護(hù)士排班問(wèn)題——管理系統(tǒng)建模與優(yōu)化作業(yè)-展示頁(yè)
2025-04-03 02:29本頁(yè)面
【正文】 源的資源緊缺和護(hù)士短缺以及護(hù)士自身的潛在需求,迫切需要實(shí)現(xiàn)信息化的護(hù)士排班系統(tǒng),從而有效的改善護(hù)士的管理和工作狀況,整合醫(yī)院的資源優(yōu)勢(shì),更好的為患者服務(wù),有效改善醫(yī)患關(guān)系,促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。而國(guó)內(nèi)護(hù)士排班問(wèn)題研究起步較晚，主要是按功能模式和整體護(hù)理模式排班，按固定、彈性、“三班制”、APN”排班，護(hù)士自我排班等簡(jiǎn)單手工排班模式[16]，而定量排班的ILP模型的約束條件并未考慮“APN”等機(jī)制和排班公平性等，難以綜合考慮以病人的需要為中心、互補(bǔ)增值、均衡平等、穩(wěn)定機(jī)制、人性化原則，故缺乏一套有效的模型優(yōu)化機(jī)制。在目前護(hù)理工作量大、應(yīng)急性險(xiǎn)強(qiáng)、不規(guī)則輪班，傳統(tǒng)的單一的簡(jiǎn)單排班模式的情況下，由于醫(yī)院存在控制成本的壓力，造成了醫(yī)院和護(hù)士的利益沖突和目標(biāo)差異，為更好的調(diào)高護(hù)理質(zhì)量、降低醫(yī)院護(hù)理成本，需要建立一個(gè)完整的帶有勞動(dòng)法規(guī)約束和滿足護(hù)士自身需求的護(hù)士排班模型以及護(hù)士排班算法。我國(guó)護(hù)士長(zhǎng)期處于特殊的環(huán)境氛圍和接待各種病情的患者，并承受超負(fù)荷的工作和長(zhǎng)期緊張腦力勞動(dòng)、不規(guī)則的排班等護(hù)理狀況，它將直接影響護(hù)士的身心健康，影響工作質(zhì)量，造成護(hù)患關(guān)系的緊張[2]。管理系統(tǒng)建模與優(yōu)化期末作業(yè)護(hù)士排班問(wèn)題專業(yè)：管理科學(xué)與工程時(shí)間：2015年1月 目錄1 案例背景 22 研究現(xiàn)狀 23 案例模型 2 護(hù)士排班問(wèn)題 2 護(hù)士排班模型 24 護(hù)士排班算法 2 整數(shù)規(guī)劃 2 模擬退火算法 2 整數(shù)規(guī)劃與模擬退火混合算法 25 案例計(jì)算與分析 2 案例數(shù)據(jù) 2 分支界定法計(jì)算結(jié)果 2 模擬退火算法仿真結(jié)果 2 分支界定與模擬退火算法混合仿真結(jié)果 26 結(jié)論 2參考文獻(xiàn) 2研究背景及現(xiàn)狀護(hù)士排班問(wèn)題1 案例背景護(hù)理工作是整個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生工作的重要組成部分，在醫(yī)療實(shí)踐中擔(dān)負(fù)著特殊的工作和任務(wù)，是整個(gè)醫(yī)院開(kāi)展醫(yī)療服務(wù)的運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)。目前各國(guó)護(hù)士短缺嚴(yán)重，已引起了國(guó)外護(hù)理管理的高度重視[1]?？茖W(xué)管理護(hù)理資源，有效控制醫(yī)院護(hù)理成本預(yù)算和提升患者滿意度是目前研究的熱點(diǎn)課題[3]。護(hù)士排班問(wèn)題主要是指在現(xiàn)有醫(yī)療資源的約束條件下，從醫(yī)院的護(hù)理成本、護(hù)士的滿意度、班次的偏好、降低護(hù)士工作壓力和改善護(hù)士身心健康等方面，編制出科學(xué)的排班表，從而有效改善排班表的質(zhì)量和提升護(hù)理工作的滿意度和社會(huì)形象[4]2 研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)護(hù)士排班問(wèn)題的研究起步較早，護(hù)士排班問(wèn)題已經(jīng)被臨床研究機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)方面研究多達(dá)40余年了，護(hù)士排班問(wèn)題是建立在一系列的勞動(dòng)法規(guī)和班次需求約束下的復(fù)雜組合優(yōu)化問(wèn)題，屬于NP問(wèn)題[5,6,7]，目前可行的主要技術(shù)是數(shù)學(xué)規(guī)劃[8,9,10,11,12]和啟發(fā)式算法[13,14,15]以及傳統(tǒng)數(shù)學(xué)規(guī)劃和啟發(fā)式算法的融合技術(shù)，但是國(guó)外的勞動(dòng)法規(guī)與護(hù)士工作狀況與國(guó)內(nèi)完全不同，模型和約束條件與國(guó)內(nèi)存在明顯的差異。