Zastosowanie symulacji Monte Carlo do zarządzania ryzykiem przedsięwzięcia z wykorzystaniem metod sieciowych PERT i CPM

Transkrypt

1 SZKOŁA GŁÓWNA HANDLOWA w Warszawie STUDIUM MAGISTERSKIE Kierunek: Metody ilościowe w ekonomii i systemy informacyjne Karol Walędzik Nr albumu: Zastosowanie symulacji Monte Carlo do zarządzania ryzykiem przedsięwzięcia z wykorzystaniem metod sieciowych PERT i CPM Praca magisterska napisana w Katedrze Systemów Zarządzania pod kierunkiem naukowym dr Krzysztofa Hejduka Warszawa 2008

2

3 Spis treści WSTĘP... 7 I ELEMENTY ZARZĄDZANIA PROJEKTAMI PODSTAWOWE POJĘCIA Z DZIEDZINY ZARZĄDZANIA PROJEKTAMI DEFINICJA PROJEKTU PARAMETRY PROJEKTU Parametry projektu: zakres Parametry projektu: jakość Parametry projektu: koszt Parametry projektu: czas Parametry projektu: zasoby Trójkąt zakresu projektu ZARZĄDZANIE PROJEKTEM Zarządzanie projektem: definiowanie (inicjowanie) Zarządzanie projektem: planowanie Zarządzanie projektem: wykonanie planu Zarządzanie projektem: kontrola Zarządzanie projektem: zamykanie projektu OBSZARY WIEDZY ZARZĄDZANIA PROJEKTAMI STRUKTURA PRAC PROJEKTU Struktura prac projektu definicja Zastosowanie struktury prac projektu Techniki tworzenia struktury prac projektu Podejścia do dekompozycji działań struktury prac projektu Kryteria oceny kompletności struktury prac projektu II METODY SIECIOWE CPM I PERT METODA ŚCIEŻKI KRYTYCZNEJ (CPM) METODA ŚCIEŻKI KRYTYCZNEJ - DEFINICJE... 35

4 2.2 ZASTOSOWANIE CPM Diagram sieci projektu Wyznaczenie najwcześniejszych i najpóźniejszych czasów rozpoczęcia i zakończenia czynności Ścieżka krytyczna PERT ORAZ METODA ŁAŃCUCHA KRYTYCZNEGO DEFINICJE PERT Metoda łańcucha krytycznego PROCEDURA ZASTOSOWANIA METODY ŁAŃCUCHA KRYTYCZNEGO Tworzenie harmonogramu terminów najwcześniejszych w metodzie łańcucha krytycznego Przejście do harmonogramu terminów najpóźniejszych w metodzie łańcucha krytycznego Rozwiązywanie konfliktów zasobów w metodzie łańcucha krytycznego Zarządzanie buforami III ZARZĄDZANIE RYZYKIEM PROJEKTU ZARZĄDZANIE RYZYKIEM PROJEKTU ZARZĄDZANIE RYZYKIEM PROJEKTU - DEFINICJE PODSTAWOWE ETAPY ZARZĄDZANIA RYZYKIEM PROJEKTU PROCESY ZARZĄDZANIA RYZYKIEM PROJEKTU WEDŁUG PMI PLANOWANIE ZARZĄDZANIA RYZYKIEM Narzędzia i techniki Rezultaty IDENTYFIKACJA RYZYK Narzędzia i techniki Rezultaty JAKOŚCIOWA ANALIZA RYZYKA Techniki i narzędzia Rezultaty ILOŚCIOWA ANALIZA RYZYK Techniki i narzędzia... 63

5 Rezultaty PLANOWANIE REAKCJI NA RYZYKA Techniki i narzędzia Rezultaty MONITOROWANIE I KONTROLA RYZYKA Techniki i narzędzia Rezultaty SYMULACJA MONTE CARLO W ZARZĄDZANIU RYZYKIEM PROJEKTU SYMULACJA MONTE CARLO ZASTOSOWANIE SYMULACJI MONTE CARLO W ZARZĄDZANIU RYZYKIEM PROJEKTU IV ZASTOSOWANIE SYMULACJI MONTE CARLO W ZARZĄDZANIU RYZYKIEM PROJEKTU PROPOZYCJA I IMPLEMENTACJA METODY ORAZ STUDIUM PRZYPADKU MODEL SYMULACYJNY ORAZ AUTORSKA APLIKACJA MODEL SYMULACYJNY - DANE WEJŚCIOWE Sposób opisu projektu w autorskim modelu Sposób opisu diagramu sieci projektu w autorskim modelu Sposób opisu grup działań w autorskim modelu Sposób opisu ryzyka w autorskim modelu Sposób opisu rozkładów zmiennych losowych w autorskiej aplikacji PROCES SYMULACJI Z WYKORZYSTANIEM AUTORSKIEJ APLIKACJI I DANE WYNIKOWE ZASTOSOWANIE AUTORSKIEJ APLIKACJI STUDIUM PRZYPADKU: ZASTOSOWANIE SYMULACJI MONTE CARLO W ZARZĄDZANIU RYZYKIEM PROJEKTU IT OPIS PRZEDSIĘWZIĘCIA STUDIUM PRZYPADKU: PROJEKT IMPLEMENTACJI I WDROŻENIA SYSTEMU WSPOMAGANIA SPRZEDAŻY Studium przypadku: struktura prac projektu Studium przypadku: diagram sieci projektu Studium przypadku: ilościowa analiza działań Studium przypadku: wybrane ryzyka projektu STUDIUM PRZYPADKU: ZASTOSOWANIE SYMULACJI W MONTE CARLO W ZARZĄDZANIU RYZYKIEM PROJEKTU IT SYMULACJE... 96

