Bài giảng Quản lý dự án - Chương 4 Bis: Các phương pháp hoạch định sự án trình bày các nội dung: Hoạch định dự án theo mốc thời gian, hoạch định dự án theo cấu trúc phân việc, hoạch định dự án theo sơ đồ Gantt.... Mời các bạn cùng tham khảo.
Trang 1PGS TS Nguyễn Thống 1
Giảng viên : PGS TS NGUYỄN THỐNG
E-mail : nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr
Chương 2: Khởi đầu dự án
Chương 3: Tổ chức dự án
Chương 4: Hoạch định & Lập tiến độ dự án
Chương 4bis: Sơ đồ mạng CPM & PERT
Chương 5: Kiểm soát dự án
Chương 5bis: Kiểm soát chi phí
đánh giá hiệu quả dự án, quản lý
thực hiện dự án.
PGS TS Nguyễn Thống
CÁC PHƯƠNG PHÁP HOẠCH ĐỊNH DỰ ÁN (HĐDA)
• HĐDA theo mốc thời gian.
• HĐDA theo cấu trúc phân việc.
• HĐDA theo sơ đồ Gantt.
• HĐDA theo sơ đồ mạng (CPM, PERT).
4
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
HOẠCH ĐỊNH DỰ ÁN THEO MỐC THỜI GIAN
1 2 3 ……… 11 12 1 2 3 …… …11 12
Công việc A B C D E F
5
Các công tác cơ bản của dự án
QUẢN LÝ DỰ ÁN
HOẠCH ĐỊNH THEO CẤU TRÚC PHÂN VIỆC
Công việc A
Công việc B
Công việc C
Trang 2PGS TS Nguyễn Thống
Hoạch định dự án theo sơ đồ Gantt
(Sơ đồ thanh ngang).
Công việc Trình tự Thời gian (tuần)
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Ví dụ : Một dự án được mô tả bởi các công việc và
các ràng buộc được trình bày trong bảng sau:
trước
Thời gian (ngày)
11
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
NHƯỢC ĐIỂM
• Không thấy rõ công tác cơ bản nào là chủ yếu
có tính chất quyết định đối với tổng tiến độ thực hiện dự án để giúp cho nhà quản lý tập trung chỉ đạo.
• Không thuận tiện (cấp thông số) khi phân tích đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của dự án.
VÌ VẬY, ĐỐI VỚI DỰ ÁN CÓ QUI MÔ LỚN NGƯỜI TA THƯỜNG SỬ DỤNG SƠ ĐỒ MẠNG.
12
Trang 3PGS TS Nguyễn Thống
Gồm cĩ 2 phương pháp
- Phương pháp đường găng CPM
( C ritical P ath M ethod)
Phương pháp này sử dụng mơ hình tất định ,
thời gian hồn thành mỗi hạng mục cơng việc
( P roject E valuation and R eview T echniques)
Phương pháp này sử dụng mơ hình xác suất
theo đĩ thời gian hồn thành cơng việc
được cho dưới dạng hàm phân phối xác suất
(phân phối bêta).
a
p
Thời gian hồn thành
Hàm mật độ xác suất bêta
HÀM MẬT ĐỘ XÁC SUẤT PHÂN PHỐI BÊTA
PGS TS Nguyễn Thống
PHƯƠNG PHÁP CPM Một vài định nghĩa qui ước:
Thiết lập một sơ đồ mạng cĩ 2 phương pháp :
Phương pháp 1 : Thiết lập theo sơ đồ trong đĩ một cơng tác cơ bản biểu thị bằng 1 vectơ (trong một số tài liệu
17
A (5) j
B(10)
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Phương pháp 2 : Thiết lập theo sơ đồ trong đĩ một
cơng tác cơ bản biểu thị bằng 1 nút (trong một số tài
B (10)
A (5)
Trang 4PGS TS Nguyễn Thống
• Về nguyên tắc ta cĩ thể chuyển đổi từ sơ đồ
lại Xem các ví dụ sau :
b
Sai vì a=34 và b=34
5 Đúng
Ảo
a b
Ví dụ: Lập sơ đồ mạng của cơng tác sau:
Cơng tác Cơng tác đi trước
4
E
Công tác ảo
Trang 5Bài tập : Lập sơ đồ mạng (AOA) của công tác sau:
(Xem lời giải trong Bài tập PERT)
QUẢN LÝ DỰ ÁN
CÁC THÔNG SỐ CỦA SƠ ĐỒ MẠNG
Thời điểm sớm nhất để công tác bắt đầu ES
ES ( E arliest S tart) là thời điểm sớm nhất để công
tác cơ bản có thể bắt đầu.
