Сетевое планирование и управление производством

 

ФГУП «Российский федеральный ядерный центр –  
Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Е. А. Зайцев, Г. Д. Беляева 
 
 
 
Сетевое планирование  
и  
управление производством 
 
 
 
Курс лекций 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
Саров 
2016 

 

УДК 519.876.3 
ББК 65.9(2)21 
З-17 
 
 
 
 
Зайцев Е. А., Беляева Г. Д. 
З-17 
Сетевое планирование и управление производством: Курс 
лекций. – Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2016. – 70 с.: ил. 
 
 
ISBN 978-5-9515-0316-9 
 
 
 
По современным представлениям предприятие следует, в первую 
очередь, рассматривать с позиций системного анализа. Этот принцип 
положен в основу данной работы, здесь рассматриваются вопросы теории сетевых методов планирования (СПУ), представляющих один из 
разделов современной теории управления сложными системами. Настоящее издание дает представление об основных методах анализа, оптимизации и построения сетевых графиков. 
Книга предназначена для широкого круга читателей, а также специалистов и студентов (экономических специальностей), интересующихся вопросами планирования и управления. 
 
 
УДК 519.876.3 
ББК 65.9(2)21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Зайцев Е. А., Беляева Г. Д., 2016 
ISBN 978-5-9515-0316-9                                  ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2016 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
Введение …………………….………………………………………….. 
4
 
Что такое система сетевого планирования и управления …….……... 11
 
Правила построения сетевого графика ………………………….……. 18
 
Расчет параметров сетевого графика …………………………….…… 26
 
Определение резервов времени ………………………………….……. 36
 
Табличный метод расчета сетевых графиков ………………………… 45
 
Преобразование и исследование сетевого графика ………………….. 52
 
Расчет и анализ стохастических сетей ………………………….…….. 58
 
Заключение ……………………….…………………………………….. 68
 
Список литературы ………………………….…………………………. 69
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

 
Современный этап развития производства характеризуется возросшим 
масштабом значимости эффективного использования материальных, финансовых и человеческих ресурсов, а его особенностью является рост кооперации 
во всех сферах производства. При этом постоянно увеличиваются и усложняются возникающие между организациями, участвующими в процессе производства, прямые и обратные связи. 
Особенно это ярко проявляется в процессе создания нового продукта.  
В данном контексте к продукту можно отнести материал, технологию, изделие и т. п. 
В создании нового продукта могут участвовать множество научноисследовательских, проектно-конструкторских организаций, опытных и серийных предприятий. 
Постоянное усложнение научно-исследовательских, проектно-конструкторских и производственных процессов вызывает объективную необходимость постоянного усовершенствования процесса управления и, в первую 
очередь, его важнейшей составной части – процесса планирования.  
В случае разработки относительно несложных продуктов (проектирование станка, исследование физико-механических свойств конструкционных 
материалов и т. д.) отсутствие графического изображения существующих зависимостей не вызывает особых неудобств. В этих случаях достаточно четко 
представляются данные зависимости, т. е. можно однозначно ответить на вопросы что и когда потребуется для проведения работы и достижения поставленных целей. 
В случае, когда целью проектов и исследований являются не отдельные 
работы, а целые системы ситуация изменяется кардинальным образом. Так, 
создание нового самолета или скоростного поезда сопровождается, как правило, созданием новых двигателей, нового навигационного оборудования, дополнительным оснащением инфраструктуры, решением вопросов, связанных 
с транспортировкой горючего, обучением персонала. То же самое можно отнести и к проектированию сложных научно-технических систем, таких как 
специальное научное оборудование, строительство крупных предприятий, 
атомных электростанций и т. д. Резко возрастает объем информации, который 
должен быть переработан для выбора оптимальных решений. В разработках 
сложных систем принимает участие большое количество исполнителей самых 
различных компетенций и квалификаций. Для достижения эффективности 
работы необходимо увязать их взаимоотношения и спроектировать единый 
механизм. Должен быть составлен оптимальный план проведения всей совокупности ведущихся работ при обеспечении установленных сроков и использования имеющихся ресурсов. 
Таким образом, проектирование новых технологических систем является сложной динамической совокупностью технических средств и обученных 

