軍事院校班隊排課最佳化之研究

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楊迺聲(Nai-Sheng Yang) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系在職專班

論文名稱

軍事院校班隊排課最佳化之研究

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摘要(中)

摘要
排課問題（Course Scheduling Problems, C.S.P.）因諸多資源限制以及獨特的偏好和特例問題，於學術領域以及實務應用上往往難以建立最佳排課模型。本研究蒐集軍事院校課程安排資訊並利用數學規劃方式建立模型，透過數學化以完成模組之目標函數以及諸多限制因素，藉LINGO®軟體結合Microsoft OFFICE EXCEL建置之資料庫以快速解決排課問題。
本研究所建置之模型以程式語言編撰，課務人員僅需於EXCEL中輸入課程時間上下界值、課程授課天數上下界值、班隊週期、效益值等因素，利用OLE技術藉助LINGO內部推理機制輸出排課切割次數分配表以及最終授課時數、天數和各課程之課程效益，課務人員即可利用此結果安排該班隊最佳課程表，模型結合電腦語言即可大幅提升排課業務。本研究證明數學規劃法確實可以有效解決軍事院校特殊之班隊排課問題，透過本研究之成果，相較於過往利用經驗法則、試誤法以及窮舉法等方式，應更能提升排課從業人員於排課業務處理之效能及正確性。

摘要(英)

Abstract
Because of the many resource limitations, distinctive preferences, and exceptional problems, it is difficult to establish the Course Scheduling Problems (C.S.P. henceforth) model in application of academic research and work. In this model, arrangement of the data and utilization of mathematical programming in curriculum of army school, a model has objective functions and constraining factors which is solved by mathematical method and the LINGO® combined with Microsoft OFFICE EXCEL. This model can easily and fast solve the C.S.P.
This model requires the boundary conditions (including value of curriculum time, teaching curriculum, curriculum period, and preference of teachers, etc.). Employing OLE technology to assist in LINGO’s internal mechanism of ratiocination, this method can output the curriculum sheets, teaching times, teaching dates, and weighted course. Moreover, this model combined with program is easily used for staff.
To sum up, by mathematical programming verification, this model is an effective solution for C.S.P. in military institute. Compared with rule of experience, trial and error method, and exhaustion method, this research is more correct and useful for staves.

關鍵字(中)

★ 軍事院校
★ 排課問題
★ 數學規劃

關鍵字(英)

★ Course Scheduling Problems
★ Military institute
★ Mathematical programming

論文目次

目錄
摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VI
第一章緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究範圍及方法 2
1.4 研究流程 2
1.5 論文架構 3
第二章文獻回顧 4
2.1 排課問題之探討 4
2.1.1 一般排課問題限制 4
2.1.2 現行排課問題處理方式 6
2.1.3 軍事院校排課特性 7
2.2 國內外排課問題研究 9
2.2.1 國內研究文獻 9
2.2.2 國外研究文獻 11
2.3 數學規劃法 12
2.4 小結 13
第三章模式架構 14
3.1 軍事院校班隊排課流程及排課特性 14
3.2 數學模型 16
3.2.1 假設條件 16
3.2.2 符號定義 18
3.2.3 目標函數建立 18
3.2.4 限制一課程時數之限制 19
3.2.5 限制二各課程天數之限制 21
3.2.6 限制三以天數為基本單位之班隊天數限制 23
3.2.7 限制三以時數為基本單位之班隊天數限制 27
3.2.8 限制四整數解之限制 31
3.3 模式應用 32
3.4 小結 36
第四章範例測試 37
4.1 模型驗證 37
4.2 效益值處理 38
4.3 測試結果 40
4.3.1 限制三兩版本測試 40
4.3.2 CV值的特性 42
4.3.3 三班隊測試結果 44
4.4 敏感度分析 47
4.4.1 班隊週期（TA）變動 48
4.4.2 課程時數（CV）變動 49
4.4.3 課程天數（DV）變動 52
4.4.4 效益值（W）變動 63
4.5 小結 71
第五章結論與建議 74
5.1 研究結論 74
5.2 研究建議 75
參考文獻 76
附錄
附錄一程式碼（時數為基本單位之限制三） A- 1 -
附錄二程式碼（天數為基本單位之限制三） A- 4 -
附錄三班隊課程分配表 A- 7 -

參考文獻

參考文獻
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指導教授

顏上堯(Shang-Yao Yan)

審核日期

2005-6-27

推文