Operační výzkum. Síťová analýza. Metoda CPM.

Podobné dokumenty
Modely teorie grafů, min.kostra, max.tok, CPM, MPM, PERT

4EK311 Operační výzkum. 5. Teorie grafů

Řízení projektů. Konstrukce síťového grafu pro řízení projektů Metoda CPM Metoda PERT

4EK311 Operační výzkum. 6. Řízení projektů

Metody síťové analýzy

4EK212 Kvantitativní management. 7.Řízení projektů

5 Orientované grafy, Toky v sítích

Grafy. RNDr. Petra Surynková, Ph.D. Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta.

Základní pojmy teorie grafů [Graph theory]

Délka (dny) terénní úpravy (prvotní) příprava staveniště (výstavba přístřešku pro materiál)

Projektový management

Algoritmus pro hledání nejkratší cesty orientovaným grafem

TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky

Metody analýzy kritické cesty

NÁSTROJE A TECHNIKY PROJEKTOVÉHO MANAGEMENTU. Projektová dekompozice

Václav Jirchář, ZTGB

TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky

TEORIE GRAFŮ TEORIE GRAFŮ 1

Management projektu III. Fakulta sportovních studií přednáška do předmětu Projektový management ve sportu

Vzdálenost uzlů v neorientovaném grafu

Katedra softwarového inženýrství Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Ing. Martin Půlpitel, 2011

NÁSTROJE A TECHNIKY PROJEKTOVÉHO MANAGEMENTU

H {{u, v} : u,v U u v }

Úvod do teorie grafů

Ohodnocené orientované grafy

Teorie síťových modelů a síťové plánování

Stromové rozklady. Definice 1. Stromový rozklad grafu G je dvojice (T, β) taková, že T je strom,

= je prostý orientovaný graf., formálně c ( u, v) 0. dva speciální uzly: zdrojový uzel s a cílový uzel t. Dále budeme bez

Grafy. doc. Mgr. Jiří Dvorský, Ph.D. Katedra informatiky Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TU Ostrava. Prezentace ke dni 13.

Časové rezervy. Celková rezerva činnosti

Vektory a matice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Carl Friedrich Gauss. Základní pojmy a operace

P R O J E K T O V É Ř Í Z E N Í A M A R K E T I N G 1. Akad. rok 2015/2016, LS Projektové řízení a marketing - VŽ 1

Operační výzkum. Teorie her. Hra v normálním tvaru. Optimální strategie. Maticové hry.

Teorie grafů BR Solutions - Orličky Píta (Orličky 2010) Teorie grafů / 66

Základy informatiky. Teorie grafů. Zpracoval: Pavel Děrgel Úprava: Daniela Szturcová

Lineární algebra. Soustavy lineárních rovnic

Kolik existuje různých stromů na pevně dané n-prvkové množině vrcholů?

Algoritmizace prostorových úloh

SÍŤOVÁ ANALÝZA. Kristýna Slabá, 1. července 2010

Grafové algoritmy. Programovací techniky

Kostry. 9. týden. Grafy. Marie Demlová (úpravy Matěj Dostál) 16. dubna 2019

Grafové algoritmy. Programovací techniky

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od podzimu 2014

Obsah prezentace. Základní pojmy v teorii o grafech Úlohy a prohledávání grafů Hledání nejkratších cest

M A N A G E M E N T P O D N I K U 2 Tržní postavení produktu, management a síťová analýza. LS, akad.rok 2014/2015 Management podniku - VŽ 1

Operační výzkum. Vícekriteriální hodnocení variant. Grafická metoda. Metoda váženého součtu.