Thời điểm sớm nhất để công tác kết thúc EF
EF ( E arliest F inal) là thời điểm sớm nhất để công
tác cơ bản có thể kết thúc.
PGS TS Nguyễn Thống
Thời điểm muộn nhất để công tác bắt đầu LS
LS (L atest S tart ) là thời điểm muộn nhất mà công tác phải bắt đầu.
Thời điểm muộn nhất để công tác kết thúc LF
LF (L atest F inal ) là thời điểm muộn nhất mà công tác phải kết thúc.
kỳ một sự kéo dài thời gian hoàn thành của bất kỳ công việc cơ bản nào trên đường găng cũng kéo theo sự kéo dài thời gian hoàn thành dự án.
Trang 6Ràng buộc về thứ tự cơng việc như sau: A Chuẩn bị mặt
bằng ; B Bố trí đường thi cơng ; C sau A ; D sau B ; E
sau C ; F sau C ; G sau D, E ; H sau F, G.
Bước 1 : Giải xuơi dịng với khởi hành sớm
• ES i : thời điểm khởi hành cơng việc i sớm nhất.
• EF i : thời điểm kết thúc cơng việc i sớm nhất.
Gọi cơng việc i cĩ thời gian hồn thành là t Ta cĩ quan hệ sau:
t=2
2 (ES)
Earliest Final Time (EF) B t=5 Earliest Start Time (ES) 2
KHỞI HÀNH SỚM
3 Earliest Final Time (EF)
0
A t=2 5 =Max( 2 , 5 )
Earliest Final Time (EF)
C t=4
Earliest Start Time (ES)
2
KHỞI HÀNH SỚM
m Earliest Final Time (EF) 9
j
B t=3
Earliest Start Time (ES)
2
5
XUƠI DỊNG
Trang 7Thời gian cần thiết hoàn thành dự án
Khi giải xuơi dịng cần chú ý các điểm nút ở đĩ cĩ sự
hội tụ của ít nhất 2 cơng việc (ví dụ nút 5, nút 6).
• Tại sự kiện 5, ES =8 vì G chỉ cĩ thể bắt đầu sớm
nhất khi cả 2 cơng việc E và D đều kết thúc Trong
khi đĩ D kết thúc thúc sớm nhất là EF=7 tuần và E
kết thúc sớm nhất là EF=8 tuần, do đĩ G chỉ cĩ thể
bắt đầu sớm nhất sau 8 tuần mà thơi.
38
QUẢN LÝ DỰ ÁN
• Tương tự tại sự kiện 6, cơng việc chỉ cĩ thể bắt
đầu sớm nhất ES=13 tuần vì kết thúc sớm nhất
của G là EF=13 tuần, mặc dù kết thúc sớm nhất
của F là EF=7 tuần.
• Theo kết quả bài tốn xuơi dịng ta cĩ thời gian
cần thiết để hồn thành dự án là 15 tuần.
PGS TS Nguyễn Thống
Bước 2: Giải ngược dịng với kết thúc trễ
• LS i : thời điểm khởi hành cơng việc i trễ nhất.
• LF i : thời điểm kết thúc cơng việc i trễ nhất.
