Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Задача планирования медсестер ( NSP ), также называемая проблемой составления списков медсестер ( NRP ), представляет собой проблему исследования операций по поиску оптимального способа распределения медсестер по сменам, обычно с набором жестких ограничений, которым должны следовать все действительные решения, набор мягких ограничений, которые определяют относительное качество допустимых решений. [1] Решения задачи планирования медсестер могут быть применены к задачам планирования с ограничениями в других областях. [2] [3]

Задача планирования медсестер изучалась еще до 1969 г. [4] и, как известно, имеет NP-трудную сложность. [1]

Общее описание [ править ]

Проблема расписания медсестер включает в себя распределение медсестер смен и отпусков . У каждой медсестры свои пожелания и ограничения, как и у больницы. Проблема описывается как нахождение графика, учитывающего ограничения медсестер и выполняющего задачи больницы. Условно медсестра может работать в 3 смены, потому что медсестра - это посменная работа :

  • дневная смена
  • ночная смена
  • поздняя ночная смена

В этой проблеме мы должны искать решение, удовлетворяющее как можно больше желаний, но не ставящее под угрозу потребности больницы.

Ограничения [ править ]

Есть два типа ограничений:

  • жесткие ограничения: если это ограничение не выполняется, то все расписание недействительно.
  • мягкие ограничения: желательно, чтобы эти ограничения выполнялись, но их несоблюдение не делает расписание недействительным.

Вот некоторые примеры ограничений:

  • Медсестра не работает в дневную, ночную и ночную смены в один и тот же день (по понятным причинам).
  • Медсестра может уехать в отпуск и в это время не будет работать посменно.
  • Медсестра не работает в ночную смену, а на следующий день - в дневную.
  • Две медсестры не любят друг друга и из-за этого не могут работать в одну смену.
  • Одна медсестра ленива и должна работать в паре с работягой.
  • Для смены требуется дежурная медсестра .

Жесткие ограничения обычно включают определение смен (например, утром, днем ​​и ночью), что каждая медсестра должна работать не более одной смены в день и что все пациенты должны иметь медицинское страхование. [1] Различия в квалификации медсестер также создают серьезные ограничения. [5] Мягкие ограничения могут включать минимальное и максимальное количество смен, назначенных данной медсестре в данную неделю, количество рабочих часов в неделю, количество дней, отработанных последовательно, количество выходных дней подряд и т. Д. [1] Сменные предпочтения отдельных медсестер можно рассматривать как мягкое ограничение [6] или жесткое ограничение. [7]

Решения [ править ]

Для решения проблемы используются различные методы, включая как математически точные решения [6], так и различные эвристические решения с использованием декомпозиции , [4] параллельные вычисления , [4] [8] стохастическая оптимизация , [1] генетические алгоритмы , [6 ] оптимизация колонии , [6] имитация отжига , [6] квантовый отжиг, [9] поиск табу , [6] и координатный спуск . [8] [10]

Burke et al . (2004) [11] резюмировали состояние академических исследований проблемы включения медсестер, включая краткое введение различных опубликованных на тот момент решений.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Соло, Иоаннис; Тассопулос, Иоаннис; Белигианнис, Григориос (21 мая 2013 г.). «Общий двухфазный стохастический подход с переменным окружением для эффективного решения проблемы набора медсестер» . Алгоритмы . 6 (2): 278–308. DOI : 10.3390 / a6020278 .
  2. ^ Aickelin, Уве; Доусленд, Кэтрин А. (2004). «Косвенный генетический алгоритм для проблемы планирования медсестер». Компьютеры и исследования операций . 31 (5): 761–778. arXiv : 0803.2969 . DOI : 10.1016 / s0305-0548 (03) 00034-0 .
  3. ^ Беддо, Гарет; Петрович, Саня (2003). «Новый подход к поиску реальных решений проблем с составлением кадров» (PDF) . Саванна, Джорджия: Материалы 14-й ежегодной конференции Общества управления производством и операциями: 1–13 . Проверено 20 марта 2014 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  4. ^ a b c Лагати, Рубен; Хаспеслаг, Стефаан; Де Causmaecker, Патрик (2009). «Протоколы переговоров для распределенного реестра медсестер» (PDF) . Технологический университет Эйндховена, факультет компьютерных наук . Проверено 14 февраля 2014 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  5. ^ Aickelin, Уве; Белый, Пол (2004). «Построение лучших алгоритмов планирования медсестер». Анналы исследований операций . 128 (1–4): 159–177. arXiv : 0803.2967 . DOI : 10.1023 / B: anor.0000019103.31340.a6 .
  6. ^ a b c d e е Гудман, Мелисса Д .; Dowsland, Kathryn A .; Томпсон, Джонатан М. (2007). «Гибрид рюкзака для решения задачи медсестры и расписания» (PDF) . Спрингер: 1–29 . Проверено 20 июня 2020 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ Уинстэнли, Грэм. «Гибридный подход к составлению расписания персонала: Инструмент распределения работы персонала (SWAT)» (PDF) . Брайтон: Школа вычислительной техники, инженерии и математики Брайтонского университета : 1–12. Архивировано из оригинального (PDF) 20 марта 2014 года . Проверено 20 марта 2014 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  8. ^ a b Bäumelt, Zdeněk; Дворжак, Ян; Šůcha, Přemysl; Hanzálek, Zdeněk (2016). «Новый подход к переналадке медсестер на основе параллельного алгоритма». Европейский журнал операционных исследований . Эльзевир. 251 (2): 624–639. DOI : 10.1016 / j.ejor.2015.11.022 .
  9. ^ Скромный, Трэвис С .; Накамура, Юма; Икеда, Казуки (27.04.2019). "Применение квантового отжига к проблеме планирования медсестер" . Научные отчеты . 9 (1): 12837. arXiv : 1904.12139 . Bibcode : 2019NatSR ... 912837I . DOI : 10.1038 / s41598-019-49172-3 . PMC 6731278 . PMID 31492936 .  
  10. ^ Августин, Лиззи; Фаер, Морган; Кавунцис, Андреас; Патель, Реема (15 декабря 2009 г.). «Краткое исследование проблемы планирования медсестер (NSP)» (PDF) . Питтсбург: Школа компьютерных наук Карнеги-Меллона : 1–11 . Проверено 20 марта 2014 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  11. ^ Берк, Эдмунд; Де Козмакер, Патрик; Берге, приветствуй Вандена; Ван Ландегхем, Хендрик (2004). «Современное состояние медсестер» . Журнал планирования . 7 (6): 441–499. DOI : 10,1023 / Б: JOSH.0000046076.75950.0b . Проверено 10 января +2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Исследование о том, как решить NSP с помощью CGA на Wayback Machine (архивировано 6 февраля 2012 г.)
  • Почему сложно планировать людей?
  • Бесплатная программа для решения проблем с расписанием медсестер