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《带约束的护士排班模型和基于变换规则的优化算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、CN431258/TP计算机工程与科学2010年第32卷第7期ISSN1007130XCOMPUTERENGINEERING&SCIENCEVol32,No7,2010文章编号:1007130X(2010)07009905*带约束的护士排班模型和基于变换规则的优化算法ModelsandSolutionsBasedonSwitchRulesforNurseSchedulingwithConstraints沈吟东,苏光辉SHENYindong,SUGuanghui(华中科技大学控制科学与
2、工程系,湖北武汉430074)(DepartmentofControlScienceandEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)摘要:护士排班是医院不可或缺并且需要反复进行的工作,排班方案的优劣对医院的护理质量、运作成本、护士心身健康、工作积极性等产生重大影响。针对我国护士排班问题缺乏通用模型和排班手段落后的问题,本文首先建立了一个带有一系列劳动法规约束和护士级别差异约束的整数规划模型,该问题被公认为是NP问题;然
3、后增加护士请假约束和护士对工作时段偏好以及护士间配合默契程度的软约束,建立了一个更加人性化的扩展模型;随后设计了一系列变换规则,研制出一个护士优化排班算法。实例验证该模型与算法是可行且有效的,并且扩展模型更受欢迎,有利于提高护士积极性和工作效益。Abstract:Schedulingnursesrepeatedlyisanessentialworkinhospitals.Goodnurseschedulinghasimpactsonthequalityofhealthcare,thecost,thementaland
4、physicalhealthofnurses,andtheenthusiasmofnursesfortheirjobs.Tosolvethenurseschedulingproblemwithasetoflaboragreementrulesanddifferentgradesfornurses,whichisknowntobeNPhard,anintegerlinearprogramming(ILP)modelisestablished.TheILPmodelisthenextendedtorepresentthe
5、followingadditionalrequirements:requestforleave,preferencetoshiftsandrelationshipsbetweennurses.BasedontheILPmodelanditsextendedmodel,anurseschedulingapproachisbuilt,inwhichaseriesofswitchrulesareapplied.Experimentsonarealprobleminstanceprovethepracticabilityof
6、themodelsandthefeasibilityoftheapproach,andshowthattheextendedmodelismorepopularandhelpfulinincreasingtheworkefficiencyofnurses.关键词:护士排班;护士调度;整数规划模型;变换规则Keywords:nurserostering;nursescheduling;integerprogrammingmodels;switchrulesdoi:10.3969/j.issn.1007130X.2010
7、.07.028中图分类号:TP399;R197.32文献标识码:A步较晚,并且主要是模拟简单的手工排班方式,一般缺乏有1引言效的优化机制,难以综合考虑护士级别差异和各种劳动法规等约束[8,9]。沈吟东等在国外研究基础上,利用矩阵向[10]护士是医院日常运营的基础,科学合理地安排护士工量化变换求解带约束的护士排班问题,但其中的问题模作时间不仅能够缓解其压力,提高护理质量,而且能够降低型具有较强的西方国家特点,护士的班次类型和排班约束医院的人力资源运营成本,因此护士排班已成为医院管理与国内现状存在较大差异。迄今尚未见针对
8、我国护士排班工作的重要内容之一。但是,由于排班中存在一系列劳动问题建立的一个完整的带劳动法规约束且能够考虑护士级法规约束,外加需要考虑不同护士的能力级别差异,因此护别差异的问题模型。这正是本文研究的主旨之一。士排班问题(又称护士调度问题)是极为复杂的组合优化问众所周知,护士往往要上夜班。白班和夜班的频繁交[1~3]题,属NP问题,