Gọi cơng việc i cĩ thời gian hồn thành là t Ta cĩ quan hệ sau:
t=2
6
Latest Final Time (LF)
B t=4
Latest Start Time (LS)
6
KẾT THÚC MUỘN
3 Latest Final Time (LF)
10 NGƯỢC DÒNG
QUẢN LÝ DỰ ÁN
2 LS=6 LS=8
KẾT THÚC MUỘN
3
4
LF=6 [Min(6,8)]
A
1
B C
Ngược dịng
Trang 8LS=13 LF=13
LS=10
LS=1
KẾT THÚC TRỂ
Giá trị từ lời giải xuôi dòng
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Ghi chú: Khi giải ngược dịng cần chú ý các điểm
nút ở đĩ cĩ sự xuất phát của ít nhất 2 cơng
việc (ví dụ nút 4).
• Tại sự kiện 4, thời gian trễ nhất phải cĩ là
LF=4 vì thời gian khởi hành trễ nhất tại nút 4
phải là min(LS=4, LS=10).
44
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG GĂNG
Công tác A là găng LS = ES
KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG GĂNG TỪ CPM
A-C-E-G-H ĐƯỜNG GĂNG
Thời gian tối thiểu để hồn thành dự án
• Là thời điểm sớm nhất để sự kiện cuối cùng của dự án xảy ra và kết thúc.
• Thời gian tối thiểu để hồn thành dự án ở ví
dụ trên là 15 tuần Đường găng A-C-E-G-H
48
Trang 9PGS TS Nguyễn Thống
PHÂN TÍCH KẾT QUẢ CPM
Qua việc tính toán thông số sơ đồ mạng ta có
thể xác định được:
• Thời gian tối thiểu để hoàn thành dự án.
• Thời gian dự trữ của các công tác.
• Đường găng và các công tác găng.
• Tổng thời gian của tất cả các công tác
nằm trên đường găng chính là thời
gian CAÀN THIEÁT tối thiểu để hoàn
thành dự án.
50
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Nếu 1 công tác trên đường găng bị trễ thì
thời gian cần thiết hoàn thành toàn bộ dự
án sẽ bị trễ theo.
Do vậy muốn rút ngắn thời gian hoàn
thành dự án thì nhà quản lý phải tập
trung các giải pháp làm giảm thời gian các
công tác trên đường găng.
PGS TS Nguyễn Thống
Đối với các công tác không găng ta có thể xê dịch thời gian thực hiện nhưng với điều kiện không được vượt quá thời gian dự trữ tương ứng.
Trang 10PGS TS Nguyễn Thống
Bài tập 2: Cho dự án có sơ đồ mạng sau Xác định
đường găng, thời gian hoàn thành dự án.
Bài tập 3: Cho dự án có sơ đồ mạng sau.
Xác định đường găng, thời gian hoàn
B=4
C=6
D=7 E=6
F=5 G=7 J=8 I=8 H=5 K=10
L=12 M=4
• Mỗi công việc cơ bản có thể mô tả quan hệ
giữa thời gian hoàn thành và chi phí phải trả có các dạng xem sau.
Thời gian hoàn thành trong điều kiện bình thường và chi phí tương ứng.
Thời gian hoàn thành trong điều kiện rút ngắn và chi phí tương ứng.
C=20
thi công
Thi công bình thường
0
DẠNG TUYẾN TÍNH
Trang 11PGS TS Nguyễn Thống
Theo sơ đồ trên, để rút ngắn thời gian 1
tuần chi phí đơn vị thời gian rút
ngắn phải trã:
week / VND tr 20 1
0
DẠNG TUYẾN TÍNH GÃY KHÚC
T=2 C=50
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Thời gian (tuần) Chi phí (tr VNĐ)
T=4 T=1
C=20
C=80 Giảm thời gian thi công
Thi công bình thường
C=20
C=80 Giảm thời gian thi công
Thi công bình thường
0
DẠNG RỜI RẠC
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Với thông tin như trên, trong thực tế chúng
ta có thể gặp các bài toán có dạng sau:
Trong trường hợp muốn rút ngắn tiến độ, xác định lời giải sao cho có lợi nhất.
Tương tự, trong trường hợp có thể kéo dài dự án, xác định lời giải sao cho có lợi nhất.