Сетевое планирование и управление производством 
 
5 

людей, деятельность которых направлена на достижение конкретных поставленных перед ними целей. Другими словами, мы имеем дело с гетерогенной 
системой, состоящей из двух подсистем: технической и социальной. 
Сложность системы зависит от количества входящих в ее состав элементов и связей между ними.  
Сложность, новизна и как следствие – соответствующая неопределенность систем делают процессы их создания и функционирования трудноуправляемыми, что диктует применение в данном случае соответствующих 
методов менеджмента. 
Важную роль в этом отношении играет степень совершенствования 
управления разработкой и реализацией проектов инженерных сооружений, 
объектов новой техники, научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами. Самый удачный план или технический проект неизбежно 
корректируется в ходе разработки, особенно если речь идет об объекте, создаваемом впервые, об инновационном продукте. Следовательно необходимо 
обеспечить гибкость и непрерывность планирования. Из общего объема информации необходимо выбирать лишь ту, которая сообщает о состоянии дел 
на главных решающих направлениях, позволяет оперативно определить ключевые участки работ и способствует принятию эффективных управленческих 
решений. 
На эту роль претендуют (не без основания) методы сетевого планирования и управления, получившие достаточно широкое распространение как  
за рубежом, так и в нашей стране. Все они основываются на использовании 
так называемого сетевого графика в качестве модели планируемого процесса. 
Как отметил российский ученый И. М. Сыроежкин: «Зарождение новой 
методики планирования и контроля не было случайным. В 1950 – 1955 гг. специальные исследования, проведенные правительством США и Гарвардским 
университетом, показали, что в проектных работах, в разработке и освоении 
новой техники, в строительстве сложных производственных комплексов имеют место две массовые "болезни": 
• регулярный срыв сроков выполнения заказов и комплексов работ; 
• систематическое превышение первоначально определенных затрат  
на сложные проектные или производственные программы. 
Исследования показали и причину "болезни": существующие методы 
планирования и контроля не обеспечивали необходимой координации различных работ и организаций во времени и по расходованию ресурсов» [1, с. 4]. 
Начало для использования сетевого графика в управлении, контроле и 
оценке производственных программ было положено в США, где в 1957 – 1958 гг. 
в управлении спецпроектов ВМС был впервые разработан группой ученных 
«операционников» Буузом (Booz), Алленом (Allen) и Гамильтоном (Hamilton) 
метод для управления разработкой ракетной системы «Поларис». 
Для характеристики сложности задачи достаточно сказать, что в осуществлении программы «Поларис» так или иначе принимали участие 11 тыс. 
различных фирм во главе с крупнейшими корпорациями «Локхид», «Дженерал Электрик», «Вестингауз» и др. 

Е. А. Зайцев, Г. Д. Беляева 
 
6

Ученые создали новый метод графического моделирования процесса, 
т. е. метод планирования и управления разработкой объекта сложной техники, 
начиная с момента определения его в действие и сдачи в эксплуатацию. Он 
получил название – метод ПЕРТ (аббревиатура переводится как «техника 
оценки и контроля программы»). Система ПЕРТ основана на учете вероятностных показателей в системе планирования и управления. В связи с этим данный 
метод нашел широкое применение в научно-исследовательских и опытноконструкторских работах, где неопределенность временных и стоимостных 
факторов особенно велика. 
Как утверждали американские специалисты, метод оказался настолько 
эффективным, что позволил осуществить программу «Поларис» значительно 
раньше установленного срока (на 2 года). 
Основными разновидностями этого метода являются: 
• ПЕРТ-ТАЙМ – основной метод, использующий оценки только в единицах времени. Главная задача – оптимизация процесса с точки зрения координации и сокращения сроков разработки объектов; 
• ПЕРТ-КОСТ – кроме оценок планируемого и фактически затраченного 
времени, система дает представление о планируемых и фактических денежных затратах, т. е. моделирует ход разработки и ее фактическое состояние; 
• ПЕРТ-НАДЕЖНОСТЬ – cистема призвана обеспечивать оптимальный 
выбор проекта с точки зрения его надежности в управлении военными программами, а также в оценке соисполнителей и контрагентов, предлагающих 
свои услуги для участия в военных заказах; 
• ПЕП – разновидность ПЕРТа, применяется при строительстве общевойсковых объектов в США; 
• ТОПС – вариант ПЕРТа, предназначенный для разработчиков космических спутников; 
• ПАРЕ – разновидность ПЕРТа, дающая возможность анализировать 
загруженность персонала, а также финансовое и техническое состояние разработки; 
• ЛЕСС – система оптимизирует сроки начала и завершения работы  
в пределах заданного периода при минимальных затратах; 
• ПАКТ – cистема выявляет ошибки проекта и корректирует план выполнения работ; 
• СКАНС – один из вариантов ПЕРТа, используемый для планирования 
сроков, издержек и распределения человеческих ресурсов; 
• ИМПАКТ – система, использующая ранее разработанные стандартные 
схемы, служит для определения стоимости и сроков выполнения работ. Использована для программирования и контроля за работой стартовых комплексов на мысе Канаверал; 
• СИМПАК – моделирующая схема, с помощью которой модернизируются функции различных информационных систем; 
• РАМР – метод, позволяющий вести совместный анализ от 2 до 4-х сетей. 
• КОМЕТ – модификация ПЕРТа, с помощью которой можно решать 
многосетевые системы, состоящие из сотен сетей. 

