コーネル大学、講義時間ベースの試験時間割表をMIPに置き換え、スケジュールの衝突を削減

コーネル大学の期末試験は、試験グループを最初の講義の時間帯に結び付ける固定表に基づいて日程が組まれていた。講義時間帯が約30あるのに対し試験枠は22しかないため、学生はしばしば期末試験が重複し、教員は同時刻に複数の試験を抱える学生のために追試験を作成しなければならなかった。

ORIEの教員と学生は大学教務課と協力して、整数計画法の枠組みを構築した。これは多段階のGroup-then-Sequenceモデルと反復的なLayer-Cakeヒューリスティックを組み合わせ、異なるパラメータ設定の下で多数のスケジュール案を生成する。

このモデルは、直接的な衝突や連続した試験だけでなく、高次の衝突——24時間以内に3つ以上の試験、または4連続枠を超える試験に直面する学生——も扱う。教務課はパレート型の選択肢の中から、スケジュールの快適さと前倒し配置および枠の除外のバランスを取って選ぶ。

最適化がスケジュールを提示し、教務課がトレードオフを選択する

MIPは衝突構造を明示する——スプレッドシートや参照表では単に見えない高次のケースも含めて。

毎学期、数百の試験を抱える数千人の学生が相互に影響し合う。その規模で学生の快適さを調整できるのは最適化だけであり、手作業で行うことは到底不可能だった。

スケジュール案を通じて教務課を意思決定のループに留めることで、最適化はブラックボックスから、機関が信頼する意思決定支援ツールへと変わる。

固定の参照表がデータにもはや合わなくなったら、表を最適化に置き換える——ただし、トレードオフの比較を通じてスケジュールを選ぶ人間は残すべきである。

コーネル大学は2024年以降5学期にわたり、期末試験の日程編成にこの枠組みを運用しており、論文は従来の講義時間ベースの手法に対する優位性を、管理時間とスケジュールの快適さの面で記録している。この取り組みにはオープンソースのMIP生成器が付属している。