Kapitola 11. Vzdálenost v grafech Matice sousednosti a počty sledů

VLASTNOSTI GRAFŮ. Doc. RNDr. Josef Kolář, CSc. Katedra teoretické informatiky, FIT České vysoké učení technické v Praze. BI-GRA, LS 2010/2011, Lekce 5

Teorie grafů. Kostra grafu. Obsah. Radim Farana Podklady pro výuku pro akademický rok 2013/2014

4 Pojem grafu, ve zkratce

Teorie grafů Jirka Fink

Operační výzkum. Teorie her cv. Hra v normálním tvaru. Optimální strategie. Maticové hry.

fakulty MENDELU v Brně (LDF) s ohledem na disciplíny společného základu (reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.

TGH02 - teorie grafů, základní pojmy

STROMY. v 7 v 8. v 5. v 2. v 3. Základní pojmy. Řešené příklady 1. příklad. Stromy

Jan Březina. 7. března 2017

Výroková a predikátová logika - II

Operační výzkum. Vícekriteriální programování. Lexikografická metoda. Metoda agregace účelových funkcí. Cílové programování.

VYUŽITÍ NĚKTERÝCH METOD TEORIE GRAFŮ PŘI ŘEŠENÍ DOPRAVNÍCH PROBLÉMŮ

Obecné metody systémové analýzy

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Základy lineárního programování VMAT, IMT 1 / 25

TGH02 - teorie grafů, základní pojmy

Dijkstrův algoritmus

Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd. SÍŤOVÁ ANALÝZA Semestrální práce z předmětu KMA/MAB

PROHLEDÁVÁNÍ GRAFŮ. Doc. RNDr. Josef Kolář, CSc. Katedra teoretické informatiky, FIT České vysoké učení technické v Praze

Analýza Petriho sítí. Analýza Petriho sítí p.1/28

Determinanty. Obsah. Aplikovaná matematika I. Pierre Simon de Laplace. Definice determinantu. Laplaceův rozvoj Vlastnosti determinantu.

8 Přednáška z

Převoditelnost problémů nezávislé množiny na problém hamiltonovského cyklu () IS HC 1/10

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od jara 2016

Množiny, relace, zobrazení

4 Stromy a les. Definice a základní vlastnosti stromů. Kostry grafů a jejich počet.

Výroková a predikátová logika - II

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od jara 2017

10 Přednáška ze

ORIENTOVANÉ GRAFY, REPREZENTACE GRAFŮ

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od podzimu 2016

Zdrojem většiny příkladů je sbírka úloh 1. cvičení ( ) 2. cvičení ( )

Výhody a nevýhody jednotlivých reprezentací jsou shrnuty na konci kapitoly.

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně

Usuzování za neurčitosti

Operační výzkum. Přiřazovací problém.

Teorie grafů. Teoretická informatika Tomáš Foltýnek

Definice 7.2. Nejmenší přirozené číslo k, pro které je graf G k-obarvitelný, se nazývá chromatické číslo (barevnost) grafu G a značí se χ(g).

Stromy, haldy, prioritní fronty

VLASTNOSTI GRAFŮ. Vlastnosti grafů - kap. 3 TI 5 / 1

Definice 1 eulerovský Definice 2 poloeulerovský

Přijímací zkouška - matematika

Zdůvodněte, proč funkce n lg(n) roste alespoň stejně rychle nebo rychleji než než funkce lg(n!). Symbolem lg značíme logaritmus o základu 2.

1. část: Základy teorie grafů. Ing. Michal Dorda, Ph.D.

DEFINICE Z LINEÁRNÍ ALGEBRY

Základní datové struktury III: Stromy, haldy

IB112 Základy matematiky

3. Grafy a matice. Definice 3.2. Čtvercová matice A se nazývá rozložitelná, lze-li ji napsat ve tvaru A =

Možnosti využití metody kritické cesty

Maticí typu (m, n), kde m, n jsou přirozená čísla, se rozumí soubor mn veličin a jk zapsaných do m řádků a n sloupců tvaru:

6 Simplexová metoda: Principy

Základy informatiky. 07 Teorie grafů. Kačmařík/Szturcová/Děrgel/Rapant

i=1 Přímka a úsečka. Body, které leží na přímce procházející body a a b můžeme zapsat pomocí parametrické rovnice

