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# EVA 值班排班工具使用手册 - v2.1.0
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## 前言
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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。
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## 软件运行环境 & 基本情况
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- 本软件只能在 Windows 系统上运行。
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- 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。
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- 优化目标包括：
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1. 各班次人数尽可能平均
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2. 每班技术部老人数量接近期望值（3人）
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3. 每班技术部小朋友数量接近期望值（4人）
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4. 每班人资部小朋友数量接近期望值（1人）
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5. 每班各部门人数尽可能均衡
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- 在指定的限制条件下，若有解，则得到的一定是**全局最优解**。
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## 软件使用方法
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双击运行可执行文件，会看到如下软件界面：
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<div style="text-align: center;">
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<img src="./pics/screen.png" style="width:45%;">
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</div>
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进行以下三个步骤：
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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**：
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- 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
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- 第 1 列为序号，不会用到，但需要有
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- 第 2 列为提交答卷时间，格式为 "year/month/day hour:min:sec"
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- 第 3 列为填表所用时间，不会用到，但需要有
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- 第 4 列为来源，不会用到，但需要有
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- 第 5 列为来源详情，不会用到，但需要有
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- 第 6 列为 IP，不会用到，但需要有
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- 第 7 列为姓名，这是每一位同学的唯一标识
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- 第 8 列为部门序号，用一个数字表示，映射关系如下：
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```python
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index_to_departments = { # 部门编号和部门名称的对应关系
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1: "电脑部",
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2: "电器部",
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3: "人资部",
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4: "财外部",
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5: "文宣部"
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}
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```
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- 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：
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```python
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index_to_type = { # 老人/小朋友和对应的编号
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1: "老人",
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2: "小朋友"
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}
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```
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- 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。
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- 第 30 列，表示愿意排几班，用一个数字表示。
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**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”和”问卷星结果_缺班样例.xlsx”的文件，以作为程序运行的测试。**
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**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。
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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。
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2. 设置优化参数
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软件界面的 Step 2 部分包含两类参数：
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- 2.1 权重参数（始终可设置）
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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：
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- **目标 1 权重**：每班人数平均程度（默认 1.0）
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- **目标 2 权重**：每班技术部老人数量（默认 1.0）
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- **目标 3 权重**：每班技术部小朋友数量（默认 1.0）
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- **目标 4 权重**：每班人资部小朋友数量（默认 0.5）
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- **目标 5 权重**：每班部门平均程度（默认 0.5）
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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。
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- 2.2 约束条件（自动/手动模式）
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**自动调参模式（推荐）：**
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- 勾选"自动调参模式"复选框
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- 软件会自动尝试不同的约束参数组合，实时显示尝试过程
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- 从严格到宽松逐步调整参数，找到第一个可行解
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- 无需手动设置约束条件，约束输入框会被禁用
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**手动模式：**
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- 取消勾选"自动调参模式"
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- 可手动设置以下约束条件：
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- **每班次人数**：最少和最多人数（建议 5-8 人）
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- **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）
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- **每班次老人数**：所有老人数量范围（建议最少 1 人）
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- **每班次小朋友数**：所有小朋友数量范围（建议最少 2 人）
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- 留空表示该项无限制
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- **注意**：约束条件设置过严可能导致无解，需要适当放宽限制
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3. 开始排班并查看进度
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点击"开始排班！"按钮开始计算：
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- 输出结果以 Excel 表格形式保存，文件名为 `result_<当前时间戳>.xlsx`
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- **在输出结果中，组长会被标黄**
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- **无人值班的班次在输出结果中对应格为空**
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## 异常数据处理
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软件在排班前会自动对输入数据进行两项检查，遇到异常时会弹出对话框提示用户选择处理方式。
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### 情况一：某班次无人选择
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若某个（或某几个）班次没有任何同学选择，软件会弹出警告，列出所有无人选择的班次名称，并提供两个选项：
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- **确定**：将这些班次视为无人值班，继续进行其余班次的排班。输出结果中这些班次对应格为空。
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- **取消**：放弃本次排班，返回主界面。
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### 情况二：某同学的可用班次数少于期望值班次数
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若某位同学填写的期望值班次数多于其实际选择的可用班次数（例如希望值 2 班但只选了 1 个有空的时间段），软件会弹出警告，列出受影响的同学姓名及具体数据，并提供两个选项：
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- **确定**：自动将这些同学的期望值班次数调整为其实际可用班次数，继续排班。调整详情会在日志中显示。
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- **取消**：放弃本次排班，返回主界面，以便手动核查问卷数据。
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