Harmonogramowanie przedsięwzięć

Podobne dokumenty
Planowanie przedsięwzięć

BADANIA OPERACYJNE. dr Adam Sojda Pokój A405

t i L i T i

Metoda CPM/PERT. dr inż. Mariusz Makuchowski

Modele sieciowe. Badania operacyjne Wykład 6. prof. Joanna Józefowska

Przykład: budowa placu zabaw (metoda ścieżki krytycznej)

ANALIZA SIECIOWA PROJEKTÓW REALIZACJI

PROGRAMOWANIE SIECIOWE. METODA ŚCIEŻKI KRYTYCZNEJ

Zarządzanie projektami. Tadeusz Trzaskalik

Analiza sieciowa projektów- metody: CPM, PERT. A. Kasperski, M. Kulej 1

Zarządzanie projektami

Zasady sporządzania modelu sieciowego (Wykład 1)

PROGRAMOWANIE SIECIOWE. METODY CPM i PERT

Zarządzanie czasem projektu

METODA PERT. Maciej Patan. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Uniwersytet Zielonogórski

Ćwiczenia laboratoryjne - 4. Projektowanie i harmonogramowanie produkcji metoda CPM-COST. Logistyka w Hutnictwie Ćw. L. 4

Rozdział 7 ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI

ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI METODA ŚCIEŻKI KRYTYCZNEJ HARMONOGRAM PROJEKTU

Sortowanie topologiczne skierowanych grafów acyklicznych

EKONOMIKA I ORGANIZACJA BUDOWY

Równoległy algorytm wyznaczania bloków dla cyklicznego problemu przepływowego z przezbrojeniami

Zastosowania informatyki w gospodarce. Projekt. dr inż. Marek WODA

Zarządzanie projektami. Zarządzanie czasem w projekcie

BADANIA OPERACYJNE i teoria optymalizacji. Prowadzący: dr Tomasz Pisula Katedra Metod Ilościowych

TEORIA GRAFÓW I SIECI

Struktury danych i złożoność obliczeniowa Wykład 5. Prof. dr hab. inż. Jan Magott

Analiza czasowo-kosztowa

Zastosowania informatyki w gospodarce Projekt

Porównanie wydajności CUDA i OpenCL na przykładzie równoległego algorytmu wyznaczania wartości funkcji celu dla problemu gniazdowego

Digraf. 13 maja 2017

Wybrane podstawowe rodzaje algorytmów

Zarządzanie projektami. mgr inż. Michał Adamczak

Sieć (graf skierowany)

Szeregowanie zadań. Wykład nr 2. dr Hanna Furmańczyk. 12 października 2014

METODA ŚCIEŻKI KRYTYCZNEJ STUDIUM PRZYPADKU

WPŁYW TYPU ROZKŁADU CZASU TRWANIA CZYNNOŚCI NA WYNIKI ANALIZY RYZYKA W PLANOWANIU REALIZACJI PRZEDSIĘWZIĘĆ

Algorytmy równoległe. Rafał Walkowiak Politechnika Poznańska Studia inżynierskie Informatyka 2010

TEORIA GRAFÓW I SIECI

Praktyczne aspekty statycznej estymacji stanu pracy elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych w warunkach krajowych

TEORIA GRAFÓW I SIECI

Zarządzanie projektów

Reprezentacje grafów nieskierowanych Reprezentacje grafów skierowanych. Wykład 2. Reprezentacja komputerowa grafów

Badania operacyjne egzamin

K.Pieńkosz Badania Operacyjne Wprowadzenie 1. Badania Operacyjne. dr inż. Krzysztof Pieńkosz

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

Zasady organizacji projektów informatycznych

Sieć (graf skierowany)

Zapasy czasowe czynności

Algorytmy równoległe: ocena efektywności prostych algorytmów dla systemów wielokomputerowych

Struktury danych i złożoność obliczeniowa Wykład 7. Prof. dr hab. inż. Jan Magott

Zastosowanie metody łańcucha krytycznego w procesie wdrażania zintegrowanego systemu zarządzania. mgr inż. K. Marek-Kołodziej

Każde zadanie (ang. task) ma wyróżnione dwa stany:

LOGISTYKA DYSTRYBUCJI ćwiczenia 11 i 12 WYKORZYSTANIE METOD SIECIOWYCH W PROJEKTACH LOGISTYKI DYSTRYBUCJI. AUTOR: dr inż.

