Este documento presenta las técnicas PERT/CPM para la programación, revisión y evaluación de proyectos. Introduce conceptos como la consideración de probabilidades en la estimación de tiempos de actividades y costos de programación. Explica que PERT trata los tiempos de actividades como variables aleatorias y utiliza estimaciones de tres tiempos (optimista, más probable y pesimista) para calcular la media, desviación estándar y distribución de probabilidad de cada actividad y del proyecto en su conjunto. También presenta un ejemplo numérico para il
Tiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo II
Técnicas PERT/CPM de programación de proyectos
1. TÉCNICAS PERT/CPM DE
REVISIÓN Y EVALUACIÓN DE
PROYECTOS
- Consideraciones de probabilidad en la
programación del proyecto.
- Consideraciones de costo en la
programación de proyectos.
2. Program Evaluation and Review Technique
(PERT)
Los tiempos de duración de una actividad pocas veces
se conocen una precisión de 100% de seguridad.
Es una técnica usada para estimar la duración de un
proyecto cuando hay un alto grado de incertidumbre
acerca de la estimación individual de la duración de las
actividades.
PERT trata la duración de una actividad individual y del
proyecto como variables aleatorias.
Los tiempos de duración de una actividad son obtenidos
con el enfoque de estimación de tres tiempos
(distribución de probabilidades unimodal beta).
3. Distribución de probabilidades de las
actividades
El enfoque de estimación de tres tiempos
provee la duración para cada actividad.
Se usa la siguiente notación:
o : tiempo optimista de duración
m : tiempo mas probable de duración
p : tiempo pesimista de duración
Las aproximaciones para la media y la
desviación estándar y varianza de una
actividad se basa en la distribución beta
2
2
6
;
6
6
4
−
=
−
=
++
=
opop
pmo
σσ
µ
4. Distribución de probabilidades de las
actividades (distribución beta)
4 7 8 16 Tiempo
o m μ p
Estimado del tiempo de actividad esperado
Estimado de la Varianza del tiempo de actividad
8
6
)16()7(4)4(
=
++
=µ
2
2
6
−
=
op
σ 4
6
)4()16(
2
=
−
=
5. Ejemplo
Identifica
dor
Descripción O M P
Predecesoras
inmediatas
A
Diseño del prototipo del
modelo 76 86 120 Ninguna
B Compra de materiales 12 15 18 A
C
Manufactura del prototipo del
modelo 4 5 6 B
D Revisión del diseño 15 18 33 G
E Producción de lote inicial 18 21 24 D
F
Entrenamiento general del
Staff 16 26 30 A
G
Entrenamiento del Staff en el
prototipo del modelo 10 13 22 C, F
H
Entrenamiento del personal
de ventas 24 18 32 D
I
Pre-producción de la
campana de publicidad 22 27 50 A
J
Producción de la campana de
publicidad 38 43 60 D, I
6. Cálculo de las medias y varianzas
Actividad
Optimista
o
Mas probable
m
Pesimista
p
Media (μ)
(o+4m+p)/6
Desviación
Estándar
(p-o)/6
Varianza
[(p-o)/6]2
A 76 86 120 90 7.33 53.78
B 12 15 18 15 1.00 1.00
C 4 5 6 5 0.33 0.11
D 15 18 33 20 3.00 9.00
E 18 21 24 21 1.00 1.00
F 16 26 30 25 2.33 5.44
G 10 13 22 14 2.00 4.00
H 24 18 32 28 1.33 1.78
I 22 27 50 30 4.67 21.78
J 38 43 60 45 3.67 13.44
[ ]
78.53)33.7(33.76/)76120(
906/120)86(476
22
===−=
=++=
AA
A
σσ
µ
7. Suposiciones de PERT
El camino crítico puede ser determinado usando la media de las
duraciones de las actividades.
La duración del proyecto es determinado por la duración de las
actividades en la ruta critica.
El tiempo de duración de una actividad es independiente de la
duración de cualquier otra actividad.
Existen suficientes actividades en el camino critico de manera que
la distribución de todo el proyecto puede ser aproximada por la
distribución normal.
- Media = Suma de medias de las actividades en la
ruta critica
- Varianza = Suma de varianzas de las actividades
en la ruta crítica. En caso que existan
varias rutas críticas, se elige la de mayor varianza
8. Cálculo de la ruta crítica
A B
inicio termi
nació
n
C G D E
F
I
H
J
Ruta Max ∑δ²
A 90 53.78 i-A 90 53.78
B 15 1.00 i-A-B 105 54.78
C 5 0.11 i-A-B-C 110 54.89
D 20 9.00 i-A-F-G-D 149 72.22
E 21 1.00 i-A-F-G-D-E 170 73.22
F 25 5.44 i-A-F 115 59.22
G 14 4.00 i-A-F-G 129 63.22
H 28 1.78 i-A-F-G-D-H 177 74.00
I 30 21.78 i-A-I 120 75.56
J 45 13.44 i-A-F-G-D-J 194 85.66
∑t∑μ
crítica
9. Duración del proyecto
La variable aleatoria de la duración del proyecto
tiene una distribución aproximadamente normal.
