PERT: Program Evaluation and Review Technique

Das Akronym PERT steht für den Begriff Program Evaluation and Review Technique. Dieses Verfahren zur Bewertung und Überprüfung oder Überwachung eines Vorhabens ist eine Methode der Netzplantechnik: Angewendet wird die im Deutschen auch als Ereignisknoten-Netzplan (EKN) bekannte Darstellung bei Planungen, bei denen der Zeitbedarf nicht konkretisiert werden kann. Mit PERT wird eine realistische Schätzung der Dauer möglich, in der ein Projekt abgeschlossen wird – unter Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeiten des Auftretens möglicher Schwierigkeiten und Verzögerungen.

Geschichte

Entstanden ist PERT 1958 in den USA bei der Entwicklung von U-Boot-gestützten Raketen, im sogenannten Polaris-Projekt. Bei diesem wurden sowohl Forschung und Entwicklung als auch die Herstellung von auch neuartigen Bauteilen an Zulieferfirmen vergeben. Weder Kosten noch Dauer waren damit konkret zu bestimmen. Die beteiligten Unternehmen wurden daher dazu angehalten, Schätzungen zum Zeitbedarf vorzunehmen. Die Endtermine beruhten damit nur auf Wahrscheinlichkeiten. Rückblickend wird davon ausgegangen, dass mit PERT die Entwicklung der Polaris-Rakete um zwei Jahre und damit rund um die Hälfte der ursprünglich veranschlagten Zeit verkürzt werden konnte.

Einsatz

PERT ist eine Technik, um größere Projekte, die mit hoher zeitlicher Unsicherheit behaftet sind und bei denen nur auf wenige Erfahrungswerte zurückgegriffen werden kann, zu planen und zu organisieren sowie um den nötigen Zeitbedarf abzuschätzen. Das Verfahren dient also der Steuerung von Projekten, mit denen Neuland betreten wird.

Im Gegensatz zur bei komplexen Projekten weit verbreiteten Darstellung des Ablaufs als Vorgangsknoten-Netzplan, bei dem zeitlich definierte Abläufe wie Tätigkeiten oder Prozesse betrachtet werden, fokussiert der Ereignisknoten-Netzplan auf den Eintritt eines bestimmten Zustands, ohne den dafür benötigten Zeitraum genau festzulegen. Ein Knoten im Netzplan ist damit beispielsweise nicht der Vorgang „Bau eines Hauses“, sondern das Ereignis „Fertigstellung des Hauses“.

Vorgehen

Das Projekt wird mit PERT in Form eines Netzplans dargestellt – in der Regel vor dem eigentlichen Projektbeginn. Wie bei anderen Netzplänen werden einfache grafische Symbole benutzt, um die Zusammenhänge und Abhängigkeiten als Anordnungsbeziehungen anschaulich darzustellen. Ereignisse sind Knotenpunkte, die als Kreise dargestellt werden. Jeder Knoten kann detaillierte Informationen zur Aufgabe enthalten, etwa Kosten, Ressourcen, zugeordnete Personen oder Institutionen sowie Anfangs- und Enddaten. Beziehungen unter den Knoten werden durch Pfeile, auch Vektoren genannt, dargestellt, welche die Ereignisse miteinander verbinden.

Im einfachsten Fall werden zwei Ereignisse über einen Zeitpfeil miteinander verbunden:

Zur Aufstellung des Netzplans wird das Projekt zunächst in einzelne Aufgaben, Aufgabenpakete oder Teilprojekte untergliedert, die mit einem Ereignis als definiertem Ende abschließen. Üblich ist der Rückgriff auf Meilensteine, die jeweils den erfolgreichen Abschluss eines wichtigen Projektbausteins markieren. Dazu sollte idealerweise der Projektumfang bereits feststehen und herausgearbeitet sein, welche Aufgaben im Ablauf kritisch sind und das Projekt gefährden oder verzögern könnten.

