浅谈油库人员优化配置

1、摘要本文主要要讨论了了油库管管理人员员的分配配问题，通通过分析析每项工工作岗位位的工作作时间、次数以以及上岗岗人数等等数据，并运用了MATLAB软件对数据进行处理，得出了人员分配的最优方案。模型一：我们将将模型理理想化，假假设每月月为30天建立立时间序序列，构构造出工工作和时时间相关关的人员员分配矩矩阵，以以各组人人数最少少为目标标建立目目标函数数： miin建立人员员配置的的整数规规划模型型并使用用MAYYLABB软件求求解，得得到各类类工作人人员配置置最优方方案: A类需要4人平均均工作量量为64.5，B类需要24人平均均工作量量为20.5，C类需要29人平均均工作量量为67.5，D类需要

2、39人平均均工作量量为1700.3，E类需要47人平均均工作量量为1700.3。总共共需要人人数最少少为143人，平平均工作作量为111。模型二：在模型型一的基基础上，讨讨论了工工作专职职专人的的因素对对人员分分配的约约束，重重新进行行人员的的分配，将将CD进行行归类统统一处理理，结合合问题一一建立整整数规划划模型，得出人员配置最优方案：求解得到C、D类工作至少需要65人，平均工作量为105.8，总共需要人数最少为141人，平均工作量为113。模型三：通过模模型二的的讨论，在在ABCCD 类类可以相相互兼职职的情况况下，再再次进行行人员的的配置，建建立了问问题三的的数学模模型，求求解得A、B、

3、C、D四类工工作最少少需要员员工人数数为72人，平平均工作作量为1105.96，总共需需要人数数最少为为112人，平均均工作量量为131的最优优人员分分配方案案。模型四：通过层层次分析析法对前前三个问问所得的的结果进进行分析析，综合合人员数数量、平均培培训时间间、均衡度度等因素素，在油油库的人人员配置置、管理理水平和和运行效效率方面面提出合合理化建建议。关键字：人员优优化配置置 整数规规划 层次分分析法 MAATLAAB软件 一、问题题重述油库是储储存、供供应油料料及油料料装备的的重要机机构。由由于油料料是一种种易燃、易爆、易挥发发、易渗渗漏，并并有一定定腐蚀作作用的物物质。因因此，一一个油库

4、库管理工工作要保保证正常常的运行行，必须须要设置置计量与与质量检检测管理理、收发发油料管管理、装装备维护护与维修修管理、安全保保障管理理、服务务保障管管理等相相关的岗岗位和人人员配制制。某油库现现有不同同功能、不同规规格的大大小储油油罐800 个，储储油量达达16 万立方方米以上上，年收收发油量量达70000 多立方方米，工工作任务务十分繁繁重。根根据实际际需要按按工种分分类，油油库的工工作岗位位可以分分为大大类：（A）计量与质量检测管理；（B）收发油料管理；（C）设备维护与维修管理；（D）安全保障管理；（E）服务保障管理。由于油库库工作的的性质要要求，每每一大类类都包括括若干个个具体的的工作

5、岗岗位，每每个岗位位都需要要数量不不等的人人员和工工作量，附附表给出出了各类类工作岗岗位、所所需要的的人员数数量和全全年的工工作量。通常油油库的所所有人员员在保障障油库正正常运行行的条件件下，还还要参加加必要的的军事训训练和业业务学习习等活动动，所以以实际要要求每个个人全年年累积从从事油库库管理相相关工作作的总工工作量不不超过1175 天（每每天按小时计计算），除除节假日日外，其其他时间间用于军军事训练练和业务务学习等等活动。现在我我们研究究解决下下列问题题：（）根根据油库库正常的的工作任任务需要要，如果果要求（A）、（B）、（C）和（D）类人员都配专职，同类中的各工作岗位人员可以兼职。那么各

6、类工作岗位最少需要配制多少人员？平均年工作量是多少？（）考考虑到人人员和编编制的问问题，有有关部门门提出除除了（AA）、（BB）两大大类专业业性较强强的工作作专职专专人外，（C）、（D）两大类在时间允许的情况下可以相互兼职。那么这个油库最少需要多少人员才能保证油库的正常运行？并说明各类人员的年总工作量为多少？（）如如果油库库的所有有人员都都经过了了专业的的培训，每每个人都都能从事事（A）、（BB）、（CC）和（DD）类中中的任何何一项工工作，每每一个岗岗位都不不设专职职人员，那那么在时时间允许许的情况况下，最最少需要要多少人人员能够够保证油油库的正正常运行行？并说说明各类类人员的的年总工工作量

7、为为多少？（）你你对该油油库的岗岗位和人人员的配配置、提提高油库库的管理理水平和和运行效效率等方方面有什什么合理理化建议议。二问题题分析根据题目目得知， 零发油油的相关关的任务务依赖于于设备操操作，故故这些岗岗位所需需人员数数固定不不变，也也必须同同时在岗岗，又由由于零发发油的时时间是不不确定的的，所以以我们在在员工配配置中将将零发油油操作相相关人员员闲置，即即在配置置过程中中不予考考虑。针对问题题一二三三：以各各组人数数最少为为目标函函数，把把握人员员工作时时间、次次数，建建立人员员最优配配置的整整数规划划模型，使使用MATTLABB软件求求解。针对问题题四：通通过问题题一二三三得到的的结果

8、，利利用层次次分析法法进行综综合分析析比较，结结合多个个因素，对对油库的的人员配配置、管管理水平平和运行行效率方方面提出出合理化化建议。三、基本本假设1. 假假设一个个月有30天，一月月一日为为周一，一一年52个周。2. 假假定员工工上岗期期间无意意外情况况发生，被被安排的的工作均均能够正正常完成成。3. 假假设工作作持续执执行期间间，员工工数不任任意变动动。变量符号号说明：该类工工作所需需人数；：第x 类工作作的工作作总量； ：所有工工作的工工作总量量；：一年中中第j天；:第i 项工作作在一年年中第j天的在岗岗人数；：第x 类工作作的年平平均工作作量；：表示第第i个因素素对第j个因素素的比较

9、较结果；：人员配配置满意意度的评评价。模型建立立与求解解5.1问问题一的的模型建建立与求求解：员工的分分配与工工作的效效率，工工作的时时间相关关。根据据油库正正常的工工作任务务需要，如如果将AA、B、C 和D 四类类人员都都配专职职，同类类中的各各工作岗岗位人员员可以兼兼职。即即说明员员工在某某一类工工作中，只只要工作作时间不不冲突，以以及个人人工作量量限定在在一定范范围内可可相互兼兼职，以以使得每每一类的的工作人人员达到到最少最最优。而而在工作作进行过过程中，该该大类工工作中会会遇到多多项具体体工作同同时进行行，此时时所需的的工作人人员将会会累加。本文将将一年365天全部部列出用用表示其其中

10、某一一天，得得到一时时间序列列：假设某大大类有mm项具体体工作，现现以表示示各大类类工作中中的第ii 项具具体工作作在时刻刻的在岗岗人数，建建立该大大类人员员数量分分配矩阵阵Y。问题要求求解出各各类工作作岗位最最优配制制员工数数，为此此，本文文确立目目标函数数如下：Min 根据题设设条件，通通常油库库的所有有人员在在保障油油库正常常运行的的条件下下，还要要参加必必要的军军事训练练和业务务学习等等活动，所所以实际际要求每每个人全全年累积积从事油油库管理理关工作作的总工工作量不不超过1175 天，故故有约束束条件如如下：综上所述述，结合合题目所所给信息息，我们们针对问问题一中中A类工作建建立以下下

11、目标函函数及约约束条件件： Min 根据对上上述所得得的矩阵阵及所列列的目标标函数与与约束条条件，使使用MAATLAAB编程程求解（编编程见附附录2），得得到如下下结果：A类工作作的员工工数为44人平均均工作量量为644.5。对于B类类工作，从从题目表表格中我我们了解解到，工工作B4，B5，B6均为零发发油操作作，因为为工作时时间不确确定，为为了使油油库正常常运行，对对于工作作B4，B5，B6我们们将其所所需要的的员工人人数预置置出来。考虑到到B1，B2的工作作时间均均为0.5天且为为同种工工作，我我们在此此假设B1工作人人员在半半天内完完成工作作后利用用另外半半天完成成工作B2，则。根据题题

12、中给出出的B类工作作的信息息及建立立的模型型，确定定B类工作作的目标标函数及及约束条条件如下下：Min +7根据对上上述所得得的矩阵阵及所列列的目标标函数与与约束条条件，使使用MAATLAAB编程程求解（编编程见附附录3），得得到如下下结果：B类工作作的员工工数为224人平均均工作量量为200.5。对于C类类工作，根根据题中中所给信信息，工工作C22 零发发油工作作时间不不确定，为为了使油油库正常常运行，将将工作CC2 所所需员工工人数预预置出来来。根据据题给信信息及建建立的模模型，针针对C类工作作确定如如下目标标函数及及约束条条件：Min +2根据对上上述所得得的矩阵阵及所列列的目标标函数与

13、与约束条条件，使使用MAATLAAB编程程求解（程程序见附附录4），得得到如下下结果：C类工作作的员工工数为229人平平均工作作量为667.55。分析题目目信息,根据D类数据得得，工作作D2 零发发油工作作时间不不确定，为为了使油油库正常常运行，我我们将工工作D2 所需需员工人人数预置置出来。根据题题给信息息及建立立的模型型，确定定目标函函数及约约束条件件如下：Min+1根据对上上述所得得的矩阵阵及所列列的目标标函数与与约束条条件分析析，并使使用MAATLAAB进行行求解（程程序见附附录5），得得到结果果如下：D类工作作的员工工数为39人平均均工作量量为1226.117955。关于E类类工作，

14、由由于是全全专职工工作，即即只要每每个员工工的工作作量不大大于1775即可可，本文文列出了了解决函函数：根据上述述函数，将将题给数数据代入入求得为为5人，为9人，为17人。通过上上述的求求解，得得出油库库的除伙伙食服务务保障外外所需的的员工数数为1227人，根根据题给给要求可可以计算算出所需需人数为为16人。A，B，C，D，E五类工工作所需需人数与与平均工工作时间间见下表表1。表1：同同类中的的各工作作岗位人人员可以以兼职时时人员分分配工作岗位位类别ABCDE人数424293947平均工作作时间64.5520.5567.55126.2170.3总人数147总平均工工作时间间1115.3问问题二

15、的的模型建建立与求求解问题二中中考虑到到人员和和编制的的问题，有有关部门门提出除除了（AA）、（BB）两大大类专业业性较强强的工作作专职专专人外，（C）、（D）两大类在时间允许的情况下可以相互兼职。因此，问题二中A、B两类工作求解答案同问题一，对于C、D类工作作，由于于工作C2，D2零发油油工作时时间不确确定，为为了使油油库正常常运行，与与问题一一做同样样处理，将将工作C2，D2所需员员工人数数预置出出来。然然后根据据题中所所给信息息及建立立的模型型，确定定如下目目标函数数及约束束条件：Min+2根据对上上述所得得的矩阵阵及所列列的目标标函数与与约束条条件，使使用MAATLAAB编程程求解（程

16、程序见附附录6），如如下得到到结果：C、D类工作作的员工工数为665人平平均工作作量为1105.8。E类工作作所需员员工求解解方法同同问题一一，结果果为：47人。表2C、D在可以以相互兼兼职时的的人员分分配工作岗位位类别ABC DDE人数4246547平均工作作时间64.5520.55105.8170.3总人数144总平均工工作时间间113.35.4、问题三三的模型型建立与与求解如果油库库的所有有人员都都经过了了专业的的培训，每每个人都都能从事事（A）、（BB）、（CC）和（DD）类中中的任何何一项工工作，每每一个岗岗位都不不设专职职人员。由于工作作B4，B5，B6，C2，D2零发油油工作时时

17、间不确确定，为为了使油油库正常常运行，我我们仍将将工作B4，B5，B6，C2，D2所需员员工人数数予以预预置出处处理。分分析题目目信息,根据题题目中所所给A、B、C、D四类工作作数据，针针对问题题三确定定如下目目标函数数及约束束条件：Min+15根据对上上述所得得的矩阵阵及所列列的目标标函数与与约束条条件，使使用MAATLAAB编程进行行求解（程程序见附附录7），得得到结果果如下：A、B、C、D类工作作的员工工数总共共为72人平均均工作量量为1005.996。问题二中中AB求解答答案同问问题一，E类问题题求解方方法同问问题一结结果为：40人。表3 CC、D在可以以相互兼兼职时的的人员分分配工作

18、岗位位类别A B C DE人数7240平均工作作时间105.9156.6总人数119总平均工工作时间间1315.5问问题四的的模型建建立与求求解及建建议首先我们们将前三三个问题题的研究究结果以以及平均均工作时时间进行行了列表表（见下下表4），表4各方方案人员员分配总总汇岗位类别别人数平均工作作时间总人数平均总工工作时间间平均培训训时间均衡度方案一A464.55143111.013058.66B2420.55C2967.55D39126.2E47170.3方案二A464.5514111312863.77B2420.55C D65105.8E47170.3方案三A B C DD72105.9112

19、13111045.55E47170.3其次以油油库的人人员配置置、管理理水平和和运行效效率三个个方面为为主要因因素应用用层次分分析法比比较各个个因素的的影响程程度。建立层次次结构模模型：第第一层为为目标层层，即满满意度；第二层层为准则则层，即即人员数数量、平平均培训训时间、均衡度度；第三三层为方方案层，即即方案一一 、方案案二、方方案三。目标层准则层决策层方案1方案2方案3方案4人员配置满意度均衡度人员数量平均培训时间图2 (2)构造对对比矩阵阵：用表表示第i个因素素对第j个因素素的比较较结果，则则=1/。即A为成对对比较矩矩阵，比比较尺度度如表5。尺度度为2,4表示第i个因素素与第j个因素素

20、的影响响介于上上述两个个相邻等等级之间间。第二二层A的各因因素对目目标层Z的影响响两两比比较结果果如表6：即A的对比比矩阵为为：表5尺度含义1第i个因因素与第第j个因素素的影响响相同3第i个因因素与第第j个因素素的影响响稍强5第i个因因素与第第j个因素素的影响响明强表6 ZA1A2A3A115/35A25/313A31/51/31(3)计计算单排排序权向向量及检检验一致致性原则则：利用用mattlabb编程求求得其特特征值33.0，利用mattlabb编程求求得其特特征向量量 W=(0.883722,0.52007,00.16674 )。计算一致致性指标标：又，=33 所以则A为一一致阵。特征

21、向向量经归归一化处处理，得得到权向向量W=(0.554899,0.34114,00.10097 )。(4)人人员配置置满意度度经过分析析可知：人员配配置满意意度与人人员的多多少人员员数量，均均衡度成成反相关关，与平平均培训训时间成成正相关关，故对对人员配配置满意意度的评评价为：= w11*1/xi11+w22*xii2+ww3*11/xii3;ii=1,2,33= = (00.94418,0.993333,0.97220 );总筹上述述的三个个因素与与表4，通过过对各个个方案人人员配置置满意度度进行分分析，我我们给出出了一下下建议：(1)对对于岗位位与人员员配置方方面，在在工作员员工数需需求的

22、高高峰阶段段，建议议调整些些工作的的起始时时间，使使每一天天的工作作量趋于于平衡。(2)对对于提高高管理水水平与运运行效率率方面，通通过多途途径增加加员工的的业务学学习时间间。(3)对对于依赖赖于设备备操作导导致的岗岗位所需需人员数数固定不不变这一一问题，考考虑改良良设备，使使人员配配置更具具灵活性性。(4)各各员工应应相互协协调分配配工作量量，使工工作量趋趋于平衡衡。(5)对对于各大大类中某某些工作作的相似似程度较较高，冗冗余程度度较大，故故可考虑虑精简冗冗余机构构，使人人数配置置得到适适当的减减少。(6)加加强对员员工的培培训使他他们掌握握更多的的技能，能能够胜任任多种工工作。六模型型评价