Сетевое планирование и управление производством 
 
7 

В Советском Союзе методы сетевого планирования впервые нашли 
применение в 1961 – 1962 гг. Они получили название СПУ – система сетевого 
планирования и управления, которая является частью общей системы организационного управления. 
Систему СПУ нельзя рассматривать по аналогии с системой ПЕРТ 
только как метод анализа и оценки плана. Это, прежде всего, система планирования и управления, предусматривающая выявление и использование резервов времени и материальных ресурсов, прогнозирование и предупреждение 
возможных срывов в ходе выполнения проекта. Были разработаны модификации этой системы. В качестве примера можно указать следующие системы: 
• АСОР – автоматизированная система организации работ;  
• ПУСК – плановое управление строительством кораблей; 
• КОППР – критический отбор проектно-плановых решений. 
В методологическую основу этих систем была положена теория сети. 
Преимущества применения СПУ неоспоримы. Так, использование СПУ 
позволило сократить сроки возведения промышленных сооружений на 15 – 20 %, 
ускорить строительство крупных судов на 20 – 25 %. 

Системы организационного управления 

С развитием рыночных отношений организациям требуются постоянные усовершенствования, в том числе и в области систем организационного 
управления. Развитие науки и техники позволяет коренным образом изменить 
содержание процесса управления. 
Что такое управление? Что понимается под процессом управления? 
По определению академика Берга, под управлением понимается процесс 
перевода сложной динамической системы из одного состояния в другое путем 
воздействия на ее переменные. Можно сказать, что управление – это процесс 
систематического восстановления нарушаемого состояния какой-либо системы и приведения этой системы в заданное конечной целью направление. 
Управление – это процесс организации адекватного реагирования на воздействующие факторы внешней и внутренней среды системы с учетом имеющихся у нее (системы) в данный конкретный момент времени стратегических  
и тактических целей. 
Все системы управления предполагают наличие трех основных элементов: 
1) объекта управления или управляемой системы; 
2) окружающей среды, где функционирует данная система; 
3) управляющей системы (устройства, воздействующего на объект 
управления или систему). 

Объект управления. Объектом управления в системах СПУ является 
коллектив исполнителей, располагающий определенными ресурсами (людскими, материальными, финансовыми и др.) и выполняющий комплекс операций (работ), призванный обеспечить достижение намеченного конечного 
результата. Это может быть отрасль, холдинг, предприятие, проект, научноисследовательская работа и т. д. Следует отметить, что сложные управляемые 
системы, как правило, имеют динамический характер и характеризуются 

Е. А. Зайцев, Г. Д. Беляева 
 
8

большим числом участвующих организаций – исполнителей, причем организации взаимно увязаны в строгой технологической последовательности.  
Все работы выполняются для достижения единой цели. 
Теоретической основой всех управляющих систем является кибернетика – 
наука об общих законах управления. 
Эффективность действия управляющей системы в значительной мере 
определяется постановкой информационных потоков, основанной на математических методах и применением вычислительной техники. 
В управляющей системе можно выделить следующие четыре элемента 
процесса управления: 
1) измерение и передача информации о состоянии объекта управления; 
2) преобразование информации в форму, наиболее удобную для последующего использования; 
3) формирование команд управления; 
4) передача исполнителям команд управления и их исполнение. 
Организационные системы управления можно классифицировать по 
следующим признакам: 
1) по назначению системы (одноцелевые и многоцелевые); 
2) по параметрам управления (время, стоимость, ресурсы и техникоэкономические показатели, качество); 
3) по организационно-техническому уровню; 
4) по видам модели (линейные и сетевые). 
Рассмотрим данные аспекты подробнее. 

1. Назначение системы управления. 
По назначению системы бывают одноцелевые и многоцелевые: 
а) одноцелевые – это системы, в которых весь комплекс работ имеет одну конечную цель. Например, разработка КД на изготовление изделия; 
б) многоцелевые – это системы, в которых одновременно ведутся работы по нескольким взаимосвязанным комплексам, которые имеют свои конечные цели. Например, управление деятельностью предприятия. Здесь мы сталкиваемся с необходимостью выполнения плана, внедрением инноваций и т. д. 

2. Параметры управления системы. 
По параметрам управления системы определяют: 
а) время; 
б) стоимость; 
в) ресурсы (материальные, человеческие, финансовые); 
г) технико-экономические показатели; 
д) качество продукции. Например, по сетевому графику можно определить наиболее ответственные для качества изделия места, подлежащие контролю при осуществлении которого в заданное время будет обеспечено 
надлежащее качество всего изделия. 
Наиболее распространенными являются системы организационного 
управления с конечным параметром (критерием) – «время». 

