Создание инструмента для анализа и оптимизации работы с процессами

1. Создание инструмента для анализа и оптимизации работы с процессами

Выполнил: Борисовский А.П.
Руководитель: Шамова А.В.

2. АКТУАЛЬНОСТЬ И ЦЕЛЬ

Актуальность темы курсовой работы обусловлена возрастающей сложностью
управления проектами и процессами в современных организациях. В условиях
ограниченности ресурсов, временных рамок и необходимости повышения
эффективности деятельности, потребность в инструментах анализа и
оптимизации процессов становится критически важной.
Ручное планирование и расчет оптимальных расписаний выполнения работ
трудоемко и подвержено ошибкам, особенно при увеличении количества
взаимосвязанных процессов. Разработка специализированного программного
инструмента, автоматизирующего выявление узких мест, расчет критического
пути и построение оптимальных расписаний, позволяет существенно повысить
качество управленческих решений и эффективность использования ресурсов.
Цель работы – исследовать теоретические основы оптимизации процессов и
разработать программный инструмент, автоматизирующий расчет ключевых
метрик, выявление узких мест и построение оптимальных расписаний
выполнения работ.

3. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

• Изучить понятие процесса, его характеристики и методы формализации
зависимостей между процессами в контексте управления проектами;
• Проанализировать существующие методы оптимизации процессов, включая метод
критического пути и теорию ограничений, и определить возможности их
программной реализации;
• Провести обзор и сравнительный анализ существующих инструментов для
планирования и анализа процессов, выявить их достоинства и недостатки;
• Спроектировать архитектуру приложения для анализа и оптимизации процессов,
определить структуры данных и алгоритмы, необходимые для реализации
поставленных задач;
• Разработать программный инструмент, реализующий функции ввода данных о
процессах, расчета метрик, выявления узких мест, построения оптимизированного
расписания и визуализации результатов;
• Выполнить тестирование разработанного приложения.

4. Диаграмма классов модуля бизнес-логики

5. Диаграмма последовательности основных операций

6. Диаграмма обработки ошибок

7. Диаграмма вариантов использования

8. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

• Python – язык разработки;
• Tkinter – библиотека Python для создания графического интерфейса;
• NetworkX – библиотека для работы с графами;
• Matplotlib – библиотека для визуализации данных;
• Pandas – обработка и анализ табличных данных о процессах;
• NumPy – выполнение математических и статистических расчетов;
• Seaborn – расширение визуальных возможностей при построении
графиков;
• Datetime – формирование временных меток;
• JSON – сохранение и загрузка проектов.

9. Интерфейс инструмента для анализа процессов

10. Обработка ошибок и действий

Сообщение об ошибке при
отсутствии названия
Удаление процесса

11. ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ

Тест Функция
1
Добавление процесса с
корректными данными
2
Добавление процесса без
указания названия
4
Удаление выбранного процесса
Ожидаемый результат
Процесс добавляется в список и отображается
в таблице
Вывод сообщения об ошибке
Процесс удаляется из списка и хранилища
Фактический результат
Процесс добавился и
отобразился в таблице
Появилось сообщение «Введите
название процесса»
Процесс удалился
7
Запуск анализа процессов
Отображение метрик в текстовой области
8
Поиск критического пути
Отображение последовательности процессов
критического пути
9
Выявление узких мест
Отображение списка ресурсных и
зависимостных узких мест
Узкие места выявились и
отобразились
10
Построение оптимизированного
расписания
Визуализация графа
зависимостей
Построение диаграммы Ганта
Отображение таблицы с временами начала и
окончания процессов
Отображение графа с узлами и связями
Расписание построилось и
отобразилось
Граф отобразился корректно
Отображение двух диаграмм (процессы и
ресурсы)
Диаграммы отобразились
11
12
Метрики отобразились
корректно
Критический путь отобразился

12. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• Изучено понятие процесса, его характеристики и методы формализации
зависимостей между процессами в контексте управления проектами;
• Проанализированы существующие методы оптимизации процессов, включая
метод критического пути и теорию ограничений, и определены возможности
их программной реализации;
• Проведен обзор и сравнительный анализ существующих инструментов для
планирования и анализа процессов, выявлены их достоинства и недостатки;
• Спроектирована архитектура приложения с разделением на классы бизнеслогики и пользовательского интерфейса, определены структуры данных и
алгоритмы, необходимые для реализации поставленных задач;
• Разработан программный инструмент, реализующий функции ввода данных о
процессах, расчета метрик, выявления узких мест, построения
оптимизированного расписания и визуализации результатов;
• Выполнено тестирование разработанного приложения.

13. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