一、引言 随着社会的进步和技术的发展,企业之间的竞争也越来越激烈,如何提高企业的竞争力,在社会中占有一席之地,已成为各行各业首要关心的问题。目前国外单位劳动力成本越来越高,因此在安排人员班次时,企业的经营者希望雇佣尽量少的工人来满足市场及顾客的需求,降低劳动力成本,这就促使了许多专家学者对MSP进行研究。最早考虑MSP问题的是G.B.Dantzig,1954年他提出了第一个有关MSP的数学模型,这是人们科学的、系统的求解MSP问题的开端。自那以后,许多数学、 计算机科学、管理方面的学者也进入这一领域,他们针对一些特殊问题建立模型,找到一些最优解或近优解,并在实践中应用了这些研究成果。 二、MSP问题产生的背景 人员班次安排问题有深刻的实际背景。无论在工业生产企业,还是在交通运输以及各种服务行业,只要部门需一周七天连续运作,就会存在MSP问题。有些工业企业或服务性企业,每天都要求有人当班, 有的部门甚至要求一天24小时都有人上班。但按《劳动法》规定,每名职工每周应有休息日,每天工作时间亦不能太长,这就产生了人员班次安排问题的两难性。一方面,企业的经营者希望低成本、高服务水平,即安排尽可能少的工人来满足顾客的需求。另一方面,职工则要求自己的劳动时间不超过《劳动法》的规定,并希望企业满足自己的一些社会要求,如:自己的休息日安排在周末,以便与家人团聚;每周的两天休息日连在一起,以便充分利用自己的休闲时间。上述两方面一方面体现了企业经营者的利益,另一方面体现了企业之本——职工的利益,两方面的利益是相矛盾的。一方利益的满足会以另一方的损失为代价。如何权衡两方面的利益,合理安排工人的班次计划,做到在维持适当服务水平的基础上,在满足职工对休息及工作时间的要求的前提下,使职工数量最少,这就是人员班次安排问题所要解决的问题。 长期以来,我国企业的排班主要靠经验,缺乏深入而细致的科学研究。因为在很多人心目中存在着一种旧的观念,认为我国人力资源丰富,没有必要深入研究充分利用人力资源的人员班次安排问题。然而,我国劳动工时制由每周六天变为五天半,又变为现行的五天工作制,人们对休闲的谈论也多了起来,对某些行业提出了新的课题,人员班次的安排就是其中一个。每周休息两天的工作制已与国际发达国家的劳动工时制接轨,但我国关于MSP的研究却是远远未跟上国际先进水平。 在现行的市场经济体制下,维持一定的服务水平,充分利用人力资源,已是企业在竞争中领先的一种重要策略。相应的,对于人员班次安排问题的理论研究在我国也应提到战略的高度。 三、MSP问题的分类 由于MSP问题的多样性,可以从多种角度对其分类, 基本内容主要包括以下方面: 1.班次计划的特点 根据最后编制的班次计划的特点,班次计划可分为个人班次计划(individual schedule)和公共班次计划(common schedule)。个人作业计划又称为固定或非循环计划(fixed/noncyclical schedule),指在计划 期内每名工人的作业计划一直延用一特定的工作日(班次)或休息日的顺序,与其他工人的作业计划无直接关系。对于有周末休息频率A/B约束的MSP问题,作业计划编制连续B周的即可;否则,只需编制一周的计划。每名工人每隔B周或一周重复自己的计划。 公共计划又称为循环作业计划(rotating/cyclical schcdule),每隔一周期,每名工人的计划就重复一次。完整的计划期为N×B周,在N×B周内,每名工人的作业计划相同。表1为一个五周的循环计划,D代表白班,E 为晚班,N为夜班,H代表休息。刚执行该计划时,A 组的工人被分配第一周的计划,B组为第二周,按A,B,C,D,E的顺序分配1~5周的作业计划。在每周的最后一天,每组被分配下一周的计划,执行第五周计划的组则采用第一周的计划。这样,五周后,每组都经历了一个循环。在该例中,对于五组工人而言,完整的工作计划周期应为5×5=25周。但只需给出5周的计划,其余周的计划按特定的循环方式就可推出。 表1 周 M T W Th F Sa Su 组 1 D D D H H EE A 2 E E H H H NN B 3 N N N N H HH C 4 H H H D D DD D 5 H H E E E HH E 两种班次计划各有优劣。个人班次计划的安排算法比较简单,逢时间人力需求变动时,调整起来较方便,故有较强的灵活性,最大的缺点是不公平性。公共班次计划的优点则是公平性,但灵活性不大。 2.班次的种类 根据每天的班次种类,可分为单班次MSP问题和多班次MSP问题。单班次MSP问题指每天只有一种班次,部门每天都需营业,但不超过10 小时,如储蓄所。多班次MSP问题每天有多班, 一般为两班(如商业大楼)或三班(每班为8小时或10小时,重叠时间应付高峰期, 常见于全天候营业部门)。有的多班次问题中每个班次的时间长度、开始时间、结束时间等可以不同;在当班过程中,工人有规定的小憩时间,其起始时刻亦需计划人员安排。多班次无疑比单班次MSP问题更为复杂, 更具代表性。