65
QUẢN LÝ DỰ ÁN
• Bước 1: Ước tính tất cả các cặp chi phí và
thời gian hoàn thành của các công tác trong điều kiện bình thường và trong điều kiện đẩy nhanh tiến độ Xác định chi phí rút ngắn đơn
vị T i cho mỗi công tác.
• Bước 2: Xác định đường găng của dự án
trong điều kiện bình thường bằng lý thuyết đã nói ở phần trên và chi phí của dự án tương ứng với trường hợp này.
Trang 12PGS TS Nguyễn Thống
• Bước 3: Rút ngắn thời gian công tác trên
đường găng có chi phí rút ngắn đơn vị nhỏ
nhất.
• Bước 4: Xác định lại đường găng và tiếp tục
lặp lại bước 4 (nếu cần) để đạt được thời gian
kết thúc dự án mong muốn.
Bình
thường
Nhanh Bình
thường Nhanh
• Chi phí cho dự án trong điều kiện thực hiện
bình thường :
• Rút ngắn thời gian thi công xuống 14 tuần.
Từ sơ đồ mạng ban đầu ta có các kết quả sau :
- Đường găng : A-C-E-G-H
- Thời gian thi công : 15 tuần (đường găng).
- Chi phí cho dự án : 308 tr VNĐ
) VND tr ( 308 16
30 22
Hoặc A hoặc C hoặc E.
Như vậy chi phí mới cho dự án trong trường hợp này là: 308+1=309 tr VNĐ.
Đường găng mới của dự án lúc này là : A-C-E-G-H và B-D-G-H
72
Trang 13PGS TS Nguyễn Thống
Trường hợp rút ngắn thời gian thi công xuống 13 tuần.
• Từ kết quả nêu trên lưu ý là nếu muốn giảm thời gian thi
trên 2 đường găng mới có ý nghĩa
• Xét chi phí gia tăng đơn vị trên từng đường găng:
• Đường găng A-C-E-G-H
- Công tác A : không thể rút ngắn
- Công tác C, E : 1 tr VNĐ/tuần (min)
- Công tác G : 2 tr VNĐ/tuần
- Công tác H : 3 tr VNĐ/tuần
73
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
• Đường găng B-D-G-H
- Công tác B : 2 tr VNĐ/tuần
- Công tác D : 1 tr VNĐ/tuần (min)
- Công tác G : 2 tr VNĐ/tuần
74
QUẢN LÝ DỰ ÁN
• Để rút ngắn 1 tuần (xuống còn 13 tuần) ta có thể rút ngắn
thời gian thực hiện từ 1 trong 3 khả năng sau:
Rút ngắn C và D.
Rút ngắn D và E.
Rút ngắn G (công tác G là chung cho cả 2 đường găng).
• Chi phí gia tăng tương ứng là (ví dụ chọn giảm C và D):
Trong trường hợp mạng lưới phức tạp hơn, phương pháp nêu trên sẽ có nhiều khó khăn và đôi lúc là không thể thực hiện được
Trong trường hợp đó phải sử dụng lý thuyết của Quy hoạch tuyến tính (QHTT) để giải quyết bài toán.
Lấy lại ví dụ trên
Trang 14PGS TS Nguyễn Thống
Bước 1: Xác định các biến quyết định Xi.
• XA: thời gian kết thúc sớm nhất (EFA) công tác A.
• XB: thời gian kết thúc sớm nhất (EFB) công tác B.
• XC: thời gian kết thúc sớm nhất (EFC) công tác C.
• XD: thời gian kết thúc sớm nhất (EFD) công tác D.
• XE: thời gian kết thúc sớm nhất (EFE) công tác E.
• XF: thời gian kết thúc sớm nhất (EFF) công tác F.
• XG: thời gian kết thúc sớm nhất (EFG) công tác G.
• XH: thời gian kết thúc sớm nhất (EFH) công tác H.
• Xstart: thời gian khởi hành dự án (thường bằng 0).
