.8 дизайн утверждается и начинаются работы D и E. С вероятностью 0.2 он отправляется на доработку, что создает цикл, возвращая процесс к работе B. Аналогичный цикл создается на этапе «F (Интеграционное тестирование)», который с вероятностью 0.3 может потребовать возврата к разработке (D, E).

Шаг 5: Расчеты и анализ. С помощью специализированного ПО мы можем рассчитать ключевые показатели:

• Вероятность успешной реализации проекта с первого раза (без циклов доработки) может составить, например, 56%.
• Ожидаемое время завершения проекта с учетом возможных доработок — не 60 дней, как в идеальном сценарии, а 78 дней.
• Критический путь в GERT-сети становится не просто линией, а «критической зоной», включающей этапы с наибольшей вероятностью повторения, такие как тестирование.

Анализ и оптимизация. Полученные данные дают бесценную информацию. Мы видим, что наибольший риск срыва сроков связан не с самой долгой работой, а с циклом доработки на этапе тестирования. На основе этого можно принять управленческое решение: например, при оптимизации по времени выделить дополнительные ресурсы на работы D и E, чтобы повысить качество кода и снизить вероятность возврата на доработку с 30% до 10%. Это может незначительно увеличить стоимость этих работ, но кардинально сократит общую ожидаемую продолжительность проекта.

Заключение. Ключевые выводы и рекомендации

В начале данной курсовой работы была поставлена цель исследовать и продемонстрировать применение обобщенных сетевых моделей для эффективного управления проектами. Проведенный анализ и практическое моделирование позволяют сделать ряд ключевых выводов в соответствии с поставленными задачами.

1. Вывод 1: Сетевое планирование является неотъемлемой и мощной частью современного управления проектами. Оно предоставляет аналитический аппарат для объективной оценки сроков, оптимизации ресурсов и принятия обоснованных управленческих решений.
2. Вывод 2: Классические методы, такие как CPM и PERT, заложили основу методологии. Они остаются эффективными для простых, типовых проектов с высокой степенью определенности, однако их возможности существенно ограничены при столкновении со сложными логическими связями, альтернативными сценариями и неопределенностью.
3. Вывод 3: Обобщенные сетевые модели, и в частности метод GERT, предоставляют значительно более гибкий и мощный аппарат для анализа. Возможность моделировать вероятностное ветвление и циклические возвраты на доработку позволяет адекватно отражать реалии сложных инновационных проектов, что было наглядно доказано на практическом примере.

Таким образом, главный тезис работы подтвержден: практическое применение GERT-модели доказало ее состоятельность и превосходство в анализе проектов со стохастическим характером.

На основе исследования можно сформулировать следующие практические рекомендации для руководителей проектов:

• Не ограничиваться классическими методами CPM и PERT при работе над сложными или инновационными проектами. Проводить предварительный анализ проекта на предмет наличия неопределенности, циклов и ветвлений.
• Активно внедрять в практику управления GERT-моделирование, используя доступное специализированное программное обеспечение для анализа рисков и поиска скрытых «узких мест» проекта.
• Использовать результаты GERT-анализа не как статичный план, а как динамический инструмент для принятия решений по превентивному распределению ресурсов в наиболее рискованные зоны проекта.

Список использованной литературы

(Раздел оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ или методическими указаниями вашего вуза. Ниже приведен примерный формат и состав списка)

1. Мазур И. И., Шапиро В. Д., Ольдерогге Н. Г. Управление проектами: Учебное пособие / Под общ. ред. И. И. Мазура. — 8-е изд., стер. — М.: Омега-Л, 2013. — 960 с.
2. Новиков Д. А. Управление проектами: организационные механизмы. — М.: ПМСОФТ, 2007. — 140 с.
3. Ципес Г.Л., Товб А.С. Управление проектами: стандарты, методы, опыт. 2-е изд., стер. — М.: Олимп-Бизнес, 2009. — 240 с.
4. Алавердов А. Р. Управление персоналом: Учебное пособие. — М.: Маркет ДС, 2011. — 304 с.
5. Веснин В. Р. Управление персоналом. Теория и практика: учеб. — М.: Проспект, 2010. — 688 с.
6. Кибанов А. Я., Дуракова И. Б. Управление персоналом организации: стратегия, маркетинг, интернационализация. — М.: ИНФРА-М, 2011. — 301 с.
7. Phillips, J. P-H. GERT, a technique for management. // Journal of the Operational Research Society. – 1978. – Vol. 29, No. 3. – P. 239–247.

Список источников информации

1. Управление проектами. /И. И. Мазур, В. Д. Шапиро и др. Справочное пособие/Под редакцией И. И. Мазура и В. Д. Шапиро. – М.: Высшая школа, 2001 — 875 с.
2. Руководство к Своду знаний по управлению проектами (Руководство PMBOK®) – Четвёртое издание 2008. – 496 с.
3. Автоматизация поставок в процессе планирования и реализации проекта с использованием логистики и новых формальных средств /О.Г. Алаева, С. А. Костина, Г. Д. Костина // Экономические и социально-гуманитарные исследования – 2015. — Выпуск № 4 (8) – С. 31-35.
4. Воропаев В. И. Модели и методы календарного планирования в автоматизированных системах управления строительством. М.: Стройиздат, — 1975. — 230 с.
5. Голенко Д. И. Статистические методы сетевого планирования и управления. М., Наука – 1969. 400 c.
6. Дульзон, A. A. Управление проектами: учебное пособие / А. А. Дульзон; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – 3-е изд., перераб. и доп. – Toмск : Изд-во Томского политехнического университета, — 2010. – 334 с.
7. Заренков В. А. Управление проектами: Учеб. пособие. — 2-е изд. -М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, — 2006. — 312 с.
8. Новиков Д. А. Управление проектами: организационные механизмы. – М.: ПМСОФТ, 2007. – 140 с.
9. Авербах Л. И., Воропаев В. И., Гельруд Я. Д. Моделирование задач планирования и управления проектами в условиях риска и неопределённости с использованием циклической альтернативной сетевой модели // Российская Ассоциация Управления Проектами “СОВНЕТ”.[Электронный текст] – Режим доступа: http://www.sovnet.ru.
10. Руководство к Своду знаний по управлению проектами (Руководство PMBOK®) — Четвёртое издание 2008. – 496 с.
11. International Competence Baseline of the International Project Management Association (ICB IPMA) [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.cfin.ru/itm/project/standards.shtml
12. Современный энциклопедический словарь [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://encyclopediadic.slovaronline.com/
13. Управление проектами: учебник для бакалавров / А. И. Балашов, Е. М. Рогова, М. В. Тихонова, Е. А. Ткаченко; под ред. Е. М. Роговой. — М. : Издательство Юрай, — 2013. — 383 с.
14. ГОСТ Р ИСО 10006–2005 Системы менеджмента качества. Руководство по менеджменту качества при проектировании [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://pmworld.psmconsulting.ru/info/standarts/iso-10006