復旦大學：當信息化應用于新生宿舍分配.docx

1、復旦大學：當信息化應用于新生宿舍分配:/沈沉復旦大學曾試運行研究生網(wǎng)上選房，本科生系統(tǒng)自動分配的統(tǒng)一工作模式。由于疫情防控的常態(tài)化需求，學校畢業(yè)季和迎新季的工作計劃發(fā)生調(diào)整，存在宿舍分配工作延期、學生延期畢業(yè)導致宿舍資源緊張且分散、新生招生及錄取時間延后、各園區(qū)宿舍分配要求不同等特殊情況。鑒于上述情況，學校的宿舍分配工作需要根據(jù)各園區(qū)的實際情況實施合適的分配方法，通過需求分析、自動分配算法的設計實現(xiàn)以及虛擬樓等概念的提出，配合宿舍管理業(yè)務部門完成特殊時期下學校宿舍的分配工作。新生宿舍分配的現(xiàn)狀與需求分析復旦大學曾試運行研究生網(wǎng)上選房的功能模塊，網(wǎng)上選房首先通過系統(tǒng)自動預分后，固定院系所在的住宿

2、區(qū)域，然后分批次開放區(qū)域內(nèi)的房間供新生選擇。新生可以在“同一院系、性別、學制、培養(yǎng)層次”規(guī)則允許的范圍內(nèi)自行組團，組團時可以標注自己的興趣愛好及作息時間。目前宿舍分配方案的設計有以下兩種：一是網(wǎng)上選房，此方案的優(yōu)勢在于通過組團選房的功能，滿足新生在允許范圍內(nèi)自主選擇室友的個性化需求。此方案實施的問題是，若較多老生延期畢業(yè)，造成床位哲時性不足，會與網(wǎng)上選房的計劃口期產(chǎn)生沖突。二是自動分配算法，根據(jù)可配置化的規(guī)則，完成不同的自動預分及最終效果，包括三種模式：1. 自動分配模式：完成宿舍自動劃塊預分后，系統(tǒng)自動分配新生到床位；2. 自動預分后不分配新生的模式：完成宿舍自動劃塊預分但不分配新生，適用于

3、網(wǎng)上選房模式：3. 手動預分后自動分配新生的模式：園區(qū)辦公室完成手動預分后，系統(tǒng)自動分配新生到床位。此方案的優(yōu)勢在于滿足了宿舍分配工作不同的需求，不足之處在于相對于網(wǎng)上選房模式，對新生的個性化需求關(guān)注偏少。目前僅支持通過問卷形式，將符合條件的“期望入住舍友“進行雙人分配。根據(jù)我們的調(diào)研，學校務宿舍園區(qū)對丁宿舍分配的要求不盡相同，主要有以下兒點：1. 樓內(nèi)學制集中，便于同一學制學生畢業(yè)離校后整棟樓宇的清掃及整修：2. 院系、班級集中，即同一院系、性別、培養(yǎng)層次（博上/碩士/本科）集中住'估，便于輔導員走寢、安全衛(wèi)生評比等溶舍現(xiàn)場管理；3. 允許樓內(nèi)院系組合，以及樓內(nèi)培養(yǎng)層次組合；4. 已

4、分配宿舍的樓宇房間盡量排滿：5. 允許新生在滿足上述要求的范圍內(nèi)填寫“期望入住舍友”，實現(xiàn)自動雙人分配。綜上所述，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高校宿'舍分配工作呈現(xiàn)出兩個特點：一是由于每年的內(nèi)外部環(huán)境的變化，宿舍分配工作的需求每年都有所不同，需要一類可以配置的動態(tài)算法以滿足不斷變化的需求。二是宿舍分配工作越來越關(guān)注學生的個性化需求，主要包括學生的生活習慣和性格愛好，目的是為了讓學生在未來幾年的學習生活中，宿舍氛圍更和諧，減少宿舍矛盾發(fā)生的概率。自動分配算法的設計實現(xiàn)自動分配算法的設計主要采用了0-1背包問題的動態(tài)規(guī)劃，分為以下兩點設汁原則：1.根據(jù)院系、班級集中分配的原則，將新生分組后視作將要

