Modeller som kan løse bemanning- og transportproblemer

Christian Braathen disputerer for PhD-graden ved NHH 27.mai 2024 med avhandlingen «Essays on Staffing and Transportation».

Hvorfor?

Det er det ledende spørsmålet når man utvikler matematiske programmeringsmodeller. Ikke bare for å utvikle innsikter og forstå hvorfor problemet er dét det er, men også for å vite hvorfor vi er interessert i problemet i utgangspunktet.

Én viktig grunn til at matematiske programmeringsmodeller er verdt å utvikle, er fordi de har potensial til direkte og indirekte å forbedre folks liv. Ettersom et enormt antall mennesker tilbringer betydelige deler av dagen sin enten på jobb eller til å pendle, kan selv små forbedringer i disse aktivitetene ha en betydelig innvirkning på samfunnet. Derfor er det interessant å studere bemanning- og transportproblemer. Og Christian Braathens avhandling er drevet av spørsmålet om «hvorfor».

Kapittel 1 er et ressursallokeringsproblem og planlegger stor-skala intervjuprosesser i en frivillig organisasjon. Fordi frivillighet er et vesentlig tannhjul i moderne samfunn, og siden frivillige ikke mottar lønn for innsatsen sin, er det avgjørende å delegere oppgaver og ansvar de foretrekker, for å holde motivasjonen oppe. I konteksten av masseintervjuer er det viktig å sørge for at de frivillige intervjuerne mottar gunstige møteplaner.

Kapittel 2 er et logistikkproblem og studerer hvordan sosiale begrensninger – og spesielt overtidshensyn – påvirker de valgte rutene og kvaliteten på løsningen. Selv om problemet med ruteplanlegging for kjøretøy (VRP) har vært grundig studert, ignorerer en stor del av studiene sosiale begrensninger til tross for deres viktighet. Kapittelet viser at kostnadsbesparelser og sosiale begrensninger ikke nødvendigvis er avveininger, da det førstnevnte ble oppnådd samtidig som det sistnevnte ble respektert.

Kapittel 3 er et offentlig transport-problem og studerer implikasjonene og fordelene for passasjerer når ferger opereres autonomt i stedet for manuelt. På grunn av potensielle praktiske begrensninger i antall driftstimer for autonome ferger og på grunn av andre transportalternativer som vil operere mest under høy etterspørsel, foreslår dette kapittelet at autonome ferger kan gi betydelig verdi når de brukes i kombinasjon med andre transportalternativer hvis de brukes i løpet av lavetterspørselstimer på dagen—fra sene kvelder til tidlige morgener i tillegg til helger.

Kapittel 4 omhandler personvernproblemer som kan oppstå fra prikkede datapunkter. Kapittelet studerer et syntetisk datasett om pendling som har prikkede datapunkter når antall pendlere fra ett sted til et annet er lavt. Kapittelet demonstrerer at prikking av informasjon i celler med et lavt antall observasjoner ikke nødvendigvis bevarer personvernet tilstrekkelig, og kapittelet presenterer tilnærminger for å forbedre bevaring av personvern. I tillegg anbefaler kapittelet at forskere utvikler solide metoder for å justere for prikket informasjon i stedet for bare å ignorere cellene ved å sette verdiene lik null.