M1 M2 M3 Jednostka produkcyjna W1 6h 3h 10h h/1000szt 2zł W2 8h 4h 5h h/100szt 25zł Max. czas pracy maszyn:

Harmonogramowanie produkcji

Drzewa spinające MST dla grafów ważonych Maksymalne drzewo spinające Drzewo Steinera. Wykład 6. Drzewa cz. II

MATEMATYKA DYSKRETNA - MATERIAŁY DO WYKŁADU GRAFY

Plan wykładu. Przykład. Przykład 3/19/2011. Przykład zagadnienia transportowego. Optymalizacja w procesach biznesowych Wykład 2 DECYZJA?

Przykład planowania sieci publicznego transportu zbiorowego

Programowanie dynamiczne i algorytmy zachłanne

Algorytmy równoległe: ocena efektywności prostych algorytmów dla systemów wielokomputerowych

Teoria obliczeń i złożoność obliczeniowa

Zarządzanie projektem informatycznym, w2

System wspomagania harmonogramowania przedsięwzięć budowlanych

Statystyka z elementami badań operacyjnych BADANIA OPERACYJNE - programowanie liniowe -programowanie sieciowe. dr Adam Sojda

ORGANIZACJA I ZARZĄDZANIE

Algorytm Dijkstry znajdowania najkrótszej ścieżki w grafie

TEORIA GRAFÓW I SIECI

MONITOROWANIE, KONTROLA I ZAMKNIĘCIA PROJEKTU. Dr Jerzy Choroszczak

Wstęp do sieci neuronowych, wykład 9 Sieci rekurencyjne. Autoasocjator Hopfielda

Wstęp do sieci neuronowych, wykład 10 Sieci rekurencyjne. Autoasocjator Hopfielda

Technologie Informacyjne

Złożoność algorytmów. Wstęp do Informatyki

Ograniczenia projektu. Zakres (co?) Czas (na kiedy?) Budżet (za ile?)

Algorytmy równoległe: prezentacja i ocena efektywności prostych algorytmów dla systemów równoległych

Rys Wykres kosztów skrócenia pojedynczej czynności. k 2. Δk 2. k 1 pp. Δk 1 T M T B T A

EGZAMIN - Wersja A. ALGORYTMY I STRUKTURY DANYCH Lisek89 opracowanie kartki od Pani dr E. Koszelew

Matematyczne Podstawy Informatyki

Optymalizacja. Przeszukiwanie lokalne

Szeregowanie zadań. Wykład nr 3. dr Hanna Furmańczyk

Poziom przedmiotu: II stopnia. Liczba godzin/tydzień: 2W, 2L, 1C PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Microsoft Project laboratorium zarządzania projektami

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

METODY PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ROBÓT

Projektowanie i Analiza Algorytmów

Wykład Zarządzanie projektami Zajęcia 3 Zarządzanie czasem w projekcie Zarządzanie kosztami projektu

Struktury danych i złozoność obliczeniowa. Prof. dr hab. inż. Jan Magott

W. 3. Zarządzanie projektami: potrzeba str. 30. W. 4. Odpowiedź na zmieniające się warunki str. 32. W. 5. Systemowe podejście do zarządzania str.

Statystyka. Rozkład prawdopodobieństwa Testowanie hipotez. Wykład III ( )

Algorytmy stochastyczne laboratorium 03

Kolorowanie wierzchołków grafu

Diagramy obiegu dokumentów a UML w modelowaniu procesów biznesowych. Stanisław Niepostyn, Ilona Bluemke Instytut Informatyki, Politechnika Warszawska

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

ANALIZA CZASOWO-KOSZTOWA SIECI CPM-COST

1 Obliczanie modeli sieciowych w funkcji środków

Porównanie algorytmów wyszukiwania najkrótszych ścieżek międz. grafu. Daniel Golubiewski. 22 listopada Instytut Informatyki

UNIKANIE IMPASÓW W SYSTEMACH PROCESÓW WSPÓŁBIEŻNYCH

Przykłady grafów. Graf prosty, to graf bez pętli i bez krawędzi wielokrotnych.

