クリティカルパス法

5つのマイルストーン（10～50）と6つのアクティビティ（A～F）を持つプロジェクトのPERTチャート。このプロジェクトには2つのクリティカルパス（アクティビティBとC、またはアクティビティA、D、F）があり、ファストトラッキングでは最短7か月のプロジェクト期間となります。アクティビティEはサブクリティカルで、フロートは1か月です。

クリティカルパス法（CPM）またはクリティカルパス分析（CPA）は、一連のプロジェクト活動をスケジュールするためのアルゴリズムです。 [ 1 ]クリティカルパスは、依存関係にある活動の最長区間を特定し、それらを開始から完了まで完了するのに必要な時間[ 2 ]を測定することによって決定されます。これは、プログラム評価・レビュー手法（PERT）と組み合わせて使用​​されることがよくあります。

歴史

CPMは、1950年代後半にデュポン社のモーガン・R・ウォーカーとレミントンランド社のジェームズ・E・ケリー・ジュニアによって開発されたプロジェクトモデリング手法です。[ 3 ]ケリーとウォーカーは1989年にCPMの開発当時の思い出を語りました。 [ 4 ]ケリーは、「クリティカルパス」という用語を、ブーズ・アレン・ハミルトンとアメリカ海軍がほぼ同時期に開発したPERTの開発者に由来すると述べています。[ 5 ]クリティカルパスとして知られるようになったものの先駆けは、1940年から1943年の間にデュポン社によって開発・実践され、マンハッタン計画の成功に貢献しました。[ 6 ]

クリティカルパス分析は、建設、航空宇宙・防衛、ソフトウェア開発、研究プロジェクト、製品開発、エンジニアリング、プラントメンテナンスなど、あらゆる形態のプロジェクトで広く用いられています。相互に依存する活動を持つあらゆるプロジェクトに、この数学的分析手法を適用できます。CPMは、1966年にニューヨーク市で世界貿易センタービル（旧ツインタワー）を建設するという、大規模な超高層ビル開発において初めて使用されました。オリジナルのCPMプログラムとアプローチは現在では使用されていませんが、 [ 7 ]この用語は、プロジェクトネットワークロジックダイアグラムを分析するあらゆるアプローチに一般的に適用されています。

基本的な手法

構成要素

CPM [ 8 ] [ 9 ]を使用するための基本的な手法は、以下の要素を含むプロジェクトモデルを構築することです

  1. プロジェクトを完了するために必要なすべての活動のリスト（通常は作業分解構造内で分類されます）
  2. 各アクティビティの完了にかかる時間（期間）
  3. 活動間の依存関係
  4. マイルストーンや成果物などの論理的なエンドポイント

これらの値を用いて、CPMは、計画されたアクティビティから論理的な終点またはプロジェクトの終了までの最短経路、そして各アクティビティがプロジェクトを長期化させることなく開始および終了できる最短時間と最遅時間を計算し、どのアクティビティが「クリティカル」（つまり、最長経路上にある）か、そしてどのアクティビティがフロート/スラックなし、または「合計フロート」がゼロ（つまり、プロジェクトを長期化させることなく遅延させることができない）かを決定します。プロジェクトマネジメントにおいて、クリティカルパスとは、最長期間にフロートがあるかどうかに関係なく、合計で最長の期間となるプロジェクトネットワークアクティビティのシーケンスです。これにより、プロジェクトを完了するために必要な最短時間が決定されます。「合計フロート」（未使用時間）は、クリティカルパス内に発生する可能性があります。例えば、あるプロジェクトがソーラーパネルのテストを行っており、タスク「B」が「日の出」を必要とする場合、テストアクティビティのスケジュール制約は、日の出の予定時刻まで開始しないこととすることができます。この場合、日の出を待つ必要があるため、そのパス上のアクティビティのスケジュールにデッドタイム（合計フロート）が発生する可能性があります。このパスは、制約によって生成されたトータル・フロートを持つため、実際にはパスを長くすることになります。トータル・フロートは、プロジェクト全体の最短期間の一部となります。言い換えれば、制約の前のクリティカルパス上の個々のタスクは、クリティカルパスを長くすることなく遅らせることができる可能性があります。これはそのタスクのトータル・フロートですが、制約によってプロジェクト期間に追加される時間は、実際にはクリティカルパス・ドラッグ、つまり各クリティカルパスのアクティビティと制約によってプロジェクト期間が延長される量です。

プロジェクトには、複数の並行する準クリティカルパスが存在する可能性があり、一部またはすべてのタスクにフリーフロートまたはトータルフロート（あるいはその両方）が存在する場合があります。ネットワーク上の追加の並行パスで、合計所要期間がクリティカルパスよりも短いものは、サブクリティカルパスまたは非クリティカルパスと呼ばれます。サブクリティカルパス上のアクティビティは、プロジェクト期間を延長しないため、遅延はありません。

CPM分析ツールを使用すると、プロジェクトの論理的な終点を選択し、その終点に最も長く続く依存アクティビティ（最長パス）を迅速に特定できます。これらのツールは、クリティカルパス（および必要に応じてクリティカルパスに近いアクティビティ）を、プロジェクトの開始時点（または現在のステータス日付）から選択した論理的な終点まで流れる滝のようなカスケード構造として表示できます。

