护士周排班算法研究及其系统实现

发布时间：2020-06-16 06:02

【摘要】：随着医学模式的转变,护士工作量越来越大,合理利用护理人力资源,保证护理工作质量,提高护理效率,降低医院护理成本,建立一个综合考虑护士之间的差异及满足劳动法约束条件的有效模型,研究合适的算法作为未来医院推广应用的理论基础,使其具有丰富的科学理论意义,又有巨大的经济价值,现实意义。护士排班问题(Nurse Rostering Problem,简称NRP)是NP难度的组合优化问题的代表。当前大多数研究是针对一段较长时间内(数周)的排班,但不同的排班期之间没有相关联系。由于业务需求、护士个人原因、医院业务学习等原因,周期较长的排班很容易因各种变化而需要重新调整,从而导致前后工作量的不公平,或造成对劳动法规的违背。针对护士排班的连续性、不确定性,本文提出以单周为基础的周排班算法,解决单周排班问题,并按一定联系相关方式,对排班期中所有周进行迭代。引入边界信息,能将排班需要考虑的历史数据从前一个周传到后一周,建立周与周之间的联系。建立测算评估和全局评估函数,让单周方案和全局所有排班周方案相互制衡。这样,无论是进行单周的护士排班,还是数周的长周期护士排班,本文的解决方案都是合适的。同时,在我国大型三甲医院,为保证医疗质量,护士每天的排班要求细致到能级。本文建立了一个人、日期、班型、能级的四维数学模型,并对其进行了两阶段求解。先采用改进的整数规划算法生成高质量的初始解,然后采用进化算法搜索优质可行解空间。根据此算法实现护士排班管理系统,可设置不同的排班覆盖要求及护士特殊上班要求,支持多能级排班。该护士排班系统实现排班表的生成和展现,并支持根据特殊需要手动调整排班表。本方案生成的排班方案和手工方案相比,违反的软约束条件减少,惩罚值降低,排班时间大大减少。而且兼顾考虑历史排班信息,可自由选择需要排班的周数和需要考虑的历史周数,大大减轻了排班者的脑力劳动。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O224
【图文】：

段的排班数上限 ′ ，或该护士第 1 周有 6 天上班，则超过上限，受到 1 个惩罚。依照公式（2-20）可得该护士第 2 周的排班数上( ） ，依次类推可得剩余的排班数上限。如果前期排班不多多，剩余排班数较多的护士可以更多地排班；如果前期排班，则后期会最后的排班数不会超出上限太多。对于 SC4（护士在周末工作的总限度，采用了与 SC3 中类似的上限测算评估方式，采用公式（2-21）来进行的下限，如果过早考虑，可能会导致后期护士的总排班数超出上限，所ax来确定从第几周开始考虑使用均匀分配剩余排班数下限的方法，采进行 SC3 的下限测算评估。同样的方法，采用公式（2-23）来计算 S由此，在前 W-1 周，进行测算评估，执行公式（2-26）作为进化算法阶最后 周，进行全局评估，执行公式（2-27）进作进化算法阶段的目标（图 3-1）所示是本文所述的整体解决方案，W 周的完整求解过程：

周末交换

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本文编号：2715643