封装系统如何做自己的网站,五种商业模式,企业网站管理系统如何使用说明,十大广告投放平台使用Java调用or-tools实现了阿里mindopt求解器的案例#xff08;https://opt.aliyun.com/platform/case#xff09;人员排班问题。 这里写目录标题 人员排班问题问题描述数学建模编程求解#xff08;ortoolsJavaAPI#xff09;求解结果 人员排班问题
随着现在产业的发展https://opt.aliyun.com/platform/case人员排班问题。 这里写目录标题 人员排班问题问题描述数学建模编程求解ortoolsJavaAPI求解结果 人员排班问题
随着现在产业的发展7*24小时服务的需要人员排班的问题逐渐成为了企业管理中的重要环节。人员排班在许多行业都具有广泛的应用价值主要包括以下几个方面
制造业生产车间的人员分配、班次安排和轮班计划等需要根据产线的工作要求和员工的技能特点进行合理的排班。医疗行业医院、诊所等机构需要对医生、护士等员工进行排班。餐饮业餐厅、咖啡馆等服务场所需要根据客流高峰期和低谷期合理安排员工的工作时间。零售业商场、超市等零售场所需要根据营业时间、客流量和节假日等因素进行人员排班。旅游业景区、酒店等旅游设施需要根据旅游旺季、淡季和客流量变化对员工进行排班。客服中心呼叫中心、在线客服等服务机构需要根据客户咨询需求进行员工排班。
总之人员排班在各行各业都具有重要的实际应用价值可以帮助企业和机构提高管理效率、降低成本同时提升员工的工作满意度和整体效能。总之人员排班在各行各业都具有重要的实际应用价值可以帮助企业和机构提高管理效率、降低成本同时提升员工的工作满意度和整体效能。
运筹学中的数学规划方法是计算人员排班问题的一个好方案。人员排班问题在建模时需要考虑多种约束条件比如
用工需求约束根据各岗位的工作任务和生产要求保证每个岗位在每个时间段内有足够的员工进行工作。员工能力约束不同岗位可能需要不同的技能和经验需要确保安排到相应岗位的员工具备相关的能力和资质。工作时间约束员工的工作时间需要遵守相关法律法规比如每天工作时间上限、休息时间要求等。此外还需要考虑员工的工作时间偏好如部分员工可能只能接受特定时间段的工作安排。连续工作天数约束为保证员工的工作质量和身体健康通常要求连续工作天数不超过一定限制。以及员工在一定时间周期内有休假要求需要确保他们的休假安排得到满足。公平性约束为保障员工的权益要求在满足以上约束的前提下尽量平衡各员工的工作时间和任务分配避免出现工作负担不均衡的情况。员工偏好如每个员工有自己更喜欢的上班的时间、岗位、或者协作同事配合等。
我们需要考虑企业内各岗位的需求、员工的工作能力以及工作时间的限制等因素。此外还需关注企业成本与员工满意度的权衡以确保在合理控制成本的前提下最大程度地提高员工的工作满意度。属于一个约束复杂且多目标的问题。在用数学规划方法进行排班时建议做一些业务逻辑简化问题否则容易出现问题太大或者不可解的情况。
下面我们将通过一个简单的例子讲解如何使用数学规划的方法来做人员排班。
问题描述
个公司有客服岗工作需要安排不同时间段有不同的用户需求。该公司安排员工上班的班次有三种早班8-16点、晚班16-24点和夜班0-8点。一周员工最多安排5天上班最少休息2天。需要保障值班员工能满足需求且要保障员工休息时间如前一天安排晚班后第二天不能安排早班。
请问怎么安排总上班的班次最少此时的班表是什么样的
数学建模 编程求解ortoolsJavaAPI
复制代码不能直接运行需要在IDEA pom.xml中导入阿帕奇读取csv文件的依赖并且需要导入ortools的maven依赖。 数据可在文章开头阿里mindopt案例地址中获取。
dependencygroupIdorg.apache.commons/groupIdartifactIdcommons-csv/artifactIdversion1.7/version/dependencypackage main.java.mindoptdemo;import com.google.ortools.Loader;
import com.google.ortools.sat.*;
import org.apache.commons.csv.CSVFormat;
import org.apache.commons.csv.CSVRecord;import java.io.File;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.logging.Logger;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.stream.IntStream;public class EmployeeSchedulingProblem {public int n_shifts;public int n_days;public int n_employees;int[] days;int[] shifts;int[] employees;int[][] demandOfEmployees;public static Logger logger Logger.getLogger(myLogger);public int getDemandOfEmployees(int day, int shift) {return demandOfEmployees[day][shift];}public EmployeeSchedulingProblem() throws IOException {demandOfEmployees this.readFile();employees IntStream.range(0, n_employees).toArray();days IntStream.range(0, n_days).toArray();shifts IntStream.range(0, n_shifts).toArray();}public int[][] readFile() throws IOException {this.n_shifts 0;try (Reader reader Files.newBufferedReader(Paths.get(src/main/java/mindoptdemo/班次.csv))) {IterableCSVRecord records CSVFormat.DEFAULT.parse(reader);records.iterator().next(); // 跳过第一行for (CSVRecord record : records) {String shift (record.get(0)); // 星期1到星期7索引为0故-1n_shifts 1;}} catch (IOException e) {logger.warning(e.getMessage());}// 调度周期7天3班倒this.n_days (int) Files.lines(Paths.get(new File(src/main/java/mindoptdemo/需求人数.csv).getPath())).count() - 1;int[][] demandOfEmps new int[n_days][n_shifts];// commons-csv读取csv文件需要导入依赖try (Reader reader Files.newBufferedReader(Paths.get(src/main/java/mindoptdemo/需求人数.csv))) {IterableCSVRecord records CSVFormat.DEFAULT.parse(reader);records.iterator().next(); // 跳过第一行for (CSVRecord record : records) {int day Integer.parseInt(record.get(0)) - 1; // 星期1到星期7索引为0故-1int morningShiftEmpNum Integer.parseInt(record.get(1)); // 早班需要员工的数量int middleShiftEmpNum Integer.parseInt(record.get(2)); // 中班需要员工的数量int nightShiftEmpNum Integer.parseInt(record.get(3)); // 晚班需要员工的数量//保存至二维数组某天某班次需要的员工数量demandOfEmps[day][0] morningShiftEmpNum;demandOfEmps[day][1] middleShiftEmpNum;demandOfEmps[day][2] nightShiftEmpNum;this.n_employees morningShiftEmpNum middleShiftEmpNum nightShiftEmpNum;}this.n_employees (int) Math.ceil((double) (this.n_employees) / 5) 1;} catch (IOException e) {logger.info(e.getMessage());}return demandOfEmps;}public void orToolssolve() {Loader.loadNativeLibraries();// 声明模型CpModel model new CpModel();// 初始化决策变量Literal[][][] x new Literal[n_employees][n_days][n_shifts];for (int n : employees) {for (int d : days) {for (int s : shifts) {x[n][d][s] model.newBoolVar(shifts_n n d d s s);}}}// 约束每天各个班次在岗的人数符合需求for (int day 0; day days.length; day) {for (int shift 0; shift shifts.length; shift) {LinearExprBuilder numShiftsWorked LinearExpr.newBuilder();for (int empNum 0; empNum n_employees; empNum) {numShiftsWorked.add(x[empNum][day][shift]);}model.addLinearConstraint(numShiftsWorked, this.getDemandOfEmployees(day, shift), n_employees);}}// 约束每人每天最多只有一个班次for (int n : employees) {for (int d : days) {ListLiteral work new ArrayList();for (int s : shifts) {work.add(x[n][d][s]);}model.addAtMostOne(work);}}// 约束前一天是晚班的第二天不能是早班for (int e : employees) {for (int d : days) {ListLiteral work new ArrayList();work.add(x[e][d][2]);if (d 6) {work.add(x[e][0][0]);} else {work.add(x[e][d 1][0]);}model.addAtMostOne(work);}}// 约束一周工作工作时间不能超过5天for (int empNum 0; empNum n_employees; empNum) {LinearExprBuilder expr LinearExpr.newBuilder();for (int day 0; day days.length; day) {for (int shift 0; shift shifts.length; shift) {expr.add(x[empNum][day][shift]);}}model.addLinearConstraint(expr, 0, 5);}// 目标雇佣的员工最少即有排班的班次总数最少LinearExprBuilder obj LinearExpr.newBuilder();for (int n : employees) {for (int d : days) {for (int s : shifts) {obj.add(x[n][d][s]);}}}model.minimize(obj);// 求解CpSolver solver new CpSolver();CpSolverStatus status solver.solve(model);if (status CpSolverStatus.OPTIMAL || status CpSolverStatus.FEASIBLE) {System.out.printf(%-8s, );for (int d 0; d n_days; d) {System.out.printf(\t%d, d 1);}System.out.println();for (int e : employees) {System.out.printf(employee%d\t, e 1);int shiftCount 0;for (int d : days) {int shift 0;for (int s : shifts) {if (solver.booleanValue(x[e][d][s])) {shift s 1;shiftCount 1;}}System.out.printf(%d\t, shift);}System.out.printf(员工%d这周上%d个班次, e 1, shiftCount);System.out.println();}} else {System.out.printf(No optimal solution found !);}}public static void main(String[] args) throws IOException {EmployeeSchedulingProblem esp new EmployeeSchedulingProblem();esp.orToolssolve();}
}
求解结果
每个员工在那一天上第几个班本文or-tools求解结果如图所示如员工1-周1-上夜班员工2-周1-不上班0不上班、1早班、2晚班、3夜班。
