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Tesi etd-04172014-181428


Thesis type
Elaborati finali per laurea triennale
Author
CORTOPASSI, SERENA
URN
etd-04172014-181428
Title
Modello di ottimizzazione per la schedulazione del personale infermieristico di una residenza assistita
Struttura
MATEMATICA
Corso di studi
MATEMATICA
Supervisors
relatore Prof. Frangioni, Antonio
relatore Prof.ssa Scutellà, Maria Grazia
Parole chiave
  • workforce scheduling
  • solutori
  • programmazione lineare intera
Data inizio appello
11/04/2014;
Consultabilità
Completa
Riassunto analitico
I problemi di scheduling interessano i più svariati ambiti della pianificazione:
industriale, logistica, della forza lavoro e molti altri. In generale consistono
nell'allocazione delle risorse disponibili in un certo arco di tempo al fine di
svolgere una serie di compiti assegnati.
La teoria della schedulazione propone modelli e algoritmi per ottimizzare
il risultato di un processo, in termini di minimizzazione di tempi e costi o
massimizzazione dei profitti.
Uno dei problemi maggiormente affrontati in letteratura è quello dello staff
scheduling, che si propone di trovare l'assegnamento ottimo dei turni lavorativi
ai dipendenti di una struttura. Lo scopo di questo lavoro di tesi è proprio
quello di produrre una procedura di ottimizzazione della programmazione degli
orari di lavoro del personale della struttura "Il Gignoro" della Diaconia Valdese
Fiorentina. Il fine ultimo è stato quindi trovare gli assegnamenti ottimi dei
turni ai dipendenti per ogni giorno dell'orizzonte di pianificazione considerato.
Il primo passo di questo percorso è stato quello della raccolta dati, momento
fondamentale al fine di modellizzare il problema in modo corretto e
dettagliato. É seguita poi la fase di formulazione del modello matematico volto
a descrivere e risolvere il problema. L'ultima fase è stata quella risolutiva,
tramite un'implementazione algoritmica è stato possibile ottenere una soluzione
per il problema e testare l'efficacia e l'efficienza del metodo proposto su dati
reali forniti dalla Diaconia Valdese Fiorentina.

Il lavoro è stato organizzato come segue.
Nel Capitolo 1 viene fornita una panoramica dei problemi di scheduling,
ponendo in particolare l'accento sui problemi di turnazione del personale. A
tale trattazione segue una presentazione dettagliata del problema reale preso
in esame, in cui vengono descritti in maniera informale i dati, i vincoli e la
funzione obiettivo.
Nel Capitolo 2 si forniscono gli strumenti per la formulazione di un modello
matematico, in particolare tramite programmazione lineare intera. Segue una
rassegna bibliografica completa riguardante la trattazione in letteratura della
modellizzazione e implementazione algoritmica del problema dei turni della
forza lavoro, sottolineando affinità o divergenze tra gli scenari proposti e quello
trattato in questo lavoro di tesi. Infine viene fornita una descrizione formale
dei dati in input e si procede alla formulazione vera e propria del modello in
questione, denendo i vincoli del problema e i termini della funzione obiettivo.
Nel Capitolo 3 vengono riportati gli strumenti implementativi utilizzati per
eseguire test utili a comprovare la reale efficienza ed efficacia del modello formulato:
alcune librerie sviluppate e distribuite liberamente da COIN-OR, l'interfaccia
OSI, due diversi solutori per problemi di Programmazione Lineare Intera
(Cbc e CPLEX) e un linguaggio di modellazione algebrico, FlopC++. Vengono
inoltre descritte le fasi implementative e commentati i risultati ottenuti.
Infine nell'Appendice A vengono proposti alcuni estratti del codice utilizzato
per affrontare i test implementativi esposti nel Capitolo 3; nell'Appendice
B vengono invece riportati in dettaglio i valori dei coefficienti di penalità
assegnati ai termini della funzione obiettivo nei vari test effettuati.
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