การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดตารางการทำงานของพนักงานด้วยการกำหนดการเชิงเส้น จำนวนเต็มร่วมกับระบบพนักงานสำรอง: กรณีศึกษาร้านอาหาร ABC

Sutida Rodtong; Aennita Matla; Ardibah U-soh; Wanwarat Anlamlert

Authors

Sutida Rodtong Student in Department of Mathematics and Statistics, Faculty of Science and Technology, Thammasat University
Aennita Matla Student in Department of Mathematics and Statistics, Faculty of Science and Technology, Thammasat University
Ardibah U-soh Student in Department of Mathematics and Statistics, Faculty of Science and Technology, Thammasat University
Wanwarat Anlamlert Assistant Professor in Department of Mathematics and Statistics, Faculty of Science and Technology, Thammasat University

Keywords:

employee scheduling, integer linear programming, part-time employee, restaurant

Abstract

The restaurant business has been continuously expanding in response to rapidly changing consumer behavior. Consequently, restaurant operations must consider several key factors, including food quality, cost control, and human resource management. In particular, employee management is a critical factor that directly affects service quality and operating costs. This study develops a scheduling model for part-time employees at ABC Restaurant by applying Integer Linear Programming (ILP) techniques to improve workforce allocation efficiency, reduce labor costs, and achieve a balanced distribution of work shifts among employees. The data used in this study were collected from ABC Restaurant over a period of 10 months, divided into two phases: January to May and August to December 2024. An analysis of the existing scheduling system, which consisted of two work shifts per day, revealed that some employees received no weekly assignments, thereby causing workload imbalances. Consequently, an improved scheduling model was developed by increasing the number of daily shifts to four, incorporating employee availability constraints for each shift, introducing a backup staff system, and adjusting the wage rate from 40 baht per hour to 80 baht per hour. The results indicate that the improved model reduced labor costs from 9,600 baht per week (38,400 baht per month) to 8,640 baht per week (34,560 baht per month). At the same time, the model successfully met staffing requirements for regular employees and enhanced managerial flexibility through the use of reserve staff. This research demonstrates that the proposed model effectively improves the efficiency and flexibility of human resource management and can be appropriately applied to other service-oriented businesses.

References

เนตรนาวี อ่ำอินทร์, “การจัดตารางการทำงานของพนักงานศูนย์บริการข้อมูลลูกค้าโดยใช้เทคนิคการแยกส่วนปัญหา,” วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ม.ป.ท., 2560.

ชารีตาร์ งะเจ๊ะ และ กิตติศักดิ์ ถิ่นพันธุ์, “การจัดตารางการทำงานเพื่อลดต้นทุนแรงงานข"งบริษัทผลิตภัณฑ์ปลากระป๋องสยามจำกัด จังหวัดสตูล ประเทศไทย,” วารสารวิชาการซายน์เทค มรภ.ภูเก็ต., ปีที่ 5, ฉบับที่ 2, น. 31-41, 2564.

C. A. P. Hapsari, D. R. Yuniartha, and I. L. I. Purnama, “Tour and break scheduling for shift operators in hard disk drive manufacturer,” Procedia Manufacturing., vol. 4, pp. 504–512, 2015.

C. Ciritçioğlu, S. Akgün, E. Varlı, and T. Eren, “Shift scheduling problem a solution suggestion for safety officers in University of Kırıkkale,” International Journal of Engineering Research and Development., vol. 9, no. 2, pp. 1-23, 2017.

N. Mahmud, S. H. Jamaluddin, I. S. Hamidun, and N. S. Muhammat Pazil, “Optimization of workforce scheduling using integer goal programming approach,” Jurnal Intelek., vol. 13, no. 2, pp. 27–36, 2018.

Ö. Kaçmaz, H. M. Alakaş, and T. Eren, “Shift scheduling with the goal programming method: A case study in the glass industry,” Mathematics., vol. 7, no. 6, p. 561, 2019.

