Blog

Hoe toprisico’s beter te identificeren in een probabilistische planning

Jelmer Wagenaarby Jelmer Wagenaar| In Blog - NL|

Een probabilistische planning is een planning waarin risico’s en onzekerheden die van invloed zijn op de elementen tijd en kosten gekwantificeerd zijn. Een probabilistische planning is een sterk instrument om inzicht te krijgen in de invloed van risico’s en onzekerheden op het project.

Rijkswaterstaat Infrastructuur heeft de probabilistische planning opgenomen in haar PPI-methode [1], een methode die door andere opdrachtgevers en opdrachtnemers steeds meer wordt overgenomen.

Fig. 1: In het softwarepakket Primavera Risk Analysis kan een risicoregister (boven) gekoppeld worden aan de planning (linksonder) om zo met een Monte Carlo simulatie de mogelijke doorlooptijden van het project te analyseren (rechtsonder).

Volgens deze methode worden de toprisico’s bepaald door risico’s die de haalbaarheid van de planning maximaal beïnvloeden. Voor de identificatie van deze toprisico’s wordt er gebruik gemaakt van de tornadografieken duration sensitivity en cruciality. In deze blog gaan wij in op de vraag of dit de meest intuïtief begrijpelijke, en nog belangrijker, de juiste manier is. We beschouwen de mogelijke vertekening van deze grafieken en suggereren een eenvoudiger en beter alternatief.

 

Probabilistisch plannen

Een probabilistische planning maakt gebruik van Monte Carlo simulatie. Dit betekent dat een netwerk meerdere keren wordt uitgerekend, met elke keer opnieuw bepaalde risico’s wel of niet meegenomen. Op deze manier kunnen de gevolgen van risico’s op de projectdoelstellingen in kaart worden gebracht.

Een belangrijke output, welke bijvoorbeeld gevraagd wordt door Rijkswaterstaat, is wanneer je met bijvoorbeeld 80% zekerheid kan zeggen op welke datum het project kan worden opgeleverd. Dit kan gehaald worden uit de verdeling van mogelijke einddatums die zijn gesimuleerd (rechtsonder Fig. 1).

Een ander belangrijke output van de probabilistische planning is dat de toprisico’s in kaart worden gebracht. Dit zijn de risico’s die het belangrijkst zijn voor het halen van de projectdoelstellingen.

In deze blog maken we gebruik van het voorbeeldproject ExampleRegister-Rocket.plan, zoals beschikbaar in het softwarepakket Primavera Risk Analysis.

Fig. 2: Hierboven worden twee veel gebruikte tornadografieken weergegeven van een voorbeeldproject van Primavera Risk Anlaysis.

Tornadografieken

Om de toprisico’s te identificeren wordt gebruik gemaakt van tornadografieken. Dit zijn staafdiagrammen waarin de belangrijkste risico’s qua impact bovenaan staan, en de minst belangrijkste onderaan. Althans, dat is de bedoeling. Tornadografieken bestaan in verschillende smaken, waaronder:

  • Duration sensitivity
    Duration sensitivity is de correlatie [2] (samenhang) tussen de duur van het project en de doorlooptijd van de impact van het risico.
  • Criticality index
    De criticality index geeft aan in percentage hoe vaak de activiteit of risico tijdens de simulatie op het kritieke pad geplaatst was.
  • Duration cruciality [3]
    Duration cruciality is de vermenigvuldiging van Duration sensitivity met de criticality index.

Wat zijn toprisico’s?

De tornadografieken worden gebruikt om toprisico’s in kaart te brengen. Maar doen de tornadografieken wel wat we willen? Als we kijken naar de impact op tijd, wat zijn dan toprisico’s?

Toprisico’s zijn risico’s die de grootste impact hebben op de doorlooptijd van het project. Voor de prioritering van risico’s betekent dit dat we effect van het risico op de gemiddelde doorlooptijd van het project willen meten [4].

De tornadografieken zijn bedoeld om snel inzicht te krijgen in het effect van de risico’s op de doorlooptijd. Eerst zullen wij een nieuwe methode introduceren, om vervolgens deze methode te vergelijken met de bestaande tornadografieken. Daaruit zal blijken dat de bestaande tornadografieken veel minder goed in staat zijn om de werkelijke impact te meten van de nieuwe methode.

Risk Nieuwe methode:

Impact risico op doorlooptijd project

(in aantal dagen)

Ranking

Gebaseerd op de nieuwe methode

Ranking methode 1:
Gebaseerd op risk scoring[5]
Ranking methode 2:
Gebaseerd op duration sensitivity*
Ranking methode 3:
Gebaseerd op duration cruciality*
Risk 5 58 1 1 1 1
Risk 3 30 2 3 4 3
Risk 9 28 3 2 3 2
Risk 7 20 4 5 5 4
Risk 2 17 5 6 2 6
Risk 1 8 6 4 8 8
Risk 4 7 7 7 7 5
Risk 8 5 8 8 6 7
Risk 6 2 9 9 9 9

Tabel 1: Resultaat voor het voorbeeldproject Register.Rocket.plan in Primavera Risk Analysis voor de 9 risico’s uit het risicoregister. Er worden vier verschillende rankings met elkaar vergeleken, waaronder risk scoring (Fig. 1), de twee verschillende tornadografieken en de voorgestelde nieuwe methode die de impact van het risico op de doorlooptijd van het project meet.