07 Základní pojmy teorie grafů

Transkript:

Operační výzkum Síťová analýza. Metoda CPM. Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu Registrační číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/28.0326

Základní pojmy teorie grafů Grafem rozumíme útvary, které lze v rovině znázornit pomocí bodů (uzly) a jejich spojnic (hrany). Definice: V dalším textu definované pojmy jsou tučným písmem. Graf G = (U, H) definujeme jako množinu uzlů U = {u 1, u 2,..., u n} a množinu hran U = {h ij}, i, j {1, 2,..., n}. Nechť G = (U, H) je graf. Nechť u i U a h ij H. Pak říkáme, že uzel u i inciduje s hranou h ij, nebo že hrana h ij inciduje s uzlem u i. Píšeme u i h ij. Neorientovaný graf je graf, jehož všechny hrany jsou neorientované. Neorientovaná hrana h ij H je hrana, které není přiřazen směr; pohyb je možný od uzlu u i k uzlu u j stejně jako opačný. Orientovaný graf je graf, jehož všechny hrany jsou orientované. Orientovaná hrana h ij H je hrana, které je přiřazen směr; pohyb je možný pouze od uzlu u i (počáteční uzel hrany) k uzlu u j (koncový uzel hrany).

Základní pojmy teorie grafů Nechť G = (U, H) je graf; Nechť u 0, u 1, u 2,..., u k U a h ij H. Existuje-li taková posloupnost uzlů a hran u 0, h 01, u 1, h 12, u 2,..., u k 1, h k +,k, u k, říkáme, že mezi uzly u 0 a u k existuje sled. Číslo k je délka sledu (= počet hran ve sledu. Nechť G = (U, H) je graf. Sled C, ve kterém se každý uzel (s vyjímkou prvního a posledního uzlu) vyskytuje nejvýše jednou, nazýváme cestou. Graf G = (U, H) je souvislý mezi každými dvěma uzly grafu G existuje aspoň jedna cesta. Jinak je nesouvislý a skládá se z tzv. komponentů. Cyklus je cesta, která začíná a končí v témže uzlu. Acyklický graf neobsahuje žádný cyklus. Ohodnocený graf každé hraně je přiřazena nějaká hodnota.

Základní pojmy teorie grafů Strom je neorientovaný, souvislý a acyklický graf. Podgraf grafu G = (U, H) je graf G = (U, H ) je graf, pro který platí U U, H H. Faktor grafu G = (U, H) je graf G = (U, H ) je graf, pro který platí U = U, H H. Síť je graf splňující vlastnosti: je souvislý, je orientovaný, je nezáporně ohodnocený, má dva speciální uzly: vstupní uzel sítě z něj hrany pouze vystupují, výstupní uzel sítě do něj hrany pouze vstupují.

Metoda CPM Critical Path Method = Metoda kritické cesty. Jedná se o časovou analýzu provádění projektů. Projektem rozumíme souhrn určitých činností. Tyto činnosti na sebe mohou, ale také nemusí navazovat. Modelem celého projektu je síť. Obrazem jednotlivých činností jsou hrany grafu. Ohodnocení hran představuje dobu trvání příslušné činnosti. Cílem časové analýzy je odhalení časových rezerv při provádění jednotlivých činností a tím optimalizace (=minimalizace) doby realizace celého projektu. Činnosti, u kterých neexistuje žádná časová rezerva, se nazývají kritické činnosti. Přísluší kritickým hranám. Kritické hrany v síti určují kritickou cestu mezi vstupním a výstupním uzlem sítě (kritická cesta nemusí být jediná). Délka kritické cesty udává nejkratší možnou dobu provedení celého projektu.

