Die Ermittlung von optimalen Zuordnungen erfordert systematische Verfahren, da ad hoc-Versuche in aller Regel nicht zu einer minimalen Anzahl von Schichten führen und so vermeidbare Kosten erzeugen. Ein Verfahren, von dem bekannt ist, dass es die bestmögliche Lösung liefert, gibt darüber hinaus die Sicherheit, dass der Planer keine weitere Mühe aufwenden muss, nach Verbesserungen zu suchen. Verfahren, die nicht über das Optimum-Prädikat verfügen, lassen immer berechtigte Zweifel, ob nicht weiteres Einsparungspotenzial vorhanden ist.
Es gibt ein systematisches Verfahren für die dargestellte Situation, das sich im Prinzip per Hand durchrechnen lässt. Nachstehend wird es in gebotener Kürze erläutert. Für das Rechnen sollte entsprechende Software genutzt werden.
Das Verfahren ordnet die Schichten in einer gewissen Weise und macht sich zunutze, dass gemäß dieser Ordnung immer soviele Schichten sukzessive hinzugefügt werden, dass Bedarfsdeckung herrscht. Es entsteht eine Folge von Zahlen, weil durch Hinzufügen von Schichten der Restbedarf sinkt, jedoch wenn eine Schicht endet, wieder ansteigt und dann durch eine andere Schicht erneut aufgefüllt werden muss. Diese Folge des Hinzufügens von Schichten wiederholt sich ab einem bestimmten Punkt. Die Wiederholung wird benutzt, um die Häufigkeit der Schichten abzulesen.
Das Verfahren besteht aus mehreren Schritten:
- Liste die Personalbedarfe in der Reihenfolge der Zeitintervalle auf.
- Ordne für das erste Zeitintervall die erforderliche Anzahl derjenigen Schicht zu, die in diesem Zeitintervall beginnt und für dieses Zeitintervall zu einer exakten Bedarfsdeckung führt.
- Bilde den Restbedarf, indem für die Dauer der Schichten die Personalbedarfe um den Einsatz reduziert werden.
- Gehe zum nächsten Zeitintervall. (Wenn das letzte Zeitintervall erreicht ist, beginne wieder mit dem ersten.) Ordne wie im 2. Schritt Schichten zu, diesmal mit dem Zeitintervall, das momentan in Arbeit ist.
- Setze das Verfahren solange fort, bis sich die Zahlen in der Reihe identisch wiederholen. Dieses wird immer eintreten.
- Bilde den Mittelwert über die Anzahl der zugeordneten Schichten, die pro Zeitintervall innerhalb des Zyklus zugeordnet werden.
- Bilde die auflaufende Summe der Mittelwerte in der Folge der Zeitintervalle.
- Runde entstandene gebrochene Zahlen auf die nächste ganze Zahl auf.
- Wähle die Schicht, die im ersten Zeitintervall beginnt, in der Häufigkeit wie in der ersten Spalte der so gerundeten Zahlen ersichtlich ist. Nimm als Anzahl der Schichten für die weiteren Zeitintervalle jeweils die Zahl der entsprechenden Spalte minus der vorhergehenden Zahl.
Das Verfahren wird anhand der Zahlen der Fallstudie demonstriert. Wir gehen von der in der Abb. 6 angegebenen Folge von Bedarfen aus und schreiben diese in die Zeile B0 der Tabelle 2. Die erste Zeile A der Tabelle nummeriert die Zeitintervalle (hier: Stunden). Die weiteren Zeilen dienen den jeweiligen Schritten des Verfahrens. N steht für neue Schicht, E für Einsatz nach der momentanen Zuordnung, B für verbleibenden Bedarf.
Zuerst werden 5 Schichten zugeordnet, die im ersten Zeitintervall beginnen. Dadurch ergibt sich ein Einsatz von 5 in den ersten 8 Zeitintervallen, siehe
Tabelle 2: Zuordnung nach dem First-Period-Principle
Zeile E1. Der Restbedarf entsteht durch Subtraktion des Einsatzes vom Bedarf. Negative Zahlen sind nicht zulässig, siehe Zeile B1. Für das zweite Zeitintervall ist keine weitere Zuordnung von Schichten erforderlich, da alle Bedarfe gedeckt sind. Jedoch im 6. Zeitintervall muss neu zugeordnet werden, da noch 3 Bedarfseinheiten nicht gedeckt sind. Zuordnung und Reduktion ergibt den Restbedarf der Zeile B2. Die nächste Zuordnung von einer einzigen Schicht ist im 8. Intervall erforderlich. Im neunten Zeitintervall muss die Folge von Bedarfen im vorderen Teil wieder um die 5 Bedarfseinheiten ergänzt werden, die nun nicht mehr durch die 5 Schichten abgedeckt werden, die am Beginn zugeordnet wurden.
Die Ergebnisse der immer wieder neu zugeordneten Schichten lassen sich in eine Tabelle 3 eintragen. Die Zeilen A und B entsprechen der Tabelle 2. Die Zeilen C, D, E zeigen die Folge der neu zuzuordnenden Schichten. Die grau schattierte 5. Zeile E wiederholt sich, wenn das Verfahren fortgesetzt wird. Im vorliegenden Fall besteht also der Zyklus aus nur einer einzigen Zeile. Zeile F ist der Mittelwert der Eintragungen im Zyklus. (Zeile E und F sind deshalb identisch, weil der Mittelwert aus nur einer einzigen Zahl immer die Zahl selbst ist.) Zeile G bildet die auflaufenden Summen. Zeile H rundet die Zahlen aus Zeile G ggf. immer auf den nächsthöheren ganzen Zahlenwert auf. Zeile I bildet die Differenz der jeweiligen Spalte zur vorherigen Spalte und besagt, dass genau diese Anzahl von Schichten mit dem Beginnzeitpunkt des Zeitintervalls als optimal zu setzen sind.
Tabelle 3: First-Period-Principle
Aus der letzten Zeile lässt sich somit ablesen, wie die Schichten optimal zugeordnet werden können: 8 Schichten, die im 6. Zeitintervall, d. h. um 5 Uh...