Сетевые графики

Многие крупные проекты, такие как строительство дома, изготовление станка, разработка автоматизированной системы бухгалтерского учета и т.д., можно разбить на большое количество различных операций (работ). Некоторые из этих операций могут выполняться одновременно, другие — только последовательно: одна операция после окончания другой. Например, при строительстве дома можно совместить во времени внутренние отде­лочные работы и работы по благоустройству территории, однако возводить стены можно только после того, как будет готов фундамент.
Задачи планирования работ по осуществлению некоторого проекта состоят в определении времени возможного окончания как всего проекта в целом, так и отдельных работ, образующих проект; в определении резервов времени для выполнения отдельных работ; в определении критических работ, то есть таких работ, задержка в выполнении которых ведет к задержке выполнения всего проекта в целом; в управлении ресурсами, если таковые имеются и т.п.
Пусть некоторый проект W состоит из работ V1 ,...,Vn ; для каждой работы Vk , известно, или может быть достаточно точно оценено время ее выполнения t(Vk ). Кроме того, для каждой работы Vk известен, возможно пустой, список ПРЕДШ(Vk ) работ, непосредственно предшествующих выполнению работы Vk . Иначе говоря, работа Vk может начать выполняться только после завершения всех работ, входящих в список ПРЕДШ(Vk ).
Для удобства, в список работ проекта W добавим две фиктивные работы s и p, где работа s обозначает начало всего проекта W. а работа p — завершение работ по проекту W. При этом будем считать, что работа s предшествует всем тем работам vÎW, для которых список ПРЕДШ(v) пуст, иначе говоря, для всех таких работ vÎW положим ПРЕДШ(v)={s}. Положим далее ПРЕДШ(s) =Æ, ПРЕДШ(p)={vÎW: v не входит ни в один список ПРЕДШ(w)}, то есть считаем, что работе p предшествуют все те работы, которые могут выполняться самыми последними. Время выполнения работ s и p естественно положить равными нулю: t(s)=t(p)=0.
Весь проект W теперь удобно представить в виде сети G=(V,E,c). Ориентированный взвешенный граф G=(V,E,c) называется сетью. Сеть может быть представлена матрицей весов дуг, массивами смежностей СЛЕД или ПРЕДШ, или списками СЛЕД[v] или ПРЕДШ[v]. При этом записи в списках смежности состоят из трех компонент: поля имени узла, поля веса соответствующей дуги и поля ссылки на следующую запись), где сеть G=(V,E,c) определим по правилам:
1. V=W, то есть множеством узлов объявим множество работ;
2. E={(v,w) : vÎПРЕДШ(w)}, то есть отношение предшествования задает дуги в сети;
3. c(v,w)=t(w).
Так построенную сеть G часто называют сетевым графиком выполнения работ по проекту W. Легко видеть, что списки смежностей этой сети ПРЕДШ[v] совпадают с заданными для проекта списками предшествующих работ ПРЕДШ(v).
Понятно, что сетевой график любого проекта не должен содержать контуров. Действительно, пусть узлы Vk 1 ,Vk 2 ,...,Vkr =Vk 1 образуют контур в сети G. Это означает, что работа Vk 2 не может на­чаться раньше, чем будет завершена работа Vk 1 , работа Vk 3 — раньше, чем завершится работа Vk 2 , и т.д., и, наконец, Vkr = Vk 1 — раньше, чем будет завершена работа Vkr -1 . Но тогда никакая из работ Vk 1 ,...,Vkr никогда не сможет быть выполнена. А каждый реальный проект должен допускать возможность его завершения. Следовательно, в сетевом графике нет контуров.
Отсутствие контуров в сети G позволяет пронумеровать работы проекта W таким образом, чтобы для каждой дуги (Vi ,Vj ) сети G выполнялось условие i= РВЫП(Vn +1 ).
Через ПВЫП(v) (соответственно ПНАЧ(v)) обозначим наиболее поздний допустимый срок выполнения (начала) работы v, то есть такой срок, который не увеличивает срок Т реализации всего проекта.
Значения возможных и допустимых сроков выполнения работ позволяют определить резервы времени для выполнения той или иной работы. Полный резерв (иногда его называют суммарный) времени выполнения работ определяется по формуле:
PE3EPB(v)=ПHAЧ(v)-PHAЧ(v).
Значение PE3EPB(v) равно максимальной задержке в выпол­нении работы v, не влияющей на плановый срок Т. Понятно, что справедливо и такое равенство: РЕЗЕРВ(v)=ПВЫП(v)-РВЫП(v).
Работы, имеющие нулевой резерв времени, называются критическими. Через любую такую работу проходит некоторый мак­симальный s-p-путь в сети G. Критические работы характеризуются тем, что любая задержка в их выполнении автоматически ведет к увеличению времени выполнения всего проекта.
Приведем запись алгоритма, непосредственно вычисляющего характеристики ПВЫП и ПНАЧ.
АЛГОРИТМ 2.
Данные: Сетевой график G работ V, заданный списками ПРЕДШ(v), vÎV, плановый срок окончания проекта – Т.
Результаты: Наиболее поздние допустимые сроки выполнения и начала работ ПВЫП(v) и ПНАЧ(v).
Шаг 1. Объявить для всех работ vÎV значение наиболее позднего срока выполнения работ равным Т – значению планового срока окончание проекта и вершину vp фиктивной работы p объявить текущей vk .
Шаг 2. Присвоить значение ПНАЧ текущей работы vk равным значению ПВЫП работы и вычесть время выполнения текущей работы.
Шаг 3. Присвоить значению ПВЫП(v) для всех работ vÎПРЕДШ(v) предшествующих текущей работе vk минимальное значение из значений ПВЫП выполнения роботы v или ПНАЧ выполнения текущей работы vk , если таковых нет перейти в Шаг 4.
Шаг 4. Если имеется предыдущая вершина (работа) к текущей, то объявить её текущей, иначе перейти в Шаг 6.
Шаг 5. Перейти в Шаг 2.
Шаг 6. Выдать наиболее поздние допустимые сроки выполнения и начала работ ПВЫП(v) и ПНАЧ(v), конец работы алгоритма.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию