PMTE.PT-1 III Projektmanagement Techniken Überblick Planungstechniken Jenny 4.2 (vgl. auch Sommerv. p.502) Netzplan, Balkendiagramm, Einsatzmittel-Auslastung;

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III Projektmanagement TechnikenÜberblick

• Planungstechniken Jenny 4.2 (vgl. auch Sommerv. p.502)Netzplan, Balkendiagramm, Einsatzmittel-Auslastung;

• Risikoanalyse: Jenny Anhang B• Aufwandschätzverfahren; Jenny 4.2, Balzert 77 - 85, Einf.,

Delphi-, Analogie-, Beta-, Prozentsatz-, Standard-Werte/ Multiplikator-, Function-Point-, COCOMO Verfahren

• Kontrolltechniken; Jenny 4.4Qualitätssicherung; Jenny 2.8.3. p. 206 Balzert 440-453, Sommerville Kap. 28

• Metriken; Sommerville 541-545; Conte: ausgewählte Kap.,OO-Metriken; Chidamber & Kemerer; strategische Anwendung von Metriken; Grady: ausgew. Kap.

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Planungstechniken

• Ziele:Überblick über den Projektablauf,Zeitschätzung und Terminbestimmung,Planung der Vergabe von Ressourcen;

• Resultate dienen als:Entscheidungs-, Steuerungs- und Kontrollunterlagen;

• Techniken:

– Netzplan

– Balkendiagramm

– Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

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Netzplantechnik

• umfassendes Planungsinstrument für komplexe Projekte• bietet übersichtlichen Überblick über den Projektablauf, inklusive der

eindeutigen Darstellung der Abhängigkeiten einzelner Vorgänge im Ablauf

• ermöglicht genaue Zeitschätzung bzw. Terminfestlegung für den Gesamtablauf sowie für einzelne Vorgänge

• Erkennen der zeitintensivsten Ablauffolge: “kritischer Weg”• ermöglicht relativen Vergleich der Konsequenzen von Terminen,

Kosten und Einsatzmitteln verschiedener Planungsvarianten• fördert rechtzeitige Entscheidungen, da mögliche Konsequenzen im

Netzplan ersichtlich sind.

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Netzplantechnik

• Netzplantechnik ist geeignet für:- Strukturplan- Zeitplan- Einsatzmittelplan- Kostenplan

• bewährte Arten von Netzplänen:- CPM: Critical Path Method- PERT: Program Evaluation and Review Technic- MPM: Metra-Potential-Method

• zahlreiche Softwareprodukte unterstützen den Einsatz der Netzplantechnik; oft: Zusammenfassung verschiedener Arten von Netzplänen; daher: Vorsicht auf Konsistenz!

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NetzplantechnikDarstellungsarten für Netzpläne

• Vorgangs-Pfeil-Darstellung: z. B. CPMVorgang als Pfeil, Ereignis als Kreis dargestelltSchwerpunkt: Vorgang ( = Tätigkeit) mit Dauer

• Vorgangs-Knoten-Darstellung: z. B. MPMVorgang als Knoten (meist Rechteck) dargestellt,Pfeil gilt als Beziehung

• Ereignis-Knoten-Darstellung: z.B. PERTEreignis als Knoten (meist Kreis) dargestellt,Pfeil gilt als Beziehung: Zustandsübergang mit DauerSchwerpunkt: Ereignis: beschreibt ProjektzustandZustandsübergang kann mehrere Vorgänge umfassen, die nicht näher beschrieben werden.

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Netzplantechnik - CPM

• CPM: Vorgangs-Pfeil-Darstellung

• Knoten: symbolisiert ein Ereignis, welches einen Zustand beschreibt; z.B.: Programm erstellt, Start für den Test;Darstellung: als Kreis oder Rechteck

• Ereignisknoten enthält folgende Bestimmungsstücke:

Ereignisnummer

Zeitwert der Vorwärtsrechnung

Zeitwert der Rückwärtsrechnung

2

12 18

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• gerichteteKante: symbolisiert Vorgang oder Tätigkeit innerhalb eines Projektes; kein Zusammenhang zwischen der Länge des Pfeils und der Dauer des Vorgangs

• Vorgangsbeschreibung: verbal oder Indexeintrag oberhalb des Pfeils; Vorgangsdauer: num. Eintrag unter dem Pfeil

(Jenny Abb. 4.03, S. 338)

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Netzplantechnik - Regeln des CPM

• Regel 1:

Ein Vorgang kann erst beginnen, wenn alle vorangehenden Vorgänge abgeschlossen sind. Dabei fällt, mit Ausnahme des ersten Vorgangs, das Anfangsereignis mit dem Endereignis des vorangehenden Vorgangs zusammen.

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• Regel 2:

Müssen mehrere Vorgänge beendet sein, bevor ein weiterer Vorgang beginnen kann, so enden sie im Anfangsereignis des nachfolgenden Vorgangs.

• Regel 3:

Können mehrere Vorgänge beginnen, nachdem ein vorangehender Vorgang beendet ist, so beginnen sie im Endereignis des vorangehenden Vorgangs.

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• Regel 4:

Haben zwei oder mehr Vorgänge gemeinsame Anfangs- und Endereignisse, so ist ihre eindeutige Kennzeichnung durch Einfügen von Scheinvorgängen zu gewährleisten.

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Netzplantechnik - Regeln des CPM• Regel 5:

Beginnen und enden in einem Ereignis mehrere Vorgänge, die nicht alle voneinander abhängig sind, so ist der richtige Ablauf durch Auflösung der Unabhängigkeiten mittels Scheinvorgängen darzustellen.

• Regel 6:

Innerhalb einer Folge von Vorgängen können beliebig viele Scheinvorgänge eingefügt werden. Sie dienen neben der logischen Verknüpfung auch der besseren Übersicht.

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• Regel 7:

Kann ein Vorgang beginnen, bevor der vorangehende vollständig beendet ist, so ist der vorangehende weiter zu unterteilen, damit ein "Zwischen-Ereignis" definiert werden kann.

• Regel 8:

Jeder Vorgang kann nur einmal ablaufen. Daher dürfen im CPM-Netzplan keine Schleifen auftreten.

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* die Netzplantechnik umfaßt folgende Schritte:• Erstellen der Tätigkeitsliste aufgrund des Projektstrukturplans• Erstellen des Netzplans• Errechnen des kritischen Weges• Berechnen der Vorgangszeitpunkte• Ermitteln der Pufferzeiten• Verwendung des Netzplans als Basis von

- Balkendiagrammen, z.B. Belegungsplan, Einsatzplan- Einsatzmittel-Auslastungsdiagrammen, z.B. zwecks Bedarfsglättung

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* Erstellen der Tätigkeitsliste als Grundlage jedes Netzplans:• entsprechend der Projektstruktur werden alle Teilprojekte in

Einzeltätigkeiten zerlegt;• für jede Tätigkeit : Definition der

- erforderlichen Vorbedingungen (Abschluß anderer Tätigkeiten)- voraussichtlichen Dauer- ggf. der direkten Nachfolgetätigkeiten

• Erstellung der Tätigkeitsliste (auch “Vorgangsliste”)Beispiel siehe nächste Folie

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• Beispiel einer Vorgangsliste

(Jenny, Abb. 4.04, S. 340)

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• Erstellen des Netzplans: - eintragen der logischen Abhängigkeiten zwischen Tätigkeiten- eintragen der geschätzten Dauer zu einzelnen Tätigkeiten

• Errechnen der Zeitwerte und Bestimmung des kritischen Weges:- Zeitwert der Vorwärtsrechnung: Beginn bei 0; dann: addieren der Zeiteinheiten nach der logischen Reihen- folge und Eintrag in das linke untere Feld des Ereigniskreises; Bedeutung: Bestimmung der frühesten Ereigniszeitpunkte;

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- Zeitwert der Rückwärtsrechnung: vom Endereignis und dessen Zeitwert aus der Vorwärtsrechnung ausgehend: Bestimmung der spätesten Ereigniszeitpunkte durch Subtraktion der Zeitwerte; Eintrag in den rechten unteren Teil des Ereignisknotens;- Der kritische Weg umfaßt alle Ereignisse, deren früheste und späteste Ereigniszeitpunkte gleich sind; Bedeutung: der kritische Weg enthält alle Tätigkeiten, die keine Pufferzeiten erlauben, d.h. zwischen dem geplanten Ende einer Tätigkeit und dem Start der Folgetätigkeit gibt es keine zeitliche Verschiebungsmöglichkeit, wenn das Ende des gesamten Vorhabens unbeeinflußt bleiben soll.