T ~ N (μ, δ). Donde μ es la duración media del
proyecto y δ es la desviación estándar
Calculo de μ
Calculo de δ
Además dicha variable aleatoria normal, puede
transformarse a otra equivalente Z ~ N(0,1), de
la siguiente forma:
∑=Μ
iµ
_
)(
)()(
_
2
TVar
i
TVar
=
=∑
σ
σ µ
)1,0(~ N
T
Z
σ
Μ−
=
10. Probabilidad de concluir el proyecto a tiempo
El camino crítico: A - F- G - D - J.
La duración esperada : = 194
La varianza del proyecto: = 85.66
(En caso que existan varias rutas críticas, se elige la de
mayor varianza)
La desviación estándar = 9.255
Bajo las suposiciones establecidas anteriormente el
tiempo de duración del proyecto es una variable
aleatoria T con una distribución normal de media 194
días y desviación estándar 9.255 días.
T ~ N(194, 9.255).
JDGFA µµµµµ ++++
222222
jdGFA σσσσσσ ++++=
66,852
== σσ
11. Cálculo de probabilidades
Cuando se hacen consultas de la probabilidad sobre una
fecha deseada de finalización de tipo: "antes de a", "hasta a",
"no mas de a" se expresa : P(T ≤ a)
Cuando se hacen consultas de la probabilidad de demora de
la duración posterior a una fecha limite de finalización de tipo:
"mayor a", "posterior a", "sobre a", se expresa: P(T > a). No
hay posibilidad a ≥, por la forma de presentar la tabla norma
Z ~ N(0,1)
P(T≤a) P(T>a)
μ a tiempo
Por lo tanto : P(T≤a) + P(T>a) = 1 /evento certeza/
Entonces : P(T > a) = 1 - P(T ≤ a) /evento
complemento/
Siendo T ~ N(μ,δ) a ≠ μ
12. Cálculo de probabilidades
La probabilidad de que el proyecto tenga una duración menor o
igual que su μ (duración media) es 0.50. Entonces
P(T≤μ)=P(T>μ)=0.50
Ejemplo: T ~N(194,9.255).
)1,0(~ N
T
Z
σ
Μ−
=
14. Cálculo de probabilidades
La tabla Z ~ N(0,1) típicamente solo registran valores
para z positivos, utilizando simetría de los valores z se
puede hallar los valores para z negativos.
Ejemplo:
15. Casos del cálculo de probabilidades de
duraciones de proyectos
Conociendo la distribución T ~ N(μ,δ) y los parámetros
de fechas límites determinar la probabilidad de
certeza solicitada.
Caso 1: Probabilidad de que el proyecto tenga una
duración mayor que a: P(T > a).
Caso 2: Probabilidad de que el proyecto tenga una
duración menor o igual que b: P(T ≤ b).
Caso 3: Probabilidad de la duración del proyecto dentro
de un intervalo [a,b] : P( a ≤ T ≤ b)
Observación: Estos casos se aplican tanto para la
duración total del proyecto, o de la duración de un
subproyecto formado por las actividades críticas, que
forman parte del camino crítico.
)()(
2
σ
µ−
≤=≤
a
ZPaTP
16. Casos del cálculo de probabilidades de
duraciones de proyectos
Conociendo la distribución T ~ N(μ,δ) y la probabilidad
de certeza deseada, determinar los parámetros de
fechas limites.
Caso 4: Con una probabilidad de a% conocida,
determinar la fecha limite inferior de duración del
proyecto: P(T > x) = a%.
Caso 5: Con una probabilidad de b% conocida,
determinar la fecha limite superior de duración del
proyecto: P(T ≤ x) = b%.
Caso 6: Determinar un intervalo de confianza para T
con una probabilidad de c% conocida,: P( x1 ≤ T ≤ x2)
= c%
Observación: Estos casos se aplican tanto para la
duración total del proyecto, o de la duración de un
subproyecto formado por las actividades críticas, que
forman parte del camino crítico.
17. Probabilidad de que el proyecto tenga
una duración mayor que a: P(T>a)
¿Cuál es la probabilidad de que el proyecto tenga una duración mayor
a 210 días?
18. Probabilidad de que el proyecto tenga
una duración menor o igual que b:P(T≤b).
¿Cuál es la probabilidad de que el proyecto tenga una duración menor
o igual que 180 días?
