Optimalizace zařazování nových požadavků do systému hromadné obsluhy

Zbyněk Richtr

Master's thesis

Optimization of the assignment of request into collective service system

Abstract:

Pro zařazování požadavků ke zpracování do systému hromadné obsluhy existuje několik různých přístupů. V rámci této práce je prezentován přístup využívající metod matematického programování a optimalizačního software. Primárně se tato práce omezuje na systém hromadné obsluhy s frontou v režimu PRI, pro který využívá matematický model s binárními proměnnými. Hlavním cílem je tak vytvořit jednoduchou metodu rozvrhování činností ke zpracování v rámci systému hromadné obsluhy, která bude zohledňovat ziskovost požadavků (obecně vlastnosti) a využít ji do aplikace. Dalším cílem je pak implementovanou metodu v aplikaci doplnit i vlastním simulačním rozhraním a ověřit fungování metody na reálných datech. Prezentovaný přístup je implementován do aplikace postavené v jazyce VBA s využitím MS Excel. Optimalizace jsou prováděny pomocí MPL a řešitele CPLEX. Následně je vytvořena i možnost provádění nejen prognózování chování systému, ale také simulačních experimentů v rámci daného systému.V rámci teoretické části jsou položeny základy využitého přístupu a jeho zařazení do kontextu již vzniklých publikací. V další části je podrobně rozebrán jak prezentovaný přístup, tak vytvořená aplikace, v které byl implementován. Následně jsou provedeny případové studie pro demonstraci využití přístupu a ozkoušení jeho fungování, pro které jsou nalezeny řešení a provedeny příslušné analýzy. Na závěr je prezentovaný přístup zhodnocen jak z pohledu jeho výhod, tak nevýhod.

Abstract:

Many different approaches for assignment of request into collective service system have already been presented. In this thesis new approach using mathematical programming and optimalisation software is presented. This thesis is mainly focus on system of collective service using queue in PRI, for which mathematical model with Binary variables is used. Main objective is to create simple method for request assignment onto processors to be served, that considers request profitability (generally attributes) and implement the method into application. Further objective is to implement developer method and enrich it with own simulation interface and the operation of method on case studies. Presented approach is implemented into VBA application with the use of MS Excel. Optimalisation is performed using MPL and CPLEX solver. Subsequently an option to perform not forecasting, but also simulation of system behavior is created.In theoretical part of this thesis, theoretical basics of this approach are presented, including its inclusion into the context of already published publications. In the next part, not only the presented approach is analyzed in detail, but also the created application implementing presented approach is introduced. Subsequently there are two case studies that have been carried out to demonstrate utilization of presented approach. For both case studies solutions have been found and analyzes performed. Finally, the presented approach is evaluated not only from point of view of advantages, but also disadvantages.

Keywords

optimalizace, systém hromadné obsluhy, fronty, fronty s prioritou, simulace, VBA, matematické programování

Keywords

optimization, collective service system, queues, priority queues, simulation, VBA, mathematical programming

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 6. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2020
• Supervisor: Jan Fábry
• Reader: Adam Borovička

Vysoká škola ekonomická v Praze

Master programme / field:
Kvantitativní metody v ekonomice / Ekonometrie a operační výzkum