Beter model, betere beslissing

6 mei 2011

Het in operations research gespecialiseerde Paragon te Haarlem is een van de winnaars van de prestigieuze Franz Edelman Award 2011. Het softwarebedrijf ontwikkelde de modelleringssoftware achter de gridmanagementapplicatie waarmee de Amerikaanse netbeheerder Midwest ISO in drie jaar tijd (2007 tot en met 2010) een cumulatieve besparing realiseerde van 2 à 3 miljard dollar, door snellere en doeltreffendere regievoering over elektriciteitsproductie in de geliberaliseerde elektriciteitsmarkt.

De Edelman Award, uitgereikt door SSRqs werelds grootste organisatie van Operations Research and Management Science (INFORMS), geldt als ‘de Oscar’ op het gebied van operations research en beoogt jaarlijks voorbeelden van succesvolle OR-toepassingen in het zonnetje te zetten. De jury beoordeelt projecten die uit tal van sectoren van de samenleving afkomstig kunnen zijn, onder meer op impact op de organisatie en innovatief gehalte.

Optimaal reageren
Midwest ISO is ‘operator’ van de geliberaliseerde elektriciteitsmarkt in het Midden-Westen van de Verenigde Staten. Het bedrijf zorgt dat producenten optimaal kunnen reageren op dagelijkse wisselingen in het volume en de geografische spreiding in de vraag. Het laat producenten van elektriciteit dagelijks weten welke units zij de volgende dag het beste kunnen inzetten (‘day ahead’-markt). En gegeven dat die units dan draaien, geeft Midwest ook nog eens elke vijf minuten door hoeveel elektriciteit ze moeten produceren. Verder houdt Midwest nog een aantal meer kwalitatieve zaken in de gaten, onder meer dat de frequentie van de geleverde elektriciteit netjes op 60 Hz blijft en dat er voldoende reserve-units beschikbaar zijn om eventueel wegvallen van productievoorzieningen of transmissielijnen op te vangen.

Om deze zogenoemde ancillary services mogelijk te maken, gebruikt Midwest een gridmanagementapplicatie van Alstom, die gebaseerd is op Paragons AIMMS-software. De kracht van Paragons AIMMS is volgens directeur Gijs Dullaert vooral gelegen in de ondersteuning die het programma biedt bij het ontwikkelen van de modellen die de te optimaliseren parameters en hun samenhang moeten representeren. Dat modelleren is echt werk voor lieden met een wiskundige achtergrond, die daarbij echter niet zonder input en feedback van de domeinexperts kunnen.

De verdienste van AIMMS zou zijn dat het de mogelijkheid biedt de te bespreken modellen te presenteren in een grafische vorm die, zonder concessies aan de wiskundige precisie, ook voor (in dit geval) energiemarktdeskundigen inzichtelijk is. Vooral in situaties waar het te modelleren probleem nog niet helemaal duidelijk is, maakt AIMMS het mogelijk met meerdere formuleringen te experimenteren. Daardoor komen nieuwe modellen sneller en efficiënter ter tafel en is de drempel voor het aanpassen en onderhouden van bestaande modellen laag.

Miljoenen variabelen en constraints
Belangrijk is ook dat de inzichtelijkheid van de modellen wordt bereikt, zonder concessies aan de ‘efficiëntie’ van de modellen, die bepalend is voor de rekentijd die de zogeheten solver-software nodig heeft om (bij een gegeven processorvermogen) het model te evalueren. Zo’n model kan miljoenen variabelen en constraints bevatten. In het geval van Midwest zijn bijvoorbeeld zo’n 3 miljoen continue variabelen, 450.000 binaire variabelen en 4 miljoen constraints in het spel.

Paragon, dat nog steeds volledig in handen is van management en medewerkers, werd eind jaren tachtig opgezet door de toenmalige wiskundeprof Johan Bisschop van de Universiteit Twente. Deze zag in dat vertaling van de abstracte wiskunde naar de pragmatiek van het bedrijfsleven een nagenoeg onontgonnen gebied was.

