月内での平準化は、GUI上で出来ますが、年間で見た平準化は、出来ないのでExcelを使います。
Excelを使うとなると、色々なアプローチが考えられますが、スケジュールナースでは、以下のような手順でExcelを使います。
１）プロジェクトをExcelにエクスポート
２）１）ファイルのうち、必要な部分だけ（スタッフ定義）を残して別ファイルとします
３）２）シートに年間集計というシートを追加します
４）３）シートで累計処理を行い、スタッフ定義シートに反映させます
５）３）スタッフ定義シートをスケジュールナースにインポートします
という流れになります。（後でGithubにサンプルプロジェクトをアップしておきます。）
1)プロジェクトを表ーExcel出力でExportします
その月までの累計偏差が分かれば、マニュアルでその月の制約を設定することが出来ます。累計偏差は、スタッフ定義シートに書き込まれていますから、それを読み込めばよい訳です。
やっていることは、それほど難しくはないので、Excel表作成出来る方ならば、出来ると思います。
以下は、Pythonでこれを自動化しようという話で上級になります。
さらに進んで、この部分をPythonで記述しました。以下がそのソースになります。Pythonでは、Pywin32で直接にExcel本体を動かしています。なので、Excel本体がないと動きません。
スケジュールナースが通常行っているExcelのインポート・エクスポートは、3rdパーティ（Syncfusion社）による実装であり、Excelの有無に関係なく動作します。Excel本体を動かすのに比べ、遥かに高速ですが、ExcelのFormula、特にロケールに関連する演算に難があります。(openpyxlの同じような問題を内包していると言えます。）
その点、Pywin32が動かしているのはExcel本体なので、上記のような問題はありません。しかし、動作が遅いので、勤務表そのものを出力しようとすると、規模によりますが、ときに耐え難いと感じることがあります。今回、データ量は多くないので時間は問題になりません。
では、Pythonのアルゴリズム解説です。
def post_main()が、求解動作が終わった後に起動されるメイン部になります。
下記で言語制約の使用、と Pythonポスト処理 両方にチェックが入っているときに
起動されます。右ペインに求解後にポスト処理に行っている様子が分かります。
求解動作は、毎月何度も行われます。それに対してスタッフ定義の制約が設定されるのは、Excel読み込み時だけです。
＜年間集計シートの初期化＞
年間集計シートがないときに生成するようにしています。累計初期値は、０です。
＜スタッフ定義シートの更新＞
制約開始日を保存するようにしておいて、今月制約開始日と一致しないときに、累計処理
を行います。
一致の判定は、テキストで行っています。”2022-12-05”で保存するとExcel内では、日付形式となってしまい、見た目のテキストが変わってしまいます。そのため、NumberFormatLocalで、形式を上記形式で指定しています。これによりテキスト比較が可能になります。
累計は偏差辞書リストにソートして、スタッフ定義シートにコピーします。
print(my_list)で、右ペインに下のように表示されています。
[(7.0, [1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 13, 14]), (6.0, [0, 2, 7, 9, 11, 12, 15, 16, 17])]
daydef、今月祝..等不明な変数は、ソース全体で検索するとその定義が判明します。
#pdb.set_trace()のコメントアウトを外すとデバッグが起動します。この動作は、通常翌月へ、移行時の最初の一回目の求解になります。Excelシートが更新されているので、インポートします。それ以降が、実際の求める制約に基づく求解となります。
＜祝勤務カウント＞
「今月祝」の日に、解が公休でないときをカウントしています。シフト解を参照しています。（タスクプロジェクトの場合は、タスク解・シフト解の両方をPythonから呼び出すことが可能です。）
＜制約アルゴリズム＞
偏差が3以内のとき →制約しない（祝回数を最大値に設定）
else :
祝累計仕事回数が最も多い →制約Max０
次に多い →制約Max１
....