BADANIA OPERACYJNE Programowanie liniowe i jego zastosowanie w innych zagadnieniach

Transkrypt:

Harmonogramowanie przedsięwzięć Mariusz Kaleta Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Politechnika Warszawska luty 2014, Warszawa Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 1 / 25

Wstęp Wprowadzenie Planowanie przedsięwzięć Przedsięwzięcie złożone z dużej liczby czynności/operacji Ograniczenia kolejnościowe wiążące czynności Relacja poprzedzania: operacja może rozpocząć się, gdy wszystkie poprzedzające są zakończone Inne: rozpoczęcie-rozpoczęcie, zakończenie-zakończenie, rozpoczęcie-zakończenie Cel: minimalizacja terminu realizacji przedsięwzięcia przy zachowaniu ograniczeń kolejnościowych Ogólniejsze postawienie problemu wykonywanie operacji wymaga zasobów Kompromis między budżetem a terminem realizacji Zasoby ludzkie Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 2 / 25

Wstęp Zastosowania w praktyce Duże projekty w obszarach m.in. Branża budowlana Projekty informatyczne (projektowanie, wdrażania oprogramowania) Budowa źródeł energii elektrycznej Loty kosmiczne Przemysł obronny, np. projektowanie i budowa lotniskowców i łodzi podwodnych o napędzie atomowym Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 3 / 25

Wstęp Sformułowanie problemu Dane problemu Lista operacji Tablica poprzedzania operacji Dane liczbowe charakteryzujące operacje: czasy trwania, wymagania zasobowe operacja operacje poprzedzające czas trwania A 2 B A 6 C 3 D A,B,C 7 Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 4 / 25

Wstęp Sieć przedsięwzięcia reprezentacja wierzchołkowa Operacje modelowane jako wierzchołki Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 5 / 25

Wstęp Sieć przedsięwzięcia reprezentacja wierzchołkowa Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 6 / 25

Wstęp Sieć przedsięwzięcia reprezentacja łukowa Operacje modelowane jako łuki Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 7 / 25

Wstęp Sieć przedsięwzięcia reprezentacja łukowa Operacja pozorna szczególny typ operacji, która nie zużywa czasu i zasobów, służy do zamodelowania zależności między operacjami Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 8 / 25

Wstęp Sieć przedsięwzięcia reprezentacja łukowa Uproszczenie sieci Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 9 / 25

Wstęp Modelowanie op. i j k l m op. pop. i j i,j Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 10 / 25

Wstęp Modelowanie op. i j k l m op. pop. i j i,j Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 10 / 25

Wstęp Modelowanie op. i j k l m op. pop. i j i,j Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 10 / 25

Wstęp Modelowanie op. i j k l m op. pop. i j i,j Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 10 / 25

Wstęp Modelowanie op. i j k l m op. pop. i j i,j Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 10 / 25

Wstęp Modelowanie op. i j k l m op. pop. i j i,j Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 10 / 25

Wstęp Przykład liczbowy Utworzenie filii przedsiębiorstwa operacja operacje poprzedzające czas trwania A) wybór lokalizacji 8 B) zatrudnienie A 10 C) wybór personelu A 11 D) plan finansowy 14 E) transfer personelu C 10 F) adaptacja biura C,D 11 G) przeszkolenie B 4 Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 11 / 25

