| 姓名 |
黃玉霞(HUANG YU HSIA)
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土木工程學系 |
| 論文名稱 |
才藝教室排課最佳化之研究
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| 相關論文 | |
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| 摘要(中) |
摘 要
本研究以才藝教室之排課方式為研究對象，探討利用數學模式解決才藝教室資源最有效利用等問題，達到「人盡其才，物盡其用」之最佳化經營的目標。研究重點包含如何因應教師人數、班級數、不同授課級數的需求、排課天數、教師任課堂數限制、最大開班數、硬體資源規劃等各種限制條件組合下，建立假設之限制式及參數找出符合最佳化之經營方法。
傳統以人工經驗方式排課不僅耗力又費時，又常受人為因素而影響排課公平性，本研究考量準確與公平性之原則，以擅長數學規劃之軟體 LINGO來處理這種複雜又棘手的排課問題，並藉由電腦快速計算的功能來進行最佳化之求解。本研究證明，以數學整數規劃法確實可以有效處理排課問題，透過與過去利用人工經驗法則排課相互比較，研究的結果不但提升執行效率、也確實可以避免許多排課作業的問題。不僅能充分運用現有的人力資源，避免浪費，並相對提升決策者於排課作業處理上之準確性，提高企業經營的競爭力。
關鍵字：排課、整數規劃、人力指派、最佳化、LINGO。
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| 摘要(英) |
Abstract
The subject of this study was course arrangement for talent classes, and the objectives were to explore how to use mathematical models to maximize the efficient use of the telnet class resources while achieving operation optimization by "making the best possible use of talents and materials." This study focused on how to establish the restriction and parameter hypotheses under the various combinations of constraints such as the number of teachers, the number of classes, the needs of the different teaching levels, the lengths of the courses, the maximum number of students per course, as well as the hardware resource arrangements in search of the optimized operation method.
The traditional manual course arrangement method not only is laborious and time-consuming; the human factors may also affect the scheduling fairness. In this study, we considered the principles of accuracy and fairness, adopted the LINGO software that specializes in mathematical planning, and used the fast computer calculation functions to optimize the problem solving process. The results of this study proved that the mathematical integer programming method can indeed effectively resolve the class scheduling problems while enhancing implementation efficiency and avoiding numerous course arrangement problems when compared to the manual course arrangement method used in the past. The mathematical integer programming method can make full advantage of the existing human resources, avoid waste, relatively enhance the accuracy of the course arrangement operations by the decision-makers, and improve enterprise operation competitiveness.
Keywords: Course arrangement, integer programming, manpower deployment, optimization, LINGO.
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| 關鍵字(中) |
★ 排課
★ 整數規劃
★ 人力指派
★ 最佳化
★ LINGO |
關鍵字(英) |
★ Course arrangement
★ integer programming
★ manpower deployment
★ optimization
★ LINGO |
| 論文目次 |
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT I
誌 謝 III
目 錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 VII
一、 緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究的目的與範圍 2
1-2-1 研究目的 2
1-2-2 研究範圍 2
1-3 研究方法與流程 3
二、 文獻回顧 6
2-1 排課最佳化相關文獻 6
2-2 人力指派最佳化相關文獻 9
2-3 文獻評述 10
三、 模式建構及求解方法 11
3-1 問題描述及現況作法 11
3-1-1 問題描述 11
3-1-2 現況做法 12
3-2 模式建立 13
3-2-1 假設條件、參數及決策變數定義 13
3-2-2 數學模式 15
3-2-3 模式應用 18
3-3 求解方法與步驟 19
3-3-1 求解方法 19
3-3-2 求解步驟 19
3-4 小結 20
四、 範例測試 20
4-1 資料分析 20
4-1-1 範例測試資料及其限制之擬定 20
4-1-2 決策變數之擬定 23
4-1-3 電腦演算環境 23
4-2 測試結果分析 27
4-2-1 模式輸出結果 27
4-2-2 模式運算結果與排程情形 29
4-3 人工經驗規劃排程結果 32
4-4 本研究最佳化指派模式與人工經驗指派模式效益分析比較 36
4-5 敏感度分析 38
4-5-1 總人數【隨初階進階教師人數調整增減】，高階教師維持4人不變之敏感度分析 39
4-5-2 總人數【隨高階教師人數調整增減】，初階進階教師維持6人不變之敏感度分析 40
4-5-3 總人數【隨初階進階教師人數及高階教師人數調整增減】教師總人數維持10人不變之敏感度分析 41
4-5-4 總排課天數【隨教師排課天數調整增減】之敏感度分析 42
4-5-5 總排課堂數【隨教室總排課堂數數調整增減】之敏感度分析 43
4-6 小結 44
五、 結論與建議 45
5-1 結論 45
5-2 建議 46
參考文獻 47
附錄一 測試範例LINGO 12.0程式碼 49
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圖目錄
圖1 1 研究流程圖 5
圖4 1 電腦軟硬體效能圖 24
圖4 2 模式運算設定條件畫面 25
圖4 3 本研究模式最佳化程式求解結果畫面 28
圖4 4 本研究模式10位教師排課統計組合分析圖 31
圖4 5 本研究模式教師排課天數統計圖 32
圖4 6 傳統人工經驗排課10位教師排課結果統計組合圖 34
圖4 7 傳統人工經驗排課10位教師排課天數結果統計組合圖 35
圖4 8 隨進階教師人數增減變化之敏感度分析圖 39
圖4 9 隨高階教師人數增減變化之敏感度分析圖 40
圖4 10 隨進階高階教師人數增減變化並維持10位教師
之敏感度分析圖 41
圖4 11 隨每週教師排課天數增減變化之敏感度分析圖 42
圖4 12 隨每週教室總排課堂數增減變化之敏感度分析圖 43
表目錄
表4-1 才藝教室教師排課人數表 21
表4-2 週期內課程教師人數需求表 22
表4-3 參數輸入Office Excel 26
表4-4 模式運算輸出結果表 29
表4-5 本研究模式執行教師排課結果畫面 30
表4-6 本研究模式：10位教師排課天數結果統計組合分析表 31
表4-7 傳統人工經驗排課結果 33
表4-8 傳統人工經驗排課10位教師排課天數結果統計組合表 34
表4-9 本研究模式與傳統人工經驗指派模式效益分析比較表 37
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| 參考文獻 |
參考文獻
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| 指導教授 |
顏上堯(Shang-Yao Yan)
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審核日期 |
2017-1-17 |
| 推文 |
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