planningsproblemen

Planningsproblemen zijn beslissingsvraagstukken waarbij een verzameling taken, middelen en tijdsperioden zodanig moet worden georganiseerd dat bepaalde doelstellingen worden bereikt. Doelstellingen omvatten vaak het minimaliseren van doorlooptijd of kosten, het maximaliseren van servicegraad, en het naleven van capaciteitsbeperkingen en deadlines. Typen omvatten scheduling, timetabling, workforce planning, productieplanning, voorraadplanning en projectplanning.

In formele termen worden variabelen toegewezen aan begin- en eindtijden van taken, de toewijzing van middelen aan taken, en de volgorde van taken. De regels omvatten capaciteitsbeperkingen, precedences, deadlines en beschikbaarheidsvensters. Veel planningsproblemen zijn combinatorisch en NP-hard, waardoor optimale oplossingen alleen haalbaar zijn voor kleinschalige of sterk gestructureerde gevallen; voor grotere systemen worden vaak heuristische of metaheuristische methoden gebruikt, zoals greedy-algoritmen, local search, genetische algoritmen, simulatie en tabu search.

Rechtsstreeks kunnen ook exacte methoden worden toegepast, zoals lineaire of integer programmering en constraint programming, vooral wanneer problemen klein genoeg zijn of door decompositie beter beheersbaar worden. Toepassingsgebieden zijn onder meer productie- en fabricageplanning, personeel- en ploegenschema's, roosters en timetables (onderwijs en vervoer), logistiek en supply chain planning, onderhoudsplanning en zorgplanning. Ook planning onder onzekerheid en variabiliteit wordt steeds belangrijker, met benaderingen als stochastic optimisation en robuuste planning. Samengevat vormen planningsproblemen een breed terrein binnen operations research en managementwetenschappen, gericht op efficiënte inzet van tijd en middelen onder operationele beperkingen, met een rijke variëteit aan modellen en oplossingsstrategieën.