O. El-Rifai, T. Garaix, and X. Xie, “Proactive on-call scheduling during a seasonal epidemic,” Operations Research for Health., vol. 8, pp. 53–61, 2016.

โยธิญา โยธี และ รตี โบจรัส, “การสร้างแบบจำลองตารางงานของพยาบาลด้วยกำหนดการเชิงจำนวนเต็ม กรณีศึกษา: โรงพยาบาลค่ายสรรพสิทธิประสงค์,” วารสารไทยการวิจัยดำเนินงาน., ปีที่ 7, ฉบับที่ 2, น. 20–29, 2562.

O. M. Alade and A. O. Amusat, “Solving nurse scheduling problem using constraint programming technique,” arXiv:1902.01193, 2019.

A. H. Nobil, S. M. E. Sharifnia, and L. E. Cárdenas-Barrón, “Mixed integer linear programming problem for personnel multi-day shift scheduling: A case study in an Iran hospital,” Alexandria Engineering Journal., vol. 61, no. 1, pp. 419-426, 2021.

กัณฐาภรณ์ ทองโสภา และ อุดม จันทร์จรัสสุข, “การหาค่าเหมาะสมที่สุดของปัญหาการจัดตารางงานพยาบาลโรงพยาบาลกรณีศึกษาแห่งหนึ่ง,” วารสารวิชาการของสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง., ปีที่ 38, ฉบับที่ 4, น. 23-32, 2564.

ธีระเดช ไหลสุพรรณวงศ์, “การจัดตารางงานของสัตวแพทย์ในโรงพยาบาลสัตว์ด้วยวิธีแบบจำลองกำหนดการเชิงจำนวนเต็ม: กรณีศึกษา โรงพยาบาลสัตว์แห่งหนึ่งในจังหวัดนครปฐม,” วารสารไทยการวิจัยดำเนินงาน., ปีที่ 11, ฉบับที่ 1, น. 11-20, 2566.

Y. Alaouchiche, Y. Ouazene, F. Yalaoui, and H. Chehade, “Workload balancing for the nurse scheduling problem: A real-world case study from a French hospital,” Socio-Economic Planning Sciences., vol. 95, p. 102046, 2024.

J. Schoenfelder, J. Heins, and J. O. Brunner, “Task assignments with rotations and flexible shift starts to improve demand coverage and staff satisfaction in healthcare,” Journal of Scheduling., vol. 28, no. 3, pp. 329–353, 2025.

K. Choi, J. Hwang, and M. Park, “Scheduling restaurant workers to minimize labor cost and meet service standards,” Cornell Hospitality Quarterly., vol. 50, no. 2, pp. 155-167, 2009.

I. M. Backman, “Scheduling restaurant staff using integer programming in cooperation with Matur og drykkur,” Master of Science thesis, Reykjavík University, Reykjavík, Iceland, 2020.

D. S. Mohd Nasir, N. D. A. Sabri, N. H. Shafii, and S. Abu Hasan, “Shift scheduling with the goal programming approach in fast-food restaurant: McDonald's in Kelantan,” Journal of Computing Research and Innovation., vol. 7, no. 2, pp. 104–112, 2022.

S. N. S. Ahamad and N. H. Abdul Ghani, “A binary integer programming model for personnel scheduling: A case study at fast-food restaurant in Johor,” Journal of Advanced Research in Applied Sciences and Engineering Technology., vol. 30, no. 3, pp. 334–347, 2023.

H. E. İnan, “Goal programming approach for service staff scheduling problem in a restaurant,” International Journal of Engineering Research and Development., vol. 15, no. 3, pp. 123–132, 2023.

J. Pedrosa and V. Puig, “Job shop scheduling with limited-capacity buffers using constraint programming and genetic algorithms,” IFAC- PapersOnLine., vol. 56, no. 2, pp. 953–958, 2023.