基于Excel和OpenSolver的排班优化教学辅助工具

郑自然　张鸿雁

摘 要：为了建立教学环境下简易且独立的教学辅助工具，文章基于Excel平台和OpenSolver插件，建立了一个人员排班问题的模型展示和求解工具。该工具主要包含问题的建模和解的展示界面。教师可以使用该工具较为清晰地向学生展示问题的结构和建模过程。学生可以借助该工具提供的思路和方法建立自己的模型。该工具包含一个具体的源自实际生活中的排班问题，且能够求解较大规模的问题实例，目前已经在山东师范大学的优化相关课程中使用。反馈结果表明该工具能够帮助学生更好地学习和理解排班优化相关知识。

关键词：人员排班;整数规划;Excel;OpenSolver

中图分类号：C93-03       文献标志码：A          文章编号：1673-8454（2021）02-0092-05

一、引言

人员排班是一类重要、常见且较为复杂的优化问题，近年来一直受到学术界的关注[1][2]。从教授运筹学和优化相关课程的角度来说，人员排班也是一类具有代表性的优化问题。通过对该类问题的讲授，学生可以了解针对实际问题的建模过程，掌握常见的整数规划约束的建立方法，并进一步学习优化问题的求解方法。

作為一种复杂的优化问题，对该问题的求解需要用到多个软件平台和工具的组合，例如高级语言集成开发环境、优化求解器、建模工具包及其他相关的工具。在课堂讲授环境中，利用这些软件组合来讲授优化问题具有一定的不便性。首先，大部分软件都不是免费的，有些软件的教育版本学生并不方便申请。……