Im Netzplan werden die einzelnen Ereignisse in Form von Knoten dargestellt. Die Knoten werden über Pfeile, welche die zu lösende Aufgabe angeben, in einer logischen und zeitlichen Reihenfolge aus vorangehenden und aufeinander folgenden Ereignissen miteinander verbunden. Start- und Endpunkt werden „Terminator“ genannt, da es bei ihnen keinen Vorgänger bzw. Nachfolger als Ereignis gibt. Alle anderen Knoten können sowohl einen als auch mehrere Vorgänger bzw. Nachfolger aufweisen. Die so entstehenden Verzweigungen bzw. deren Wiedervereinigungen zeigen an, dass die so angegebenen Abläufe parallel stattfinden können. Über die verschiedenen gleichzeitig stattfindenden Abläufe kann der kritische Pfad bestimmt werden. Dieser enthält, rot markiert, all die Ereignisse, die für die Zielerreichung essenziell sind – die also eingetreten sein müssen, um auf den nächsten Meilenstein hinarbeiten zu können.

Für die einzelnen Aufgaben, die zwischen zwei Ereignissen bearbeitet werden, werden dann die für die Durchführung notwendigen Zeiten berechnet. Da große Unsicherheiten bei der Ermittlung der notwendigen Zeiten bestehen, werden für jede Aufgabe drei verschiedene Zeiten berechnet – für den Best Case, den Most Likely Case und den Worst Case – genannt Optimistic Time (O), Most Likely Time (M) und Pessimistic Time (P):

Die Optimistic Time (O) oder minimale Dauer (d_min) ist der kleinstmögliche Zeitraum, in dem die Aufgabe abgeschlossen werden kann.
Die Most Likely Time (M) oder nach bestem Wissen geschätzte Dauer (d_norm) ist eine begründete Annahme eines Zeitrahmens, in der die Aufgabe höchstwahrscheinlich ohne Schwierigkeiten und Verzögerungen erledigt werden kann.
Die Pessimistic Time (P) oder maximale Dauer (d_max) ist der größtmögliche erforderliche Zeitbedarf für die Bewältigung der Aufgabe.

Aus diesen drei Zeiten wird dann nach folgender Formel die Expected Time (E) als mittlere Dauer (d_mittel) errechnet. Das ist die Zeit, die realistisch betrachtet unter Berücksichtigung von möglichen Problemen und Verzögerungen, tatsächlich für die Lösung der Aufgabe benötigt wird:

Die Zeit, die zum Erreichen eines Meilensteins nötig ist, wird also als Wahrscheinlichkeit berechnet. Basis für diese Dreizeitenschätzung ist die sogenannte Beta-Verteilung. Zudem kann über die Standardabweichung ermittelt werden, wie wahrscheinlich der Abschluss der Aufgabe zur errechneten Zeit E ist: Je niedriger die Standardabweichung ist, umso realistischer ist die berechnete Expected Time. Berechnet wir die Standardabweichung σ mithilfe folgender Formel:

Abschließend werden in den Netzplan die noch ausstehenden Angaben zu Ereignissen und Aufgaben eingetragen – insbesondere die errechneten Expected Times. Die PERT-Darstellung bietet als ereignisorientierter Netzplan damit eine visuelle Übersicht über sowohl die Kosten und Ressourcen als auch über den Zeitrahmen des Projekts und ermöglicht so über die Bewertung und Überprüfung von Abläufen die Projektsteuerung. Anhand dieses Schemas lassen sich die kritischen Ereignisse zu einem kritischen Pfad zusammenstellen und zeitliche Puffer erkennen.

Ein fertiger PERT- oder Ereignisknoten-Netzplan kann wie in dem folgenden Beispiel eines Hausbauprojekts ausgestaltet sein.

Fazit

PERT bietet als Methode diese Vorteile:

besonders geeignet bei nicht routinemäßigen Projekten mit vielen Aufgabenabhängigkeiten und zeitlichen Unbestimmtheiten;
detaillierte Übersicht über die Aufgabenfolge und Meilensteine;
Visualisierung von (zeit)kritischen Abläufen und kritischem Pfad sowie von Pufferzeiten;
Entscheidungsgrundlage für ein effektives Zeitmanagement und den Einsatz von Ressourcen.

Aber es gibt auch Nachteile:

PERT-Diagramme sind aufwendig zu erstellen.
Das Erstellen wird vor Projektbeginn notwendig.
PERT lässt sich nur bei großen Projekten einsetzen.
Eine konkrete Angabe zur Projektlaufzeit ist nicht möglich.