クリティカルパススケジュールの可視化

アクティビティ オン アロー ダイアグラム (PERT 図) は、いくつかの場所では今でも使用されていますが、一般的にはアクティビティ オン ノード ダイアグラムに置き換えられています。アクティビティ オン ノード ダイアグラムでは、各アクティビティがボックスまたはノードとして表示され、矢印は、ここに示す「アクティビティ オン ノード ダイアグラム」のように、先行アクティビティから後続アクティビティへの論理関係を表します。

クリティカルパススケジュール、総浮動量、クリティカルパス抵抗計算を示すノード上のアクティビティ図

この図では、アクティビティA、B、C、D、Eがクリティカルパス（最長パス）を構成しています。一方、アクティビティF、G、Hはクリティカルパスから外れており、それぞれ15日、5日、20日のフロートがあります。クリティカルパスから外れているアクティビティにはフロートがあるため、プロジェクトの完了を遅らせることはありませんが、クリティカルパス上にあるアクティビティは通常、クリティカルパスドラッグ、つまりプロジェクトの完了を遅らせます。クリティカルパスアクティビティのドラッグは、次の式で計算できます。

  1. クリティカルパスのアクティビティに並行して作業が行われていない場合、その遅延はその期間に等しくなります。したがって、AとEの遅延はそれぞれ10日と20日となります。
  2. クリティカルパスのアクティビティが他のアクティビティと並行して実行されている場合、そのドラッグは、そのアクティビティの所要期間と、最も総フロートが小さい並行アクティビティの総フロートのいずれか小さい方に等しくなります。つまり、BとCはどちらもF（フロート15）とH（フロート20）に並行しているため、Bの所要期間は20日、ドラッグは15（Fのフロートに等しい）です。一方、Cの所要期間はわずか5日間であるため、ドラッグはわずか5です。所要期間が10日間のアクティビティDは、G（フロート5）とH（フロート20）に並行しているため、ドラッグはGのフロートである5に等しくなります。

ドラッグ計算を含むこれらの結果により、管理者はプロジェクトを効果的に管理するためにアクティビティの優先順位を決定し、クリティカル パス アクティビティの削減、"ファスト トラッキング" (つまり、より多くのアクティビティを並行して実行する)、および/または "クリティカル パスのクラッシュ" (つまり、リソースを追加してクリティカル パス アクティビティの期間を短縮する) によって、プロジェクトの計画されたクリティカル パスを短縮することができます。

クリティカルパスドラッグ解析は、厳密なプロジェクト指向のコンテキスト以外のプロセスにおけるスケジュールの最適化にも使用されており、例えば、技術と指標を使用して遅延要因を特定して軽減し、組み立てリードタイムを短縮することで製造スループットを向上させることができます。[ 10 ]

クラッシュ期間

「クラッシュ期間」とは、ある活動をスケジュールできる最短時間を指す用語です。[ 11 ]これは、その活動の完了に向けてより多くのリソースをシフトすることで達成できます。その結果、スピードが重視されるため、所要時間が短縮され、作業の質が低下することがよくあります。[ 12 ] クラッシュ期間は通常、コストと活動期間の間の線形関係としてモデル化されますが、多くの場合、凸関数またはステップ関数の方が適しています。[ 13 ]

拡大

当初、クリティカルパス法は末端要素間の論理的な依存関係のみを考慮していました。その後、アクティビティベースのリソース割り当てと呼ばれるプロセスや、リソース平準化やリソース平滑化といったリソース最適化手法を通じて、各アクティビティに関連するリソースも考慮に入れるように拡張されました。リソース平準化スケジュールには、リソースのボトルネック（必要な時間にリソースが利用できないこと）による遅延が含まれる可能性があり、以前は短かったパスが最長または最も「リソースクリティカル」なパスになる可能性があります。一方、リソース平滑化スケジュールでは、フリーフロートとトータルフロートのみを使用することで、クリティカルパスへの影響を回避します。[ 14 ]関連する概念としてクリティカルチェーンがあり、これはリソース制約による予期せぬ遅延からアクティビティやプロジェクトの期間を保護することを目的としています。

プロジェクトスケジュールは定期的に変更されるため、CPMはスケジュールを継続的に監視し、プロジェクトマネージャーが重要なアクティビティを追跡できるようにします。また、重要でないアクティビティがフロートを超えて遅延し、新たなクリティカルパスが発生してプロジェクト完了が遅れる可能性についても警告を発します。さらに、この手法は、PERTやイベントチェーン法を用いて、確率的予測の概念を容易に取り入れることができます。

柔軟性

クリティカルパス手法を用いて生成されたスケジュールは、見積もりに基づいて時間を計算するため、正確に実現されないことがよくあります。1つのミスで分析結果が変わる可能性があります。見積もりを盲目的に信じ、変更に迅速に対応しないと、プロジェクトの実施に混乱が生じる可能性があります。しかし、クリティカルパス分析の構造は、変更によって生じる元のスケジュールからの差異を測定し、その影響を改善または調整できるようになっています。実際、プロジェクト事後分析の重要な要素は「アズビルト・クリティカルパス」（ABCP）であり、これは計画されたスケジュールと実際に実施された最終スケジュール間の変更の具体的な原因と影響を分析します

