运筹学-第3版-课件-线性规划航空模型

1、基于网络流的飞行员人力资源规划模型飞行员人力资源规划是航空公司人力资源部门的主要任务之一，同时也是保障公司航班正常运行和提高利润的重要因素之一。需要航空公司建立科学的人力资源规划，有步骤地针对航班任务的短期乃至长期需求对飞行员进行合理安排，保证各个岗位对人员的需求能够得到恰当的满足。如果任何一个岗位人员储备不够充分，其填补需要花费较长的周期，这样会在一个时期内造成飞行员人手紧张，对机组排班调度带来巨大压力，甚至直接影响航班的正常运行。反过来说，若在各个岗位储备人员过多，虽然能够充分保证生产需求，但是却会造成成本的大量增加，也会影响公司的利润。鉴于此，需要首先根据公司的发展远景、航班规模预测、飞

2、行员月飞行小时数量标准、合理的人机比等因素确定未来飞行员的数量，进而根据与现有数量的差值，得出飞行员需求数量，然后有计划、有步骤地进行飞行员的培养和训练，使得在每一年度飞行员的数量能够满足公司航班的需求，同时保证成本的可行性。本章主要研究如何建立人力资源流动规划，满足航空公司飞行员人力资源需求。首先介绍航空公司人力资源管理的特点，以及人力资源规划的主要内容与目标。然后根据该特点，基于网络流理论建立航空公司人力资源规划模型，并探讨了该模型的算法。最后给出一个算例。4.1 问题背景航空公司的人力资源问题要考虑以下方面：1、航空公司有737、747、767、777等多种机型执行飞行任务，同时每种机型

3、又分为副驾驶、正驾驶、机长等不同级别的岗位。一般而言，每位飞行员按照其技术水平担当某种机型某个岗位的工作，不能够同时跨机型跨岗位担任飞行任务。2、与其他行业的专业技术职称晋升类似，飞行员可以在满足一定技术水平要求的基础上，通过相应的训练程序，按规定进行本机型内的岗位升级或转到其它机型的某种岗位上去。这也是当某种机型的某个岗位发生人员需求时的主要解决方法。3、一般而言，升级或者转机型要求飞行员在原岗位上有一定的飞行经历，因而一个飞行员不能连续两年都发生升级或者转机型的情况。4、有些飞行员因年龄、身体等方面的原因在未来退出飞行工作。5、航空公司每年可以采取从飞行学院招收毕业生、从其它航空公司调入等

4、方式进行人员补充，我们统称为外部人力资源库。但是按照规定，他们只能补充到规定的某几种机型的某几类岗位上。6、根据规定，每位飞行员每年都要参加一定量的常规训练。若进行升级、转机型等流动，还要参加针对性的训练。除此之外，还有应急训练、特殊项目训练等多种训练内容。而训练资源是有限的。其中，用于训练新进飞行员的资源数量第二年不少于第一年。7、为了保证飞行队伍的稳定性，一般采取的措施是尽量减少飞行员的岗位流动。以上是在研究航空公司人力资源规划时需要考虑的实际背景。假设航空公司已经制定了未来两年的飞机购入计划，因而可以根据生产任务、飞行员飞行时间限制规定、人机比等因素求得明、后两年各机型各岗位人员需求数量

5、。本章将主要讨论在训练资源有限的限定条件下，如何安排飞行员在各机型、各岗位的流动规划，以满足明、后两年的人员需求，同时使人员变动达到最小，以保证岗位的稳定性。4.2 人力资源规划人力资源规划45,95又称人力资源计划，是指为实施企业的发展战略，完成企业的生产经营目标，根据企业内外部环境和条件的变化，运用科学的方法对企业人力资源的需求和供给进行预测，制定相应的政策和措施，从而使企业人力资源供给和需求达到平衡，实现人力资源合理配置，有效激励员工的过程。狭义的人力资源规划是指企业从战略规划和发展目标出发，根据其内外部环境的变化，预测企业未来发展对人力资源的需求，以及为满足这种需求所提供的人力资源的活

6、动过程。实质上它是企业各类人员需求的补充规划。人力资源规划的总目标是：确保企业各类工作岗位在适当的时机，获得适当的人员，实现人力资源的最佳配置，最大限度地开发和利用人力资源潜力，有效地激励员工，保持智力资本竞争优势。人力资源规划是人力资源部门所有活动的起点1。当缺乏人力资源规划或者规划不足时，可能导致职位空缺或冗余，造成效率上的损失或者成本上的增加，企业的收益必将受损。人力资源规划要考虑到为了实现组织目标所需要的人员数量、质量、结构等多维因素44。数量方面，主要是探求现有的人力资源数量是否与企业机构的所需数量相匹配；质量方面，是指现有工作人员的受教育程度及所受的培训状况，关键是工作知识和工作能

