Grammar-Based Decomposition Methods for Multi-Activity Tour Scheduling

RÉSUMÉ : Les problèmes de planification d'horaires du personnel consistent à sélectionner un ensemble de quarts de travail en respectant certaines règles, et à assigner un certain nombre d'employés à chaque quart de travail, de sorte à satisfaire la demande de personnel. Ces problèmes sont généralement classés en trois catégories: planification des quarts de travail, planification des jours de repos et planification des patrons de travail. La première catégorie a pour but d'assigner les périodes de travail et de repos aux quarts de travail, et à sélectionner un ensemble de ces quarts de travail pour satisfaire les besoins en personnel. En planification des quarts de travail, l'horizon de planification est en général d'une journée, divisée en périodes de longueurs égales. La deuxième catégorie vise à sélectionner les jours de repos de chaque employé sur un horizon de planification d'au moins une semaine. Cette sélection est généralement contrainte par les préférences des employés ou par des conventions collectives. La dernière catégorie comprend les problèmes qui découlent de l'intégration des problèmes de planification des quarts de travail et de planification des jours de repos. Dans la version continue du problème de planification des patrons de travail, les quarts de travail peuvent s'étendre sur deux jours. Par contre, dans la version discontinue les quarts de travail doivent couvrir une seule journée. Différentes extensions du problème de planification d'horaires du personnel apparaissent lorsque des applications réelles sont considérées. Par exemple, dans les problèmes de planification des quarts multi-activités (MASSP) ou planification des patrons de travail multi-activités (MATSP), en plus de la définition des périodes de travail et de repos, des activités de travail différentes doivent être attribuées aux quarts de travail. Dans un contexte de multi-activités, les caractéristiques spécifiques liées aux règles de travail, aux conventions collectives, aux compétences des employés et à leurs préférences définissent un ensemble de règles à respecter pour construire les horaires des employés. D'autre part, le MASSP et le MATSP peuvent être soit personnalisés soit anonymes. Dans le premier cas, les employés ont des compétences et des préférences différentes, alors qu'elles sont identiques dans le second. Le problème peut également être stochastique, dans ce cas les besoins en employés (la demande) est incertaine. Dans cette thèse, nous aborderons trois catégories de MATSP : 1) MATSP discontinu, personnalisé, avec demande déterministe; 2) MATSP discontinu, anonyme avec demande déterministe; 3) MATSP discontinu, anonyme, avec demande stochastique. Pour résoudre ces problèmes, nous proposons différentes techniques de modélisation et de résolution qui sont principalement basées sur les méthodes de décomposition et les langages formels. Notre première contribution réside dans la conception de deux méthodes de type branch-and-price (B&P) pour aborder l'intégration de deux problèmes : le MASSP personnalisé et le problème de planification des patrons de travail discontinu. Chaque algorithme B\&P repose sur une formulation mathématique différente. La première formulation (formulation basée sur les jours) est une extension naturelle du MASSP personnalisé, ou les colonnes correspondent aux quarts de travail multi-activités, et les patrons de travail sont assemblés dans le problème maitre en utilisant des contraintes supplémentaires. Dans la seconde formulation (formulation basée sur les patrons de travail), le sous problèmes consistent à construire les quarts de travail multi-activités ainsi qu'à choisir les jours de repos. Par conséquent, dans cette formulation, les colonnes correspondent aux patrons de travail multi-activités. Dans les deux formulations, l'utilisation de grammaires nous permet de modéliser toutes les règles de travail pour la composition des quarts de travail, et de déduire des structures de graphes spéciales permettant de trouver les quarts de travail avec un coût réduit négatif. Une comparaison expérimentale et théorique de la qualité des bornes obtenues par la relaxation linéaire de chacune des formulations est réalisée. Les résultats montrent que la formulation basée sur les patrons de travail est meilleure (relativement aux bornes obtenues par la relaxation linéaire) que la formulation basée sur les jours. De plus, nos expériences montrent d'une part que les approches de modélisation proposées peuvent traiter une grande variété de règles sur les quarts de travail et sur les patrons de travail, et d'autre part que les méthodes implémentées peuvent résoudre efficacement des versions réalistes du problème. Les approches proposées sont clairement pertinentes en pratique, cependant des problèmes liés à la taille du modèle apparaissent lorsque le nombre d'activités et d'employés augmentent. La seconde contribution est une approche qui combine la décomposition de Benders et la génération de colonnes pour résoudre le problème intégrant le MASSP anonyme et la planification des patrons de travail discontinue. Afin de résoudre les problèmes de croissance des modèles et de symétrie associés aux nombres d'activités et d'employés, une autre façon de modéliser le MATSP est présentée. Les quarts de travail multi-activités sont implicitement générés par un modèle de programmation en nombres entiers basé sur une grammaire, alors que les patrons de travail sont explicitement composés via la génération de colonnes. Comme les sous-problèmes de l'approche de Benders sont des MIP qui n'ont pas la propriété d'intégralité, nous présentons une stratégie qui combine la génération de coupes de Benders classiques avec des coupes de Benders entières afin de garantir la convergence de la méthode. Les résultats expérimentaux montrent : 1) la capacité de notre approche à résoudre des cas pratiques impliquant un grand nombre d'employés et d'activités de travail; 2) que l'approche combinant la décomposition de Benders et la génération de colonnes à de meilleures performances que la méthode B&P pour le MATSP discontinu anonyme. Notre dernière contribution présente une approche de programmation stochastique en deux étapes pour résoudre le MATSP stochastique, discontinu, et anonyme. Les décisions de la première étape correspondent à l'affectation des employés aux patrons de travail. Les décisions de la deuxième étape (actions de recours) sont associées à la répartition des activités de travail et des pauses dans les quarts de travail. Une heuristique de type multi-cut L-shaped est présentée. Les expériences montrent que les performances de la méthode dépendent du profil de la demande, et que l'utilisation du modèle stochastique permet de réduire les coûts, en comparaison avec l'espérance de la solution moyenne.