使用法

クリティカルパス手法は、建設プロジェクトの計画、管理、そして納品管理において広く用いられています。「アズビルト・クリティカルパス分析」と呼ばれる手法は、プロジェクトの完了遅延の原因を評価するためにも用いられます。特に、複数の遅延要因があり、賠償責任を問う必要がある場合に有効です。しかし、アズビルト・クリティカルパス分析を法的に用いることは、例えばスコットランドのCity Inn Ltd.対Shepherd Construction （2007年）の裁判例のように、容易に起こり得る誤りによって「分析全体が無効になる」可能性があるという批判を受けています。[ 15 ]

HSE Con​​tractorsのような独立コンサルタント会社は、現代の建設プロジェクトにおけるCPMスケジューリングの説明と応用を提供しています。[ 16 ]

現在、CPM法を用いたスケジューリング手法を採用したソフトウェアソリューションが業界にいくつか存在します（プロジェクト管理ソフトウェアの一覧を参照）。現在、ほとんどのプロジェクト管理ソフトウェアで使用されているCPM法は、スタンフォード大学のジョン・フォンダールが開発した手動計算アプローチに基づいています。[ 17 ]

参照

参考文献

  1. ^ケリー、ジェームズ著『クリティカル・パス・プランニング』
  2. ^ Santiago, Jesse (2009年2月4日). 「クリティカルパス法」(PDF) .スタンフォード. 2018年10月24日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2018年10月24日閲覧。
  3. ^ケリー、ジェームズ・E.、ウォーカー、モーガン・R. (1959). 「クリティカルパス計画とスケジューリング」. 1959年12月1日～3日開催のIRE-AIEE-ACM東部合同コンピュータ会議（IRE-AIEE-ACM '59 (東部)）で発表された論文. pp.  160– 173. doi : 10.1145/1460299.1460318 . ISBN 978-1-4503-7868-0。{{cite book}}：ISBN / 日付の非互換性（ヘルプ）
  4. ^ケリー、ジェームズ、ウォーカー、モーガン (1989). 「CPMの起源：個人史」 . PMネットワーク. 3 (2): 7–22
  5. ^ニューウェル、マイケル・W.、グラシナ、マリーナ・N. (2004).プロジェクトマネジメントQ&A集. AMACOM, American Management Association. p. 98. ISBN 978-0-8144-7164-7。
  6. ^セイヤー、ハリー（1996年）。第二次世界大戦におけるハンフォード工兵工場の経営。pp.  66– 67. doi : 10.1061/9780784401606 . ISBN 978-0-7844-0160-6。
  7. ^スケジューリングの簡潔な歴史： mosaic projects.com.au 2015年5月18日アーカイブ、 Wayback Machine
  8. ^サミュエル・L・ベイカー博士「クリティカルパス法（CPM）」 2010年6月12日アーカイブ、 Wayback Machineサウスカロライナ大学、医療サービス政策および管理コース
  9. ^ Armstrong-Wright, MICE, AT (1969).クリティカル・パス法：入門と実践. ロンドン: Longman Group LTD. p. 5ff.
  10. ^ Sedore, Blake William Clark (2014).制約ベーススケジューリングによる半導体製造設備工場の組立リードタイム短縮（論文）. HDL : 1721.1/93851 .
  11. ^ヘンドリクソン、クリス、トゥン、オー（2008年）「11. 高度なスケジューリング手法」建設プロジェクトマネジメント（第2.2版）プレンティス・ホール、ISBN 978-0-13-731266-52017年3月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年10月27日閲覧
  12. ^ブルックス, FP (1975). 『神話の人月』 マサチューセッツ州レディング: アディソン・ウェスリー. ISBN 978-0-201-00650-6。
  13. ^ Hendrickson, C.; BN Janson (1984). 「いくつかの土木工学問題に対する共通ネットワークフロー定式化」. Civil Engineering Systems . 4. 1 (4): 195– 203. Bibcode : 1984CEngS...1..195H . doi : 10.1080/02630258408970343 .
  14. ^「6.5.2.3 リソース最適化」。プロジェクトマネジメント知識体系ガイド（PMBOK®ガイド）（第6版）。プロジェクトマネジメント協会。2017年。720ページ。ISBN 978-1-62825-382-5。
  15. ^ Pease, I., Delaying tactics , Property Law Journal , 2008年1月21日発行、2024年12月5日アクセス
  16. ^ HSE Con​​tractors、「CPMスケジュールとは？」、2025年8月25日アクセス
  17. ^ 「建設業界におけるクリティカルパス法への非コンピュータアプローチ、John W. Fondahl著 | オンライン書籍ページ」 onlinebooks.library.upenn.edu . 2025年9月9日閲覧。

さらに詳しい情報

  • ウィキメディア・コモンズのCPM図に関連するメディア
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