19. Probabilidad de la duración del proyecto
dentro de un intervalo [a,b]: P(a≤T≤b)
¿Cuál es la probabilidad de que la duración del proyecto este en una
fecha que se encuentre sobre un día antes y tres días posterior a lo
esperado?
20. ¿Cuál es la probabilidad de que la actividad D
tenga una duración mayor a 160 días?
La duración esperada hasta D:
La varianza hasta D:
La desviación estándar hasta D : 8.498
Bajo las suposiciones establecidas anteriormente, el
tiempo de duración de la actividad D ( o del proyecto
hasta la actividad D) es una variable aleatoria Td con
una distribución normal media 149 días y desviación
estándar 8.498 días. Td~N(149, 8.498). De igual forma
puede trasformarse a otra variable aleatoria normal
Z~N(0, 1)
149=+++ DGFA µµµµ
22.722222
=+++ DGFA σσσσ
21. Cuál es la probabilidad de que la actividad G
tenga una duración menor a 120 días?
La duración esperada hasta G :
La varianza hasta G :
La desviación estándar hasta G : 7.951
Bajo las suposiciones establecidas anteriormente, el
tiempo de duración de la actividad G ( o del proyecto
hasta la actividad G) es una variable aleatoria Tg con
una distribución normal media 129 días y desviación
estándar 7.951 días. Tg~N(129, 7.951). De igual forma
puede trasformarse a otra variable aleatoria normal
Z~N(0, 1).
P(Tg ≤ 120) = P(Z ≤ (120-129)/7.95) = P(Z ≤ -1.13) =
= 1 – P (Z ≤ 1.13) = 0.13
129=++ GFA µµµ
22.63222
=++ GFA σσσ
22. Con una probabilidad de a% conocida,
determinar la fecha limite inferior de duración
del proyecto : P(T > x) = a%.
Se asume que una fecha de finalización mínima
con un 20% de certeza es aceptable
P(Z ≤ 0.84) = 0.80 por probabilidad
complementaria y si Z=(x – μ)/σ, entonces
x = 194 + 0.84(9.255) = 201.78 días
23. Con una probabilidad de b% conocida,
determinar la fecha limite superior de duración
del proyecto : P(T ≤ x) = b%.
Asuma que una fecha de finalización máxima con un 99% de certeza
es aceptable
P(Z ≤ 2.33) = 0.99 Z=(x – μ)/σ
x = 194 + 2.33(9.255) = 215.56 días
24. Determinar un intervalo de confianza para T
con una probabilidad de c% conocida :
P( x1 ≤ T ≤ x2) = c%
Hallar un intervalo de duración total del proyecto con una probabilidad
de 90%
P(-Z ≤ (x- μ)/ σ ≤ +Z) = 0.90 ± Z=(x – μ)/σ
26. Programación con Reducción de Tiempos
Identifica
dor
Tiempo
Normal
Días
Costo
Normal
(miles $)
Tiempo
Urgente
Días
Costo
Urgente
(miles $)
Reducción
Máxima
Días
Costo
Unitario
Reducción
(miles $/día)
A 90 120 70 140 20 1
B 15 18 12 21 3 1
C 5 6 5 6 0 0
D 20 33 15 43 5 2
E 21 24 17 30 4 1,5
F 25 30 20 35 5 1
G 14 22 10 28 4 1,5
H 28 32 12 40 16 0,5
I 30 50 26 58 4 2
J 45 60 35 75 10 1,5
DATOS BASE
Reducción Máxima = Tiempo Normal - Tiempo Urgente
Costo unitario = ( Costo Urgente – Costo Normal ) / (Reducción Máxima)
27. Modelo PL para reducción del tiempo de
proyecto
Se debe resolver:
- Qué actividades y en cuanto se puede reducir con la mínima
elevación de costos para que tiempo de terminación del proyecto no
exceda un tiempo determinado D.
Modelo de PL:
Variables: Xi – reducción de la actividad i (en días)
Yi – inicio de la actividad i
Yterm – inicio de nodo de terminación (tiempo de proyecto)
Xi, Yi, Yterm ≥ 0
Función Objetivo: Minimizar el costo de reducción del tiempo del proyecto
Min Z=1*XA+1*XB+0*XC+2*XD+1,5*XE+1*XF+1,5*XG+0,5*XH+2*XI+1,5*XJ
Restricciones: (3 grupos)
- de la reducción máxima
- de secuencia de las actividades (inicio de las actividades
considerando las relaciones de precedencia)
- del tiempo de terminación de proyecto completo
28. Modelo PL para reducción del tiempo de
proyecto
Secuencia: para G
(Inicio G) ≥ (Inicio C)+(Duración Nueva C)=
(Inicio C)+(Duración C – Reducción C)
YG ≥ YC + (5 - XC)
YG ≥ YF + (25 - XF)
A B
inicio
terminación
C G D E
F
I
H
J