AIMMS is behalve in de gridmanagementapplicatie van Alstom in tal van andere bedrijfsapplicaties ingepast, onder meer bij Shell, Exxon en Heineken. De afgelopen jaren heeft onder meer de economische recessie veel bedrijven doen inzien dat grote veranderingen in marktverhoudingen een ‘fact of business’ zijn en dat het aanpassingsvermogen van het bedrijf mede wordt bepaald door het aanpassingsvermogen van de besturingsmodellen waarop operationele beslissingen worden gebaseerd. Wat uiteraard koren op de molen is van Paragon, dat in essentie ‘modelleerbaarheid’ verkoopt. Maar volgens vicepresident Product Strategy Gertjan de Lange speelt ook het voortschrijdend inzicht in business analytics een rol. Die discipline is traditioneel sterk gericht op het analyseren van de wijze waarop complexe parameters van markten en bedrijfsvoering samenhangen en op elkaar inwerken. “Je zou kunnen zeggen ‘het maken van beschrijvende – of voorspellende – modellen van de zakelijke werkelijkheid’. Maar het wordt steeds duidelijker dat je op dergelijke beschrijvende modellen lang niet altijd snel en eenduidig beslissingen kunt baseren. Er is ook nog iets nodig wat die beschrijvende modellen vertaalt in modellen die kunnen zeggen hoe te handelen als dit of dat verandert. En dat is waar AIMMS om de hoek komt”, legt De Lange uit.

De verdere verfijning van de technologie vindt plaats in Haarlem, maar voor verkoop en support beschikt Paragon over vestigingen in de Verenigde Staten en Singapore. De meesten van de bijna dertig medewerkers hebben een wiskundige achtergrond. De ontwikkeling van AIMS-applicaties en inpassingen van de AIMMS in bedrijfstoepassingen – veelal maatwerk, maar soms ook SAP of Oracle – wordt overgelaten aan de klant of aan partners, zoals Ortec, CQM en Outperform.

MedSpace: ‘Roosteren-as-a-Service’

Een nieuwe toepassing van Paragons AIMMS-software in de zorgsector gaat over enkele weken online op www.medspace.nl; een SaaS-applicatie waarop maatschappen in de medische sector hun dienstroosters kunnen plannen. De site bestaat al een jaar of vijf, maar faciliteerde de planningstaak tot dusverre slechts door dataopslag, visualisatie en verificatie van menselijke planbeslissingen. En dat zijn lastige en tijdrovende beslissingen, want het gaat om het vinden van een eerlijke en functioneel werkende verdeling van inzet als nachtdienstdoende specialist of als achterwacht voor een specifieke deelspecialisme. Daarbij moet niet alleen rekening worden gehouden met verschillen in zwaarte van de diverse rollen, maar ook met de reguliere inzet overdag. Want wie nachtdienst heeft gedraaid kan niet de volgende morgen opereren of fris en alert spreekuur houden op de poli.

Uiteindelijk is de complexiteit van de planning zodanig dat het opstellen van een dienstrooster voor een gemiddelde maatschap, met zo tussen de vijftien en twintig specialisten, al gauw meer dan een uur werk is. En dat karwei moet minstens eenmaal per kwartaal worden uitgevoerd. Invoeging van AIMMS zou dat tijdsbeslag kunnen terugbrengen naar enkele minuten per planning. Daarenboven zal het ook betere roosters opleveren.

MedSpace.nl is een activiteit van MedWeb, dat nog diverse andere activiteiten ontplooit rond internet en artsen, zoals een vacaturesite, e-learning en websitebouw. MedSpace.nl wordt op dit moment gebruikt door zo’n honderd maatschappen. Directeur Jan Pieter Gallas verwacht dat automatisering van de roostertaak een flinke toestroom van nieuwe klanten gaat opleveren. Van een tiental prospects weet hij dat men in zal stappen als de automatische planning eenmaal werkt. De implementatie en configuratie van AIMMS op MedSpace.nl wordt begeleid door de TU Eindhoven, en is nu in de testfase.

Het hele project is begroot op omstreeks 75.000 euro. Gallas verwacht een terugverdientijd van omstreeks drie jaar.

 
Lees het hele artikel
Je kunt dit artikel lezen nadat je bent ingelogd. Ben je nieuw bij AG Connect, registreer je dan gratis!

Registreren

  • Direct toegang tot AGConnect.nl
  • Dagelijks een AGConnect nieuwsbrief
  • 30 dagen onbeperkte toegang tot AGConnect.nl

Ben je abonnee, maar heb je nog geen account? Neem contact met ons op!