Сетевое планирование и управление производством 
 
9 

В зависимости от различного сочетания параметров возникают и соответствующие разновидности системы управления по конечным ее параметрам 
и их сочетаниям, к числу которых относятся:  
а) время; 
б) время – стоимость; 
в) время – ресурсы; 
г) время – стоимость – ресурсы; 
д) время – ТЭП; 
е) время – стоимость – ТЭП; 
ж) время – ресурсы – ТЭП; 
з) время – стоимость – ресурсы – ТЭП. 
Возможность учета в системах ресурсов, к которым можно отнести человеческие, материальные, финансовые и др., значительно расширяет сферу 
планирования и управления системой. 
Составленный план разработки должен быть оптимизирован не только 
по срокам, но и по всем видам ресурсов. Мониторинг выполнения разработки 
должен производиться по затраченному времени, размещению и использованию человеческих ресурсов, использованному оборудованию и материалов, 
затраченных денежных средств. Принятые в процессе управления системой 
решения также следует оценивать с точки зрения их влияния на указанные 
показатели. 

3. Организационно-технический уровень. 
По организационно-техническому уровню системы управления можно 
разделить на три группы: малого, среднего и большого масштаба. 
Системы малого масштаба характерны для небольших предприятий, отдельных объектов производства. Управление в этом случае, в частности, может осуществляться без применения средств вычислительной техники. 
Системы среднего масштаба характерны для крупных организаций,  
и требуют соответствующей организации информационных потоков и средств 
их обработки. 
Системы большого масштаба предусматривают управление отраслями 
на уровне министерств, государственных корпораций и т. п. Такие системы 
характеризуются применением суперЭВМ, совершенной системой сбора, передачи и обработки информации. 

4. Вид используемых моделей. 
По видам используемых моделей системы разделяются на: 
а) системы, использующие линейные модели; 
б) системы, использующие сетевые модели. 

Системы, использующие линейные модели. Любой процесс управления для эффективного воздействия на ход разработки должен быть представлен в виде модели, которая бы отражала разработку от начала и до конца. 
Причем модель должна точно отражать планируемый процесс, иначе эффективность управления будет сведена до минимума или даже может привести  
к отрицательным результатам. 

Е. А. Зайцев, Г. Д. Беляева 
 
10

На практике достаточно часто используют диаграммы Ганта (линейные 
графики). Пример диаграммы Ганта представлен на рис. 1. 
 
Содержание  
работы 
Январь 
Февраль 

5 
10 
15 
20 
25 
30 
5 
10 

Работа «А» 
Работа «Б» 
 

Работа «В» 
Работа «Г» 
 
 

Рис. 1. Диаграмма Ганта 
 
На диаграмме горизонтальными отрезками показаны последовательность и сроки выполнения работ, их продолжительность во времени. В графе 
«Содержание работы» представлен перечень отдельных работ. Кроме того,  
в диаграмме можно указать объем работ, количество исполнителей и т. д. 
Простота разработки диаграммы и наглядность представленной информации – это сильная сторона данного инструмента планирования. Имеются  
и слабые стороны линейных графиков: 
1) линейный график не отражает всей сложности и взаимосвязей между 
работами в их технологической последовательности. Так, в указанном примере на рис. 1, без тщательного анализа технологии производства работ сложно 
сказать, зависит работа «Г» от работы «А» или нет; 
2) линейный график не дает представление о потенциально «узких» местах всего комплекса работ; 
3) при разработке линейной модели используется статический подход, 
вследствие чего он не дает реальной картины процесса выполнения работ. 
Данный аспект приводит к соответствующим проблемам мониторинга; 
4) линейный график не отражает той неопределенности, которая сопровождает разработку новых продуктов (материалов, технологий, объектов и т. д.); 
5) оценка времени исполнения работ, как правило, имеет субъективный 
характер, что приводит к частым корректировкам сроков исполнения; 
6) сложность прогнозирования объективного хода разработки новых 
продуктов; 
7) неопределенность в управлении имеющимися ресурсами руководителями работ, что может при дефиците ресурсов (человеческие, финансовые, 
материальные) спровоцировать негативные отношения между руководителями работ; 
8) линейные модели не позволяют четко разграничивать ответственность руководителей различных уровней (в том числе и руководителей работ), 
что может сказаться на эффективности принятия управленческих решений. 

Системы, использующие сетевые модели. Эти системы лишены вышеуказанных недостатков, что делает привлекательным их применение именно при разработке сложных, инновационных продуктов.