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Netzplantechnik - CPMBeispiel eines Netzplans mit einem kritischen Weg:

(Jenny, Abb. 4.05, S.341)

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Netzplantechnik - CPM• Berechnen der Vorgangszeitpunkte (“Tätigkeitszeitpunkte”):

- frühester Anfangszeitpunkt des Ereignisses: FA- spätester Endzeitpunkt eines Vorganges: SE- frühester Endzeitpunkt eines Ereignisses: FE- spätester Anfangszeitpunkt eines Vorganges: SA

• Zweck: Berechnung der Pufferzeiten und Erstellen des Einsatz-Auslastungsdiagramms, z.B. zwecks Bedarfsglättung

(Jenny, Abb. 4.06, S. 342)

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( Böhm Abb. 9.20,S.272)

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• Aufgrund der Vorwärts- und Rückwärtsrechnung sind bekannt: FA (FZ) und SE (SZ)FE(V1) = FA(V1) + D(V1) SA(V1) = SE(V1) - D(V1)

• Pufferzeiten:

• Gesamte Pufferzeit (GP): GP = SE(j) - FA(i) - Doder GP = SZ(j) - FZ(i) - DBedeutung: GP gibt an,wie lange ein Vorgang höchstens verlängert/verzögert werden kann, ohne daß der Endtermin beeinträchtigt wird.

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• Freie Pufferzeit (FP): FP = FE(j) - FA(i) - Doder FP = FZ(j) - FZ(i) - DFreie Pufferzeit entsteht, wenn mehrere Vorgänge, die nicht alle zeitbestimmend sind, in einem Ereignis münden.Die freie Pufferzeit gibt den Zeitunterschied zwischen der zeitbestimmenden und der auf einem anderen Weg berechneten frühesten Lage eines Ereignisses an.Bedeutung: FP gibt an, wie lange ein Vorgang höchstens ausgedehnt/verzögert werden kann, ohne den Anfangszeitpunkt der Folgevorgänge zu beeinflussen.

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• Unabhängige Pufferzeit (UP): UP = FE(j) - SA(i) - DBedeutung:UP gibt die Dauer an, die der Vorgang mit den Folgevorgaben ausgedehnt oder verschoben werden kann:a) das Startereignis muß zum spätesterlaubten Zeitpunkt beginnen undb) der Vorgang muß den frühestmöglichen Endzeitpunkt einhalten können.

• weitere Kenngröße:Schlupf im Zustand i: SL(i) = SZ(i) - FZ(i)

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Netzplantechnik - CPM - Übersicht• Übersicht zu Pufferzeiten und Schlupf

(Böhm Abb. 9.24,S. 278)

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Netzplantechnik - PERT

• Program Evaluation and Review Technique (PERT)

• Betont Projektzustände (Ereignisse); von den Zustandsübergängen (Pfeile, i.a. beliebige Folgen von Vorgängen) ist lediglich die Dauer und Anordnungsbeziehung (AOB) von Interesse

• wesentliches Charakteristikum:Berücksichtigung der Unsicherheit bei der Zeitschätzung;für jede AOB werden geschätzt:- OD: optimistische Dauer- HD: häufigste Dauer- PD: pessimistische Dauer

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Netzplantechnik - PERT• Annahmen:

OD, HD und PD stellen drei repräsentative Werte der Häufigkeitsverteilung dar;bei mehrfacher Durchführung fallen alle Zeitwerte zwischen OD und PD; kontinuierliche Verteilungskurve;

• Folgerung: Beta-Verteilung

Böhm Abb. 9.32,S. 288

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• Berechnung der mittleren Dauer (MD) als Erwartungswert aus den drei Schätzungen OD, HD und PD Näherungsgleichung:

MD = (OD + 4HD + PD)/6

• Angabe der Varianz ()2 der Vorgangsdauer zur Bewertung der Unsicherheit bei der Angabe der Vorgangsdauer:Näherungsgleichung:

2(D) = ((PD - OD)/6)2

• Die Varianz der frühesten/spätesten Zeitpunkte (FZ/SZ) ergibt sich aus der Summe der Varianzen, aus denen FZ und SZ berechnet wurden.

