CadenaCritica 03

cadena de 8 actividades; colchón 15 (cortar y pegar) frente a 12 (raíz)

Enunciado

Un proyecto se programa con el método de la cadena crítica. Para cada actividad, su responsable ha dado una estimación segura (con la que cumpliría aproximadamente nueve de cada diez veces, el percentil 90) y una estimación agresiva pero alcanzable (la mediana, el percentil 50), ambas en días. Las actividades no comparten recursos y los colchones se redondean al día superior.

  1. Determine la cadena crítica con las estimaciones agresivas, su duración y el margen retirado de cada una de sus actividades.
  1. Calcule el colchón del proyecto por el método de cortar y pegar y por el de la raíz de la suma de cuadrados.
  1. Suponga que la duración de cada actividad de la cadena es normal, independiente de las demás, con media su estimación agresiva y con la estimación segura como percentil 90, de modo que σ = margen/1,2816. ¿Con qué probabilidad termina la cadena en su duración más el colchón, con cada uno de los dos métodos?
  1. Si una cadena tuviera n actividades con el mismo margen m (tome el margen medio de esta cadena), ¿cómo crecen los dos colchones con n? ¿A partir de qué n es mayor el de cortar y pegar? ¿Qué método sobreprotege las cadenas largas y cuál protege mejor las cortas?
Tabla 1: Cuadro de datos del enunciado (días)
predecessor agresiva segura
activity
A --- 4 7
B --- 3 5
C B 9 12
D C 9 15
E D 3 5
F E 8 13
G E 7 10
H F,G 8 13
I A,H 6 10
J I 6 9

Resolución

Apartado 1

  1. Determine la cadena crítica con las estimaciones agresivas, su duración y el margen retirado de cada una de sus actividades.
Figura 1: Grafo PERT con las estimaciones agresivas y la cadena crítica

Cálculo de los tiempos tempranos y tardíos de los sucesos paso a paso (avance con los botones):

paso 0 de 33
Tabla 2: Duración de cada ruta con las estimaciones agresivas
actividades duración = suma duración
Route_1 A - I - J A(4) + I(6) + J(6) = 16 16.0
Route_2 B - C - D - E - F - H - I - J B(3) + C(9) + D(9) + E(3) + F(8) + H(8) + I(6) + J(6) = 52 52.0
Route_3 B - C - D - E - G - H - I - J B(3) + C(9) + D(9) + E(3) + G(7) + H(8) + I(6) + J(6) = 51 51.0

Cadena crítica: B - C - D - E - F - H - I - J, 52 días, con 8 actividades.

Tabla 3: Margen retirado de las actividades de la cadena
activity B C D E F H I J
segura 5 12 15 5 13 13 10 9
agresiva 3 9 9 3 8 8 6 6
margen = segura − agresiva 5 − 3 = 2 12 − 9 = 3 15 − 9 = 6 5 − 3 = 2 13 − 8 = 5 13 − 8 = 5 10 − 6 = 4 9 − 6 = 3

Apartado 2

  1. Calcule el colchón del proyecto por el método de cortar y pegar y por el de la raíz de la suma de cuadrados.
Tabla 4: Colchón del proyecto por los dos métodos
colchón del proyecto
cortar y pegar = 0,5·Σ márgenes 0,5·(2 + 3 + 6 + 2 + 5 + 5 + 4 + 3) = 0,5·30 = 15 → 15
raíz = √(Σ márgenes²) √(2² + 3² + 6² + 2² + 5² + 5² + 4² + 3²) = √128 = 11.31 → 12

Cortar y pegar: 15 días; raíz de la suma de cuadrados: 12 días.

Apartado 3

  1. Suponga que la duración de cada actividad de la cadena es normal, independiente de las demás, con media su estimación agresiva y con la estimación segura como percentil 90, de modo que σ = margen/1,2816. ¿Con qué probabilidad termina la cadena en su duración más el colchón, con cada uno de los dos métodos?

Con duraciones normales, la de la cadena es normal con media la suma de las medias (la duración agresiva de la cadena, \(T\)) y varianza la suma de las varianzas, \(\sigma_C^2 = \sum_i (m_i/1{,}2816)^2\). La probabilidad de cumplir \(T + CP\) es \(\Phi(CP/\sigma_C)\).

