Planung und Kontrolle von Projekten durch rekursive Modelle

Analyse innovativer Methoden des Projektmanagements Teil 2: Planung und Kontrolle von Projekten durch rekursive Modelle Diplomarbeit an der Fachhochschule Würzburg – Schweinfurt – Aschaffenburg Fachbereich Betriebswirtschaft zur Erreichung des akademischen Grades Diplom - Betriebswirt (FH) vorgelegt von : Katja Auer Matrikelnummer: 13 81 205 bei: Prof. Dr. Rudolf Fiedler im Fach: Controlling abgegeben am: 31. Dezember 2001 Kapitel 2 – Analyse innovativer Methoden des Projektmanagements Seite 2 Inhaltsverzeichnis 1 Planung und Kontrolle von Projekten durch rekursive Modelle .......................... 3 1.1 Problematik bei PERT und CPM....................................................................... 3 1.2 Projekte verhalten sich rekursiv......................................................................... 5 1.3 Einsatz von Markov-Ketten ............................................................................... 7 1.3.1 Was sind Markov-Ketten?........................................................................ 7 1.3.2 Theoretischer Ansatz................................................................................ 8 1.3.3 Das einfache Modell am Beispiel ............................................................ 9 1.4 Umkehrwahrscheinlichkeit bestimmt Projektlänge ......................................... 11 1.5 Verallgemeinerung des einfachen Modells ..................................................... 13 1.6 Projektüberwachung bei rekursiven Modellen ................................................ 15 1.6.1 Beendigung einzelner Aktivitäten.......................................................... 15 1.6.2 Abbruch von Aktivitäten........................................................................ 15 1.6.3 Einsatz zusätzlicher Ressourcen ............................................................ 16 1.6.4 Planung einzelner Aktivitäten ................................................................ 17 1.6.5 Umgang mit Veränderungen .................................................................. 17 1.6.6 Überwachung des Fortschritts................................................................ 18 Literaturverzeichnis.................................................................................................... 19 Kapitel 2 – Analyse innovativer Methoden des Projektmanagements Seite 3 1 Planung und Kontrolle von Projekten durch rekursive Modelle 1.1 Problematik bei PERT und CPM Die erfolgreiche Leitung umfangreicher Projekte erfordert umsichtiges Planen, Zeit- einteilen und Koordinieren. Als Hilfestellung für diese Aufgaben wurden in den späten fünfziger Jahren Lösungswege auf der Basis von Netzwerken und Netzwerk- techniken entwickelt. Mit ihrer Hilfe werden Pufferzeiten, kritische Wege und mög- liche Anfangs- und Endtermine festgelegt. Die bekanntesten Techniken sind PERT (Program Evaluation and Review Technique) und CPM (Critical Path Method). Da- neben existieren zahlreiche Varianten mit den verschiedensten Bezeichnungen. In den letzten Jahren tendierte man jedoch dazu, die beiden Methoden unter dem Begriff „Systeme des PERT-Typs“ zu vereinheitlichen. Trotz der Tatsache, dass eine Vielzahl großer Projekte ihre Zielvorgaben überschreiten1), werden diese Verfahren in der Praxis sehr häufig eingesetzt.2) Ein wesentliches Merkmal, welches die „Systeme des PERT-Typs“ von anderen Netzplanverfahren unterscheidet, ist ihre stochastische Struktur. Das heisst für viele Projekte ist die für die Ausführung einzelner Aktivitäten benötigte Zeit unbekannt. Das Projekt unterliegt vielmehr gewissen Schwankungen, für die eine bestimmte Wahrscheinlichkeitsverteilung existiert. Dabei ist unter Aktivität eine im Rahmen des Projektes zu verrichtende Aufgabe zu verstehen.3) Um zweckmäßige Netzpläne zu erhalten, stellen die „Systeme des PERT-Typs" folgende Annahmen auf: 1) Ein Projekt kann in eine Reihe voraussagbarer, einzelner Aktivitäten zerlegt werden. 2) Die Zeitspanne jeder einzelnen Projektaktivität kann geschätzt werden, wobei die einzelnen Zeitabschnitte unabhängig voneinander und normalverteilt sind. Somit beeinflusst die Zeitspanne einer Aktivität nicht die Länge anderer Projektakti- vitäten. 1 u.a. Chatzoglou, P.D., Macaulay, L.A., A review of existing models for project planning and estimation, S. 173; Coppendale, J., Manage risk in product and process development and avoid unpleasant surprise, S. 35 ff. 2 Schwarze, J., Netzplantechnik, S. 416 ff. 3 Bloech, J., Ihde, G., Vahlens Großes Logistik Lexikon, S. 613 Kapitel 2 – Analyse innovativer Methoden des Projektmanagements Seite 4 Diese Annahmen führen zu zwei wesentlichen Schlussfolgerungen: 1) Der erzielte Fortschritt wird bei einem Projekt aus den bereits abgeschlossenen Aktivitäten und der prozentualen Fertigstellung der aktuellen Aktivität ermittelt. 