Introductie nieuwe methode voor bepaling toprisico’s

De nieuwe methode om de impact te meten van het risico op de doorlooptijd van het project is eigenlijk heel simpel. Eerst wordt de risicoanalyse uitgevoerd met alle risico’s meegenomen. Vervolgens wordt de analyse opnieuw uitgevoerd, maar nu met een enkel risico niet meegenomen. Het verschil in gemiddelde doorlooptijd van het project geeft een goede meting voor de impact van het risico. In formuletaal is dit:

Door de uitgerekende impact vervolgens in bijvoorbeeld Excel te plotten in een staafdiagram, kan er een intuïtief begrijpelijk, en kwantitatieve, inschatting gemaakt worden van de toprisico’s (Fig. 3). De voorgestelde methode is in tegenstelling tot de percentages van duration sensitivity en cruciality kwantitatief in aantal dagen.

De nieuwe methode vergt wel iets meer tijd dan de oude methode, wat vooral een decennium geleden onoverkomelijk geweest zou zijn. Met de huidige snelle computers is dit tegenwoordig geen probleem meer. Mocht er toch met een zeer groot risicoregister worden gewerkt, dan kan er een tussenoplossing worden bedacht, door bijvoorbeeld de nieuwe methode toe te passen na een selectie gemaakt te hebben met de oude methodes.

Resultaat van de verschillende tornadografieken

In tabel 1 worden de rankings van risico’s vergeleken van drie verschillende methodes van toprisico-bepaling met de ranking gebaseerd op onze voorgestelde methode.

Methode 1 is de niet-kwantitatieve methode, namelijk gebaseerd op de risico-scoringstabel uit Fig. 1. Hierbij wordt kans en impact op de doorlooptijd van een activiteit vertaald naar een score. In het voorbeeldproject waarmee gewerkt is in deze blog, zijn er weinig parallelle paden, waardoor de risk scoring een ranking oplevert die dicht in de buurt komt van de werkelijke impact op de doorlooptijd van het gehele project.

Methode 2 is de ranking gebaseerd op de duration sensitivity tornadografiek (links in Fig. 2) en methode 3 op de duration cruciality (rechts in Fig. 2). We zien dat de drie methodes alle andere toprisico’s identificeren en dat met name de volgorde afwijkt. Zo wordt een risico dat een impact heeft van 7 dagen belangrijker gevonden bij de duration cruciality dan een risico dat 17 dagen effect heeft op de gemiddelde doorlooptijd van het project.

Fig. 3: tornadografiek gebaseerd op de werkelijke impact dat een risico heeft op de doorlooptijd van een project. Deze grafiek geeft direct inzicht in de winst in dagen dat het projectteam realiseert wanneer het risico zou worden verwijderd. In deze blog concluderen wij dat deze tornadografiek intuïtief begrijpelijker en ook feitelijk juister is om te gebruiken dan de tornadografieken gebaseerd op duration sensitivity of cruciality

Conclusie: Gebruik je eigen tornadografiek

Tornadografieken worden gebruikt voor het prioriteren van risico’s binnen een probabilistische planning. In deze blog is kort besproken hoe deze grafieken kunnen verschillen van elkaar. Ook geven de grafieken niet de werkelijke impact weer van het risico op de doorlooptijd van een project. Onze voorgestelde eenvoudige methode (Fig. 3) is intuïtief begrijpelijker dan de huidige gebruikte tornadografieken en is kwantitatief in tegenstelling tot de andere methodes. Op deze manier kan de Project Controls Engineer meerwaarde bieden aan het projectteam met een duidelijk te communiceren resultaat van de probabilistische planning.

Voor deze blog is er gesproken met verschillende personen die werkzaam zijn binnen Project Controls en veel ervaring hebben met het uitvoeren van Probabilistische Planningen, namelijk Richard van Milt, Joost Penninx, Martijn Jongen, Stijn van de Vonder, Dennis Breed, Tom Duffhues, Han Pekelharing en Mark Schenk.

Voetnoten

[1] De Project Planning Infrastructuur methodiek wordt steeds meer toegepast, niet enkel voor infrastructuur. Zie bijvoorbeeld ook de regeling subsidies hoogwaterbescherming waar de PPI-methodiek wettelijk is vastgelegd: https://zoek.officielebekendmakingen.nl/stcrt-2016-66395.html.

[2] Er wordt gebruik gemaakt van Spearmans rangcorrelatiecoëfficiënt of Pearson correlatiecoëfficiënt. Deze kunnen een verschillend resultaat opleveren.

[3] We volgen hierbij PRA, bij andere bronnen wordt cruciality gedefinieerd als wat wij duration sensitivity hebben genoemd.

[4] De impact op doorlooptijd kan gemeten worden door het gemiddelde te nemen, of bijvoorbeeld de p80-waarde. In deze blog gaan we voor het gemak uit van de impact op de gemiddelde doorlooptijd van het project. Een andere factor die als impact meegenomen zou kunnen worden is de impact van een risico op de spreiding van de doorlooptijd. Deze onderwerpen worden wellicht in een volgende post behandeld, als ook andere redenen waarom we in deze blog misschien voor de duidelijkheid en leesbaarheid van deze blog wat kort door de bocht zijn gegaan.

[5] Hierbij hebben we alleen de impact tijd meegenomen, en de risk scoring gebruikt zoals deze in het voorbeeldproject van PRA stond ingesteld.

[6] Wanneer je een project hebt met zeer veel risico’s kan er een eerste inschatting gemaakt worden van de tijdsimpact met een enkele keer runnen door de volgende formule toe te passen:

Hierin is de gemiddelde doorlooptijd risico de doorlooptijd van het risico aangenomen dat deze optreedt. De Kalender factor is een factor die bepaald wordt door de ratio van de normale kalender (7 dagen in een week) te delen door de werkkalender van de activiteit waar het risico aan gekoppeld is (bijvoorbeeld 5 dagen)