という具合にしています。割りにいい加減なアルゴリズムですが、最終的にはスタッフ定義上で如何様にでも、横の累計偏差を眺めながらユーザが再設定し直すことができるので、良しとしました。
Pywin32のドキュメントは殆ど見当たらないのですが、大抵は、こちらを参照して事足りています。
＜まとめ＞
特にExcel読み込み以外に指示は要りません。Excel本体は必要ですが、スケジュールナースだけで処理が完結できます。Excelは、一瞬表示されますが、操作は必要ありません。
＜評価＞
リソースに余裕がある職場ではそれなりに動くと思います。リソースに余裕のない職場で
これを行うことはお勧めしません。平準化を行うという行為自体が探索空間を狭めるために、この強度が高いと、他に悪影響を及ぼす可能性が高いと思われます。ソフト制約化は、必須であり、弱めの強度とすることをお勧めします。
import sys
import os
import datetime
def make_holiday_working_count(list):
for person in 全スタッフ:
cnt=0
for day in 今月祝:
shift=shift_solution[person][day]
if shift!="公休":
cnt+=1
list[person]=cnt
def write_holiday_cnt(ws,list):
c=ws.Range("B3")
pn=0
for person in 全スタッフ:
ws.Cells(c.Row+pn,c.Column).Value=list[person]
pn+=1
def write_cumulative_value(ws,list):
ws.Range("C2").Value=ws.Range("B2").Value#制約開始日を移動
ws.Range("B2").Value=daydef[制約開始日]#今月の制約開始日を設定
c=ws.Range("B3")
for person in 全スタッフ:
ws.Cells(c.Row+person,c.Column+1).Value +=ws.Cells(c.Row+person,c.Column).Value #累計処理
list[person]=ws.Cells(c.Row+person,c.Column+1).Value
def set_staff_property(wb,list,offset_list):
ws = wb.Worksheets("スタッフ定義")
ws.Activate()
d=ws.Range("B3").Value
c=ws.Range("A1:Z2").Find("祝日勤務回数属性")
d=ws.Range("A1:Z2").Find("祝日勤務回数累計偏差属性")
if c==None:
print("can not find 祝日勤務回数属性")
exit()
if d==None:
print("can not find 祝日勤務回数累計偏差属性")
exit()
row_offset=2
#print(list)
#print(c.Row)
for person in 全スタッフ:
ws.Cells(c.Row+row_offset+person,c.Column).Value =list[person]
ws.Cells(d.Row+row_offset+person,d.Column).Value =offset_list[person]
def calc_and_set_staff_property(wb,list):
my_dic = {}#Dictionary key:祝日勤務した回数 value=list[person]
pn=0
for value in list:
my_dic.setdefault(value, []).append(pn)
pn+=1
my_list=sorted(my_dic.items(),reverse=True)#Reverseソート 2list value-tubpleになる
最大累計回数=my_list[0][0]
最小累計回数=my_list[-1][0]
print(最大累計回数,最小累計回数)
#offset list作成
holiday_works_offset_list=[0]*len(全スタッフ)
for mykey in my_list:
for value in mykey[1]:#tuple
holiday_works_offset_list[value]=int(mykey[0]-最小累計回数)
print(holiday_works_offset_list)
#max list作成
holidays_length=len(今月祝)
holiday_works_max_list=[0]*len(全スタッフ)
print(my_list)
if (最大累計回数-最小累計回数)>=3:#差が3より小さいならholidays_lengthを全スタッフにセットして終了
max_cnt=0
persons_set_cnt=0
for mykey in my_list:
for value in mykey[1]:#tuple
holiday_works_max_list[value]=max_cnt
persons_set_cnt +=1
if persons_set_cnt>=3:#3人ずつ許容を増やす
max_cnt +=1
persons_set_cnt=0
else:
for person in 全スタッフ:
holiday_works_max_list[person]=holidays_length
print(holiday_works_max_list)
set_staff_property(wb,holiday_works_max_list,holiday_works_offset_list)#Exelへ書き込み