5、放進背包的件件物品，每件物品被帶走或被留下，需要做出0-1選擇，不能只帶走某個物品的一部分或帶走兩次以上同一個物品。2在選擇是否要把一個物品放到背包中，必須把該物品放進去的子問題的解與不放該物品的子問題的解進行比較。這種方式形成的問題導致了許多重甕子問題，滿足動態(tài)規(guī)劃的特征。接下來以某園區(qū)的男生宿舍分配為例，通過Excel演示自動分配算法的設計思路，其中的院系分組名稱以“分組1"、“分組2”等簡稱替代：29«河7弓樓首先，按照樓宇、性別、培養(yǎng)層次匯總統(tǒng)計空床位數(shù)，形成表1。其次，按照院系、性別、培養(yǎng)層次、學制對預分學生名單進行分類匯總，統(tǒng)計人數(shù)，并對每個分組根據(jù)人數(shù)進行排序

6、，形成表2。表2不同分鮑人數(shù)掉序第三，以研究生男生為例，按性別、培養(yǎng)層次、學制分類匯總并統(tǒng)計人數(shù)，結(jié)果見表3。表3研究生男生人數(shù)統(tǒng)計第四，做完以上三步準備工作，開3年男碩4414年剪博11915年男博卜1203年舅博125,1年男碩!182年男碩士112始宿舍分配工作。將整個園區(qū)的空床位數(shù)視作一個大瓶子，每棟樓視作一個小瓶子，遵循“先放大石頭、再放小石頭、最后放沙子”的原則，盡可能填滿空床位，因此先分配數(shù)量最多的3年男碩士。第五，依組依序（3年男碩士、4年男博士、5年男博士、3年男博士、4年男碩士、2年男碩士、2.5年男碩士）進行分配。以3年男碩士為例，共有444位待分配，結(jié)合0-1背包算法，

7、給出3年男碩士的動態(tài)規(guī)劃表4的部分內(nèi)容。Tpir7&43年制男碩士的動態(tài)規(guī)劃ZVCT'njr-I分配說明如下：1. 第一行的數(shù)量表示一棟樓剩余的空床位數(shù)，模擬背包的剩余空間，II至最大98；2. 第二列的數(shù)雖表示按照院系、學制、性別、培養(yǎng)層次分組后進行排序：3. 從2行第3列開始的區(qū)域是從下往上、從左往右生成的，每個單元格表示該單元格對應的樓宇空床位數(shù)量下可用分組的最大分配數(shù)，“分組2”在20個空床位的樓宇下，由于“分組2"以及往下的所有分組人數(shù)都超過20個空床位，所以看到表格F方大片的“0”數(shù)據(jù)區(qū)域；4. 由于最大空床位是98,不可能逐個計算值。根據(jù)0T背包的狀態(tài)轉(zhuǎn)

8、換方程，對每個單元格需要考察兩個值，一個是fi-l,j.另一個是j-Wi+Pi；舉例對于“分組22”那行最后一列值為20,j表示這個單元格下方的值，即除了“分組22”夕卜，在20空床位樓宇卜其他可用分組能分配的最大值。fi-Lj-Wi表示，當減去“分組22”分組人數(shù)1后，在19空床位樓宇下其他可用分組能分配的最大優(yōu)。Pi指的是“分組22”的人數(shù),即1；5. 最后得到fi-lj表5地滿最大空床位的樓宇和j-Wi+Pi后，比較得到最優(yōu)解，以''分組17”所在行最后一列為例：j-Wi+Pi=11+9=20,fi-l,j=17,通過比較，j-Wi+Pi>fi-l,j,所以這個單元

9、格值為20o第六，給出完整的動態(tài)規(guī)劃表格后，因為最大空床位只有98、92、90三種，所以表格只需顯示戚H3閾gg：腺加&I虺L£_il寸匚一w跳g竺mjg；何網(wǎng)ggtataiBira'taiffl'EiS網(wǎng)置KaIK?W舊同膽陽舊題國何礙ftltagirarafjRlEaia三列，以下表格表示目前這些分組可以完全填滿98、92、90空床位的樓宇，一棟樓宇填滿后需要剔除已分配的分組，再重復第一至第六步驟，并再次形成表50根據(jù)0-1背包問題算法設計第1條，且遵循“先放大石塊、再放小石塊、最后放沙子”的裝瓶原則，分配完成后的3年男碩士的部分效果見表6。從上表6中可以

