第三章 個案背景與問題描述
3.3 中華職棒大聯盟賽程表排程之問題概述與運作流程
3.3.2 系統限制與參數設定
根據上一節的個案問題概述,及一些考慮的限制條件,本研究根據上節十一項聯盟 排程人員所考慮的因素,再經由分析考慮後,針對滿足賽制、對戰安排、球場指派等方 面,將所有硬、軟性限制整理如下:
(一)硬性限制式(Hard Constraints)
賽制:
H1. 需滿足半球季 15 週,一週 10 場賽事,包括一組四連戰與兩組三連戰 球隊:
H2. 每個球隊與其他五隊在每一季對戰十次 H3. 前後週之賽事,任兩隊不得重覆對戰 H4. 每週各隊伍的出賽次數限制為三次或四次 時間:
H5. 每週一不安排賽事
H6. 每個隊伍在一天當中只能出賽一場
H7. 星期四、五、六、日,同一天不能安排超過兩場比賽 球場:
H8. 同一天一個球場只能有一場比賽
H9. 同一天若有 2 場賽事,其使用的球場不得相同 特殊情形:遇到下雨天或突發狀況補賽之情形
(二)軟性限制式(Soft Constraints)
隊伍:
S1. 每個對戰組合在每季之主場次數為 10 次,應為(4, 6)或(6, 4)
場地:
S2. 為推廣職棒運動,所有球場盡量要予以使用 S3. 球隊次日比賽移動的距離不可超過 200 公里 S4. 天母球場只能安排在每週六、日比賽
針對上述13 項限制,因中華職棒大聯盟賽程表排程問題複雜且求解規模龐大,乃 屬於NP-hard 高複雜度之組合問題,本研究在模式構建之前,為簡化其限制條件,定 義對戰組合、比賽日組合型態(四連戰與三連戰之pattern)、對戰時段的方式來滿足 部分的限制,茲將介紹如下:本研究調查中華職棒大聯盟,定義了6 個隊伍、15 種對 戰組合、3 種比賽日組合型態(型態 A、B、C,包括 1 組四連戰及 2 組三連戰之賽事)、
一季賽程15 週及 13 座球場(天母、新莊、新竹、台中、斗六、嘉義市、嘉義縣、台 南、高雄市、高雄縣、屏東、花蓮、宜蘭)。可供各球隊使用之球場代碼如表3.3 所 示;由於目前主客場較無明確的代表球場,本研究參考2004 年及 2005 年各球隊使用 的球場,及觀眾人數等相關資料,列出可做為主要收入球場之球隊,由表可看出新莊 球場是各球隊做為主要收入的球場之一,使用次數也最多。根據中華職棒大聯盟網頁
[42]所調查 2004、2005 年的球場分配次數統計,再加上本研究所推估之球場使用次數,
本研究將球場設定分配次數的範圍整理如表所列;6 個球隊的兩個主要收入球場是集 中在以下六個球場中:天母、新莊、台中、台南、澄清湖、屏東,2004 年這六個球場 一共使用了254 次,佔了整年 300 場賽事的 84.7%,2005 年則是 245 次,佔了 81.7%,
乃因各球隊針對票房收入的多寡,將比賽的主場分配在這六個球場。
表3.3 球場代碼資料
本研究 球場名稱 球場代碼(S) 2004年整年
使用次數
2005年整年
使用次數 smin
s
max天母 1 28 28 24 30
新莊 2 70 71 70 73
新竹 3 17 21 15 30
台中 4 50 35 35 45
斗六 5 - 2 1 3
嘉義市 6 16 6 6 12
嘉義縣 7 2 5 2 6
台南 8 41 46 40 48
高雄市 9 2 8 2 10
高雄縣 10 56 58 50 60
屏東 11 9 7 6 10
花蓮 12 5 9 5 10
宜蘭 13 4 4 3 5
總計 300 300 259 342
smin:每座球場最少被使用的次數
s
max:每座球場最多被使用的次數資料來源:中華職棒大聯盟網頁[42]與本研究擬定
本研究根據前2年各個球隊所使用過的球場當作參考資料,當某兩個球隊在進行比 賽時,當主場為以下某球隊時,可選擇要安排的球場,如表3.4所示。職棒球隊都有其簡 稱,以下介紹球隊時,會以球隊簡稱來代表,如:兄弟象-象,興農牛-牛,統一獅-獅,
誠泰Cobras-誠,LaNew熊-熊,中信鯨-鯨。以象、誠、鯨這三隊來說,台北的新莊及天 母球場是它們主要會的使用球場;牛隊是台中球場;獅隊是台南球場;熊隊是澄清湖球 場。身為主場的球隊可以得到該場次全部的票房收入,因此各個球隊在安排球場時,會 考量本身的球迷人數、以及對手的球迷人數等因素做安排。
表3.4 球隊代碼資料與可安排之球場 球隊
代碼
(t)
球隊
名稱 球隊標誌 主場球隊(t)的球場集合(
s )
t 1 兄弟象 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 13}
2 興農
牛 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 13}
3 統一
獅 {1, 2, 4, 8, 9, 10}
4 誠泰
Cobras {1, 2, 3, 5, 7, 11, 12}
5 LaNew
熊 {10, 11}
6 中信
鯨 {1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 13}
