서론
조직 운영에서 근무 스케줄 작성은 매우 중요한 업무입니다. 특히 교대 근무나 인력이 제한된 환경에서는 모든 직원이 공평하게 배정되고, 법적 근로 조건을 충족해야 하며, 동시에 현장 운영에 필요한 인원도 확보해야 합니다. 그러나 다양한 조건을 동시에 고려하다 보면 단순히 표를 수작업으로 작성하는 방식은 비효율적이고 오류 가능성이 큽니다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 도구가 바로 Excel Solver입니다. Solver는 선형계획법과 같은 최적화 알고리즘을 사용하여 특정 목적을 달성하면서 여러 제약 조건을 동시에 만족하는 해를 구할 수 있도록 도와줍니다. 이를 근무 스케줄 작성에 적용하면, 복잡한 조건을 자동으로 고려해 효율적이고 공정한 근무표를 생성할 수 있습니다.
본론
근무 스케줄 최적화를 위해서는 먼저 문제를 수식화해야 합니다. 예를 들어 직원 A, B, C가 있고, 주 5일 동안 근무를 배정한다고 가정합시다. 각 직원은 하루에 최대 1교대만 가능하고, 주 3회 이상 근무해야 하며, 매일 최소 2명의 직원이 배정되어야 한다는 조건이 있다고 하겠습니다. 이때 목표는 '근무 횟수의 균형'을 맞추는 것이라고 설정할 수 있습니다.
Excel에서 이를 구현하려면 먼저 행렬 구조를 설계합니다. 행은 날짜와 교대 시간을, 열은 직원을 배치해 ‘근무 여부(0 또는 1)’를 기록합니다. 이어서 목적 함수는 직원별 근무 횟수의 차이를 최소화하는 식으로 설정할 수 있습니다. 예를 들어 =SUMXMY2(직원별_근무횟수, 평균근무횟수) 형태로 불균형을 수치화합니다.
그 다음, 제약 조건을 Solver에 설정합니다.
1) 각 셀 값은 0 또는 1만 가능하도록 이진 변수 제약을 둡니다.
2) 하루 한 직원은 최대 1교대만 배정되도록 행 단위 합계를 1 이하로 설정합니다.
3) 각 직원은 주당 최소 근무 횟수를 충족해야 하므로 열 단위 합계 제약을 설정합니다.
4) 특정 날에는 최소 인원이 필요하다면, 해당 날짜의 합계가 조건 이상이 되도록 합니다.
이렇게 제약 조건을 입력한 뒤 Solver를 실행하면, 자동으로 조건을 만족하는 최적의 근무표를 산출합니다.
실무에서는 이 방법을 확장해 '야간 근무 연속 제한', '주말 근무 균형', '특정 직원의 휴가 일정 반영' 등 다양한 조건을 추가할 수 있습니다. Solver는 이러한 복합 조건을 동시에 고려할 수 있으므로, 복잡한 스케줄링 문제에도 적합합니다. 다만 제약 조건이 많아지면 계산 속도가 느려질 수 있으므로, 불필요한 조건은 줄이고 핵심 조건 위주로 설정하는 것이 효율적입니다.
적용 사례를 들면, 병원에서는 간호사 교대 근무표 작성에 Solver를 사용해 법정 근무 시간 준수와 인력 균형을 동시에 달성할 수 있습니다. 제조업 공장에서는 설비 운영을 위한 교대 인원을 효율적으로 배분할 수 있고, 서비스 업종에서는 주말과 평일 근무를 공정하게 분배할 수 있습니다. 이처럼 Excel Solver는 다양한 산업 현장에서 인력 배치를 최적화하는 데 실질적인 도움을 줍니다.
결론
근무 스케줄 작성은 단순한 표 작성이 아니라, 공정성과 효율성을 동시에 고려해야 하는 복잡한 문제입니다. Excel Solver를 활용하면 수학적 최적화 기법을 바탕으로 다양한 제약 조건을 충족하는 근무표를 자동으로 생성할 수 있습니다. 이를 통해 관리자 입장에서는 시간과 노력을 절약할 수 있고, 직원 입장에서는 균형 잡힌 배정을 받을 수 있어 만족도가 높아집니다. 앞으로 근무 스케줄링 업무를 체계적으로 개선하고 싶다면 Excel Solver를 적극적으로 활용해 보시기 바랍니다.