----------ABSTRACT : Personnel scheduling problems consist in constructing a set of feasible shift schedules and assigning them to the company staff to satisfy a given demand for staff requirements. These problems are typically classified into three main categories: shift scheduling, days-off scheduling and tour scheduling. The first category deals with the specification of work and rest periods to assign to shifts, as well as the selection of a set of those shifts to satisfy the demand for staff requirements. In shift scheduling, the planning horizon is usually one day divided into time periods of equal length. The second category involves the selection of days-off over a planning horizon of at least one week. Such selection is usually restricted by employee preferences or workplace agreements. The last category includes problems that arise from the integration of shift scheduling and days-off scheduling. The continuous version of the tour scheduling problem appears when shifts are allowed to span from one day to another. The discontinuous version arises when shifts span only one working day. Different extensions of classical personnel scheduling problems appear when real applications are considered. For instance, when more than one work activity has to be scheduled, the multi-activity shift scheduling (MASSP) and the multi-activity tour scheduling (MATSP) problems appear. In both extensions not only the specification of work and rest periods is necessary, but also the assignment of work activities to the shifts. In a multi-activity context, specific characteristics related to work rules, workplace agreements, and employee skills and preferences define the rules to build the schedule of employees. The MASSP and the MATSP can further be distinguished as personalized and anonymous problems. In the former, employee skills and preferences are different. In the latter, employee skills and preferences are identical. Additionally, if employee requirements (demand) is uncertain, the stochastic version of the problems appears. In this thesis we address three categories of the MATSP: 1) the discontinuous MATSP when employees have different skills and demand is deterministic; 2) the discontinuous MATSP when employees are identical and demand is deterministic; 3) the discontinuous MATSP when employees are identical and demand is stochastic. To address these problems we propose different modeling approaches and solution techniques which are mainly based on decomposition methods and formal languages. Our first contribution lies in the proposal of two branch-and-price (B&P) methods to address the integration of two problems: the personalized MASSP and the discontinuous tour scheduling problem. Each B&P algorithm is based on a different mathematical formulation. The first formulation (daily-based formulation) arises as a natural extension of the personalized MASSP, where columns correspond to multi-activity shifts and tours are assembled into the master problem by means of extra constraints. The second formulation (tour-based formulation) aims to include, in the subproblem level, the construction of multi-activity shifts and the assembling of days-off. Therefore, in this formulation the set of columns correspond to multi-activity tours. In both formulations, the use of grammars allows us to model all the work rules for the composition of shifts and to derive specialized graph structures used to find the shifts with negative reduced cost. An experimental and theoretical comparison on the quality of the LP relaxation bounds achieved by each formulation is made. The results show that the tour-based formulation is strong in terms of its LP relaxation bound, when compared with the daily-based formulation. Additionally, computational experiments suggest that the modeling approaches proposed can handle a wide variety of rules over shifts and tours and that the solution methods implemented efficiently solve realistic versions of the problem. However, while the practical relevance of the approaches is clear, convergence and scalability issues arise when the number of work activities and employees increases. As a second contribution we present an approach that combines Benders decomposition and column generation to solve the integration of the anonymous MASSP and the discontinuous tour scheduling problem. The aim of the approach is to present an alternative way to model the MATSP in order to solve the scalability and symmetry issues associated with the number of work activities and employees. While multi-activity daily shifts are implicitly generated with a grammar-based integer programming model, tour patterns are explicitly composed via column generation. Because Benders subproblems are MIP programs that do not possess the integrality property, we present an alternative algorithmic strategy that combines the generation of classical Benders cuts with integer Benders cuts to guarantee the convergence of the method. Experimental results show: 1) the capability of our approach to solve practical instances involving a large number of employees and work activities; 2) the combined Benders decomposition and column generation approach outperforms a B&P method that solves the anonymous discontinuous MATSP. Our last contribution consists in the introduction of a two-stage stochastic programming approach to solve the discontinuous stochastic MATSP for employees with identical skills. The problem is formulated as a two-stage stochastic programming model. First-stage decisions correspond to the assignment of employees to weekly tours. Second-stage decisions (recourse actions) are related to the allocation of work activities and breaks to daily shifts. A heuristic multi-cut L-shaped method is presented as a solution approach. Computational results show that the performance of the method depends on the demand profile used and that the use of the stochastic model helps to prevent additional costs, when compared with the expected-value problem solutions