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• Da Ereignisse im Vordergrund stehen, werden nicht Pufferzeiten sondern der Schlupf je Ereignis berechnet:SL(i) = SZ(i) - FZ(i)

• Varianz des Schlupfs: 2[SL(i) ] = 2[FZ(i)] + 2[SZ(i)]

• oft wir der Endtermin der Projektes vorgegeben; dieser vorgegebene Plantermin (PT) kann zum frühesten Termin (FT) in Beziehung gebracht werden, indem die Wahrscheinlichkeit, mit welcher der Plantermin erreicht werden kann, ermittelt wird

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• Anwendung der Normalverteilung zwecks Berechnung:

z = [PT(i) - FT(i)]/[2(FZ(i)]

• Beispiel:festgelegter Endtermin: 22. 4. 1998Ermittlung aus dem Netzplan ergibt: FT = 29. 4. 1998

Standardabweichung = 10 Tagez = [ (22.April) - (29.April)]/10 = -0.5Nachsehen in Formelsammlung zur Normalverteilung bei (-0.5) ergibt: Wahrscheinlichkeit von ca. 31%

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Beispiel zu einem PERT-Netzplan:

(Böhm Abb. 9.37, S. 292)

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• Erklärungen zum PERT-Netzplan Beispiel:

(Böhm Abb. 9.37,S. 292)

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Planungstechniken - Balkendiagramm

• Balkendiagramme: auch “Gantt-Diagramme”vielseitige Verwendung;horizontale Achse: Zeitvertikale Achse: z.B. - Sachmittel: “Belegungsplan”- Aufgaben: “Tätigkeitsplan”, “Projektfortschrittsplan”- Aufgabenträger: “Einsatzplan”

• Erweiterungen:- Balken können mit Wert beschriftet werden z.B. Mitarbeitername- je ein Balken für Soll- und Ist-Wert zwecks Vergleich

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Planungstechniken - Balkendiagramm

• Beispiel zu einem Balkendiagramm mit einem Ist-Soll-Vergleich

(Jenny Abb. 4.07, S.344)

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Planungstechniken - Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm (E-A-D.)

• Motivation: Berechnung und Visualisierung der Personal- und Betriebsmitteleinheiten, die zu bestimmten Zeitpunkten während des Projektablaufes benötigt werden.

• Ziele der Einsatzmittelplanung: - Reduktion der Brachzeiten von Einsatzmitteln- Reduktion der Gesamtheit von Einsatzmitteln- Erhöhung der Anzahl der zu bearbeitenden Objekte- Optimierung des Einsatzes von Menschen und Maschninen

• horizontale Achse des E-A-Diagramms: Zeitvertikale Achse: Anzahl der Einheiten

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Planungstechniken - Einsatzmittel -Auslastungsdiagramm

* Schritte zur Erstellung des E-A-Diagramms:

• Erstellen des Netzplans, erweitert um die Angabe der Einsatzmitteleinheiten (in Klammer, rechts von der Dauer)

• Erstellen des Balkendiagramms der frühesten Lage

• Erstellen des E-A-Diagramms der frühesten Lage

• Erstellen des Balkendiagramms der spätesten Lage

• Erstellen des E-A-Diagramms der spätesten Lage

• Durchführen der Bedarfsglättung gemäß der Bedarfsbegrenzung (“nicht-funktionale Anforderungen”)

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Planungstechniken - Schritte zumEinsatzmittel -Auslastungsdiagramm

• Beispiel eines Netzplans mit Einsatzmiteleinheiten(und mit unterschiedlichen Zeitwerten des Endereignisses)

(Jenny Abb. 4.08, S. 436)

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Planungstechniken - Schritte zumEinsatzmittel-Auslastungsdiagramm

• Beispiel für ein Balkendiagramm der frühesten Lage

(Jenny Abb. 4.09, S. 346)

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• Beispiel des Ergebnisses der Übertragung des Balkendiagramms der frühesten Lage auf das E-A-Diagramm der frühesten Lage. Kein Vorgang nutzt dabei etwaige Pufferzeiten.

