DSpace at VNU: Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt động lập lịch của quản lý dự án

1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÀM THANH TUẤN Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt động lập lịch của quản lý dự án LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI 2015... 2 ĐẠ

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐÀM THANH TUẤN

Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt

động lập lịch của quản lý dự án

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI 2015

2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐÀM THANH TUẤN

Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt

động lập lịch của quản lý dự án

Ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Chuyên ngành: KỸ THUẬT PHẦN MỀM

Mã số: 60480103

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS NGUYỄN VĂN VỴ

HÀ NỘI 2015

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin được bày tỏ sự trân trọng và lòng biết ơn đối với PGS.TS Nguyễn Văn Vỵ, Giảng viên Khoa Công nghệ thông tin - Trường Đại học Công nghệ - ĐHQGHN Trong thời gian học tập và làm luận văn tốt nghiệp, thầy đã dành nhiều thời gian quý báu, tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong việc nghiên cứu, thực hiện luận văn

Tôi xin được cảm ơn các GS, TS, các thầy cô giáo đã giảng dạy tôi trong quá trình học tập và làm luận văn Các thầy cô đã giúp tôi hiểu sâu sắc và thấu đáo hơn lĩnh vực mà mình nghiên cứu để có thể vận dụng các kiến thức đó một cách hiệu quả nhất vào trong công tác của mình

Xin cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp và nhất là các thành viên trong gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất, giúp đỡ, động viên, ủng hộ và cổ vũ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành tốt bản luận văn tốt nghiệp này

Tác giả

Đàm Thanh Tuấn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của tôi trong đó có sự giúp

đỡ rất lớn của thầy hướng dẫn và các đồng nghiệp ở cơ quan Các nội dung nghiên cứu

và kết quả trong đề tài này là hoàn toàn trung thực

Trong luận văn, tôi có tham khảo đến một số tài liệu của một số tác giả đã được liệt kê tại phần Tài liệu tham khảo ở cuối luận văn

Hà Nội, ngày……tháng……năm 2015

Tác giả

Đàm Thanh Tuấn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 3

LỜI CAM ĐOAN 4

MỤC LỤC 5

BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU 7

MỞ ĐẦU 10

Chương I: QUẢN LÝ DỰ ÁN VÀ BÀI TOÁN LẬP LỊCHError! Bookmark not

defined.

1.1 Khái quát về quản lý dự án Error! Bookmark not defined.

a Định nghĩa quản lý dự án Error! Bookmark not defined.

b Nhiệm vụ cơ bản của quản lý dự án Error! Bookmark not defined 1.2 Lập kế hoạch dự án và bài toán lập lịch Error! Bookmark not defined.

a Sơ đồ tổng quát của lập kế hoạch dự án Error! Bookmark not defined.

b Các khó khăn của việc lập kế hoạch dự án và bài toán lập lịchError! Bookmark

not defined.

Chương II: LẬP KẾ HOẠCH DỰ ÁN VÀ VẤN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA Error!

Bookmark not defined.

2.1 Thuật toán lập mạng dạng AOA Error! Bookmark not defined 2.1.1 Nội dung thuật toán Error! Bookmark not defined 2.1.2 Ví dụ minh họa thuật toán Error! Bookmark not defined 2.1.3 Sơ đồ khái niệm của thuật toán Error! Bookmark not defined 2.2 Lập lịch biểu của dự án dựa trên mạng AOA Error! Bookmark not defined 2.2.1 Sơ đồ khái niệm của tiến trình lập lịch Error! Bookmark not defined 2.2.2 Tự động hóa tiến trình lập mạng AOA Error! Bookmark not defined 2.2.3 Tự động hóa các bước còn lại Error! Bookmark not defined 2.2.3 Ví dụ minh họa cho thuật toán Error! Bookmark not defined 2.2.4 Phát biểu bài toán cân đối nguồn lực Error! Bookmark not defined Chương III : CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆMError! Bookmark not

defined.

3.1 Giới thiệu chương trình Error! Bookmark not defined 3.2 Một số kết quả đưa ra từ các bước thực hiện của ví dụ trong chương trình Error!

Bookmark not defined.

a.Ví dụ 1 Error! Bookmark not defined.

b.Ví dụ 2 Error! Bookmark not defined.

c Ví dụ 3 Error! Bookmark not defined.

d Ví dụ 4 Error! Bookmark not defined.

e Ví dụ 5 Error! Bookmark not defined 3.3 Nhận xét về chương trình Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined Những kết quả đạt được Error! Bookmark not defined Những hạn chế và tồn tại Error! Bookmark not defined Hướng tiếp tục nghiên cứu Error! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 11

BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU

Hinh 1.1 Sơ đồ tổng quát lập kế hoạch dự án Error! Bookmark not defined Bảng 2.1: Bảng phân rã công việc Error! Bookmark not defined Bảng 2.2: Thực hiện các bước của giai đoạn 1 Error! Bookmark not defined Bảng 2.3: Kết quả thực hiện các bước của giai đoạn 1 Error! Bookmark not defined Bảng 2.4: Bảng công việc còn lại sau 4 lần lặp lại bước 4 của giai đoạn 2 Error!

Bookmark not defined.

Hình 2.1: Mạng công việc AOA sau khi kết thúc bước 4d Error! Bookmark not

defined.

Hình 2.2: Mạng công việc AOA sau khi kết thúc bước 4 Error! Bookmark not

defined.

Hình 2.3: Mạng công việc AOA sau khi kết thúc bước 6 Error! Bookmark not

defined.

Hình 2.4: Sơ đồ khái niệm xác định các đỉnh trung gian Error! Bookmark not

defined.

Hình 2.5: Sơ đồ khái niệm vẽ mạng ban đầu Error! Bookmark not defined Hình 2.6: Sơ đồ khái niệm thêm công việc giả vào mạng ban đầu Error! Bookmark

not defined.

Hình 2.7: Sơ đồ khái niệm tiến trình lập lịch Error! Bookmark not defined Bảng 2.5 : Bảng cấu trúc dữ liệu cho bài toán lập mạng Error! Bookmark not defined Hình 2.8 : Tìm số công việc nhỏ nhất của các dòng chưa xét Error! Bookmark not

defined.

Hình 2.9 : Đánh dấu các bộ công việc có CVDT là nhỏ nhất Error! Bookmark not

defined.

Hình 2.10 : Giữ lại chỉ công việc được đánh dấu trong bước là khác nhau Error!

Bookmark not defined.

Hình 2.11 : Xóa bộ công việc đã đánh dấu có mặt trong các bộ khác ở cột CVDT

Error! Bookmark not defined Hình 2.12 : Vẽ các công việc đi ra từ đỉnh 0 Error! Bookmark not defined Hình 2.13 : Thêm các đỉnh trung gian vào sau công việc được vẽ Error! Bookmark

not defined.

Hình 2.14 : Tìm đỉnh đầu của công việc Error! Bookmark not defined.

Hình 2.15 : Vẽ các công việc đi ra từ đỉnh trung gian Error! Bookmark not defined Hình 2.16 : Vẽ thêm đỉnh cuối cùng Error! Bookmark not defined Hình 2.17 : Thêm các đỉnh giả Error! Bookmark not defined Hình 2.18 : Thêm các công việc giả Error! Bookmark not defined Hình 2.19 : Đánh số lại các đỉnh Error! Bookmark not defined Hình 2.20 : Thời gian bắt đầu sớm nhất Error! Bookmark not defined Hình 2.21 : Thời gian kết thúc muộn nhất Error! Bookmark not defined Hình 2.22 : Thời gian dự phòng Error! Bookmark not defined Hình 2.23 : Vẽ sơ đồ Gantt Error! Bookmark not defined Hình 2.24 : Vẽ sơ đồ biểu đồ nguồn lực Error! Bookmark not defined Bảng 2.6: Bảng phân rã công việc cho trước Error! Bookmark not defined Bảng 2.7: Bảng xác định các công việc chọn Error! Bookmark not defined Bảng 2.8: Bảng xác định các công việc loại Error! Bookmark not defined.

Bảng 2.9: Bảng đỉnh đầu và đỉnh cuối của công việc (chưa đánh các đỉnh thoản mản

đỉnh đầu của CV(i) nhỏ hơn đỉnh cuối CV(i)) Error! Bookmark not defined.

Bảng 2.10: Bảng đỉnh đầu và đỉnh cuối của công việc (đã đánh các đỉnh thoản mản

đỉnh đầu của CV(i) nhỏ hơn đỉnh cuối CV(i)) Error! Bookmark not defined Bảng 2.11: Bảng tính tham số thời gian và các đỉnh găng Error! Bookmark not

defined.

Bảng 2.12: Bảng tính thời gian dự phòng và công việc găng Error! Bookmark not

defined.

Bảng 2.13 : Kết quả sau khi áp dụng thuật toán Error! Bookmark not defined Bảng 2.14 : Biểu đồ GANTT Error! Bookmark not defined Bảng 2.15 : Biểu đồ nhân lực sử dụng Error! Bookmark not defined Bảng 2.16 : Biểu đồ đã cân đối nguồn lực <= 3 Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 : Bảng dữ liệu đầu vào Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 : Bảng trung gian (ví dụ 1) Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 : Bảng thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 1) Error!

Bookmark not defined.

