AULA 6: PERT/CPM
Academia da Força Aérea
Verifique ao final desta aula se você é capaz de:
1- calcular a incerteza na programação do
projeto (Ap); 2- analisar a incerteza na programação do projeto (An).
calcule a probabilidade do projeto ser completado em menos de 10 dias.
| Atividades | Precedente | Duração (Semanas) | Desvio Padrão |
|---|---|---|---|
| A | - | 3 | 0.1 |
| B | - | 6 | 0.2 |
| C | - | 2 | 0.8 |
| D | A | 4 | 0.4 |
| E | A | 2 | 0.6 |
| F | A | 7 | 1 |
| G | B,D | 4 | 1 |
| H | C,E | 3 | 1 |
As atividades críticas do projeto são A,D,G.
Deseja-se obter \(P(Duração \le 10)\)?
\(P(Duração \le 10)\)
A estimativa da duração de cada atividade crítica é: \(\mu_{A}=3; \mu_{D}=4; \mu_{G}=4\)
A estimativa da variância destas atividades é: \(\sigma_{A}^2=0.1^2=0.01; \sigma_{D}^2=0.4^2=0.16; \sigma_{G}^2=1\)
\(\mu_P=\sum_{i=1}^{n}\mu_i= 3+4+4=11\)
\(\sigma_P^2=\sum_{i=1}^{n}\sigma_i^2=0.01+0.16+1=1.17 \rightarrow \sigma_P=1.0817\)
\[P(\mu_P \le 10) = P(Z\le z)\] em que \(Z = \frac{10 - 11}{1.0817}=-0.93\)
Consultando a tabela normal com \(z=0.93\) obtemos 0.33147. Logo \[P(\mu_P \le 10) = P(Z\le -0.93)=0.5-0.33147=0.16853\] ou 16,85%.
Observe que a tabela normal fornece a área entre 0 e um valor positivo de z.
Calcule a probabilidade do projeto ser completado em menos de 18 dias, agora observando as estimativas da variância.
| Atividades | Precedente | Duração (Semanas) | Variância |
|---|---|---|---|
| A | - | 3 | 1 |
| B | A | 2 | 0.6 |
| C | A | 3 | 0.4 |
| D | B,C | 7 | 0.1 |
| E | C | 3 | 0.1 |
| F | B,C | 5 | 0 |
| G | D,E | 6 | 0 |
| H | C | 2 | 1 |
As atividades críticas do projeto são A,C,D,G.
Deseja-se obter \(P(Duração \le 18)\)?
\(P(Duração \le 18)\)
A estimativa da duração de cada atividade crítica é: \(\mu_{A}=3; \mu_{C}=3;\mu_{D}=7; \mu_{G}=6\)
A estimativa da variância destas atividades é: \(\sigma_{A}^2=1; \sigma_{C}^2=0.4;\sigma_{D}^2=0.1; \sigma_{G}^2=0\)
\(\mu_P=\sum_{i=1}^{n}\mu_i= 3+3+7+6=19\)
\(\sigma_P^2=\sum_{i=1}^{n}\sigma_i^2=1+0.4+0.1+0=1.5 \rightarrow \sigma_P=1.2248\)
\[P(\mu_P \le 18) = P(Z\le z)\] em que \(z = \frac{18 - 19}{1.2248}=-0.82\)
Consultando a tabela normal com \(z=0.82\) obtemos 0.29389. Logo \[P(\mu_P \le 18) = P(Z\le -0.82)=0.5-0.29389=0.20611\] ou 20,61%.
Observe que a tabela normal fornece a área entre 0 e um valor positivo de z.