對戰組合是由球隊間互相比賽所產生的對戰情形,6個球隊有15種對戰組合。目前 聯盟的賽制,是一整年分為上、下兩半季,一季十五週,一週4-3-3共十場的賽事,也就 是說一週的賽事必須使用6個球隊、3個對戰組合來完成,因此本研究著重對戰組合的設 定與使用。表3.5是對戰組合與四連戰相關代碼資料,對戰組合由1, 2, 3,…,15分別對應球 隊{1, 2}, {3, 1}, {1, 4},…, {5, 6},後面代表本週進行四連戰時下週可能的對戰代碼,15 個對戰組合到下週會只剩下6個對戰組合,乃由於同一球隊不可連續四連戰,會造成球 隊投手體力無法負荷的情況。
表3.5 對戰組合與四連戰相關代碼資料 比賽球隊
對戰組 合代碼
(m)
出賽隊伍(i, j) (客場i, 主場j)
客場 球隊
i
主場球隊
(收入球 隊)j
若本週進行四連戰則 下週可能的對戰代碼(
F )
m1 ( 1, 2 ) 象 牛 {10, 11, 12, 13, 14, 15}
2 ( 3, 1 ) 獅 象 {7, 8, 9, 13, 14, 15}
3 ( 1, 4 ) 象 誠 {6, 8, 9, 11, 12, 15}
4 ( 5, 1 ) 熊 象 {6, 7, 9, 10, 12, 14}
5 ( 1, 6 ) 象 鯨 {6, 7, 8, 10, 11, 13}
6 ( 3, 2 ) 獅 牛 {3, 4, 5, 13, 14, 15}
7 ( 2, 4 ) 牛 誠 {2, 4, 5, 11, 12, 15}
8 ( 5, 2 ) 熊 牛 {2, 3, 5, 10, 12, 14}
9 ( 2, 6 ) 牛 鯨 {2, 3, 4, 10, 11, 13}
10 ( 4, 3 ) 誠 獅 {1, 4, 5, 8, 9, 15}
11 ( 3, 5 ) 獅 熊 {1, 3, 5, 7, 9, 14}
12 ( 6, 3 ) 鯨 獅 {1, 3, 4, 7, 8, 13}
13 ( 4, 5 ) 誠 熊 {1, 2, 5, 6, 9, 12}
14 ( 6, 4 ) 鯨 誠 {1, 2, 4, 6, 8, 11}
15 ( 5, 6 ) 熊 鯨 {1, 2, 3, 6, 7, 10}
表3.6 是對戰組合與三連戰相關代碼資料,對戰組合由 1, 2, 3,…,15 分別對應球隊 代碼{1, 2}, {3, 1}, {1, 4},…, {5, 6},後面的代碼表示兩隊進行四連戰則其他 2 組三連 戰可能的對戰代碼,當m=1 時,代表象牛進行四連戰,而該週的 2 組三連戰可能的組 合有{10, 15 }、{11, 14}、{12, 13},其順序可以互相調換。
如:{四連戰, 三連戰, 三連戰}={1, 10, 15}、{1, 15, 10}、……、{1, 12, 13}。
表3.6 對戰組合與三連戰相關代碼資料 比賽球隊
對戰組 合代碼
(m)
出賽隊伍(i, j) (客場i, 主場j)
客場 球隊
i
主場球隊
(收入球 隊)j
兩隊進行四連戰則其他2組三 連戰可能的對戰代碼(
H )
m1 ( 1, 2 ) 象 牛 { (10, 15 )、(11, 14)、(12, 13) } 2 ( 3, 1 ) 獅 象 { (7, 15 )、(8, 14)、(9, 13) } 3 ( 1, 4 ) 象 誠 { (6, 15 )、(8, 12)、(9, 11) } 4 ( 5, 1 ) 熊 象 { (6, 14 )、(7, 12)、(9, 10) } 5 ( 1, 6 ) 象 鯨 { (6, 13 )、(7, 11)、(8, 10) } 6 ( 3, 2 ) 獅 牛 { (3, 15 )、(4, 14)、(5, 13) } 7 ( 2, 4 ) 牛 誠 { (2, 15 )、(4, 12)、(5, 11) } 8 ( 5, 2 ) 熊 牛 { (2, 14 )、(3, 12)、(5, 10) } 9 ( 2, 6 ) 牛 鯨 { (2, 13 )、(3, 11)、(4, 10) } 10 ( 4, 3 ) 誠 獅 { (1, 15 )、(4, 9)、(5, 8) } 11 ( 3, 5 ) 獅 熊 { (1, 14 )、(3, 9)、(5, 7) } 12 ( 6, 3 ) 鯨 獅 { (1, 13 )、(3, 8)、(4, 7) } 13 ( 4, 5 ) 誠 熊 { (1, 12 )、(2, 9)、(5, 6) } 14 ( 6, 4 ) 鯨 誠 { (1, 11 )、(2, 8)、(4, 6) } 15 ( 5, 6 ) 熊 鯨 { (1, 10 )、(2, 7)、(3, 6) }
定對戰組合時,與比賽日組合型態搭配,自動就滿足該限制。在主場數方面,本研究設 計對戰組合時,根據軟限制S1的要求,配合比賽日組合型態,擬將主場(j)分派給上 半季的型態A與下半季的型態B、C,而上半季的型態B、C及下半季的型態A以(i)為 主場,如此的話可讓每個球隊與其他五隊在上、下半季比賽的主場數為四或六場(滿足 S1)。每個對戰組合都會對應一組出賽隊伍,以15種對戰組合來看,恰安排在每一週1 個型態A四連戰,2個型態B三連戰,每一週剛好10場賽事。
表3.7 比賽日組合型態表
(一週) 一 二 三 四 五 六 日
型態A(四連戰) A A A A
型態B(三連戰) B B B
型態C(三連戰)
補 賽
用 C C C
A型四連戰代表四連戰的星期二、三、五、六。
B型三連戰代表三連戰的星期四、五、日。
C型三連戰代表三連戰的星期四、六、日。