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研究生:林恒全
研究生(外文):Lin Heng-Chiuan
論文名稱:應用基因演算法建立消防分隊人力配置最佳化之研究-以合併後高雄市政府消防局為例
論文名稱(外文):Applying Genetic Algorithms in Optimizing Fire Department Human Resource Allocation for Kaohsiung City Government
指導教授:王裕仁王裕仁引用關係
指導教授(外文):Wang Yu-Ren
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:土木工程與防災科技研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:人力配置基因演算法最佳化
外文關鍵詞:Human Resource AllocationGenetic AlgorithmOptimization
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日前縣市合併成為大高雄市後,由原先人口集中且大樓林立的都市,現今又加入廣大土地可供城市未來再造及整體經濟發展的空間,未來的大高雄市蓬勃發展可期。然而因市府財政赤字日益惡化,有限的資源須分配在五都面積最廣的大高雄市,在有限的預算下卻亟需有效率的行政分配,是未來各行政機關的重要課題。
本研究主要利用基因演算法可作大量的運算及隨機搜尋的特性來進行消防人力配置最佳化,並利用Evolver和Excel試算表的結合,主要輸入為各分隊總勤務量、轄區面積及所轄區域人口數等,輸出為最佳化消防人力配置及勤務量,期望能在有限的資源下提升執行各項勤務的效率。其主要研究成果如下:
(1) 由案例A顯示高雄縣市合併後,依當時各分隊勤務量、轄區面積及人口數將全市消防人員最佳化配置後,呈現原高雄縣消防分隊有人力不足之情形。
(2) 民國100年10月補進消防人員後,再將各數據資料統計更新後,在案例B裡人力最佳化配置分隊,共有苓雅、前金等22個消防分隊與消防局現今配置相同,顯示消防局是有計畫性配置人力,且能有效降低現今消防勤務。
After the merge between Kaoshiung City and Kaoshiung County,the new Kaohsiung City not only has metropolitan areas with concentrated building but also has vast rural areas making roam for future development.Nevertheless,the City Government is facing more and more difficulties with worsen deficit financing.The limited resources have to be allocated efficiently and this is a major issue for the City Government.
In light of this,this research intends to apply Genetic Algorithms to optimize the human resource allocation for the Kaohsiung City Government.The optimization model is built in the MS Eexcel environment using Evolver,and the variables are total amount of duty,area of jurisdiction,and population.The objective is to optimize human resource allocation and the workloading among different fire departments.The results are summarized as follows:
1. In scenario A,after the merge between Kaohsiung City and Kaohsiung County,the optimization results indicete that fire departments in Kaohsiung County are under staffed based on workloading jurisdiction area and population.
2. In scenario B,after new staffing in October,2011,the optimization results show that 22 fire ststions have optimal resource allocation. This indicates that the new staffing is efficient and is able to improve the workloading.
摘要 II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VI
第一章 緒論 7
1.1 研究背景與動機 7
1.2 研究目的 10
1.3 研究範圍 11
1.4 研究流程 11
第二章 文獻探討 13
2.1 人力配置 13
2.1.1 人力配置之定義 13
2.1.2 人力規劃與目的 13
2.2 消防人力規定 15
2.3 消防勤務種類與執行現況 17
2.3.1 消防勤務內容 18
2.3.2 高雄市政府消防局組織現況 18
2.3.3 台北市、新北市及高雄市消防局工作現況 22
2.4 人力配置最佳化相關研究 38
2.5 小結 39
第三章研究方法與模式建構 40
3.1 基因演算法理論簡介 40
3.1.1 進行基因編碼及設計目標函數 41
3.1.2 產生初始族群 41
3.1.3 基因運算子 42
3.1.4 基因演算法的特性 44
3.2 Evolver工具簡介 45
3.2.1 主要指令功能 45
3.2.2 選擇、交換及突變 46
3.3 問題描述 47
3.4 模式建構 47
3.4.1 資料蒐集 47
3.4.2 假設與限制條件 48
3.4.3 目標函數 48
3.4.4 演算終止條件 49
3.5 小結 49
第四章 案例應用與分析 50
4.1 Evolver操作與參數設定 50
4.1.1 Excel介面設定 51
4.1.2 Evolver工具選項設定 52
4.2 案例測試 54
4.2.1 案例A測試 55
4.2.2 案例B測試 59
4.3 小結 63
第五章 結論與建議 64
參考文獻 66
附錄A 人口密度及勤務量基本資料 69
附錄B人口密度及勤務量基本資料(新增消防人力) 72
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