Observe a tabela. Calcule a probabilidade do projeto ser completado entre 20 e 26 semanas.
| Atividades | Precedente | Duração Otimista (Semanas) | Mais Provável | Pessimista |
|---|---|---|---|---|
| A | - | 3 | 5 | 10 |
| B | A | 1 | 2 | 3 |
| C | A | 2 | 3 | 4 |
| D | C | 4 | 5 | 8 |
| E | D | 2 | 6 | 9 |
| F | B,D | 7 | 10 | 20 |
10 minutos
1- Deve identificar quais são as estimativas da duração e variância de cada atividade, utilizando as fórmulas \(\mu_{ij} = \frac{O_{ij}+4M_{ij}+P_{ij}}{6}\) e \(\sigma_{ij}^2 = (\frac{P_{ij}-O_{ij}}{6})^2\)
| Atividade | Duracao | Variancia |
|---|---|---|
| A | 5.50 | 1.36 |
| B | 2.00 | 0.11 |
| C | 3.00 | 0.11 |
| D | 5.33 | 0.44 |
| E | 5.83 | 1.36 |
| F | 11.17 | 4.69 |
Construir a rede para identificar as atividades críticas: A,C,D,F
| Atividade | Precedentes | Duracao |
|---|---|---|
| A | - | 5.50 |
| B | A | 2.00 |
| C | A | 3.00 |
| D | C | 5.33 |
| E | D | 5.83 |
| F | B,D | 11.17 |
flowchart LR
1(("1
(0,0)")) -->|A,5.5| 2(("2
(5.5,5.5)"))
linkStyle 0 stroke:red
5 -.->|"0"| 3(("3
(13.83,13.83)"))
2 -->|"B ,2"| 3(("3
(13.83,13.83)"))
2 -->|"C ,3"| 4(("4
(8.5,8.5)"))
linkStyle 3 stroke:red
4 -->|"D ,5.33"| 5(("5
(13.83,13.83)"))
linkStyle 4 stroke:red
5 -->|"E ,5.83"| 6(("6
(25,25)"))
3 -->|"F ,11.17"| 6(("6
(25,25)"))
linkStyle 6 stroke:red
2- Deseja-se obter \(P(20\le Duração \le 26)\)?
A estimativa da duração de cada atividade crítica é: \(\mu_{A}=5.5; \mu_{C}=3;\mu_{D}=5.33; \mu_{F}=11.17\)
A estimativa da variância destas atividades é: \(\sigma_{A}^2=1.36; \sigma_{C}^2=0.11;\sigma_{D}^2=0.44; \sigma_{F}^2=4.69\)
\(\mu_P=\sum_{i=1}^{n}\mu_i= 5.5+3+5.33+11.17=25\)
\(\sigma_P^2=\sum_{i=1}^{n}\sigma_i^2=1.36+0.11+0.44+4.69=6.6 \rightarrow \sigma_P=2.5691\)
\[P(20\le \mu_P \le 26) = P(z_1\le Z\le z_2)\] em que \(z_1 = \frac{20 - 25}{2.5691}=-1.95\) e \(z_2 = \frac{26 - 25}{2.5691}=0.39\)
Graficamente a probabilidade é representada pela área em destaque no gráfico:
Consultando a tabela normal com \(z=1.95\) obtemos 0.47441 e \(z=0.39\) obtemos 0.15173. Logo \(P(20\le\mu_P \le 26) = P(-1.95 \le Z\le 0.39)=0.47441+0.15173=0.62614\) ou 62,61%.
Considere um pedido de redução de 11 para 10 semanas, no cronograma de um projeto.
flowchart LR
1 -->|"C ,2"| 4(("4
"))
4 -->|"H,3"| 5(("5
"))
1(("1
(0,0)")) -->|A,3| 2(("2
(3,3)"))
linkStyle 2 stroke:red
2 -->|"D ,4"| 3(("3
(7,7)"))
linkStyle 3 stroke:red
2 -->|"E ,2"| 4(("4
(5,8)"))
2 -->|"F ,7"| 5(("5
(11,11)"))
1 -->|"B ,6"| 3(("3
(7,7)"))
3 -->|"G,4"| 5(("5
(11,11)"))
linkStyle 7 stroke:red
Atividades Críticas A,D,G
Algumas estratégias incluem:
Qualquer que seja a estratégia para acelerar uma atividade, haverá custos envolvidos. Será necessário um levantamento dos custos envolvidos na aceleração das atividades, considerando não apenas os custos diretos, mas também os custos indiretos.