2) Die Dauer der Fertigstellung des Gesamtprojektes ist normalverteilt, wobei die wahrscheinlichste Zeit den Erwartungswert darstellt.4) Diese Schlussfolgerungen stimmen jedoch nicht mit dem Projektverhalten in der Praxis überein. Die Regeln deuten an, dass große Projekte eine kleinere proportionale Überschreitung haben als kleinere Projekte. Dies ist, wie später aufgezeigt wird, grundsätzlich nicht der Fall und führt zu schlechten Schätzungen und unkorrekten Ergebnissen. Auch ist der Mehrheit der Projektmanager bewusst, dass die einzelnen Projektaktivitäten sehr wohl abhängig voneinander sind. Zudem hat die Art und Weise, wie frühzeitig im Projekt durchgeführte Aktivitäten erbracht werden, großen Einfluss auf den Verlauf und die Qualität später zu verrichtender Aktivitäten.5) Gegen die stochastische Zeitplanung bestehen noch weitere Einwände. In der Praxis werden die mit Hilfe der „Systeme des PERT-Typs“ vorausgesagten Werte sehr häufig überschritten. Zudem ist für die Projektdauer meist der kritische Weg im Netzplan maßgebend, wobei im Verlauf des Projektes mehrere Wege eintreten können. Welcher Weg kritisch ist, hängt vom Zufall ab. Wegen der zufällig schwankenden Dauer ist die zeitliche Länge jedes einzelnen Weges vom Projektstart zum Projektende eine Zufallsvariable. Das Maximum dieser Zufallsvariablen bestimmt dann die Projektdauer.6) Mit den einschlägigen Ansätzen dieser Netzplantechniken können deshalb nur Pro- jekte realistisch geplant und gesteuert werden, die folgende Eigenschaften besitzen: → Eine Aktivität kann erst dann beginnen, wenn alle unmittelbar vorher durchzu- führenden Aktivitäten beendet sind bzw. ein Ereignis kann erst dann eintreten, wenn alle im Projektablauf unmittelbar davor liegenden Ereignisse bereits ein- getreten sind. 4 Sullivan, R.S., Hayya, J.C., Stochastic Network Analysis, S. 340 ff. 5 Hardie, N., The prediction and control of project duration: a recursive model, S. 401 6 Schwarze, J., Netzplantechnik, S. 416 ff. Kapitel 2 – Analyse innovativer Methoden des Projektmanagements Seite 5 → Alle auf eine Aktivität unmittelbar folgenden Aktivitäten werden realisiert bzw. alle auf ein Ereignis unmittelbar folgenden Ereignisse treten auch ein. → Es treten keine Schleifen im Verlauf des Projektes auf.7) 1.2 Projekte verhalten sich rekursiv Um zu zeigen, wie sich Projekte in der Realität verhalten und so von den zuvor getroffenen Annahmen erheblich abweichen, soll am folgenden Beispiel dargestellt werden. Es handelt sich dabei um ein einfaches Projekt mit den fünf Aktivitäten Konzeptphase, Entwicklungsphase, Test- und Integrationsphase, Produktionsphase und Marketingphase.8) Abb. 6: Rekursives Modell in fünf Phasen9) 7 Schwarze, J., Netzplantechnik, S. 416 ff. 8 Hardie, N., The prediction and control of project duration: a recursive model, S. 403 9 Hardie, N., The prediction and control of project duration: a recursive model, S. 402 Kapitel 2 – Analyse innovativer Methoden des Projektmanagements Seite 6 Zu Beginn des Projektes, in der Konzeptphase, arbeitet eine Gruppe von Ingenieuren und Marktforschern zusammen, um die technischen Einzelheiten für das Produkt zu erarbeiten. Ist die anschließende Nachprüfung abgeschlossen, beginnt das Entwick- lungsteam mit seiner Arbeit. Häufig treten bereits Probleme bei dem Übergang von der Konzeptphase in die Entwicklungsphase auf. Ist die Entwicklung abgeschlossen, erfolgt auch in dieser Phase eine Überprüfung. Unter anderem nehmen Mitarbeiter aus der Produktion und dem Marketing teil. Sind diese mit dem bisherigen Ergebnis unzufrieden, wird das Projekt zurück an das Entwicklungsteam oder in die Konzept- phase gegeben. Dies führt zu weiteren Zeitverzögerungen des Projektes. Sind die aufgetretenen Fehler und Schwierigkeiten beseitigt, wird ein Prototyp für die Test- und Integrationsphase gebaut. Auch die Überprüfung des Prototyps kann verschie- dene Konsequenzen mit sich bringen. Beispielsweise kritisieren Mitarbeiter aus der Produktion die Herstellungsfähigkeit, das Management ist unzufrieden mit der Leistungsfähigkeit oder das Marketing ist der Auffassung, dass das Pflichtenheft nicht den Anforderungen des Marktes entspricht. Verschiedene Gruppen können mit der Tiefe und Genauigkeit des Entwicklungs- und Testverlaufs unzufrieden sein und fordern aufgrund dessen eine intensivere Entwicklung.