7、力的高低；结构方面，主要是研究企业机构人员搭配是否合理高效。按照规划的用途与时间幅度，人力资源规划可以分为三个层次：1、战略层：一般是指5年或5年以上的长期规划，主要内容是根据企业的战略目标预测未来企业对人力资源的需求，估计远期企业内部人力资源状况，协调需求与供给。2、战术层：25年规划，属于中期规划，其内容包括对企业现有员工的数量、素质情况的分析、需求数量的预测，通过内外部供给情况确定净需求量。3、作业层：是短期的规划，包括人员审核、招聘、提升与调动、组织变革、培训与发展、工资与福利、劳动关系等操作的具体行动方案。如图4.1所示。人力资源规划战略层（5年或以上）战术层（2-5年）作业层（短期

8、）预测未来人力资源需求分析企业人员数量、质量估计远期企业人力资源状况协调需求与供给预测需求数量确定净需求量人员审核、招聘、提升、调动组织变革培训与发展工资与福利劳动关系图4.1 人力资源分类图其中研究对人力资源的需求主要考虑的因素包括生产需求、经济状况、技术水平、财务资源、企业营业额、企业成长、管理哲学与技巧等方面，研究对人力资源的供给主要考虑的因素包括人口变化、经济形势、政府政策、竞争、劳动力教育情况、劳动力流动性、失业比率等等。企业要达到对人力资源需求与供给的平衡，可以针对人力资源短缺或冗余分别采用全职、兼职、返聘或者临时聘用、临时解雇、降职、退休等方法。如图4.2所示。人力资源需求人力资

9、源供给生产需求经济状况技术水平财务资源企业营业额企业成长管理哲学与技巧人口变化经济形势政府政策竞争劳动力教育情况劳动力流动性失业比率人力资源的平衡全职兼职返聘临时聘用临时解雇降职退休图4.2 人力资源需求、供给与平衡图在本章中，将主要从战术层面讨论航空公司的人力资源规划问题。对于航空公司多种机型多类岗位的人力资源的需求预测问题，在本文不作具体研究，假设是已知的。本文主要研究如何建立人力资源流动规划，满足航空公司飞行员人力资源需求。4.3 飞行员人力资源规划模型在第一章中阐述了目前人力资源规划常用的几种方法。其中，德尔菲法与回归分析等方法的主要作用是进行人员供应与需求预测。马尔可夫概率矩阵通过研

10、究过去人力资源变动的规律，来推测未来人力变动的趋势，同时给出人员流动方案。它要求转移概率是稳定的，不受任何外部因素的影响。然而未来的人员需求随机性相当大，过去人力资源的变动规律未必能够与未来的人员需求相一致，其偏差会对飞行员人力结构造成巨大影响，导致人员紧张或富余。控制论方法采用各类人员之间的转换比率，研究各类岗位的人员变动。这种方法与马尔可夫概率矩阵类似，需要通过历史数据对该比率进行估计。这同样会与未来需求之间产生差距。而线性规划方法能较好的描述各岗位的人员数量以及人员流动。本节将根据飞行员人员流动的特点进行针对性的研究。根据上一节的描述可以看出，若将每一年各机型各岗位看作若干产地，将第二年

11、各机型各岗位看作若干销地，将训练所使用的资源看作成本，那么飞行员人力资源规划问题在本质上是与运输问题类似的。因而，可以采用网络流理论研究该问题。由于本问题涉及3年的飞行员人力资源状况，显而易见，需要把每年的状况作为一个层次，进行分层研究。这里有两种研究方法：其一是以每位飞行员为研究对象，研究其每年在机型岗位上的流动；其二是以各机型岗位为研究对象，研究其每年人员的流入流出数量。前者比较形象地反映了飞行员的升级转机型路径，具体到每一位飞行员的实际状况；后者没有具体到每一位飞行员的状况，但是较好地反映了各机型岗位的供应与需求状态。显然，在这里，后一种方法更加符合本问题的研究。我们将三年的各机型岗位状