10、看出分配院系1、2都是人數(shù)較多的院系，越往后則都是一些人數(shù)較少院系，到這一步已經(jīng)完成了宿舍區(qū)域的劃塊預分。第七，根據(jù)劃塊預分的姑果，查詢劃塊內(nèi)的學生信息。將學2021.6個田敦姑77表63年制男碩士部分分配結(jié)果生信息填充到預定區(qū)域之前，還要匹配“期望入住舍友”。先查詢劃塊內(nèi)的學生信息，在分配一名學生宿舍時，根據(jù)這名學生是否填寫了期望入住舍友的信息，且房間內(nèi)有可分配的空床位，則將期望入住舍友連同這名學生一并放入這個房間。上述自動分配算法中的第一至第六步實現(xiàn)了將院系或班級自動預分到某個區(qū)域的效果，可根據(jù)不同的分配要求進行規(guī)則配置，可運用在網(wǎng)上選房的自動預分環(huán)節(jié)以及自動分配的方案中。算法的第七步在分

11、配新生時，兼顧了期望入住舍友的結(jié)果，可運用在自動、半.自動分配的方案中，通過該算法的設計實現(xiàn)靈活配置宿舍分配、組團選房及相關(guān)應用我們根據(jù)各園區(qū)的宿舍分配要求，應用了不同的策略和功能模塊，以達到學校要求。首先，宿舍自動分配及微調(diào)，住宿分配按照研究生和本科生分為兩類流程，如表7。研究生與本科生的宿舍分配區(qū)別在于：研究生通過線上申請確定是否住宿，而本科生統(tǒng)一安排住宿，根據(jù)班級集中的原則分配宿舍，由于本科生分班是學工系統(tǒng)的相關(guān)業(yè)務，不在此體現(xiàn)具體的過程。后續(xù)系統(tǒng)的自動分配功能參照了“自動分配算法的設計實現(xiàn)”節(jié)內(nèi)容實現(xiàn)可配置的算法規(guī)則，微調(diào)功能允許用戶通表7研究生與本科生自動分配流程過系統(tǒng)導出Excel

12、調(diào)整后再導入系統(tǒng)，解決算法無法考慮到的特殊情況，從而完成本研新生的宿舍分配。其次，組團選房，通過宿舍系統(tǒng)的網(wǎng)上選房和組團功能，新生組團時可以在系統(tǒng)上標明自己的興趣愛好和作息時間。根據(jù)宿舍管理業(yè)務部門的反饋，大部分因?qū)嬍颐苌暾堈{(diào)宿的原因是性格.與作息時間不合，因此組團功能打通了新生之間的信息壁壘并前置該環(huán)節(jié)，可以有效地減少學生入住后發(fā)生矛盾和申請調(diào)宿的概率。再者，期望入住舍友，在研窕生住宿意愿申請的界面上增加了5控入住舍友“的功能，這個界面添加了_條按照“同一院系、性別、培養(yǎng)層次、學制”進行校驗的規(guī)則，當填寫的期望入住舍友不符合上述規(guī)則時，則不允許填寫。另外當A填了B,B填了C時，則視作無效填

13、寫。只有在AB互填，或AB雙方中只有一方填寫了對方才視作有效的期望入住舍友。這個功能在新生未能組團成功或錯過網(wǎng)上選房時，滿足了部分期望住在一間寢室的新生的需求。最后，虛擬樓，由于部分老生延期畢業(yè)，園區(qū)辦公室無法為其退宿，導致新生宿舍分配工作開始后，無法給新生分配足夠的床位。因此在系統(tǒng)中引入了“虛擬樓”的概念，根據(jù)園區(qū)需要將老生從系統(tǒng)中“搬遷”至虛擬樓。通過上述的工作流程、思路與方法、以及新的系統(tǒng)功能，確保了我校新生宿舍分配工作的順利推進。對比往年相對固定的宿舍分配模式，疫情防控常態(tài)化時期學校的宿舍分配工作存在較大的變化。我們將自動分配算法做成可配置的多條規(guī)則，通過宿舍系統(tǒng)應用在各園區(qū)的宿舍分配-匚作中，同時通過“期望入住舍友”的功能滿足部分新生期望入住一間寢室的個性化需求，取得了不錯的效果。未來，宿'舍分配工作還將繼續(xù)完善以下幾點，以應對明后年宿舍分配工作可能發(fā)生的變化：是靈活運用系統(tǒng)現(xiàn)有功能例如網(wǎng)上選房、組團、住宿意愿申請、叮配置的算法規(guī)則來滿足各園區(qū)不同的分配要求。二是算法中將研窕生的部分院系組合視作一個整體，后續(xù)考慮完善此功能，實現(xiàn)院系組合的可配置化