Uncertain Resource Availabilities: Proactive and Reactive Procedures for Preemptive Resource Constrained project Scheduling Problem

Document Type: research paper

Author

Department of Industrial Engineering, South Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.

Abstract

Project scheduling is the part of project management that deals with determining when in
time to start (and finish) which activities and with the allocation of scarce resources to the
project activities. In practice, virtually all project managers are confronted with resource
scarceness. In such cases, the Resource-Constrained Project Scheduling Problem (RCPSP)
arises. This optimization problem has become popular over the last few decades because of
its practical relevance to various industrial and research fields. Numerous procedures have
been developed in the literature for finding either optimal or heuristic solutions for the
RCPSP.
Resource constrained project scheduling problem under stochastic circumstances have been
considered in recent decades where uncertainty is modeled by means of activities’ duration.
In this research we study an extension of basic stochastic RCPSP in which availability of
resources is not predefined. Activities follow preempt-resume mode in case of any disruption
due to resource infeasibility. A solution for this variant of RCPSP is defined in three steps by
utilizing heuristic procedures for creating initial schedule, adding time and resource buffers in
order to yield proactive schedule and applying reactive policies to encounter with unhandled
breakdowns. Computational experiments depict that proposed combined procedure achieve
significant performance gains over the use of each method separately.

Keywords


Article Title [Persian]

سطح دسترسی متغیر از منابع: روش های پیشگیرانه-واکنشی برای مساله زمانبندی پروژه با محدودیت منابع

Author [Persian]

  • محمد فلاح
گروه مهندسی صنایع، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران
Abstract [Persian]

در دهه­های اخیر مسأله زمانبندی پروژه با منابع محدود مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است بطوریکه مقالات زیادی در این زمینه منتشر شده است. بیشتر تلاش­های صورت گرفته در این زمینه در جهت تولید یک برنامه قابل قبول برای مینیمم کردن مدت زمان اجرای پروژه در یک محیط قطعی می‌باشد. ولی در دهه اخیر با توجه به این مطلب که در دنیای واقعی عدم قطعیت یکی از عوامل موجود در پروژه ها می‌باشد، بسیاری از مقالات با توجه به وجود عدم قطعیت در پروژه ها اقدام به ارائه روش­هایی برای تعیین یک برنامه زمانبندی مناسب نمودند. هدف از انجام این تحقیق معرفی سیاست­های زمانبندی جهت برخورد مناسب با توقفات احتمالی در زمان اجرای پروژه است. 
بطور کلی در زمان بررسی عدم قطعیت در زمانبندی پروژه دو روش ویا دیدگاه عمده مطرح می‌شود. ابتدا زمانبندی پیشگیرانه ، روش­های استفاده کننده از این دیدگاه، با تلفیق مقادیر احتیاطی در زمانبندی سعی در مقابله با عدم قطعیت دارند. در حالی که دسته دوم که زمانبندی واکنشی نامیده می‌شوند بدنبال ایجاد واکنش مناسب در زمان وقوع پیشامدهای پیش بینی نشده می‌باشند. در تحقیق حاضر وجود عدم قطعیت تنها در سطح دسترس­پذیری منابع در نظر گرفته شده است و لذا عدم قطعیت بصورت انحراف از میزان دردسترس از منابع مد نظر خواهد بود.

Keywords [Persian]

  • سطح دسترسی احتمالی از منابع
  • روش‌های پیشگیرانه
  • سیاست‌های واکنش
Akturk, M. S., andGorgulu, E. (1999).Match-up scheduling under a machine breakdown. European Journal of Operational Research,112, 81–97.

Al-Fawzan,M. A., andHaouari, M. (2005).A bi-objective model for robust resource constrained project scheduling. International Journalof Production Economics, 96, 175- 187

Ashtiani, B., Leus, R. andAryanezhd, M, B. (2009).New competitive results for the stochastic resource-constrained project scheduling problem: exploring the benefits of pre-processing. Journal of Scheduling, to appear.

Ballestín, F. (2007).When it is worthwhile to work with the stochastic RCPSP?. Journal of Scheduling, 10(3), 153–166.

Brucker, P., Drexl, A., Möhring, R., Neumann, K., andPesch, E. (1999).Resource-constrained project scheduling: notation, classification, models and methods. European Journal of Operational Research,112, 3-41.

Demeulemeester, E., andHerroelen, W. (1997).New benchmark results for the resource-constrained project scheduling problem. ManagementScience, 43, 1485– 1492.

Demeulemeester, E., andHerroelen, W. (2002).International series in operations research & management science: Vol. 49. Project scheduling-a research handbook. Boston: Kluwer Academic. Drexl, A. (1991). Scheduling of project networks by job assignment.Management Science, 37, 1590–1602.

Drezet, L.-E. (2005). Résolution d’un problème de gestion de projetssous contraintes de ressourceshumaines: de l’approchepredictive à l’approcheréactive. PhD thesis.Université François RabelaisTours, France.

Fernandez, A. A., Armacost, R. L., and PetEdwards, J. (1998).Understanding simulation solutions to resource constrained project scheduling problems with stochastic task durations. EngineeringManagement Journal, 10, 5–13.

Forrester, J. W. (1961). Industrial Dynamics.MIT Press. Goldratt, E. (1997). Critical Chain, North River Press. Hartmann, S. (1998).A competitive genetic algorithm for resource-constrained project scheduling.Naval Research Logistics, 45, 733–750.