基于線性約束規(guī)劃的實(shí)習(xí)中心人力資源優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究

基于線性約束規(guī)劃的實(shí)習(xí)中心人力資源優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速進(jìn)展，對(duì)于高新技術(shù)人才的需求量也越來(lái)越大，各個(gè)高校不斷擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)不斷增加。因此，各高校在師資、設(shè)備、儀器等所謂的軟、硬件方面都加大了投入。但投入的資源是有限的，如何通過(guò)合理、有效的資源配置，使有限的資源發(fā)揮最大的成效，更好地為教學(xué)活動(dòng)效勞，成為目前需要解決的一個(gè)迫切的問(wèn)題。

1討論內(nèi)容

金工實(shí)習(xí)中心的學(xué)生實(shí)習(xí)是大學(xué)高等教育的一個(gè)重要組成局部，學(xué)生實(shí)習(xí)需要投入大量的教師資源和設(shè)備資源。隨著實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)的不斷增加，實(shí)習(xí)教育資源也要增加投入。但如何才能既滿意當(dāng)前學(xué)生實(shí)習(xí)的需要，又使得投入最少，這正是本文所討論的，在滿意當(dāng)前學(xué)生實(shí)習(xí)需要的前提下，使得投入資源量最本文由論文聯(lián)盟http://收集整理少。

2模型的提出

為完成學(xué)生的實(shí)習(xí)任務(wù)，金工實(shí)習(xí)各實(shí)習(xí)工種內(nèi)需配置各種資源，主要包括人力資源（實(shí)習(xí)教師）、物力資源（機(jī)床設(shè)備）。而每一名實(shí)習(xí)教師需要配制肯定的機(jī)床設(shè)備，而每一臺(tái)設(shè)備所能容納的實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)也是相對(duì)固定的，而作為人力資源的實(shí)習(xí)教師是核心資源，其他的資源消耗或使用都將圍繞人力資源的運(yùn)用而配置。因此，肯定意義上講，實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)教師的優(yōu)化配置，實(shí)習(xí)教師所配置的機(jī)床設(shè)備數(shù)也就確定下來(lái)，金工實(shí)習(xí)中心所能容納的實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)也就確定下來(lái)。

對(duì)于資源優(yōu)化配置，目前有很多種方法，而線性規(guī)劃是目前應(yīng)用最為廣泛的一種系統(tǒng)優(yōu)化的方法。要建立線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型[1-3]，首先做出假設(shè)：金工實(shí)習(xí)中心實(shí)習(xí)過(guò)程中共經(jīng)受m個(gè)工種，各個(gè)工種內(nèi)配置的實(shí)習(xí)教師人數(shù)為x1，x2…xm，各個(gè)工種所配備機(jī)床設(shè)備數(shù)為y1，y2…ym；實(shí)習(xí)教師人數(shù)與機(jī)床設(shè)備數(shù)存在肯定的線性關(guān)系，在這里用yi=dixi+ei來(lái)表示；每名實(shí)習(xí)教師投入本錢為a1，a2…am，每臺(tái)機(jī)床設(shè)備所需投入本錢為b1，b2…bm，每臺(tái)機(jī)床設(shè)備可容納實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)為c1，c2…cm，即z=c1y1+c2y2+…+cmym，所投入的相關(guān)總本錢為p=a1x1+b1d1x1+b2d2x2+a2x2+e1+e2+…+amxm+bmdmxm+em，將p作為目標(biāo)函數(shù)，求其最大值；金工實(shí)習(xí)中心全年的實(shí)習(xí)學(xué)生總數(shù)為q，q≤z成為約束條件之一。.11665.coM

另外，由于單位機(jī)床設(shè)備、工位所能容納的實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)是確定的，而每名實(shí)習(xí)教師所能負(fù)責(zé)的機(jī)床設(shè)備數(shù)是不確定的，與各工種實(shí)習(xí)教師數(shù)有關(guān)，因此，各個(gè)工種容納的實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)也是不確定的?？紤]到x1，x2…xm的實(shí)際意義，要求x1，x2…xm≥0，并且為整數(shù)。