23、6.1.1模型型的优缺缺点（1）模模型对所所有情况况都进行行了认真真的考虑虑与计算算，得到到的结果果精确度度较高，不不存在漏漏掉最优优解的可可能。（2）所所建立的的模型适适用性强强，能够够顺利解解决全部部问题的的。（3）由由于建立立矩阵时时将一年年分开成成每天进进行考虑虑，导致致模型繁繁琐，数数据众多多，模型型的计算算量大。（4）由由于假设设每月30天且一月月一日为为星期一一，导致致模型结结果准确确度不够够，要解解决实际际问题还还要带入入真实日日历。七参考考文献1 王秋萍萍.数学建建模讲义义J.西安理理工大学学.20009.2 张兴永.MATTLABB 软件件与数学学实验M.徐州：中国矿矿业大

24、学学出版社社.20007.3黄黄延祝、成孝予予.线性代代数与空空间解析析几何.北京：高等教教育出版版社，220088附录附录一、油库大类岗岗位、需需要人员员及年工工作量工作岗位位类别工作岗位位代号工作岗位位名称工作岗位位的年工工作量备注注 （AA）计量与质质量检测测管理A1月计量检检测12次2人2天/次每月255日开始始A2半年计量量检测2次22人2天/次每年6、12月1日开始始A3储油质量量检验6次22人15天/次每单月115日开始始A4全面检测测2次22人2.5天/次每年1、7月10日开始始A5收油计量量检测6次22人0.5天/次每双月110日A6收油质量量检验6次22人0.5天/次每双月

25、110日（B）收发油料料管理B1收油操作作6次116人0.5天/次每双月110日B2收油操作作6次66人0.5天/次每双月110日B3收油操作作6次11人1天/次每双月110日B4零发油操操作120次次5人0.5天/次平均每年年120次B5零发油操操作120次次1人0.5天/次平均每年年120次B6零发油操操作120次次1人0.5天/次平均每年年120次（C）设备维护护与维修修管理C1收油设备备维护值值班6次22人1天/次每双月110日C2零发油设设备维护护值班120次次2人0.5天/次平均每年年120次C3常规维护护保养1次112人30天/次每年122月1日开始始C4设备日常常维护保保养10

26、4次次12人1天/次每周一、周五进进行C5常用设备备维护保保养12次3人4天/次每月155日开始始C6安全设备备维护保保养6次22人4天/次每单月220日开始始C7配电设备备维护保保养26次2人0.5天/次每年双周周的周三三进行（D）安全保障障管理D1收油消防防值班6次66人1天/次每双月110日D2零发油消消防值班班120次次6人0.5天/次平均每年年120次D3消防设施施维护52次6人1.5天/次每周一开开始D4消防车辆辆维护52次6人0.5天/次每周一进进行D5日常安全全检查与与维护183次次20人1天/次每两天次D6油库环境境保养与与卫生241次次1人1天/次除节假日日外每天次（E）服

27、务保障障管理E1伙食服务务保障员额每115人编制制人全专职E2医疗服务务保障2人/天天全专职E3车辆服务务保障4人/天天全专职E4警卫服务务保障8人/天天全专职说明：（1）年年工作量量格式：次人天/次，表表示该项项任务每每年要执执行次，“至少需要人”同时执执行，每每次人需要要连续工工作z天。（）有有些任务务人数越越多执行行时间越越短，即即若每次次由人执行行，则每每次需要要执行时时间为天。但但与收油油和零发发油的相相关任务务依赖于于设备操操作，这这些岗位位所需人人员数固固定不变变，也必必须同时时在岗，而而且零发发油的时时间是不不确定的的。附录二、周一周二周三周四周五周六周日一月123456789

28、101112131415161718192021222324252627282930二月123456789101112131415161718192021222324252627282930三月123456789101112131415161718192021222324252627282930四月123456789101112131415161718192021222324252627282930五月123456789101112131415161718192021222324252627282930六月12345678910111213141516171819202122232425262

