The bank is working to develop an efficient work schedule for full-time and part-time tellers. The schedule must provide for efficient operation of the bank, including adequate customer service, employee breaks, and so on. On Fridays, the bank is open from 9:00 A.M. to 7:00 P.M. The number of tellers necessary to provide adequate customer service during each hour of operation is summarized here.
Time | No. of Tellers | Time | No. of Tellers |
9:00 a.m.-10:00 a.m. | 6 | 2:00 p.m.-3:00 p.m. | 7 |
10:00 a.m.-11:00 a.m. | 5 | 3:00 p.m.-4:00 p.m. | 6 |
11:00 a.m.-Noon | 7 | 4:00 p.m.-5:00 p.m. | 8 |
Noon-1:00 p.m. | 11 | 5:00 p.m.-6:00 p.m. | 7 |
1:00 p.m.-2:00 p.m. | 9 | 6:00 p.m.-7:00 p.m. | 5 |
Each full-time employee starts on the hour and works a 4-hour shift, followed by a 1-hour break and then a 3-hour shift. Part-time employees work one 4-hour shift beginning on the hour. Considering salary and fringe benefits, full-time employees cost the bank $15 per hour ($105 a day), and part-time employees cost the bank $8 per hour ($32 per day).
(a) | Formulate an integer programming model that can be used to develop a schedule that will satisfy customer service needs at a minimum employee cost. (Hint: Let xi = number of full-time employees coming on duty at the beginning of hour i and yj = number of part-time employees coming on duty at the beginning of hour j.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
If your answer is zero enter “0” and if the constant is "1" it must be entered in the box. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
xi, yj ≥ 0 and integer for i = 9, 10, 11 and j = 9, 10, 11, 12, 1, 2, 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(b) | Solve the LP Relaxation of your model in part (a). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
If required, round your answers to the nearest whole number. If your answer is zero enter “0”. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Total Cost: $ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(c) | Solve for the optimal schedule of tellers. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
If your answer is zero enter “0”. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Comment on the solution. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
The input in the box below will not be graded, but may be reviewed and considered by your instructor. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(d) | After reviewing the solution to part (c), the bank manager realized that some additional requirements must be specified. Specifically, she wants to ensure that one full-time employee is on duty at all times and that there is a staff of at least four full-time employees. Revise your model to incorporate these additional requirements, and solve for the optimal solution. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
If required, round your answers to the nearest whole number. If your answer is zero enter “0”. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
The new optimal solution is as follows: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Total Cost: $ |
(a)
Integer programming model is following:
Min | 105x9 | + | 105x10 | + | 105x11 | + | 32y9 | + | 32y10 | + | 32y11 | + | 32y12 | + | 32y1 | + | 32y2 | + | 32y3 | |||
s.t. | 1x9 | + | 0x10 | + | 0x11 | + | 1y9 | + | 0y10 | + | 0y11 | + | 0y12 | + | 0y1 | + | 0y2 | + | 0y3 | >= | 6 | Time (9:00 a.m.-10:00 a.m.) |
1x9 | + | 1x10 | + | 0x11 | + | 1y9 | + | 1y10 | + | 0y11 | + | 0y12 | + | 0y1 | + | 0y2 | + | 0y3 | >= | 5 | Time (10:00 a.m.-11:00 a.m.) | |
1x9 | + | 1x10 | + | 1x11 | + | 1y9 | + | 1y10 | + | 1y11 | + | 0y12 | + | 0y1 | + | 0y2 | + | 0y3 | >= | 7 | Time (11:00 a.m.-Noon.) | |
1x9 | + | 1x10 | + | 1x11 | + | 1y9 | + | 1y10 | + | 1y11 | + | 1y12 | + | 0y1 | + | 0y2 | + | 0y3 | >= | 11 | Time (Noon.-1:00 p.m.) | |
0x9 | + | 1x10 | + | 1x11 | + | 0y9 | + | 1y10 | + | 1y11 | + | 1y12 | + | 1y1 | + | 0y2 | + | 0y3 | >= | 9 | Time (1:00 p.m.-2:00 p.m.) | |
1x9 | + | 0x10 | + | 1x11 | + | 0y9 | + | 0y10 | + | 1y11 | + | 1y12 | + | 1y1 | + | 1y2 | + | 0y3 | >= | 7 | Time (2:00 p.m.-3:00 p.m.) | |
1x9 | + | 1x10 | + | 0x11 | + | 0y9 | + | 0y10 | + | 0y11 | + | 1y12 | + | 1y1 | + | 1y2 | + | 1y3 | >= | 6 | Time (3:00 p.m.-4:00 p.m.) | |
1x9 | + | 1x10 | + | 1x11 | + | 0y9 | + | 0y10 | + | 0y11 | + | 0y12 | + | 1y1 | + | 1y2 | + | 1y3 | >= | 8 | Time (4:00 p.m.-5:00 p.m.) | |
0x9 | + | 1x10 | + | 1x11 | + | 0y9 | + | 0y10 | + | 0y11 | + | 0y12 | + | 0y1 | + | 1y2 | + | 1y3 | >= | 7 | Time (5:00 p.m.-6:00 p.m.) | |
0x9 | + | 0x10 | + | 1x11 | + | 0y9 | + | 0y10 | + | 0y11 | + | 0y12 | + | 0y1 | + | 0y2 | + | 1y3 | >= | 5 | Time (6:00 p.m.-7:00 p.m.) |
(b)
Create spreadsheet model as follows:
EXCEL FORMULAS:
L3 =SUMPRODUCT(B3:K3,$B$19:$K$19) copy to L6:L15
Enter Solver Parameters as follows:
Click Solve to generate the solution:
Solution:
x9 | 0 |
x10 | 0 |
x11 | 0 |
y9 | 6 |
y10 | 4 |
y11 | 4 |
y12 | 0 |
y1 | 1 |
y2 | 2 |
y3 | 5 |
(c)
Time | No. of Full-time | No. of Part-time |
employees | employees | |
9:00 a.m.-10:00 a.m. | 0 | 6 |
10:00 a.m.-11:00 a.m. | 0 | 10 |
11:00 a.m.-Noon | 0 | 14 |
Noon-1:00 p.m. | 0 | 14 |
1:00 p.m.-2:00 p.m. | 0 | 9 |
2:00 p.m.-3:00 p.m. | 0 | 7 |
3:00 p.m.-4:00 p.m. | 0 | 8 |
4:00 p.m.-5:00 p.m. | 0 | 8 |
5:00 p.m.-6:00 p.m. | 0 | 7 |
6:00 p.m.-7:00 p.m. | 0 | 5 |
(d)
The additional requirement are formulated in the model and Solver Parameters as shown below:
ADDITIONAL EXCEL FORMULAS IN COLUMN O:
O6 =SUMPRODUCT(B6:D6,$B$19:$D$19) copy to O6:O15
Click Solve to generate the solution:
Time | No. of Full-time | No. of Part-time |
employees | employees | |
9:00 a.m.-10:00 a.m. | 1 | 5 |
10:00 a.m.-11:00 a.m. | 1 | 10 |
11:00 a.m.-Noon | 4 | 10 |
Noon-1:00 p.m. | 4 | 11 |
1:00 p.m.-2:00 p.m. | 3 | 6 |
2:00 p.m.-3:00 p.m. | 4 | 3 |
3:00 p.m.-4:00 p.m. | 1 | 5 |
4:00 p.m.-5:00 p.m. | 4 | 4 |
5:00 p.m.-6:00 p.m. | 3 | 4 |
6:00 p.m.-7:00 p.m. | 3 | 2 |
The bank is working to develop an efficient work schedule for full-time and part-time tellers. The...
Project. Workforce Planning Mexico City Bank of Commerce and Industry is a busy bank that needs different number of tellers depending on the time of day due to different numbers of customers needed service. The table below indicates the number of workers eeded at various hours that the bank is open. Time Period # of Tellers Needed Time Period # of Tellers Needed 9 a.m.–10 a.m. 10 1 p.m.–2 p.m. 18 10 a.m.–11 a.m. 12 2 p.m.–3 p.m. 16 11...
Western Family Steakhouse offers a variety of low-cost meals and quick service. Other than management, the steakhouse operates with two full-time employees who work 8 hours per day. The rest of the employees are part-time employees who are scheduled for 4-hour shifts during peak meal times. On Saturdays the steakhouse is open from 11:00 A.M. to 10:00 P.M. Management wants to develop a schedule for part-time employees that will minimize labor costs and still provide excellent customer service. The average...
Western Family Steakhouse offers a variety of low-cost meals and quick service. Other than management, the steakhouse operates with two full-time employees who work 8 hours per day. The rest of the employees are part-time employees who are scheduled for 4-hour shifts during peak meal times. On Saturdays the steakhouse is open from 11:00 A.M. to 10:00 P.M. Management wants to develop a schedule for part-time employees that will minimize labor costs and still provide excellent customer service. The average...
Western Family Steakhouse offers a variety of low-cost meals and quick service. Other than management, the steakhouse operates with two full-time employees who work 8 hours per day. The rest of the employees are part-time employees who are scheduled for 4-hour shifts during peak meal times. On Saturdays the steakhouse is open from 11:00 A.M. to 10:00 P.M. Management wants to develop a schedule for part-time employees that will minimize labor costs and still provide excellent customer service. The average...
WestEast Bank is a busy metropolitan bank open to customers from 9:00 am to 4:00 pm each day. It employs both full-time and part-time tellers. Full-timers work 8 hours/day, from 8:00 am to 5:00 pm, with a 1-hour lunch period beginning at either 11:00 am or 12:00 noon. Part-timers work 4 hours/day with no lunch break. Part-timers report for work at the beginning of the hour for the period they are hired. Full-time tellers earn P1,000 for an 8-hour workday,...
Problem 4-25 (Algorithmic)Western Family Steakhouse offers a variety of low-cost meals and quick service. Other than management, the steakhouse operates with two full-time employees who work 8 hours per day. The rest of the employees are part-time employees who are scheduled for 4-hour shifts during peak meal times. On Saturdays the steakhouse is open from 11:00 A.M. to 10:00 P.M. Management wants to develop a schedule for part-time employees that will minimize labor costs and still provide excellent customer service....
Introduction Young School for Wee People Young School for Wee People (YSWP) had been running a small, for-profit preschool program for young children between the ages of two and four for several decades. YSWP was one of several privately run programs in the suburban Philadelphia area. For each of the three age groups (i.e., two-, three- and four-year olds), there were two classes per day for a total of six classes in the facility each day. The classes were held...