(Jenny Abb. 4.10,S. 347)

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• Beispiel für ein Balkendiagramm der spätesten Lage

(Jenny Abb. 4.11, S. 347)

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Planungstechniken -Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

• Beispiel des Ergebnisses der Übertragung des Balkendiagramms der spätesten Lage auf das E-A-Diagramm der spätesten Lage. Alle Pufferzeiten werden voll dabei ausgeschöpft.

(Jenny Abb.4.12,S. 348)

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Planungstechniken - Bedarfsglättung im Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

• Die E-A-Diagramme der frühesten und der spätesten Lage zeigen Extremwerte des Bedarfs an.

• Optimale Nutzung der Pufferzeiten ermöglicht Minimierung der Grenzwerte.

• Neuordnung der Tätigkeiten innerhalb der erlaubten Spektren ermöglicht eine Anpassung des Bedarfs gemäß der Bedarfsbegrenzung. erreicht durch: Verschieben der Vorgänge, der Ereignisse, oder der Arbeitspakete innerhalb der Pufferzeiten.

• Frühzeitige Erkennung von Engpässen wird ermöglicht

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Planungstechniken - Bedarfsglättung im Einsatzmittel-Auslastungsdiagramm

• Beispiel einer Glättung unter dem Kriterium, daß die auf zehn Einheiten festgelegte Bestandesgrenze eingehalten werden muß.

(Jenny Abb. 4.13, S. 348)

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Risikoanalyse

• Ziel: Abschätzung der möglichen Risiken mit deren Wahrscheinlichkeit des Eintreffens und Auswirkungen

• Zeitpunkt der Durchführung:- zu Projektbeginn, bzw. bei der Bewertung der Projekt- anträge- jeweils nach Abschluß einer Entwicklungsphase, z.B. im Zuge der entsprechenden Reviews

• Vorgehen:

1) Vorbereitung:Entwurf eines Formulars zum Eintragen der Risiken(falls nicht bereits vorgegeben)

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Risikoanalyse• Beispiel eines Formulars für die Risikoanalyse:

2) Durchführung der Risikoanalyse2.1 Ermitteln der Risiken: in Teamarbeit;Beispiele für Fragen: - Kommen Aktivitäten mit hohem Innovationsgrad vor?- ist die Abhängigkeit von bestimmten Ressourcen hoch? ...

(Jenny, Abb. 7.02,S. 505)

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Risikoanalyse

2.2 Beschreiben der Ursachen jedes RisikosKennt man die Ursachen, ist es einfacher, adäquate Gegenmaßmahmen zu planen.

2.3 Bewerten der Eintrittswahrscheinlichkeit je Risiko

2.4 Bewerten des Auswirkungsgrades/ der Tragweite

2.5 Bestimmen des Risikogrades: die größten Risiken haben eine hohe Eintrittswahrscheinlichkeit und Tragweite

2.6 Beschreibung konkreter Gegenmaßnahmen und präventiver Aktionen

2.7 Frühwarnsystem einrichten: feststellen, aufgrund welcher Anzeichen, Symptome, Ereignisse Gefahren und Risiken frühzeitig erkannt werden können.

2.8 Eventualmaßnahmen (alternative Strategien) planen

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Risikoanalyse

3) NachbearbeitungRisikosituation eines Projektes ändert sich mit der ZeitFolgerung: Überprüfung und Aktualisierung des Risikoprofils im Projektverlauf; z.B. bei ReviewsFragen:- Kommen neue Risiken hinzu?- Haben sich die Faktoren bekannter Risiken geändert?- Sind die zur Risikoverminderung getroffenen Maßnahmen noch wirkungsvoll?

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PMTE.PT-1 III Projektmanagement Techniken Überblick Planungstechniken Jenny 4.2 (vgl. auch Sommerv. p.502) Netzplan, Balkendiagramm, Einsatzmittel-Auslastung;