29、7282930七月123456789101112131415161718192021222324252627282930八月123456789101112131415161718192021222324252627282930九月123456789101112131415161718192021222324252627282930十月123456789101112131415161718192021222324252627282930十一月123456789101112131415161718192021222324252627282930十二月123456789101112131415161

30、718192021222324252627282930附录三、问题一A类工作mattlabb程序：cleaar;cclc;A=zeeross(6,3655);for i=11:122 A(11,255+300*i-30)=2; A(11,255+300*i-30+1)=2;endA(2,5*330:55*300+1)=2;A(2,11*30:11*30+1)=2;for i=11:6 A(33,(22*i-2)*30+15:(2*i-22)*330+115+115)=2;endA(4,10:13)=2;A(4,6*330+110:66*300+133)=22;for i=11:6 A(55,(

31、ii*2-1)*30+10)=2;endfor i=11:6 A(66,(ii*2-1)*30+10)=2;endfor i=11:3665 B(ii)=ssum(A(:,i);endM=maax(BB);m=ceeil(122*2*2+22*2*2+66*2*15+2*22*2.5+66*2*0.55*2)/1775);if MMmZ=M;elsee Z=mm;endZaw=(12*2*22+2*2*22+6*2*115+22*2*2.55+2*6*22*0.5)/Z %平均工工作量运行结果果：Z = 4aw =64.50000附录四：问题一一B类工作作mattlabb编程及及求解：clea

32、ar;cclc;A=zeeross(6,3655);for i=11:6 A(11,(ii*2-1)*30+10)=166;endfor i=11:6 A(33,(ii*2-1)*30+10)=1;endfor i=11:3665 B(ii)=ssum(A(:,i);endM=maax(BB)+77aw=(16*6*00.5+6*66*0.5+66*1*1+1120*5*00.5+1200*1*0.55+1220*11*0.5)/M %平均工工作量运行结果果：M = 24aw = 220.550000附录五：问题一C类工作mattlabb程序：cleaar;cclc;A=zeeross(7,3

33、655);for i=11:6 A(11,(ii*2-1)*30+10)=2;endA(3,11*30+1:111*330+330)=12;for i=11:522 A(44,7*i-77+1)=122; A(44,7*i-77+5)=122;endfor i=11:122 A(55,155+300*i-30:15+30*i-330+44)=33;endfor i=11:6 %D A(66,(22*i-2)*30+20:(2*i-22)*330+220+44)=22;endfor i=11:266 A(77,144*i-7+33)=22;endfor i=11:3665 B(ii)=ssum(

34、A(:,i);endM=maax(BB)+22aw=(6*22*1+1200*2*0.55+1*12*30+1044*122*1+12*3*44+6*2*44+266*2*0.55)/MM %平均工工作量运行结果果：M = 29aw = 667.551722附录六：问题一D类工作mattlabb程序：cleaar;cclc;A=zeeross(7,3655);for i=11:6 A(11,(ii*2-1)*30+10)=6;endfor i=11:522 A(33,7*i-77+1:7*ii-7+2)=6;endfor i=11:522 A(44,7*i-77+1)=6;endfor i=1

35、1:1883 A(55,2*i-11)=220;endfor i=11:522 A(66,7*i-77+1:7*ii-7+5)=1;endfor i=11:3665 B(ii)=ssum(A(:,i);endM=maax(BB)+66aw=(6*66*1+1200*6*0.55+522*6*1.55+522*6*0.55+1883*220*11+2441*11*1)/M %平均工工作量运行结果果：M = 39aw =126.17995附录七：问题二C、D类工作mattlabb程序：cleaar;cclc;A=zeeross(122,3665);for i=11:6 A(11,(ii*2-1)*30+10)=2;endA(3,11*30+1:111*330+330)=12;for i=11:522 A(44,7*i-77+1)=122; A(44,7*i-77+5)=122;endfor i=11:122 A(55,155+300*i-30:15+30*i-330+44)=33;endfor i=11:6 %D A(66,(22*i-2)*30+20:(2*i-22)*330+220+44)=22;