• Xfinish: thời gian kết thúc dự án sớm nhất. 79
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
• YA: thời gian tối đa có thể rút ngắn công tác A
(Bình thường – Nhanh).
• YB: thời gian tối đa có thể rút ngắn công tác B.
• YC: thời gian tối đa có thể rút ngắn công tác C.
• YD: thời gian tối đa có thể rút ngắn công tác D.
• YE: thời gian tối đa có thể rút ngắn công tác E.
• YF: thời gian tối đa có thể rút ngắn công tác F.
• YG: thời gian tối đa có thể rút ngắn công tác G.
• YH: thời gian tối đa có thể rút ngắn công tác H.
80
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Bước 2: Xác định hàm mục tiêu:
Chú ý: Các hệ số trong hàm mục tiêu F là chi
phí gia tăng đơn vị tương ứng cho công việc
Chi phí Chi phí rút
ngắn
Trên đường găng (Tuần) (tr VNĐ) (tr VNĐ/tuần) Bình
thường Nhanh Bình thường Nhanh
Bước 3: Các ràng buộc trong bài toán QHTT.
• Ràng buộc về thời gian có thể giảm được tối
đa Lấy từ số liệu trong bảng tính trên.
1 Y
; 2 Y
; 1
Y A B C
83
1 Y
; 2 Y
; 1
Y D E F
1 Y
; 3
Y G H
Xem bảng trước
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
• Ràng buộc về thời gian hoàn thành dự án
(ví dụ là 13 tuần):
13
84
Trang 15PGS TS Nguyễn Thống
- Ràng buộc về cấu trúc mạng lưới :
tất cả các công việc cơ bản của dự án đều
có các ràng buộc về đặc tính công việc so
với các công việc khác (thực hiện trước,
sau theo trình tự nếu có).
• Chúng ta bắt đầu dự án tại thời điểm 0:
X ) Y 2 ( X
X ) Y 3 ( X
XB START B B START B
2 Y X X ) Y 2 ( X
XC A C C A C
4 Y X X ) Y 4 ( X
XD E D D E D
4 Y X X ) Y 4 ( X
XE C E E C E
3 Y X X ) Y 3 ( X
XG D G G D G
5 Y X X ) Y 5 ( X
XH F H H F H
2 Y X X ) Y 2 ( X
XH G H H G H
Trang 16PGS TS Nguyễn Thống
Thời gian hoàn thành dự án là :
- Ràng buộc về ý nghĩa vật lý của các biến :
; X
; 0 Y
;
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Để giải bài toán QHTT ta có thể sử dụng
các phần mềm chuyên dùng để giải.
Trong số đó có thể sử dụng Excel trong
Tools với công cụ Solver.
Sau đây trình bày kết quả tính toán với
• Theo kết quả trên ta có để rút ngắn thời gian
thi công dự án xuống 13 tuần, chúng ta cần phải :
- Giảm thời gian thi công công tác E xuống 1 tuần (Y E =1).
- Giảm thời gian thi công công tác G xuống 1 tuần (Y G =1).
Chi phí phải trả thêm cho thêm cho quyết định này là F=3 tr đồng.
95
QUẢN LÝ DỰ ÁN
PGS TS Nguyễn Thống
96
PHƯƠNG PHÁP PERT
( P rogram E valuation and
R eview T echnique)
Trang 17PGS TS Nguyễn Thống
Với phương pháp CPM thời gian hồn thành
1 cơng tác cơ bản là HẰNG SỐ
Phương pháp PERT thời gian hồn thành
1 cơng tác cơ bản được định nghĩa bởi 3 giá
trị tương ứng với:
- Điều kiện làm việc “BẤT LỢI”
- Điều kiện làm việc “BÌNH THƯỜNG”
- Điều kiện làm việc “THUẬN LỢI”
97
PGS TS Nguyễn Thống
QUẢN LÝ DỰ ÁN
CÁC ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN
trong phương pháp PERT được mơ tả bởi
một dạng của quy luật xác suất với 3 tham
số a, b, m định nghĩa như sau:
• Thời gian lạc quan a : (Optimistic time): là
thời gian để hồn thành cơng tác trong điều
kiện tốt nhất (cĩ nghĩa là thời gian ngắn nhất
để hồn thành cơng tác).