綜合以上條件構(gòu)成如下線性規(guī)劃：

目標(biāo)函數(shù)：q≤c1d1x1+e1+c2d2x2+e2+…+cmdmxm+em

約束條件為：

3模型的求解

3.1金工實(shí)習(xí)中心數(shù)據(jù)

在這里，以2023—2023

學(xué)年的實(shí)習(xí)學(xué)生為例。2023—

2023學(xué)年，金工實(shí)習(xí)中心共接納13個(gè)機(jī)械類專業(yè)班級(jí)，91個(gè)非機(jī)類專業(yè)班級(jí)，分為機(jī)械類2批，非機(jī)類11批，共13批，平均每班35人，約3640人參與實(shí)習(xí)。

南京工業(yè)大學(xué)金工實(shí)習(xí)中心是南京工業(yè)大學(xué)內(nèi)為學(xué)生供應(yīng)實(shí)習(xí)培訓(xùn)的部門(mén)。學(xué)生參與金工實(shí)習(xí)，需經(jīng)受車工、鉗工、鑄工、焊工、普銑磨、數(shù)控銑、數(shù)控車、線切割等8個(gè)工種的實(shí)習(xí)。其工種的根本數(shù)據(jù)狀況如表1所示。

實(shí)習(xí)時(shí)間由于所實(shí)習(xí)學(xué)生的專業(yè)不同而有所區(qū)分。金工實(shí)習(xí)中心原來(lái)機(jī)械類學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng)，為4周；非機(jī)械類學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間較短，為3周。在這里，以第2批機(jī)械類學(xué)生（掌握0701-0703、熱能0701-0703共6個(gè)班，人數(shù)為180人）作為討論對(duì)象來(lái)分析，不失一般性。

3.2金工實(shí)習(xí)中心原資源配置

南京工業(yè)大學(xué)金工實(shí)習(xí)中心現(xiàn)有金工實(shí)習(xí)教師21人，分布于車工、鉗工、鑄工、焊工等8個(gè)實(shí)習(xí)工種，由各工種實(shí)習(xí)教師及機(jī)床設(shè)備所確定的原各工種可同時(shí)容納實(shí)習(xí)學(xué)生最大數(shù)見(jiàn)表2，詳細(xì)在各工種實(shí)際安排人數(shù)見(jiàn)表3。比擬表2、表3，發(fā)覺(jué)車工、鉗工、數(shù)控銑、普銑磨工種的學(xué)生實(shí)際人數(shù)均超過(guò)可容納的實(shí)習(xí)人數(shù)，車工、鉗工尤其明顯，從而形成實(shí)習(xí)人數(shù)的超標(biāo)；而鑄工、焊工的學(xué)生實(shí)際人數(shù)均遠(yuǎn)小于實(shí)際學(xué)生數(shù)，造成資源的鋪張。從實(shí)際實(shí)習(xí)狀況看，這樣的實(shí)習(xí)安排，對(duì)于鑄工、焊工，白白鋪張了人力資源和物力資源，對(duì)于車工、鉗工、卻超過(guò)工種的承受力量，需要實(shí)習(xí)教師加班，增加了實(shí)習(xí)教師的”工作量，降低了實(shí)習(xí)教學(xué)的質(zhì)量，也增加了實(shí)習(xí)本錢。

3.3金工實(shí)習(xí)中人力資源優(yōu)化配置

由于在金工實(shí)習(xí)過(guò)程中，各工種實(shí)習(xí)都是并行同時(shí)進(jìn)展，在多年的金工實(shí)習(xí)教學(xué)過(guò)程中，發(fā)覺(jué)把實(shí)習(xí)工種分成4組進(jìn)展金工實(shí)習(xí)教學(xué)，這樣能夠最大限度地發(fā)揮各實(shí)習(xí)資源的潛能，提高實(shí)習(xí)教學(xué)的效率。因此，把這8個(gè)實(shí)習(xí)工種通過(guò)比擬、組合，臨時(shí)分成4組，相當(dāng)于4個(gè)大“工種”。比擬、組合的依據(jù)是各工種機(jī)床設(shè)備所能擔(dān)當(dāng)?shù)膶?shí)習(xí)學(xué)生數(shù)。固然，這只是臨時(shí)的，經(jīng)過(guò)比擬、組合，使最終的4組實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)根本相等。最終，分別定義這4個(gè)大“工種”為工種1（車工、普銑磨）、工種2（鉗工）、工種3（鑄工、焊工）、工種4（數(shù)控車、數(shù)控銑、線切割）。

