Project Portfolio Management Using Different Scheduling Algorithms: A Comparative Study Between Round Robin, a Greedy Scheduler and Branch and Bound
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Projektportföljstyrning med hjälp av olika schemaläggningsalgoritmer : En jämförelse mellan Round Robin, en girig algoritm och Branch and Bound (Swedish)
Abstract [en]
The Swedish power grid needs expansion. This is partly due to the transition of industries and the transport sector from fossil fuels to electricity. Additionally, Sweden has one of the oldest power system in the world, with significant parts requiring rebuilding, restoration, or repair. To address these needs, the Swedish Transmission System Operator (TSO), Svenska kraftnät, has planned numerous projects. These projects, organized in a project portfolio, compete for limited resources. Since it is impossible to execute all projects simultaneously, some must be postponed. Prioritizing which project should receive resources and which should be delayed is a complex task. Depending on the portfolio´s size, there can be millions of ways to allocate resources and schedule projects. Therefore, scheduling algorithms are essential.
A wide range of scheduling algorithms are used in many industries today for Project Portfolio Management (PPM). The thesis aimed to evaluate three well-known scheduling algorithms, with different levels of complexity, in terms of their ability to allocate resources effectively. The three scheduling algorithms implemented were Round Robin, a Greedy Scheduler, and, Branch and Bound. Scenarios with several resource-constrained portfolios were simulated, and the implemented algorithms were used to try to find ways to postpone the projects, to balance the resources while minimizing the overall negative impact that can occur when a project is postponed to a later date. The results indicated that the Branch and Bound algorithm more frequently found a way to schedule the portfolio that minimized the negative impact of postponement compared to the other algorithms. Similarly, the Greedy Scheduler was better than Round Robin. However, the implemented Branch and Bound algorithm took longer to run, for lager portfolios.
Abstract [sv]
Sveriges transmissionsnät behöver utvecklas. Det beror till stor del på att industrier och transportsektorn elektrifieras, I och med omställningen till fossilfri energi. Utöver detta har Sverige ett av de äldsta transmissionsnäten i världen, som till stor del behöver byggas ut. Systemansvarig för förvaltningen och utbyggnaden av Sveriges transmissionsnät är Svensk kraftnät, som i dagsläget har många planerade projekt. Dessa planerade projekt finns i en portfölj och konkurrerar på samma begränsade resurser. Då projekten inte kan utföras samtidigt behöver vissa senareläggas. Det är inte alltid lätt att veta vilka projekt som ska prioriteras och tilldelas resurser, och vilka projekt som ska förskjutas. Beroende på storleken av portföljen kan det finnas flera miljoner sätt att tilldela resurser och schemalägga projekten. Det är just därför schemaläggningsalgoritmer behöver användas.
Det finns många olika typer av schemaläggningsalgoritmer som används av industrier idag för projektportföljhantering. Målet med det här arbetet var att utvärdera tre olika schemaläggningsalgoritmer, utifrån deras förmåga att effektivt allokera resurser. De tre schemaläggningsalgoritmer som implementerades var Round Robin, en girig algoritm och Branch and Bound. Utfall med olika portföljer simulerades, och schemaläggningsalgoritmerna applicerades på dessa utfall för att balansera resurserna och minimera de negativa konsekvenserna som kan inträffa när projekten förskjuts. Resultaten indikerade att Branche and Bound kunde oftare, jämfört med de tåv andra algoritmerna, schemalägga de simulerade portföljen, på ett sätt som minimerade de negativa konsekvenserna av projektförskjutningar. Den giriga algoritmen var även den bättre än Round Robin. Resultat visade dock att den implementerade algoritmen Branch and Bound to för lång till att simulera.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 61
Series
TRITA-EECS-EX ; 2024:785
Keywords [en]
Project Portfolio, Management, Prioritization, Resource management, Round-Robin, Iterative algorithms, Branch and Bound, Greedy Scheduler
Keywords [sv]
Projektportföljstyrning, prioriteringar, resurshantering, schemaläggningsalgoritmer, girig algoritm
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-361135OAI: oai:DiVA.org:kth-361135DiVA, id: diva2:1944086
External cooperation
Svenska Kraftnät
Supervisors
Examiners
2025-03-142025-03-122025-03-14Bibliographically approved