B C D E F H I J
σ = margen/1,2816 1.561 2.341 4.682 1.561 3.901 3.901 3.121 2.341
σ² 2.435 5.479 21.918 2.435 15.221 15.221 9.741 5.479

σ de la cadena = √77.930 = 8.828 días (que es la raíz de la suma de cuadrados de los márgenes dividida por 1,2816: 11.314/1,2816).

Tabla 5: Probabilidad de terminar la cadena en T + CP
cortar y pegar raíz
colchón 15 12
fecha T + CP 67 64
z = CP/σ 15/8.828 = 1.699 12/8.828 = 1.359
P = Φ(z) 0.9554 0.913

Sin redondear, el colchón de la raíz es exactamente \(1{,}2816\,\sigma_C\): da la probabilidad 0,90 que se buscaba en cada actividad, ahora para la cadena completa (el redondeo al día superior la sube algo). El de cortar y pegar no tiene un nivel de confianza fijo: depende del número de actividades. El cálculo ignora las cadenas de alimentación, que se protegen con sus propios colchones.

Apartado 4

  1. Si una cadena tuviera n actividades con el mismo margen m (tome el margen medio de esta cadena), ¿cómo crecen los dos colchones con n? ¿A partir de qué n es mayor el de cortar y pegar? ¿Qué método sobreprotege las cadenas largas y cuál protege mejor las cortas?
Tabla 6: Colchones y probabilidad de cumplir para n actividades de margen medio m
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
cortar y pegar = n·m/2 1.875 3.750 5.625 7.5 9.375 11.250 13.125 15.000 16.875 18.750 20.625 22.500
raíz = √n·m 3.750 5.303 6.495 7.5 8.385 9.186 9.922 10.607 11.250 11.859 12.437 12.990
P con cortar y pegar = Φ(1,2816·√n/2) 0.739 0.818 0.866 0.9 0.924 0.942 0.955 0.965 0.973 0.979 0.983 0.987
P con raíz 0.900 0.900 0.900 0.9 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900

Con m = 3.75 días, cortar y pegar crece linealmente (n·m/2) y la raíz como √n·m. Son iguales cuando n/2 = √n, es decir, n = 4: con más de cuatro actividades cortar y pegar da un colchón mayor, y su probabilidad de cumplir se acerca a 1 (sobreprotege las cadenas largas, a costa de alargar el compromiso); con menos de cuatro da un colchón menor que la raíz y protege menos del 90 % (con n = 2, P = 0.82). Esta cadena tiene 8 actividades: cortar y pegar le asigna 3 días más que la raíz.

Autoevaluación

Preguntas de respuesta múltiple con los datos de este ejercicio (la correcta, marcada con ✅, es la primera de cada lista). La celda las exporta también en formato GIFT, con las opciones barajadas, a ~/temp/cuestionario_cadena_critica.gift, para importarlas en Moodle.

1. Si cada actividad de la cadena es normal con la estimación segura como percentil 90, ¿cuánto vale la desviación típica de la cadena?

  • ✅ 8,83 días
  • ◻️ 23,41 días
  • ◻️ 11,31 días
  • ◻️ 2,93 días

σ = √(Σ márgenes²)/1,2816 = 11,314/1,2816 = 8,83 días: se suman las varianzas, no las desviaciones.

2. ¿Con qué probabilidad se termina la cadena en su duración más el colchón de cortar y pegar?

  • ✅ 0,955
  • ◻️ 0,913
  • ◻️ 0,900
  • ◻️ 0,500

P = Φ(CP/σ) = Φ(15/8,828) = 0,955.

3. Para una cadena de n actividades con el mismo margen, ¿cuándo da cortar y pegar un colchón mayor que la raíz de la suma de cuadrados?

  • ✅ con más de 4 actividades
  • ◻️ con más de 2 actividades
  • ◻️ con más de 9 actividades
  • ◻️ nunca: siempre da un colchón menor

n·m/2 = √n·m cuando √n = 2, es decir, n = 4; a partir de ahí cortar y pegar crece más deprisa.