6 9.1 SYMULACJA: SCENARIUSZ I - BRAK RYZYK SYMULACJA: SCENARIUSZ II - BIERNA AKCEPTACJA RYZYK SYMULACJA: SCENARIUSZ III - POSZERZENIE ZESPOŁU PROJEKTOWEGO SYMULACJA: SCENARIUSZ IV - ŁAGODZENIE RYZYK ZEWNĘTRZNYCH PODSUMOWANIE WYNIKÓW SYMULACJI Normalność empirycznego rozkładu zmiennej losowej czasu trwania projektu Rezultaty symulacji i ocena ich przydatności SZCZEGÓŁOWE WYNIKI SYMULACJI PODSUMOWANIE ZAŁĄCZNIKI AUTORSKA APLIKACJA INFORMACJE TECHNICZNE AUTORSKA APLIKACJA DANE WEJŚCIOWE BIBLIOGRAFIA SPIS ILUSTRACJI SPIS TABEL

7 Wstęp Tematyką pracy jest zastosowanie symulacji Monte Carlo wraz z metodami sieciowymi PERT i CPM w procesie zarządzania ryzykiem przedsięwzięcia, czyli potocznie projektu. PERT i CPM są uznanymi narzędziami stosowanymi z dobrym skutkiem do zarządzania projektami już od kilkudziesięciu lat. Symulacje Monte Carlo to klasa symulacji polegających na wielokrotnym powtarzaniu analizy modelu badanego procesu z kolejnymi zestawami realizacji zmiennych losowych stanowiącymi dane wejściowe. Celem niniejszej pracy jest próba analizy przydatności symulacji Monte Carlo bazujących na tradycyjnych metodach sieciowych w zarządzaniu ryzykiem projektu. Na tej podstawie sformułowana zostanie rekomendacja dotycząca wykorzystywania (lub nie) tego narzędzia w praktyce. Jako sposób realizacji postawionych celów opracowany zostanie własny model symulacyjny oraz zaimplementowana zostanie korzystająca z niego autorska aplikacja. Pozwoli ona na przeprowadzenie doświadczenia - studium przypadku, mającego na celu zebranie danych na temat użyteczności zaproponowanego modelu oraz analizę sposobu włączenia go w proces decyzyjny. Pozytywny wynik analizy wskazywał będzie w naturalny sposób na przydatność w badanym zakresie symulacji Monte Carlo. O ile przyjęte dla modelu założenia okażą się dostatecznie realistyczne, studium przypadku dostarczyć może istotnych przesłanek pozwalających dokonać weryfikacji postawionej tezy. Studium przypadku będzie również źródłem wiedzy na temat możliwego przebiegu procesów decyzyjnych bazujących na technikach Monte Carlo. Wykonanie serii symulacji pozwoli jednocześnie na empiryczną weryfikację przyjmowanego w metodzie PERT założenia o normalności rozkładu zmiennej losowej czasu trwania projektu. W szczególności możliwe będzie potwierdzenie bądź odrzucenie hipotezy, że uwzględnienie ryzyk w projekcjach czasu trwania

8 przedsięwzięcia może doprowadzić do bardzo istotnych różnic w stosunku do przyjmowanego w literaturze przedmiotu rozkładu normalnego. Choć niniejsza praca ma charakter ogólny i nie zawiera informacji odnoszących się stricte do jednej branży, to jednak szczególny nacisk położono w niej na aspekty przydatne przy zarządzaniu projektami IT (ang. Information Technology projektami informatycznymi) i, w większości przypadków, właśnie tego typu przykłady są przytaczane. Za wzorcowy sposób realizacji projektu przyjęto zalecenia Project Management Institute (PMI) na nich oparto stosowane nazewnictwo oraz przebieg opisywanych procesów. Pracę podzielono na cztery główne części. Po przedstawieniu wybranych zagadnień teoretycznych z dziedziny zarządzania projektami zostało zaprezentowane ujęcie technik sieciowych PERT i CPM w zakresie koniecznym dla opracowania modelu. Kolejne części dotyczą procesów zarządzania ryzykiem oraz sposobu wykorzystania w nich symulacji Monte Carlo. Część ostatnia stanowi praktyczne zastosowanie przedstawionych technik i koncepcji oraz służy zbadaniu tez pracy. W części tej przedstawione zostało zastosowanie stworzonego na potrzeby pracy modelu symulacyjnego (w formie aplikacji informatycznej napisanej przez autora pracy). Analiza przykładowego procesu decyzyjnego dotyczącego sposobu zarządzania ryzykiem projektu stanowi główne źródło wniosków i rekomendacji, ujętych w podsumowaniu.