Considere os dados a seguir:
| Atividade | Duracao | Custo_Normal | Tempo_Acelerado | Custo_Acelerado |
|---|---|---|---|---|
| A | 3 | 200 | 2 | 350 |
| B | 6 | 300 | 3 | 360 |
| C | 2 | 100 | 1 | 400 |
| D | 4 | 300 | 5 | 200 |
| E | 2 | 250 | 1 | 1000 |
| F | 7 | 100 | 4 | 250 |
| G | 4 | 80 | 2 | 150 |
| H | 3 | 50 | 2 | 60 |
O custo normal \((C_n)\) de uma atividade refere-se ao custo associado à execução da atividade dentro do tempo normal \((t_n)\) planejado. É o custo previsto para realizar a atividade dentro do cronograma padrão do projeto, sem a necessidade de aceleração. Esse custo normal leva em consideração os recursos, materiais, mão de obra e outros fatores necessários para concluir a atividade no prazo original.
O custo acelerado \((C_a)\) de uma atividade representa o custo associado à execução da atividade em um tempo acelerado \((t_a)\), ou seja, quando há a necessidade de reduzir o cronograma original. Inclui os custos adicionais incorridos ao aplicar estratégias para acelerar a conclusão da atividade.
Exemplo: A atividade A possue um custo normal de R$200,00 para executá-la em 3 semanas e um custo acelerado de R$350,00 para executá-la em 2 semanas. Reduzir a execução em 1 semana significa aumentar o custo em R$150,00 (Custo Marginal)
Custo Marginal (CM): Expressa o incremento de custo a ser incorrido por unidade de tempo até a atividade atingir seu tempo tecnológico (\(t_a\)).
\[CM = \frac{C_a-C_n}{t_n-t_a}\]
Exemplo: Para a atividade A seu custo marginal é \(CM = \frac{350-200}{3-2}=150\), significa que para aceleramos essa atividade, há um custo adicional de R$150,00 por semana.
| Atividade | tn | Cn | ta | Ca | Custo_Marginal |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 3 | 200 | 2 | 350 | 150 |
| B | 6 | 300 | 3 | 360 | 20 |
| C | 2 | 100 | 1 | 400 | 300 |
| D | 4 | 300 | 3 | 200 | -100 |
| E | 2 | 250 | 1 | 1000 | 750 |
| F | 7 | 100 | 4 | 250 | 50 |
| G | 4 | 80 | 2 | 150 | 35 |
| H | 3 | 50 | 2 | 60 | 10 |
Passo 0- Calcule os custos marginais de todas as atividades do projeto.
Passo 1- Determine o(s) caminho(s) crítico(s), identificando a atividade crítica com o menor custo marginal com possibilidade de aceleração.
Passo 2- Acelere em uma unidade de tempo a atividade crítica selecionada.
Passo 3- Recalcule a duração do projeto, verificando se a duração desejada foi atingida, em caso positivo PARE e VERIFIQUE a possibilidade de desacelerar alguma atividade que foi acelerada e que agora apresenta folga; caso contrário (duração desejada não atingida) volte ao passo 1.