Ranking Colombian research groups applying Data Envelopment Analysis

RESUMEN: En este artículo se aplica el análisis envolvente de datos (DEA) como herramienta para la medición de productividad y posterior clasificación de los grupos de investigación colombianos. Para llevar a cabo dicha clasificación se implementaron modelos DEA basados en supereficiencia y eficiencia cruzada combinados con análisis de conglomerados. Los modelos propuestos se aplicaron al caso de los grupos de investigación de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia con resultados prometedores.ABSTRACT: Data Envelopment Analysis (DEA) is presented as a tool for productivity assessment and classification of research groups. DEA models based on super-efficiency and cross efficiency together with cluster analysis for this classification were implemented. The proposed models were applied in the case of the Engineering research groups at Universidad de Antioqui

Diseño de una propuesta de valor integral a través de una alianza estratégica e interrelación comercial entre Bancolombia y ARP Sura para el sector petroquímico, desde la ópitica integradora de la gerencia

El estudio apuntó al diseño de una propuesta de alianza estratégica comercial entre el Grupo Bancolombia y ARP SURA, mediante el análisis de las condiciones y aspectos de los servicios prestados por ambas compañías, para ofrecer una propuesta de valor integral a las empresas del sector petroquímico en Cartagena que permita construir y mantener relaciones a largo plazo. Para encontrar respuestas a la pregunta formulada se siguieron los siguientes pasos –se analizaron las estructuras de negocio de ambas compañías –se realizó un diagnóstico del sector petroquímico en la ciudad de Cartagena para identificar las necesidades financieras y de administración de sus riesgos profesionales para lograr el objetivo planteado. Método. Para obtener los datos se manejó una investigación de tipo descriptivo – analítico, no experimental, de carácter transversal. Se utilizaran como fuente primaria las entrevistas a profundidad. La muestra la constituyeron gerentes financieros y directores de Salud Ocupacional de empresas del sector petroquímico de Cartagena. Las secundarias la constituyeron las estadísticas de siniestralidad, primas, participación de mercado proveniente de Fasecolda. Investigación sobre los productos existentes para la gestión del riesgo ocupacional del sector petroquímico. Para el análisis económico del sector petroquímico las fuentes que se utilizaron fueron la Cámara de Comercio de Cartagena, ANDI, Banco de la república y revistas especializadas. Se utilizaron también los datos estadísticos disponibles en los sistemas de información de mercado de ambas compañías. El procesamiento de la información se realizó a través del análisis e interpretación de toda la información recopilada, la cual sirvió para hacer el análisis deductivo de la misma, presentar los resultados y elaborar las conclusiones finales.Incluye anexos, bibliografí

Hemofilia: abordaje diagnóstico y terapéutico. Revisión bibliográfica

Antecedentes: La hemofilia es una enfermedad de origen genético, recesiva y ligada al cromosoma X; su principal manifestación clínica es la hemorragia, cuyo grado depende del nivel del factor viii o ix que se halla en el plasma, usualmente secundaria a traumas en sitios de localización profunda, como articulaciones, músculos y sistema nervioso central. Objetivo: Presentar una revisión bibliográfica clara y práctica de la hemofilia, donde se abordan aspectos generales de la fisiopatología, el diagnóstico y el manejo, al igual que las nuevas alternativas terapéuticas en desarrollo para su tratamiento. Metodología: Se llevó a cabo una búsqueda en las bases de datos PubMed, ScienceDirect y Scielo, a partir de las palabras clave en español e inglés. Se seleccionaron 32 artículos que fueron la base para la construcción de este artículo. Resultados: Se construyó una revisión bibliográfica que incluye conceptos básicos y prácticos para el enfoque y el abordaje de la hemofilia. Conclusión: La hemofilia es una entidad potencialmente mortal, que afecta la calidad de vida de los pacientes y de aquellos que lo rodean; es un reto hacer un enfoque adecuado para el diagnóstico y el tratamient

Ensayos sobre salud pública y desarrollo social

191 p. LibroEste libro es fruto del trabajo de un grupo de profesores de la Maestría en Salud Pública y Desarrollo Social de la Fundación Universitaria del Área Andina, quienes se proponen reflexionar sobre la salud pública como uno de los principales referentes del desarrollo social, así como también, indagar por la capacidad de respuesta del Estado ante las necesidades de salud y el nivel de desarrollo social de un país. El desarrollo social tiene en la salud pública uno de sus principales propósitos y muestra de ello son los avances tecnológicos y científicos que, sin duda, han mejorado las condiciones de salud de la población. De igual manera, la inversión en salud tiene efecto positivo sobre los niveles de desarrollo. En este sentido, el presente libro incluye aportes sobre el desarrollo de la salud pública, las tecnologías y el gasto en salud, el impacto ambiental en la situación de salud, las desigualdades económicas y el acceso a la salud, y la salud pública en el marco del desarrollo social y la bioética. La obra constituye una invitación a pensar la salud pública en el contexto del desarrollo social, para dar soluciones a futuro, tomando en cuenta que esta es una de las áreas más demandadas en un mundo marcado por los desastres naturales causados por el cambio climático, el crecimiento demográfico, y las grandes migraciones de grupos sociales dadas por causas políticas y ambientales

Perfil clínico y epidemiológico de pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica hospitalizados en un centro de alta complejidad de la ciudad de Medellín, Colombia, durante el año 2015

Introducción: la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es una condición que cursa con limitación del flujo aéreo espiratorio e inflamación crónica de las vías aéreas, y que representa un problema de salud pública a nivel mundial.Objetivo. Determinar el perfil clínico y epidemiológico de pacientes con EPOC en una institución hospitalaria de la ciudad de Medellín, Colombia.Metodología: se realizó un estudio transversal, con una muestra de 50 pacientes, con diagnóstico clínico o espirométrico de enfermedad pulmonar obstructiva crónica, atendidos de forma intrahospitalaria en una institución privada en Medellín durante el año 2015. A las variablescuantitativas se les calculó el promedio, desviación estándar y valores mínimo y máximo.A las cualitativas, medidas de nivel nominal y ordinal y se les estimaron proporciones.Resultados: La edad promedio fue de 73,5±9,3 años, el 52% fueron mujeres. El promedio de tiempo de diagnóstico fue de 7,8±1,3 años. Las características clínicas más frecuentes fueron las siguientes: el 36% tenía como clasificación estadio D para la enfermedad, el 34% tenía VEF1 <30%, el 88% tenían antecedente de tabaquismo y el 52% utilizaba oxígeno en casa.Conclusiones: La mayoría de nuestra población fue clasificada como GOLD categoría D, con una limitación grave del flujo aéreo espiratorio (VEF1 < 30%) y requerimiento de uso de oxígeno domiciliario. Lo anterior indica un inadecuado control de la enfermedad, debido, probablemente, al contexto intrahospitalario de los pacientes incluidos en el estudio

El uso de energía en microempresas tradicionales. Eficiencia, innovación y gestión