由于一系列約束條件和護(hù)士的偏好,整個(gè)護(hù)士排班模型是復(fù)雜的組合優(yōu)化問(wèn)題,比TSP問(wèn)題更難的NP問(wèn)題,解決此問(wèn)題能有效推動(dòng)調(diào)度算法的改進(jìn)。案例模型3 案例模型 護(hù)士排班問(wèn)題護(hù)士排班問(wèn)題是一種滿足系列勞動(dòng)法規(guī)和班次約束的護(hù)理資源最優(yōu)分配問(wèn)題。護(hù)士排班問(wèn)題的目標(biāo)就是在一個(gè)排班周期內(nèi)(一周或一月)，滿足一系列勞動(dòng)約束和醫(yī)院資源需求的約束，使得整個(gè)醫(yī)院的護(hù)理成本最小化和護(hù)士工作的滿意度最高。（2）護(hù)士的自身的要求要盡量去滿足，這對(duì)于護(hù)士排班問(wèn)題的研究是很重要的。那些實(shí)習(xí)和兼職的護(hù)士可以實(shí)行排班后，根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整到護(hù)士排班表中。APN”時(shí)間制，即每天平均分為3個(gè)班次:其中A班(8:0016:00),P班（16:000:00),N班(0:008:00}，若將“休班”定義為R(rest)班，那么護(hù)士的排班主要指A班、P班、N班和R班。強(qiáng)約束條件(Hard Constraint,HC)是在我國(guó)任何醫(yī)院的護(hù)士排班環(huán)境中都必須滿足的約束條件，否則整個(gè)排班表就不可行。HC2: 任何一個(gè)班次(A班、P班和N班)的護(hù)士數(shù)不低于實(shí)際需求量。HC4: 任何護(hù)士在相鄰2天的班次不能連續(xù)(若第1天排N班，則第2天不能排A班)。HC6: 在一個(gè)排班周期內(nèi)，每位護(hù)士的最短工作班次不能少于規(guī)定的下限。HC8: 在一個(gè)排班周期內(nèi)，每位護(hù)士的最長(zhǎng)連續(xù)班次不能超過(guò)規(guī)定的上限。SC2:不對(duì)某個(gè)護(hù)士特殊照顧A班。旨在降低醫(yī)院的護(hù)理運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)有效降低護(hù)士工作壓力，讓護(hù)士更好的處理好工作、生活和家庭的關(guān)系、從而提高醫(yī)院的護(hù)理工作效率。 T=1,2,…J 表示一個(gè)排班周期內(nèi)的天數(shù)集合。m表示在一個(gè)排班周期內(nèi)，每位護(hù)士的最長(zhǎng)工作時(shí)間。n1表示在一個(gè)排班周期內(nèi)，每位護(hù)士連續(xù)夜班的最長(zhǎng)時(shí)間。cijk表示第i位護(hù)士在第j天選擇第k個(gè)班次工作的工資等級(jí)，記為cijk={1,2,3,4,5}。pik表示第i位護(hù)士對(duì)第k個(gè)班次的工作滿意度，記為pik={1(非常不滿意),2(不滿意)，3(一般),4(滿意)，5(非常滿意)}。 qi=1, 中級(jí)及以上職稱0， 其他 λ1表示工資成本權(quán)重系數(shù)，其中凡λ1∈[0,1]?；谏鲜龆x的參數(shù)，我們建立如下護(hù)士排班模型:min F(x)=[f1x,f2(x)] (31)其中f1x=i=1nj=1Jk=14cijkxijk (32)f2x=i=1nj=1Jk=14pikxijk (33). HC1:1≤i=1nqixij1≤2 , 1≤i=1nqixij2≤2 ?i∈I, ?j∈T (34) HC2:i=1nxijk≥djk ?j∈T, k∈{1,2,3} (35) HC3:k=14xijk=1 ?i∈I, ?j∈T (36) HC4:xij3+xi(j+1)1≤1 ?i∈I, ?j∈T
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