O projeto tem duração de 11 semanas e deseja-se reduzí-lo para 10 semanas ao menor custo possível.
flowchart LR
1 -->|"C ,2"| 4(("4
"))
4 -->|"H,3"| 5(("5
"))
1(("1
(0,0)")) -->|A,3| 2(("2
(3,3)"))
linkStyle 2 stroke:red
2 -->|"D ,4"| 3(("3
(7,7)"))
linkStyle 3 stroke:red
2 -->|"E ,2"| 4(("4
(5,8)"))
2 -->|"F ,7"| 5(("5
(11,11)"))
1 -->|"B ,6"| 3(("3
(7,7)"))
3 -->|"G,4"| 5(("5
(11,11)"))
linkStyle 7 stroke:red
Passo 0: Calcular o custo marginal das atividades
| Atividade | tn | tn_atual | ta | CM | Tipo |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 3 | 3 | 2 | 150 | Critica |
| B | 6 | 6 | 3 | 20 | |
| C | 2 | 2 | 1 | 300 | |
| D | 4 | 4 | 3 | 100 | Critica |
| E | 2 | 2 | 1 | 750 | |
| F | 7 | 7 | 4 | 50 | |
| G | 4 | 4 | 2 | 35 | Critica |
| H | 3 | 3 | 2 | 10 |
| Atividade | tn | tn_atual | ta | CM | Tipo | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | A | 3 | 3 | 2 | 150 | Critica |
| 4 | D | 4 | 4 | 3 | 100 | Critica |
| 7 | G | 4 | 4 | 2 | 35 | Critica |
Acelerar a Atividade G em 1 unidade de tempo pois é a atividade crítica com o menor custo marginal.
| Atividade | Custo_Marginal | tn | tn_atual | ta |
|---|---|---|---|---|
| A | 150 | 3 | 3 | 2 |
| B | 20 | 6 | 6 | 3 |
| C | 300 | 2 | 2 | 1 |
| D | 100 | 4 | 4 | 3 |
| E | 750 | 2 | 2 | 1 |
| F | 50 | 7 | 7 | 4 |
| G | 35 | 4 | 3 | 2 |
| H | 10 | 3 | 3 | 2 |
flowchart LR
1 -->|"C ,2"| 4(("4
"))
4 -->|"H,3"| 5(("5
"))
1(("1
(0,0)")) -->|A,3| 2(("2
(3,3)"))
linkStyle 2 stroke:red
2 -->|"D ,4"| 3(("3
(7,7)"))
linkStyle 3 stroke:red
2 -->|"E ,2"| 4(("4
(5,7)"))
2 -->|"F ,7"| 5(("5
(11,11)"))
linkStyle 5 stroke:red
1 -->|"B ,6"| 3(("3
(7,7)"))
3 -->|"G,3"| 5(("5
(10,10)"))
linkStyle 7 stroke:red
Houve redução do tempo do projeto para 10 dias com aumento no custo do projeto de R$35,00, acelerando a atividade G em 1 semana.
Observe que não é possível “desacelerar” a atividade G pois ela é crítica para atingir o tempo de 10 semanas.
Assim, o custo atual dessa configuração é o custo original de R$ 1380,00 + R$35,00 (devido a acelerar a atividade G em 1 semana) totalizando assim R$ 1415,00.
| Prazo | Custo | At_Aceleradas |
|---|---|---|
| 10 | 1415 | G(1) |
| 11 | 1380 | - |
Inicialmente o projeto apresentava uma duração normal de 11 semanas com um custo total de R$ 1380,00 (resultado da soma dos custos normais de todas as atividades). Após a aplicação do algoritmo de otimização tempo custo, a atividade G foi acelerada em 1 semana, reduzindo a duração do projeto para 10 semanas, acrescentando ao custo o valor de R$35,00. Desse modo, o projeto para ser executado em 10 semanas terá um custo total de R$ 1415,00 (custo total original + acréscimo da aceleração).
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Considere o projeto do exemplo desta aula, com duração normal de 11 semanas a um custo de R$ 1380,00. Suponha que se deseja reduzir o tempo para 9 semanas. Obtenha a solução, analisando seu custo para 11 semanas, 10 semanas e 9 semanas.
Até que prazo podemos reduzir o projeto de 11 semanas? Apresente sua análise.