Označení v metodě CPM y ij doba trvání činnosti určené hranou h ij, ti 0 nejdříve možný začátek činností vycházejících z uzlu u i, ti 0 + y ij nejdříve možné ukončení činnosti určené hranou h ij, tj 1 nejpozději přípustné ukončení činností, které končí v uzlu u j, tj 1 y ij nejpozději přípustný začátek činnosti určené hranou h ij, T délka kritické cesty, tj. nejkratší možná doba trvání projektu, T pl CR ij plánovaná doba trvání projektu, celková časová rezerva činnosti určené hranou h ij, Obrázek: Hrana h ij s údaji používanými v metodě CPM

Metoda CPM postup I. fáze: vstup výstup (určují se hodnoty t 0 i, i = 1, 2,..., n) 1 t 0 1 = 0, 2 tj 0 = max(ti 0 + y ij, i 3 T = t 0 n. II. fáze: výstup vstup (určují se hodnoty t 1 j, j = 1, 2,..., n) 1 t 1 n = T, 2 t 1 j = min j (t 1 j y ij, 3 t 1 1 = 0. CR ij = t 1 j t 0 i y ij. Kritické hrany jsou ty, pro něž je CR ij = 0. Kritické hrany tvoří kritickou cestu.

Metoda CPM postup Poznámka: Jak bude vidět i z následujícího příkladu, běžně budeme graf zadávat ve formě tabulky o třech řádcích, kde každý sloupec představuje hranu h ij s ohodnocením y ij. U každé takové hrany budeme mít údaje i, j, y ij. Budeme postupovat tak, že nejprve graf vytvoříme a potom v grafu metodou CPM provedeme časovou analýzu. Jiná možnost je, metodu CPM provést přímo v tabulce pro tyto účely je vhodnější uspořádání hran do řádků tabulky kterou rozšíříme o dalších pět sloupců t 0 i, t 0 i + y ij, t 1 j, t 1 j y ij, CR ij, a veškeré výpočty provádíme v této tabulce. Zcela potom odpadá potřeba kreslit graf.

Metoda CPM příklad Př. 1: Metodou CPM proveďte časovou analýzu projektu, jež je dán sítí, viz tabulka. V tabulce i značí počáteční uzel, j koncový uzel orientované hrany h ij. Její ohodnocení je y ij. i 1 1 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 j 2 3 3 4 5 4 6 5 6 6 7 7 y ij 2 9 6 0 8 3 10 4 12 9 11 5 Tabulka: Zadání grafu tabulkou, Př.1. Řešení: Nejprve vytvoříme samotný síťový graf, resp. graf a ověříme, že se skutečně jedná o síť. Při samotném provádění metody CPM se řídíme popsaným postupem. Konečná podoba grafu pak vypadá následovně.

Metoda CPM příklad Obrázek: Metoda CPM, Př.1.

Metoda CPM příklad Z grafu pak lze vyčíst, že nejkratší možná doba realizace projektu je T = 30 časových jednotek (č.j.). Vyznačeny jsou všechny hrany s nulovou časovou rezervou, tj. hrany, kde (CR ij)=0. Vidíme, že tyto hrany (=kritické hrany) tvoří cestu (=kritickou cestu) mezi vstupním uzlem a výstupmním uzlem sítě. Kritické hrany: h 13, h 34, h 45, h 56, h 67. Kritická cesta: 1 3 4 5 6 7. Jak bylo již zmíněno, algoritmus CPM lze provádět jak v samotném grafu, viz obrázek, tak i formou výpočtů v tabulce:

Metoda CPM příklad i j y ij ti 0 ti 0 + y ij tj 1 tj 1 y ij CR ij 1 2 2 0 2 3 1 1 1 3 9 0 9 9 0 0 2 3 6 2 8 9 3 1 2 4 0 2 2 12 12 10 2 5 8 2 10 16 8 6 3 4 3 9 12 12 9 0 3 6 10 9 19 25 15 6 4 5 4 12 16 16 12 0 4 6 12 12 24 25 13 1 5 6 9 16 25 25 16 0 5 7 11 16 27 30 19 3 6 7 5 25 30 30 25 0 Tabulka: Metoda CPM provedená v tabulce, Př.1.