Bảng 3.4 : Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 1) Error! Bookmark not defined Bảng 3.5: Biểu đồ Gantt (ví dụ 1) Error! Bookmark not defined Bảng 3.6 : Biểu đồ nguồn nhân lực chưa cân đối nhân lực Error! Bookmark not

defined.

Bảng 3.7: Biểu đồ nguồn nhân lực đã cân đối nhân lực Error! Bookmark not defined Bảng 3.8: Bảng dữ liệu đầu vào (ví dụ 2) Error! Bookmark not defined Bảng 3.9: Bảng trung gian (ví dụ 2) Error! Bookmark not defined Bảng 3.10: Bảng thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 2) Error!

Bookmark not defined.

Bảng 3.11 : Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 2) Error! Bookmark not defined Bảng 3.12: Biểu đồ Gantt (ví dụ 2) Error! Bookmark not defined Bảng 3.13: Bảng dữ liệu đầu vào (ví dụ 3) Error! Bookmark not defined Bảng 3.14 :Đỉnh trung gian (ví dụ 3) Error! Bookmark not defined Bảng 3.15 : Thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 3) Error!

Bookmark not defined.

Bảng 3.16 : Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 3) Error! Bookmark not defined Bảng 3.17: Biểu đồ Gantt (ví dụ 3) Error! Bookmark not defined Bảng 3.18 Bảng dữ liệu đầu vào (ví dụ 4) Error! Bookmark not defined Bảng 3.19 : Đỉnh trung gian (ví dụ 4) Error! Bookmark not defined Bảng 3.20 : Thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 4) Error!

Bookmark not defined.

Bảng 3.21: Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 4) Error! Bookmark not defined Bảng 3.22: Biểu đồ Gantt (ví dụ 4) Error! Bookmark not defined Bảng 3.23 Bảng dữ liệu đầu vào (ví dụ 5) Error! Bookmark not defined Bảng 3.24 Bảng trung gian (ví dụ 5) Error! Bookmark not defined Bảng 3.25 : Thời gian bắt đầu sớm nhất, kết thúc muộn nhất (ví dụ 5) Error!

Bookmark not defined.

Bảng 3.26: Bảng kết quả tổng hợp (ví dụ 5) Error! Bookmark not defined Bảng 3.27: Biểu đồ Gantt (ví dụ 5) Error! Bookmark not defined Bảng 3.28 Tổng kết kết quả thử nghiệm chương trình với các bài toán Error!

Bookmark not defined.

MỞ ĐẦU

Hiện nay việc quản lý các dự án phần mềm còn gặp nhiều khó khăn, dẫn đến phần mềm chuyển giao trễ hạn, chi phí vượt trội dự toán, các sản phẩm không được như dự định Một trong những vấn đề chủ yếu dẫn đến thất bại của các sản phẩm phần mềm là do việc sử dụng các nguồn lực trong dự án không hiệu quả Một dự án thường phải cần đến nhiều loại nguồn lực khác nhau: những nhóm người với kỹ năng khác nhau, những trang thiết bị, phần mềm khác nhau và yêu cầu ở những thời điểm khác nhau là khác nhau Việc phân bổ các nguồn lực sẵn có vốn hạn chế cho các công việc yêu cầu vào các thời điểm thích hợp là một bài toán khó thuộc loại bài toán đã biết

“phân công máy” Nhiều bài toán phân công máy đã được mô hình hóa để có thể áp

dụng các thuật toán khác nhau dùng để giải các bài toán đã biết như bài toán quy hoạch

nguyên, bài toán nhánh cận, hay giải thuật di chuyền Khó khăn đối với bài toán cân

đối nguồn lực bị hạn chế là các công việc được tiến hành theo một trình tự xác định Khi tiến hành phân bổ các nguồn lực có hạn cho nhu cầu các công việc trước hết phải tuân thủ ràng buộc này Một mạng công việc thường được xây dựng cho mỗi dự án để biểu diễn mỗi quan hệ trước sau của các công việc Nó chính là một mô hình biểu diễn các ràng buộc giữa các công việc được nói ở trên

Hiện nay có hai cách biểu diễn mạng các công viêc: Cách thứ nhất biểu diễn mạng công việc mà mỗi công việc là một nút () Cách thứ hai biểu diễn mạng công

việc mà mỗi công việc là một cung () Cách thứ nhất vẽ mạng rất đơn giản Tuy nhiên mạng có được không cho phép mô hình hóa bài toán phân bổ tài nguyên tối ưu Phương pháp thứ hai xây dựng mạng rất phức tạp, nhưng khi có mạng công việc, ta có thể sử dụng để mô hình hóa mô hình bài toán phân bổ tối ưu để áp dung các thuật giải

