基于鲁棒优化的择期病人手术室调度研究
发布时间：2021-08-23 20:42
随着我国居民生活质量的提高、老龄人口的增多和环境问题的日益严重,国民医疗需求急剧增加,手术需求随之高速增长,医院手术室的压力也迅速增长。然而目前国内大多数医院的手术室缺乏科学合理的调度手段和方法,仍采用人工排程方式安排手术,容易导致诸如医护人员加班和手术取消等问题。面对大量的手术需求,通过科学的手术室调度,优化医院有限的手术资源配置,提高手术室的服务质量和效率,成为手术室管理的重要目标。手术室调度具有多资源和多不确定性的特点。手术室调度过程中要充分考虑资源的约束,某一资源的缺失容易导致手术延迟或者取消。手术室调度的多不确定性主要包括非择期病人到达的不确定性和手术时长的不确定性。在医院中,非择期病人手术的数量远少于择期手术,因此择期病人手术是医院手术室调度的主要内容。手术时长受病人病情等多方面影响具有很高的不确定性。如果在进行手术调度时,不考虑手术时长的不确定性,采用确定值进行安排,在医院实际运作中往往偏差较大甚至无法实施。因此,本文在择期病人手术时长不确定的背景下,研究了考虑手术室和医生资源限制的手术室调度问题。首先从医院手术室和择期病人角度进行分析,量化手术室开放成本和病人等待惩罚成...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 主要研究内容和创新点
1.2.1 主要研究内容
1.2.2 创新点
1.2.3 研究框架
2 国内外相关研究现状
2.1 手术室调度概述
2.1.1 病人类型
2.1.2 手术室调度中的多资源约束
2.1.3 手术室调度中涉及的不确定性
2.2 择期病人手术室调度研究
2.3 时长不确定方法研究
2.3.1 仿真方法
2.3.2 随机规划
2.3.3 鲁棒优化方法
2.4 现有研究存在的不足
2.5 本章小结
3 手术时长不确定的择期病人手术室调度鲁棒优化模型
3.1 问题描述
3.1.1 研究假设与参数
3.1.2 问题目标分析
3.2 择期病人手术室调度确定型模型
3.3 择期病人手术室调度鲁棒优化模型
3.3.1 鲁棒系数
3.3.2 鲁棒模型线性化处理
3.4 本章小结
4 混合遗传算法设计
4.1 混合遗传算法概述
4.2 初始种群构建
4.2.1 编码机制
4.2.2 初始种群生成策略
4.3 适应度函数
4.4 遗传操作
4.4.1 选择和交叉操作
4.4.2 变异操作
4.4.3 更新和终止规则
4.5 灾变策略
4.5.1 灾变条件
4.5.2 灾变方式
4.6 混合遗传算法详细流程
4.7 本章小结
5 数值实验
5.1 参数设置
5.2 实验结果及分析
5.2.1 手术调度结果
5.2.2 混合遗传算法有效性分析
5.2.3 鲁棒方法的有效性分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]随机急诊需求下基于分支定价算法的手术计划研究[J]. 王建军,缪鸿儒,李播,姜万维. 系统工程理论与实践. 2018(09)
[2]医院手术室运作管理:研究热点及发展方向[J]. 王昱,唐加福,曲刚. 系统工程理论与实践. 2018(07)
[3]水电站机组组合的最优动力特性研究[J]. 覃祯,李静怡,牟书丹. 电气开关. 2017(06)
[4]医院手术调度问题的两阶段鲁棒优化方法研究[J]. 王昱,唐加福. 系统工程学报. 2016(04)
[5]混合整数规划下的手术排程比较研究[J]. 罗永,罗利,周颖,尤阳. 工业工程与管理. 2016(02)
[6]基于拉格朗日松弛的手术中心调度算法[J]. 周炳海,殷萌,钟臻怡. 系统工程理论与实践. 2016(01)
[7]生产调度理论在医院手术室调度优化中的应用研究框架[J]. 白雪,罗利,杨晨曦,石应康,龚仁蓉. 华西医学. 2015(10)
[8]医院手术室系统调度研究现状评述及展望[J]. 程明宝. 中国医院管理. 2014(12)
[9]灾变遗传算法求解带时间窗的车辆调度问题[J]. 肖世昌,孙树栋,国欢. 计算机应用研究. 2014(12)