12、况分别用顶点集表示，每个顶点表示某种机型某个岗位在某年的人员需求状况，另外，对于外部人力资源库以及未来不执行飞行任务的人员集合，同样用顶点表示。网络中的弧表示从某个岗位向另一个岗位的人员流动，每条弧上定义一位飞行员发生该项流动而参加训练所使用的资源数量。那么该网络的可行流即为人力资源规划问题的可行解。我们的目标是在网络中求解人力资源规划问题的最优解。如图4.3所示。s图4.3 飞行员岗位流动的网络示意图我们将目前、明年及后年各机型各岗位的状况分别用顶点集合、表示。不同的字母表示各种机型，字母的下标表示各类岗位，各年的情况用上标进行区分。如果按照规定，两个岗位之间允许存在人员流动，则用一条弧从转

13、出岗位指向转入岗位来表示；各弧的权表示分配给该流动的训练资源量。如图4.3所示。具体如下：目前各机型各岗位的状况；其中：机型的岗位，如737机型的副驾驶岗位；：点的赋值，表示该机型该岗位目前拥有的人数，该数值可由统计数据得出，是已知的；：公司今年的外部人力资源库；：明年各机型各岗位的状况。其中：机型的岗位；：点的赋值，表示该机型该岗位明年的需求人数，如前所述，我们假设该数值可由预测方法给出；：明年不执行飞行任务的人员集合（包括退休等情况）；：公司明年的外部人力资源库；：后年各机型各岗位的状况；其中：机型的岗位；：点的赋值，表示该机型该岗位后年的需求人数，如前所述，我们假设该数值可由预测方法给出

14、；：后年不执行飞行任务的人员集合（包括退休等情况）。从目前向明年发生的人员流动表示如下：从中任意一点到中任意一点的弧，表示按照规定，可以从机型的岗位向机型的岗位进行人员流动；：上的流动数量，其上下限分别为，0。分为以下几种情况：从中到中的弧，由于机型没有发生变化，岗位发生变化，因而表示升级的情况；：从中到中的弧，由于机型发生变化，因而表示转机型的情况；：从中到中的弧，表示机型岗位都没有发生变化，仍从事原工作的情况；：从中到中的弧，表示从外部人力资源库补充人员到机型的岗位的情况；：从中到中的弧，表示机型的岗位的某些飞行员明年不执行飞行任务的情况。相应的，有：上的流动数量，其上下限分别为，0；：上

15、的流动数量，其上下限分别为，0；：上的流动数量，其上下限分别为，0；：上的流动数量，其上下限分别为，0；：上的流动数量，假设是公司已知的。类似的，有从明年向后年发生的人员流动：从中任意一点到中任意一点的弧，表示按照规定，可以从机型的岗位向机型的岗位进行人员流动；：上的流动数量，其上下限分别为，0。分为以下几种情况：从中到中的弧，由于机型没有发生变化，岗位发生变化，因而表示升级的情况；：从中到中的弧，由于机型发生变化，因而表示转机型的情况；：从中到中的弧，表示机型岗位都没有发生变化，仍从事原工作的情况；：从中到中的弧，表示从外部人力资源库补充人员到机型的岗位的情况；：从中到中的弧，表示机型的岗位

16、的某些飞行员后年不执行飞行任务的情况。相应的，有：上的流动数量，其上下限分别为，0；：上的流动数量，其上下限分别为，0；：上的流动数量，其上下限分别为，0；：上的流动数量，其上下限分别为，0；：上的流动数量，依然假设是目前公司已知的。对于训练资源，有：对于从到的流动，公司拥有的训练资源；：每位飞行员从到的流动所需要花费的训练资源数量（包括升级、转机型、新进以及岗位不变的情况）；：对于从到的流动，公司拥有的训练资源；：每位飞行员从到的流动所需要花费的训练资源数量（包括升级、转机型、新进以及岗位不变的情况）；：公司拥有的训练资源总量。下面讨论网络流上的数量关系。对于目前的每种机型的各个岗位，即顶点

17、集中的任意一点，由图4.1可知，其现有人员明年可能有升级、转机型、不执行飞行任务等多种去向，即： （4.1）对于明年每种机型的各个岗位，即顶点集中任意一点，分别从其需求和去向进行分析。其需求可能由多种方式满足，包括从目前本机型的较低岗位升级而来、从其它机型转来或者从外部人力资源库引进，即 （4.2）其去向与目前类似，后年可能有升级、转机型、不执行飞行任务等多种去向，即： （4.3）对于后年每种机型的各个岗位，即顶点集中任意一点，其需求可能由多种方式满足，包括从明年本机型的较低岗位升级而来、从其它机型转来或者从外部人力资源库引进，即 （4.4）同时，今年发生升级或转机型的人员明年不再参加人员流动，即 （4.5）为了保持各机型各岗位人