上述線性規(guī)劃的約束條件為金工實(shí)習(xí)中心全部實(shí)習(xí)教師的數(shù)量為q，即x1+x2+…+xm=q，各個(gè)工種實(shí)習(xí)教師所指導(dǎo)學(xué)生最大數(shù)不能超過(guò)各個(gè)工種機(jī)床設(shè)備及工位所容納學(xué)生最大數(shù)，各工種配置的實(shí)習(xí)教師人數(shù)必需是整數(shù)。確定了目標(biāo)函數(shù)和約束條件，一個(gè)線性規(guī)劃就構(gòu)造完成了，該線性規(guī)劃為工種內(nèi)實(shí)習(xí)教師安排的一個(gè)數(shù)學(xué)模型，求解這個(gè)線性模型，可以得到為實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)中心可容納實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)最大，各個(gè)工種需要安排的金工實(shí)習(xí)教師數(shù)量。

1）工種資源（實(shí)習(xí)教師）優(yōu)化。在構(gòu)造金工實(shí)習(xí)中心實(shí)習(xí)流程模型后，接下來(lái)需要使用線性規(guī)劃，對(duì)金工實(shí)習(xí)中心實(shí)習(xí)教師在各工種之間進(jìn)展優(yōu)化配置。優(yōu)化的結(jié)果是獲得每個(gè)工種所配置的實(shí)習(xí)教師數(shù)，如得出的數(shù)值不是整數(shù)，則通過(guò)鄰域整點(diǎn)搜尋法，比擬目標(biāo)函數(shù)的值，最終獲得一組整數(shù)解，這就是各工種的實(shí)習(xí)教師數(shù)優(yōu)化配置結(jié)果。各工種的實(shí)習(xí)教師數(shù)確定以后，各工種所能容納的實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)也就確定了下來(lái)，整個(gè)金工實(shí)習(xí)中心最大能容納實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)也就確定下來(lái)。各工種的約束條件是充分考慮金工實(shí)習(xí)中心各實(shí)習(xí)教師的教學(xué)力量、實(shí)習(xí)任務(wù)的均衡及其他因素而定的。表4是實(shí)習(xí)教師優(yōu)化配置的線性規(guī)劃表。金工實(shí)習(xí)中心實(shí)習(xí)教師優(yōu)化后的數(shù)據(jù)如表5所示。

比擬表2、表5，南京工業(yè)大學(xué)金工實(shí)習(xí)中心通過(guò)線性規(guī)劃合理配置教師資源后，每批最多可同時(shí)容納學(xué)生數(shù)如表6所示。由此可知，金工實(shí)習(xí)中心2023—2023學(xué)年實(shí)際可容納實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)如表7所示。

2）規(guī)劃前后比擬。通過(guò)前面的論述，比擬表5、表6、表7，發(fā)覺(jué)在對(duì)金工實(shí)習(xí)中心的人力資源（實(shí)習(xí)教師）進(jìn)展優(yōu)化配置前后，實(shí)習(xí)中心每批所能容納的實(shí)習(xí)學(xué)生最大數(shù)發(fā)生很大的變化，比擬結(jié)果見(jiàn)表8。

對(duì)金工實(shí)習(xí)中心的實(shí)習(xí)教師、實(shí)習(xí)時(shí)間等資源通過(guò)線性規(guī)劃進(jìn)展優(yōu)化配置后，實(shí)習(xí)中心可同時(shí)容納的最大實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)由160人變?yōu)?84人，同比增加24人。在2023—2023學(xué)年全年時(shí)間里，在原來(lái)的資源配置狀況下，只能擔(dān)當(dāng)2080人參與實(shí)習(xí)，經(jīng)過(guò)線性規(guī)劃，優(yōu)化配置資源后，使可容納的最大實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)增加到2392人，同比增加312人（15%）。

4完畢語(yǔ)

本文將理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)，將學(xué)生參與金工實(shí)習(xí)的過(guò)程比作企業(yè)生產(chǎn)線加工制造產(chǎn)品的過(guò)程，通過(guò)建