[10]医疗运作管理:新兴研究热点及其进展[J]. 杜少甫,谢金贵,刘作仪. 管理科学学报. 2013(08)
博士论文
[1]考虑订单外包的生产调度模型和算法研究[D]. 刘春来.大连理工大学 2017
[2]手术室能力分配与优化调度问题的随机规化和鲁棒优化方法研究[D]. 王昱.东北大学 2015
硕士论文
[1]不确定变分不等式问题鲁棒解及其最优性条件研究[D]. 刘建勋.重庆大学 2017
[2]惩罚函数法在约束最优化问题中的研究与应用[D]. 蔡海鸾.华东师范大学 2015
本文编号：3358565
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 主要研究内容和创新点
1.2.1 主要研究内容
1.2.2 创新点
1.2.3 研究框架
2 国内外相关研究现状
2.1 手术室调度概述
2.1.1 病人类型
2.1.2 手术室调度中的多资源约束
2.1.3 手术室调度中涉及的不确定性
2.2 择期病人手术室调度研究
2.3 时长不确定方法研究
2.3.1 仿真方法
2.3.2 随机规划
2.3.3 鲁棒优化方法
2.4 现有研究存在的不足
2.5 本章小结
3 手术时长不确定的择期病人手术室调度鲁棒优化模型
3.1 问题描述
3.1.1 研究假设与参数
3.1.2 问题目标分析
3.2 择期病人手术室调度确定型模型
3.3 择期病人手术室调度鲁棒优化模型
3.3.1 鲁棒系数
3.3.2 鲁棒模型线性化处理
3.4 本章小结
4 混合遗传算法设计
4.1 混合遗传算法概述
4.2 初始种群构建
4.2.1 编码机制
4.2.2 初始种群生成策略
4.3 适应度函数
4.4 遗传操作
4.4.1 选择和交叉操作
4.4.2 变异操作
4.4.3 更新和终止规则
4.5 灾变策略
4.5.1 灾变条件
4.5.2 灾变方式
4.6 混合遗传算法详细流程
4.7 本章小结
5 数值实验
5.1 参数设置
5.2 实验结果及分析
5.2.1 手术调度结果
5.2.2 混合遗传算法有效性分析
5.2.3 鲁棒方法的有效性分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]随机急诊需求下基于分支定价算法的手术计划研究[J]. 王建军,缪鸿儒,李播,姜万维. 系统工程理论与实践. 2018(09)
[2]医院手术室运作管理:研究热点及发展方向[J]. 王昱,唐加福,曲刚. 系统工程理论与实践. 2018(07)
[3]水电站机组组合的最优动力特性研究[J]. 覃祯,李静怡,牟书丹. 电气开关. 2017(06)
[4]医院手术调度问题的两阶段鲁棒优化方法研究[J]. 王昱,唐加福. 系统工程学报. 2016(04)
[5]混合整数规划下的手术排程比较研究[J]. 罗永,罗利,周颖,尤阳. 工业工程与管理. 2016(02)
[6]基于拉格朗日松弛的手术中心调度算法[J]. 周炳海,殷萌,钟臻怡. 系统工程理论与实践. 2016(01)
[7]生产调度理论在医院手术室调度优化中的应用研究框架[J]. 白雪,罗利,杨晨曦,石应康,龚仁蓉. 华西医学. 2015(10)
[8]医院手术室系统调度研究现状评述及展望[J]. 程明宝. 中国医院管理. 2014(12)
[9]灾变遗传算法求解带时间窗的车辆调度问题[J]. 肖世昌,孙树栋,国欢. 计算机应用研究. 2014(12)
[10]医疗运作管理:新兴研究热点及其进展[J]. 杜少甫,谢金贵,刘作仪. 管理科学学报. 2013(08)
博士论文
[1]考虑订单外包的生产调度模型和算法研究[D]. 刘春来.大连理工大学 2017
[2]手术室能力分配与优化调度问题的随机规化和鲁棒优化方法研究[D]. 王昱.东北大学 2015
硕士论文
[1]不确定变分不等式问题鲁棒解及其最优性条件研究[D]. 刘建勋.重庆大学 2017
[2]惩罚函数法在约束最优化问题中的研究与应用[D]. 蔡海鸾.华东师范大学 2015
本文编号：3358565
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