Cualquiera que sepa que las microempresas en Medellín, actualmente suman cerca de 95.000 -algo así como el 96% del tejido empresarial-, y que generan alrededor del 50% del empleo de la ciudad, le interesará este libro. La razón es simple: en él se ofrecen modos muy concretos, no sólo de conservarlas sino de fortalecerlas. Haga el lector el siguiente ejercicio: cierre los ojos e imagine qué le ocurriría a la ciudad y a miles de sus familias si por algún albur, todas -o la mayoría- de las microempresas desaparecieran de repente. Seguramente lo que vería, no sería agradable, entonces abra los ojos y dispóngase a leer esta obra.El mensaje básico del presente libro es que usar eficientemente la energía, representa para todas las empresas, pero en particular para las micronegocios, beneficios no sólo en productividad y competitividad sino también en seguridad ocupacional y bienestar para sus dueños, sus familias y empleados, además de favorecer el medio ambiente. Alcanzar la eficiencia energética se logra tanto por disponer y adoptar buenas tecnologías energéticas, adecuadas instalaciones y espacios apropiados para su explotación, como gracias a las mejoras en los comportamientos y estilos de vida de los usuarios frente al consumo de las diversas fuentes de energía: hidroeléctrica, gas, carbón, leña, etc. En consecuencia, en esta obra se ofrecen a los microempresarios de estratos populares de la ciudad de Medellín, tanto alternativas tecnológicas y socioeconómicas que les permitan ser más eficientes y productivos, como un modelo de gestión energética que las haga viables y sostenibles en el tiempo.La conclusión del libro es clara: sin microempresas podrá haber crecimiento económico, pero nunca desarrollo humano incluyente y sostenible.  La novedad de la obra radica precisamente en que nunca antes las microempresas en el país habían sido conocidas y evaluadas desde el punto de vista de su eficiencia energética y menos aún, se habían hecho propuestas alcanzables para su mejoramiento y fortalecimiento.No sobra agregar que en su concepción y composición, en el libro participó un amplio grupo de académicos e investigadores de renombradas universidades de la ciudad, lo mismo que expertos y consultores tanto públicos como privados. Pero, sobre todo, este libro no hubiera sido posible sin la presencia constante y activa de los microempresarios que aportaron toda su buena voluntad para llevar a cabo el proyecto de investigación que le dio origen a la obra. A todos ellos se les hace un merecido reconocimiento a lo largo y ancho de sus páginas

Influence of socioeconomic status on community-acquired pneumonia outcomes in elderly patients requiring hospitalization: a multicenter observational study

The associations between socioeconomic status and community-acquired pneumonia outcomes in adults have been studied although studies did not always document a relationship. The aim of this multicenter observational study was to determine the association between socioeconomic status and community-acquired pneumonia outcomes in the elderly, in the context of a public health system providing universal free care to the whole population

Cuentos del Olivar

En este apasionante viaje tenemos las puertas abiertas para todo aquel que se quiera sumar, ya sea trabajando en pos de la difusión de la cultura ligada al olivo o disfrutando de lecturas como las que se recogen en este libro, que seguro les depara un sabroso disfrute y les descubre una cultura del olivar que tiene a sus espaldas varios milenios de historia. Les deseo que paladeen cada uno de estos relatos, que conforman un excelente aperitivo literario.Área de Historia del Art

Natural History of MYH7-Related Dilated Cardiomyopathy

BACKGROUND Variants in myosin heavy chain 7 (MYH7) are responsible for disease in 1% to 5% of patients with dilated cardiomyopathy (DCM); however, the clinical characteristics and natural history of MYH7-related DCM are poorly described. OBJECTIVES We sought to determine the phenotype and prognosis of MYH7-related DCM. We also evaluated the influence of variant location on phenotypic expression. METHODS We studied clinical data from 147 individuals with DCM-causing MYH7 variants (47.6% female; 35.6 +/- 19.2 years) recruited from 29 international centers. RESULTS At initial evaluation, 106 (72.1%) patients had DCM (left ventricular ejection fraction: 34.5% +/- 11.7%). Median follow-up was 4.5 years (IQR: 1.7-8.0 years), and 23.7% of carriers who were initially phenotype-negative developed DCM. Phenotypic expression by 40 and 60 years was 46% and 88%, respectively, with 18 patients (16%) first diagnosed at <18 years of age. Thirty-six percent of patients with DCM met imaging criteria for LV noncompaction. During follow-up, 28% showed left ventricular reverse remodeling. Incidence of adverse cardiac events among patients with DCM at 5 years was 11.6%, with 5 (4.6%) deaths caused by end-stage heart failure (ESHF) and 5 patients (4.6%) requiring heart transplantation. The major ventricular arrhythmia rate was low (1.0% and 2.1% at 5 years in patients with DCM and in those with LVEF of <= 35%, respectively). ESHF and major ventricular arrhythmia were significantly lower compared with LMNA-related DCM and similar to DCM caused by TTN truncating variants. CONCLUSIONS MYH7-related DCM is characterized by early age of onset, high phenotypic expression, low left ventricular reverse remodeling, and frequent progression to ESHF. Heart failure complications predominate over ventricular arrhythmias, which are rare. (C) 2022 The Authors. Published by Elsevier on behalf of the American College of Cardiology Foundation