بهینه‌سازی دو مرحله‌ای زمان‌بندی و تخصیص داوران در مسابقات فوتبال بر اساس معیارهای عدالت

نوع مقاله : یادداشت فنی

نویسندگان

1 مهندسی صنایع دانشگاه صنعتی شریف

2 صنایع، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

10.24200/j65.2025.67488.2446

چکیده

در این مطالعه، یک مدل ریاضی دو مرحله‌ای برای زمان‌بندی رقابت‌های لیگ‌های فوتبال ارائه شده است که هدف آن برگزاری منظم و عادلانه مسابقات است. در مرحله اول، ترتیب برگزاری بازی‌ها، تعیین میزبان-مهمان هر مسابقه و تخصیص داوران به منظور تضمین عدالت در برگزاری مسابقه‌ها با رعایت محدودیت‌های مختلف مانند رعایت تناوب میزبان- میهمان بودن تیم‌ها و عدم تقابل یک تیم ضعیف با دو تیم قوی در دو هفته متوالی مشخص می‌شود. در مرحله دوم، بر اساس نتایج مرحله اول، زمان‌بندی دقیق مسابقات شامل روز و ساعت برگزاری هر بازی تعیین می‌گردد. اصلی‌ترین نوآوری این پژوهش، اجرای تصمیمات در دو مرحله و در نظر گرفتن محدودیت‌های دنیای واقعی شامل سطح تجربه داوران، تعادل در داوری بازی‌ها و فاصله حداقل سه روز بین بازی‌های یک تیم است. با استفاده از مدل پیشنهادی می‌توان زمان‌بندی بهینه برگزاری رقابت‌ها تا شش تیم و هشت داور در دوره زمانی 10 هفته‌ای را ارائه کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Two-stage optimization of scheduling and referee assignment in football competitions based on fairness criteria

نویسندگان [English]

  • maryam radman 1
  • hesam ayat 2
1 Industrial Engineering Department, Sharif, University of Technology
2 Department of Industrial Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, a two-stage mathematical model is proposed for scheduling football league competitions with the primary goal of organizing matches in a fair and orderly manner. In the first stage, the sequence of matches, the assignment of home and away teams, and the allocation of referees are determined by considering various constraints to ensure justice in the competition. These constraints include alternating home and away match for each team, preventing a weak team from playing against two strong teams in consecutive weeks, and others aimed at promoting fairness. Subsequently, in the second stage, the exact scheduling of each match, specifying the day and time, is determined based on the outcomes of the first stage. The main innovation of this research is the stepwise decision-making process, which not only separates the determination of match sequence and exact timing but also incorporates practical constraints such as referee experience level, balancing the number of games officiated by each referee, and ensuring a minimum three-day interval between games for any team. Using the proposed model, it is possible to develop an optimal schedule for up to 6 teams and 8 referees over a 10-week period, and to conduct comprehensive analysis of the results. The results of the sensitivity analysis on the number of strong and weak referees indicate that when the number of both groups is equal, the smallest deviation from fairness-oriented criteria is observed. As the disparity between the sizes of these two groups increases (assuming the total number of referees remains constant), the deviation also increases. Overall, this model offers a practical and effective solution for fair scheduling and referee assignment in football leagues by integrating real-world requirements and fairness criteria into a comprehensive optimization framework, which can be adapted to various league sizes and complexities to ensure balanced and equitable competition.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sports scheduling
  • Referee assignment
  • Integer programming
  • Football league scheduling
  • Fairness