đã có Để hướng đến bài toán phân bổ tối ưu nguồn lực trong bài toán lập lịch dự án, đề

tài ”Bài toán cân đối nguồn lực trên mạng cho hoạt động lập lịch của quản lý dự án”

đã được chọn làm đề tài luận văn cao học của tôi

Trong luận văn tiến hành tự động hóa toàn bộ quá trình lập lịch của dự án sử dụng mạng có công việc là các cung (mạng AOA) Từ trước đến nay việc vẽ mạng này được thực hiện bằng tay với một số hướng dẫn có tính gợi ý Nhờ có thuật toán [] vẽ mạng nên có thể tự động hóa việc lập mạng và do đó có thể tự động hóa toàn bộ quá trình lập lịch cho dự án Việc tự động lập mạng có công việc là cung cũng tạo cơ sở cho việc mô

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[Cohe&2007] Yuval Cohen, Arik Sadeh ‘A New Approach for Constructing and

Generating AOA Networks’, Journal of Computer Science, Volume 1, Issue 1

2007

[Davi&2006] David I Cleland, Roland Gareis Global project management handbook

McGraw-Hill Professional, 2006

[Dims63] D Dimsdale, 1963 Computer construction of minimal project network,

IBM systems journal, 2, 24-36

[Hirs&94] Georges Hirsch, Đặng Hữu Đạo, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Chân Quản

lý dự án, NXB Giáo dục, Trung tâm Pháp – Việt về Quản lý, Hà Nội, 1994,

trang: 188-209

[Howe2001] Norman R.Howes, Modern Project Management (Sucessfully Integrating

Project Management Knowledge Areas and Process) AMCOM – American

Management Association, 2001

[Hugh&2002] Bob Hughes & Mike Cotterell Software Project Management, Third

Edition McGraw-Hill, 2002

[Kamb&2000] J D Kamburowski, J Michael, and M Stallman, 2000 Minimizing the

Complexity of an Activity Network, Networks, 36 (1), 47-52

[Kamb&92] J D Kamburowski, J Michael, and M Stallman , 1992 Optimal

construction of Project Activity Networks, Proceeding of the Annual Meeting

of the Decision Sciences Institute, San-Francisco, CA, 1424-1426

[Kell&59] Kelley, James; Walker, Morgan Critical-Path Planning and Scheduling

1959 Proceedings of the Eastern Joint Computer Conference

[Kiem&2008] Lê Văn Kiểm, Ngô Quang Tương Quản lý dự án bằng sơ đồ mạng

NXB Xây dựng, 2008, trang: 13-20

[Kris&79] M S Krishnamoorty, and N Deon, 1979 Complexity of

minimum-Dummy-Activities Problem in a PERT Network, Networks, 9, 189-194

[Mich&93] D Michael, J.Kambourowski and M Stalim, On the minimum dummy-arc

problem, Recherche opérationnelle/Operations Research, vol 27, no 2, 1993,

p 153 2 168

[Mouh&2011] Nasser Eddine Mouhoub, Abdelhamid Benhocine An efficient

algorithm for generating AoA network A networks Information System

department, Qassim University, Saudi Arabia Abdelhamid-benhocine@yahoo.fr 2011

[Phuo2010] Từ Quang Phương Quản lý dự án NXB Đại học Kinh tế Quốc dân, Hà

nội 2010

[PMI.2004] Project Management Institute A Guide to the, Project Management Body

of Knowledge, 3rd Edition, ANSI/PMI, 2004

[Spin80] J Spinard, 1980 The Minimum Dummy Task Problem, Networks, 16,

331-348

[Sylo81] M M Syslo, 1981 Optimal Construction of Event-Node Networks, RAIRO,

15, 241-260

[Thai&69] Nguyễn Quang Thái, Hoàng Phong Oanh Phương pháp sơ đồ mạng lưới

NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1969

[Than2006] Trịnh Quốc Thắng Quản lý dự án xây dựng NXB Khoa học và Kỹ thuật,

Hànội, 2006

[Than78] Trịnh Quốc Thắng Sơ đồ mạng trong xây dựng Trường Đại học Xây dựng

Hà Nội, 1978

[Vy&2008] Nguyễn Văn Vỵ, Nguyễn Việt Hà Giáo trình kỹ nghệ phần mềm, NXB

Đại học QGHN, 2008

[Vy&2012] Nguyễn Văn Vỵ, Trần Thị Thu Minh Một thuật toán mới lập mạng công

việc AOA (Activities On Arcs) Tạp chí “Kinh tế phát triển”, số 180, 2012

[Will85] Willis, R.J 1985 An algorithm for constructing project network diagrams on

an ordinary line printer Computers & Operations Research, Volume 12, Issue

2, 1985, Pages 163-168