def make_boarder(ws,address):
xlContinuous=1
xlMedium=-4138
xlCenter=-4108
ws.Range(address).Borders.Color = int("".join(list(reversed(["000000"[i: i+2] for i in range(0, 6, 2)]))),16)
ws.Range(address).Borders.LineStyle = xlContinuous
ws.Range(address).Borders.Weight = xlMedium
ws.Range(address).Font.Bold = True
ws.Range(address).HorizontalAlignment = xlCenter
def make_initial_format(ws):
ws.Range("B1").Value="今月"
ws.Range("B1").EntireColumn.AutoFit()#列幅自動
make_boarder(ws,"B1")
ws.Range("C1").Value="先月までの累計"
ws.Range("C1").EntireColumn.AutoFit()#列幅自動
make_boarder(ws,"C1")
ws.Range("A2").Value="制約開始日"
ws.Range("A2").EntireColumn.AutoFit()#列幅自動
make_boarder(ws,"A2")
ws.Range("B2").Value=daydef[制約開始日]
make_boarder(ws,"B2")
ws.Range("B2").NumberFormatLocal="yyyy-mm-dd;@" #2022-12-06 format
ws.Range("C2").Value=daydef[制約開始日]
make_boarder(ws,"C2")
ws.Range("C2").NumberFormatLocal="yyyy-mm-dd;@" #2022-12-06 format
c=ws.Range("A3")
pn=0
for person in 全スタッフ:
ws.Cells(c.Row+pn,c.Column).Value=staffdef[person]
ws.Cells(c.Row+pn,c.Column+1).Value=0 #初期0
ws.Cells(c.Row+pn,c.Column+2).Value=0 #初期0
pn+=1
def post_main():
import pdb
#pdb.set_trace()
print('\n\n*********ポスト処理を実行中です。*************\n')
import win32com.client#pywin32をインポート
#すでにExcelが起動されている場合はそのタスクが使われる
#エラー終了するとタスクは残ります
try :
xl = win32com.client.Dispatch("Excel.Application")
except:
print("can not invoke excel")
exit()
#動いている様子を見てみる
xl.Visible = True
os.chdir(project_file_path)
file=os.path.join(project_file_path,"年間祝日回数設定.xlsx")
file.replace("/","\\") #
wb = xl.Workbooks.Open(file)
print(wb.Worksheets.Count)
for i in range(0, wb.Worksheets.Count):
print(wb.Worksheets[i].name)
try:
ws = wb.Worksheets("年間集計")
ws.Activate()
except:
print("年間集計シートがないので作成します")
wb.Worksheets.Add()
wb.Worksheets(1).Name = "年間集計"
ws = wb.Worksheets("年間集計")
ws.Activate()
make_initial_format(ws)
dtext=ws.Range("B2").Text
#print(ws.Range("B2").NumberFormatLocal)
if dtext!= daydef[制約開始日]:
print("今月制約日が違うので累計処理を実行します")
cumlative_value_list=[0]*len(全スタッフ)#list0初期化
write_cumulative_value(ws,cumlative_value_list)
print("祝日回数のスタッフプロパティを設定します")
calc_and_set_staff_property(wb,cumlative_value_list)
holiday_work_cnt_list=[0]*len(全スタッフ)#list0初期化
make_holiday_working_count(holiday_work_cnt_list)#解から祝 公休でないをカウント
write_holiday_cnt(ws,holiday_work_cnt_list)#今月結果を書き込み
# Excelシートオブジェクト
#ws = wb.Worksheets(1)
# 指定したシートを選択
# Select()の使用前にシートのActivate()が必要
#ws.Activate()
wb.Close(True)# Trueで保存。False=Defaultでブックを保存せずにクローズ
# Excel終了
xl.Quit()
print('\n\n*********ポスト処理を実行終了しました。*************\n')
