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クリティカルパス法(CPM)とは?プロジェクトスケジュール管理の要

クリティカルパス法(CPM)はプロジェクトの最長経路を特定し、全体工期を決定するスケジュール管理手法です。ネットワーク図の作成、最早開始/最遅完了の計算、フロートの概念、実践ステップを体系的に解説します。

    クリティカルパス法とは

    クリティカルパス法(CPM: Critical Path Method)は、プロジェクト内のすべてのタスクの依存関係と所要時間を分析し、プロジェクト全体の最短完了期間を決定する「最長経路(クリティカルパス)」を特定するスケジュール管理手法です。

    1950年代にデュポン社とレミントンランド社(現ユニシス)が化学プラントの建設プロジェクト管理のために共同開発しました。同時期に米国海軍が開発したPERT(Program Evaluation and Review Technique)とともに、プロジェクトスケジュール管理の基盤技術として広く普及しています。PMBOKではスケジュール管理のコアツールとして位置づけられています。

    クリティカルパス上のタスクが1日遅れると、プロジェクト全体が1日遅延します。この特性を理解することがスケジュール管理の出発点です。

    構成要素

    クリティカルパス法は、ネットワーク図を基盤として、いくつかの重要な概念で構成されます。

    クリティカルパスの例:ネットワーク図

    ネットワーク図

    タスク間の依存関係を有向グラフで表現したものです。各ノードがタスクを、矢印が依存関係を示します。主に2つの表記法があります。

    表記法名称特徴
    ADMArrow Diagramming Method矢印がタスクを表す。古典的な表記法
    PDMPrecedence Diagramming Methodノードがタスクを表す。現在の主流

    現在の実務ではPDM(プレシデンスダイアグラム法)が標準です。タスクをノード(箱)で表現し、依存関係を矢印で結びます。

    最早開始日と最早終了日(フォワードパス)

    プロジェクトの開始日から順方向に計算します。

    • 最早開始日(ES: Early Start): そのタスクを最も早く開始できる日付です。先行タスクがすべて完了した時点が最早開始日になります
    • 最早終了日(EF: Early Finish): ES + 所要時間 - 1 で算出します。そのタスクを最も早く完了できる日付です

    最遅完了日と最遅開始日(バックワードパス)

    プロジェクトの完了日から逆方向に計算します。

    • 最遅完了日(LF: Late Finish): プロジェクト全体を遅延させずに、そのタスクを完了できる最も遅い日付です
    • 最遅開始日(LS: Late Start): LF - 所要時間 + 1 で算出します

    フロート(余裕時間)

    トータルフロート(TF)は LF - EF(または LS - ES)で算出されます。フロートが0のタスクがクリティカルパス上のタスクです。フロートが正の値を持つタスクは、その分だけ遅延しても全体工期に影響しません。

    フリーフロート(FF)は、後続タスクの最早開始日に影響を与えずに遅延できる余裕時間です。トータルフロートの一部として計算されます。

    実践的な使い方

    ステップ1: タスクの洗い出しと所要時間の見積り

    WBSで分解したワークパッケージをもとに、具体的なタスクと所要時間を定義します。所要時間の見積りには、類似プロジェクトの実績データやチームメンバーの専門知識を活用します。

    ステップ2: 依存関係を定義する

    各タスク間の先行・後続関係を明確にします。依存関係には4種類があります。

    種類記号意味
    終了-開始FS先行タスク終了後に後続タスク開始(最も一般的)
    開始-開始SS先行タスク開始後に後続タスク開始
    終了-終了FF先行タスク終了後に後続タスク終了
    開始-終了SF先行タスク開始後に後続タスク終了(稀)

    ステップ3: フォワードパスとバックワードパスを計算する

    ネットワーク図上で順方向(フォワードパス)と逆方向(バックワードパス)の計算を行い、各タスクのES、EF、LS、LFを求めます。

    フォワードパスでは、開始ノードからES = 0として計算を始め、各タスクのEFを求めます。複数の先行タスクがある場合は、最も遅いEFが後続タスクのESになります。

    バックワードパスでは、最終ノードのLF = プロジェクト完了日として逆方向に計算し、各タスクのLSを求めます。複数の後続タスクがある場合は、最も早いLSが先行タスクのLFになります。

    ステップ4: クリティカルパスを特定する

    フロートが0のタスクを結んだ経路がクリティカルパスです。この経路がプロジェクト全体の工期を決定します。クリティカルパスは1本とは限らず、複数存在する場合もあります。

    活用場面

    • プロジェクト計画: 全体工期の算出と、期日に間に合うかどうかの判断に使用します
    • スケジュール短縮: クリティカルパス上のタスクにリソースを追加投入する「クラッシング」や、タスクの並列実行を検討する「ファストトラッキング」の判断材料になります
    • 進捗管理: クリティカルパス上のタスクの遅延を最優先で監視し、プロジェクト遅延を未然に防ぎます
    • リソース配分: フロートのあるタスクからクリティカルパス上のタスクへリソースを移動する判断を支援します
    • リスク管理: クリティカルパス上のタスクはリスクインパクトが最大であるため、重点的なリスク管理の対象となります

    注意点

    リソース制約を考慮していない

    CPMの基本形ではリソースの制約を考慮しません。同一担当者が複数のタスクを並行実行できない場合、理論上のクリティカルパスと実際のスケジュールが乖離します。この問題にはリソース平準化(Resource Leveling)で対処しますが、その結果クリティカルパスが変わる可能性があります。

    クリティカルパスは変動する

    プロジェクト進行中にタスクの所要時間が変わったり、遅延が発生すると、クリティカルパスが別の経路に移ることがあります。定期的にネットワーク図を更新し、最新のクリティカルパスを把握する必要があります。

    フロートの「共有」に注意する

    同じ経路上にある複数のタスクはトータルフロートを共有します。ある非クリティカルタスクがフロートを使い切ると、同じ経路上の他のタスクのフロートも消費されます。この点を理解せずにフロートを個別のタスクの余裕と解釈すると、気づかないうちにクリティカルパスが増えます。

    不確実性への対応

    CPMは所要時間を確定値として扱います。しかし実際には見積りには不確実性があります。この限界を補うために、PERTの3点見積り(楽観値・最頻値・悲観値)を組み合わせるか、モンテカルロシミュレーションで確率的なスケジュール分析を行う方法があります。

    まとめ

    クリティカルパス法は、プロジェクトの全体工期を決定する最長経路を特定し、スケジュール管理の重点ポイントを明らかにする手法です。フォワードパスとバックワードパスの計算によりフロートを算出し、遅延が許容されないタスクを可視化します。WBSでの作業分解とガントチャートでのスケジュール可視化と組み合わせることで、プロジェクトスケジュール管理の精度が大幅に向上します。

    参考資料

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