98
QUẢN LÝ DỰ ÁN
CÁC ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN
• Thời gian bi quan b : (Pessimistic time): là
thời gian để hồn thành cơng tác trong điều
kiện xấu nhất (thời gian dài nhất).
• Thời gian bình thường m : là thời gian hồn
thành cơng tác trong điều kiện bình thường.
PGS TS Nguyễn Thống
NHẬN XÉT
Sự khác biệt cơ bản giữa phương pháp CPM & phương pháp PERT:
t i (thời gian hoàn thành các công tác
cơ bản thứ i) trong CPM là tất định.
t i dùng trong PERT là theo quy luật xác suất ().
a
p
Thời gian hồn thành
Phân phối xác suất bêta
Xác suất xảy
ra “a” là 1%
Xác suất xảy
ra “b” là 1%
HÀM MẬT ĐỘ XÁC SUẤT PHÂN PHỐI BÊTA
QUẢN LÝ DỰ ÁN
Gọi T là thời gian hồn thành dự án.
Vì t i là biến xác suất T là biến xác suất.
PERT giả thiết T tuân theo phân phối chuẩn N(T 0 , T ) với T 0 thời gian hồn thành dự án tính
từ CPM & phương sai T :
i c ơng tác trên đường găng từ CPM
2 e 2
T
Trang 18PGS TS Nguyễn Thống
CÁC BƯỚC THỰC HIỆN CỦA
PHƯƠNG PHÁP PERT
Bước 1: Tính t e & e cho từng công tác cơ bản từ
phân phối bêta:
Trên đường găng tính:
Với i chỉ các công tác trên đường găng.
HAI DẠNG BÀI TOÁN CỦA PERT
Loại 1: Ấn định trước thời gian hoàn
thành dự án, TÍNH XÁC SUẤT hoàn thành
tương ứng.
Loại 2: Cho xác suất hoàn thành trước,
TÍNH THỜI GIAN cần thiết.
) T T T T Pr(
) T T Pr(
p
o
T0x
T
0x
a
&
T T t with
T T t
108
Trang 19Pr(
) T T T T Pr(
) T
T
0x
Ví dụ: Xét một dự án xây dựng gồm
các công việc cơ bản A, B,…., H.
Các thời gian hoàn thành các công
tác cơ bản trong các điều kiện thi
công khác nhau như trong bảng
Đ/k thuận
lợi
Đ/k bình
thường Đ/k bất lợi (a) (m) (b)
6
GIÁ TRỊ DÙNG TRONG CPM
PGS TS Nguyễn Thống
Ràng buộc về thứ tự cơng việc như sau:
A Chuẩn bị mặt bằng ; B Bố trí đường thi cơng ; C sau A ;
D sau B ; E sau C ; F sau C ; G sau D, E ; H Sau F, G.
b Xác định xác suất để dự án hịan thành trong 16 tuần.
c Xác định thời gian hịan thành dự án với xác suất 90%.
GIẢI:
a Dùng phương pháp giải xuơi với khởi hành sớm và lời giải ngược dịng với kết thúc trễ trong lý thuyết của phương pháp CPM
Xác định đường găng và thời gian hồn thành dự án với các giá trị thời gian kỳ vọng hồn thành các cơng việc cơ bản như trên.
113
QUẢN LÝ DỰ ÁN
• Thời gian hồn thành dự án: T0= 15 tuần (từ CPM)
• Đường găng: A-C-E-G-H (từ CPM).
b Xác định xác suất p% để dự án hịan thành trong 16 tuần.
• Giá trị phương sai trên đường găng:
V = 4/36 + 4/36 + 36/36 + 64/36 + 4/36 = 112/36 =3.11
• Độ lệch chuẩn: T V 3 11 1 76 ( tuan )
Thời gian hoàn thành công việc T tuân theo phân phối chuẩn : N(T0=15, T=1.76)