# EVA 值班排班工具使用手册 - v2.0.0

## 前言
这是浙江大学学生E志者协会“排班工具软件”的使用手册，将简要地介绍该软件的使用方法和注意事项。请注意，这是面向使用者而非开发者的手册，如果想了解该工具的开发流程和所使用的技术，请移步至[此仓库](https://git.zjueva.net/happywind/EVA_duty_arrange_tool)的说明手册。

## 软件运行环境 & 基本情况
- 本软件只能在 Windows 系统上运行。
- 本软件将排班问题建模为**多目标组合优化问题**，使用 Google OR-Tools 的 SCIP 求解器求解。
- 优化目标包括：
  1. 各班次人数尽可能平均
  2. 每班技术部老人数量接近期望值（3人）
  3. 每班技术部小朋友数量接近期望值（4人）
  4. 每班人资部小朋友数量接近期望值（1人）
  5. 每班各部门人数尽可能均衡
- 在指定的限制条件下，若有解，则得到的一定是**全局最优解**。

## 软件使用方法

双击运行可执行文件，会看到如下软件界面：

<div style="text-align: center;">
    <img src="./pics/screen.png" style="width:45%;">
</div>

进行以下三个步骤：

1. 选择待输入的问卷星结果 Excel 表格。对于选择的 Excel 表格，有以下**格式要求**：
   - 第 1 行，即表头的名称不会影响软件运行，但需要保证每一列的数据的格式和含义正确
   - 第 1 列为序号，不会用到，但需要有
   - 第 2 列为提交答卷时间，格式为 "year/month/day hour:min:sec"
   - 第 3 列为填表所用时间，不会用到，但需要有
   - 第 4 列为来源，不会用到，但需要有
   - 第 5 列为来源详情，不会用到，但需要有
   - 第 6 列为 IP，不会用到，但需要有
   - 第 7 列为姓名，这是每一位同学的唯一标识
   - 第 8 列为部门序号，用一个数字表示，映射关系如下：
        ```python
        index_to_departments = {     # 部门编号和部门名称的对应关系
            1: "电脑部",
            2: "电器部",
            3: "人资部",
            4: "财外部",
            5: "文宣部"
        }
        ```
    - 第 9 列标识老人还是小朋友，用一个数字表示，映射关系如下：
        ```python
        index_to_type = {            # 老人/小朋友和对应的编号
            1: "老人",
            2: "小朋友"
        }  
        ```
    - 第 10 ~ 29 列，表示对于每个班次的意愿（1 代表有时间，0 代表没时间）。因为从周一第一班到周日第二班一共有 20 班，所以总共有 20 列。
    - 第 30 列，表示愿意排几班，用一个数字表示。
  
    **我们提供了一个名为“问卷星结果_样例输入.xlsx”的文件，以作为正确输入格式的参考，以及一个名为“问卷星结果_较极端案例.xlsx”的文件，以作为程序运行的测试。**
    
    **本软件可以自动处理同一名同学多次填写问卷的情况**，只要保证多次填写中“姓名”保持一致即可，软件将会自动选择最后一次填写的结果作为最终意愿。由于“姓名”是每位同学的唯一标识符，如果出现了某位同学“姓名”填错的情况，需要手动删除该姓名的记录。
    
    如果出现了**两位同学撞名的情况**，需要在填表时“姓名”后加上后缀以作区分，比如“王五1”和“王五2”，否则就会当作一个人来看待。

2. 设置优化参数
   
   软件界面的 Step 2 部分包含两类参数：
   
   -  2.1 权重参数（始终可设置）
        软件提供了 5 个优化目标的权重设置，用于调整各个目标的重要程度：
        - **目标 1 权重**：每班人数平均程度（默认 1.0）
        - **目标 2 权重**：每班技术部老人数量（默认 1.0）
        - **目标 3 权重**：每班技术部小朋友数量（默认 1.0）
        - **目标 4 权重**：每班人资部小朋友数量（默认 0.5）
        - **目标 5 权重**：每班部门平均程度（默认 0.5）
   
   权重值范围建议为 0.0 - 5.0，权重越大表示该目标越重要。所有权重参数均已归一化处理。
   
   - 2.2 约束条件（自动/手动模式）
        **自动调参模式（推荐）：**
        - 勾选"自动调参模式"复选框
        - 软件会自动尝试不同的约束参数组合，实时显示尝试过程
        - 从严格到宽松逐步调整参数，找到第一个可行解
        - 无需手动设置约束条件，约束输入框会被禁用
        
        **手动模式：**
        - 取消勾选"自动调参模式"
        - 可手动设置以下约束条件：
            - **每班次人数**：最少和最多人数（建议 5-8 人）
            - **每班次电脑或电器的老人数**：技术部老人数量范围（建议最多 2 人）
            - **每班次老人数**：所有老人数量范围（建议最少 1 人）
            - **每班次小朋友数**：所有小朋友数量范围（建议最少 2 人）
        - 留空表示该项无限制
        - **注意**：约束条件设置过严可能导致无解，需要适当放宽限制

3. 开始排班并查看进度

    点击"开始排班！"按钮开始计算：
    - 输出结果以 Excel 表格形式保存，文件名为 `result_<当前时间戳>.xlsx`
    - **在输出结果中，组长会被标黄**