stringtranslate.com

Проблема с расписанием работы медсестер

Задача составления расписания медсестер ( NSP ), также называемая задачей составления расписания медсестер ( NRP ), представляет собой задачу исследования операций по поиску оптимального способа назначения медсестер на смены, как правило, с набором жестких ограничений , которым должны следовать все допустимые решения, и набором мягких ограничений, которые определяют относительное качество допустимых решений. [1] Решения задачи составления расписания медсестер могут быть применены к задачам составления расписания с ограничениями в других областях. [2] [3]

Хотя исследования в области компьютерного планирования работы сотрудников восходят к 1950-м годам, [4] задача планирования работы медсестер в ее нынешнем виде была представлена ​​в двух параллельных публикациях в 1976 году. [5] [6] Известно, что она имеет NP-трудную сложность. [1]

Общее описание

Проблема составления графика работы медсестер включает в себя назначение смен и отпусков для медсестер . У каждой медсестры есть свои собственные желания и ограничения, как и у больницы. Проблема описывается как поиск графика, который и учитывает ограничения медсестер, и выполняет цели больницы. Традиционно медсестра может работать в 3 смены, поскольку сестринское дело — это сменная работа :

В этой проблеме мы должны искать решение, удовлетворяющее как можно большему числу пожеланий, не ставя под угрозу потребности больницы.

Ограничения

Существует два типа ограничений:

Вот некоторые примеры ограничений:

Жесткие ограничения обычно включают спецификацию смен (например, утро, день и ночь), то, что каждая медсестра должна работать не более одной смены в день, и что все пациенты должны иметь сестринское покрытие. [1] Различия в квалификации между медсестрами также создают жесткие ограничения. [7] Мягкие ограничения могут включать минимальное и максимальное количество смен, назначенных данной медсестре в данную неделю, количество часов, отработанных в неделю, количество дней, отработанных подряд, количество выходных подряд и т. д. [1] Предпочтения смен отдельных медсестер могут рассматриваться как мягкое ограничение, [8] или как жесткое ограничение. [9]

Решения

Решения проблемы используют различные методы, включая как математически точные решения [8], так и различные эвристические решения с использованием декомпозиции , [10] параллельных вычислений , [10] [11] стохастической оптимизации , [1] генетических алгоритмов , [8] оптимизации колоний , [8] имитации отжига , [8] квантового отжига [12] поиска с запретами , [8] и спуска по координатам . [11] [13]

Берк и др . (2004) [14] обобщили современное состояние академических исследований проблемы составления расписания медсестер, включая краткие введения к различным опубликованным в то время решениям.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcde Солос, Иоаннис; Тассопулос, Иоаннис; Белигианнис, Григориос (21 мая 2013 г.). "Универсальный подход с двухфазной стохастической переменной окрестностью для эффективного решения проблемы составления расписания медсестер". Алгоритмы . 6 (2): 278–308. doi : 10.3390/a6020278 .
  2. ^ Айкелин, Уве; Доусленд, Кэтрин А. (2004). «Косвенный генетический алгоритм для задачи планирования работы медсестер». Computers & Operations Research . 31 (5): 761–778. arXiv : 0803.2969 . doi : 10.1016/s0305-0548(03)00034-0. S2CID  8772185.
  3. ^ Beddoe, Gareth; Petrovic, Sanja (2003). "A novel approach to find fasible solutions to personnel rostering problems" (PDF) . Саванна, Джорджия: Труды 14-й ежегодной конференции Общества управления производством и эксплуатацией: 1–13. Архивировано из оригинала (PDF) 29 августа 2017 г. . Получено 20 марта 2014 г. . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  4. ^ Бейли, Норман Т.Дж. (1956). «Статистика в планировании и проектировании больниц». Журнал Королевского статистического общества, серия C: прикладная статистика . 5 (3). Oxford University Press: 146–157. doi : 10.2307/2985416. JSTOR  2985416. Получено 14 декабря 2023 г.
  5. ^ Миллер, Холмс Э.; Пирскалла, Уильям П.; Рат, Гюстав Дж. (1976). «Планирование работы медсестер с использованием математического программирования». Исследование операций . 24 (5). ИНФОРМАЦИЯ: 857–870. doi :10.1287/opre.24.5.857 . Получено 14 декабря 2023 г.
  6. ^ Уорнер, Д. Майкл (1976). «Планирование сестринского персонала в соответствии с предпочтениями медсестер: подход математического программирования». Исследование операций . 24 (5). ИНФОРМАЦИЯ: 842–856. doi :10.1287/opre.24.5.842 . Получено 14 декабря 2023 г.
  7. ^ Айкелин, Уве; Уайт, Пол (2004). «Создание лучших алгоритмов планирования работы медсестер». Annals of Operations Research . 128 (1–4): 159–177. arXiv : 0803.2967 . doi : 10.1023/b:anor.0000019103.31340.a6. S2CID  14983974.
  8. ^ abcdef Гудман, Мелисса Д.; Доусленд, Кэтрин А.; Томпсон, Джонатан М. (2007). «Гибрид захвата-рюкзака для задачи планирования работы медсестры» (PDF) . Журнал эвристики . 15 (4). Springer: 351–379. doi :10.1007/s10732-007-9066-7. S2CID  8784023 . Получено 20 июня 2020 г. .
  9. ^ Уинстенли, Грэм. «Гибридный подход к планированию персонала: инструмент распределения работы персонала (SWAT)» (PDF) . Брайтон: Школа вычислительной техники, инженерии и математики Брайтонского университета : 1–12. Архивировано из оригинала (PDF) 20 марта 2014 г. . Получено 20 марта 2014 г. . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  10. ^ ab Lagatie, Ruben; Haspeslagh, Stefaan; De Causmaecker, Patrick (2009). "Протоколы переговоров для распределенного составления списка медсестер" (PDF) . Eindhoven University of Technology Department of Computer Science. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. . Получено 14 февраля 2014 г. . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  11. ^ аб Боймелт, Зденек; Дворжак, Ян; Щуха, Пржемысл; Ханзалек, Зденек (2016). «Новый подход к переназначению медсестер на основе параллельного алгоритма». Европейский журнал операционных исследований . 251 (2). Эльзевир: 624–639. дои : 10.1016/j.ejor.2015.11.022.
  12. ^ Хамбл, Трэвис С.; Накамура, Юма; Икеда, Казуки (2019-04-27). «Применение квантового отжига к проблеме планирования работы медсестер». Scientific Reports . 9 (1): 12837. arXiv : 1904.12139 . Bibcode :2019NatSR...912837I. doi :10.1038/s41598-019-49172-3. PMC 6731278 . PMID  31492936. 
  13. ^ Августин, Лиззи; Фаер, Морган; Кавунцис, Андреас; Патель, Рима (15 декабря 2009 г.). «Краткое исследование проблемы планирования работы медсестер (NSP)» (PDF) . Питтсбург: Школа компьютерных наук Карнеги-Меллона : 1–11 . Получено 20 марта 2014 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  14. ^ Берк, Эдмунд; Де Каусмекер, Патрик; Берге, Привет Ванден; Ван Ландегем, Хендрик (2004). «Состояние реестра медицинских сестер». Журнал планирования . 7 (6): 441–499. doi :10.1023/B:JOSH.0000046076.75950.0b. S2CID  10537343 . Проверено 10 января 2016 г.

Внешние ссылки