Wstęp Przykład liczbowy Utworzenie filii przedsiębiorstwa Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 12 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Metoda ścieżki krytycznej (Critical Path Method CPM) Etap CPM Utworzenie modelu sieciowego w reprezentacji łukowej Uporządkowanie wierzchołków w porządku topologicznym, wykrywanie cykli Wyznaczenie najwcześniejszych terminów zdarzeń Wyznaczenie najpóźniejszych terminów zdarzeń i ścieżki krytycznej Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 13 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Sortowanie topologiczne Definicja Wierzchołki są posortowane topologicznie, jeżeli dla każdej pary (i, j) E numer wierzchołka i jest mniejszy niż numer wierzchołka j Algorytm 1 i := 0 2 Znajdź dowolny, nieponumerowany wierzchołek, który nie posiada poprzedników i przypisz mu numer i 3 Jeżeli nie istnieje taki wierzchołek i istnieją wierzchołki nieponumerowane, to graf ma cykl, STOP i wszystkie wierzchołki ponumerowane to koniec algorytmu 4 Usuń chwilowo z grafu wierzchołek i oraz łuki z nim incydentne; i := i + 1 idź do kroku 2 Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 14 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Sortowanie topologiczne 1 2 0 3 5 4 Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 15 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Wyznaczanie najwcześniejszych chwil zdarzeń Algorytm 1 Przyjmij t 0 = 0 2 Dla wierzchołków ponumerowanych topologicznie od 1 do n powtarzaj t j = max i:i<j {t i + t ij } (1) Operacja (i, j) jest aktywna, gdy we wzorze (1) określa maksimum Algorytm wyznacza dendryt operacji aktywnych złożony z n 1 łuków Ścieżka należąca do dendryt prowadząca od wierzchołka 0 do n jest ścieżką krytyczną, a operacje ją tworzące są operacjami krytycznymi Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 16 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Wyznaczanie najwcześniejszych chwil zdarzeń 1 2 0 3 5 4 Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 17 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Wyznaczanie najwcześniejszych chwil zdarzeń 0+8 8+10 8+11 max{19+0;14} Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 17 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Wyznaczanie najwcześniejszych chwil zdarzeń max{19+11;19+10;18+4}=30 Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 17 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Wyznaczanie najwcześniejszego terminu realizacji projektu Ścieżki Najkrótszy termin wykonania przedsięwzięcia = najdłuższa ścieżka w grafie ABG 22 ACE - 29 DF 25 ACF 30 Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 18 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Wyznaczanie najpóźniejszych chwil zdarzeń Algorytm 1 Przyjmij t n = t n = T 2 Dla wierzchołków ponumerowanych topologicznie od n 1 do 0 powtarzaj ti = min i:i<j {t j t ij } (2) Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 19 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Wyznaczanie najpóźniejszych chwil zdarzeń Oznaczenia NWR ij najwcześniejszy termin rozpoczęcia (równy t i ) NWZ ij najwcześniejszy termin zakończenia (równy t i + t ij ) NPZ ij najpóźniejszy termin zakończenia (równy t j ) NPR ij najpóźniejszy termin rozpoczęcia (równy t j t ij ) Luz całkowity O ile można opóźnić operację, żeby przedsięwzięcie nie opóźniło się Luz swobodny LC ij = NPR ij NWR ij = NPZ ij NWZ ij (3) O ile można opóźnić operację, żeby żadna inna operacja nie została opóźniona LS ij = min k NWR jk NPZ ij (4) Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 20 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Metoda PERT Wadą metody CPM jest konieczność dokładnego zdefiniowania czasów wykonywania operacji Metoda PERT (Program Evaluation nad Review Technique) uwzględnia możliwość wahania czasów trwania o charakterze losowym Czas trwania operacji jest niepewny i scharakteryzowany przez czas optymistyczny a czas najbardziej prawdopodobny m czas pesymistyczny b Na podstawie tych parametrów tworzone są estymaty gęstości prawdopodobieństwa Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 21 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Metoda PERT Wzory aproksymujące E(t) = a + 4m + b 6 σ(t) = b a 6 Na bazie wartości oczekiwanych czasów trwania wyznacza się ścieżkę krytyczną Następie dla operacji krytycznych dokonuje się analizy zmienną losową czasu trwania przedsięwzięcia E(T ) = (i,j)krytyczne E(t ij ) Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 22 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Metoda PERT Zgodnie z centralnym twierdzenie graniczmy suma dużej liczby niezależnych zmiennych losowych ma rozkład zbliżony do normalnego o wartości oczekiwanej będącej sumą wartości oczekiwanych i wariancji będącej sumą wariancji czasów trwania operacji σ 2 (T ) = (i,j)krytyczne σ 2 (t ij ) Prawdopodobieństwo ukończenia przedsięwzięcia przed określonym terminem (lub czas ukończenia z zadanym prawdopodobieństwem) może być wyznaczany po wprowadzeniu zmiennej losowej znormalizowanej Z = T E(T ) σ(t ) Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 23 / 25

Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych Planowanie przedsięwzięć bez wymagań zasobowych podsumowanie Problem łatwy z punktu widzenia złożoności obliczeniowej Metody PERT i CPM są koncepcyjnie identyczne CPM głównie do procesów powtarzalnych, w których można uzyskać dobre oszacowania czasów operacji PERT głównie do procesów niepowtarzalnych Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 24 / 25

Planowanie przedsięwzięć przy elastycznym budżecie Przydział dodatkowych zasobów Przykład c.d. t t min c A 8 5 3 B 10 7 2 C 11 7 3 D 14 8 2 E 10 5 3 F 11 7 2 G 4 4 0 dec. ABG 22 ACE 29 DF 25 ACF 30 koszt Z teorii dualności wynika, że zależność minimalnego czasu od kosztów jest funkcją wypukłą kawałkami liniową Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 25 / 25

Planowanie przedsięwzięć przy elastycznym budżecie Przydział dodatkowych zasobów Przykład c.d. t t min c A 8 5 3 B 10 7 2 C 11 7 3 D 14 8 2 E 10 5 3 F 11 7 2 G 4 4 0 dec. F-1 A-3 C-2 F-3,E-3 ABG 22 22 19 19 19 ACE 29 29 26 24 21 DF 25 24 24 24 21 ACF 30 29 26 24 21 koszt 2 9 6 15 Z teorii dualności wynika, że zależność minimalnego czasu od kosztów jest funkcją wypukłą kawałkami liniową Politechnika Warszawska Harmonogramowanie przedsięwzięć 25 / 25