Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp tìm kiếm phân tán cho vấn đề lập lịch điều dưỡng
Tóm tắt
Lợi ích của việc tự động hóa quy trình lập lịch cho các điều dưỡng viên trong các bệnh viện bao gồm việc giảm tải công việc lập kế hoạch và chi phí liên quan, cũng như khả năng tạo ra các lịch làm việc linh hoạt và chất lượng cao hơn. Điều này càng trở nên quan trọng hơn trong thời gian gần đây để giữ chân các điều dưỡng viên và thu hút thêm nhiều người tham gia vào nghề. Các lịch làm việc chất lượng tốt hơn cũng làm giảm sự mệt mỏi và căng thẳng do làm việc quá sức và lập lịch không hợp lý, đồng thời tối đa hóa thời gian giải trí bằng cách đáp ứng nhiều yêu cầu hơn. Một lực lượng lao động hài lòng hơn sẽ dẫn đến năng suất cao hơn, chất lượng phục vụ bệnh nhân được cải thiện và mức độ chăm sóc sức khỏe tốt hơn. Bài báo này trình bày một phương pháp tìm kiếm phân tán cho vấn đề tự động tạo ra lịch làm việc cho điều dưỡng viên. Tìm kiếm phân tán là một thuật toán tiến hóa, đã được áp dụng thành công trong nhiều lĩnh vực vấn đề khác nhau. Để thích ứng và áp dụng tìm kiếm phân tán vào vấn đề lập lịch cho điều dưỡng, cần thiết phải phát triển các thực thi mới cho một số tiểu chương trình của thuật toán tìm kiếm phân tán. Thuật toán sau đó đã được thử nghiệm trên các trường hợp kiểm tra trong thế giới thực có sẵn công khai và so sánh với các phương pháp đã công bố trước đó. Kết quả cho thấy thuật toán được đề xuất là một phương pháp mạnh mẽ và hiệu quả trên nhiều trường hợp thực tế khác nhau.
Từ khóa
#tự động hóa #lập lịch điều dưỡng #thuật toán tiến hóa #tìm kiếm phân tán #tối ưu hóa lịch làm việcTài liệu tham khảo
Aickelin U, Burke EK and Li J (2007). An estimation of distribution algorithm with intelligent local search for rule-based nurse rostering. J Opl Res Soc 58: 1574–1585.
Aickelin U and Dowsland KA (2000). Exploiting problem structure in a genetic algorithm approach to a nurse rostering problem. J Sched 3: 139–153.
Aickelin U and Dowsland KA (2003). An indirect genetic algorithm for a nurse scheduling problem. Comput Oper Res 31: 761–778.
Bard JF and Purnomo HW (2005). Preference scheduling for nurses using column generation. Eur J Opl Res 164: 510–534.
Bard JF and Purnomo HW (2007). Cyclic preference scheduling of nurses using a Lagrangian-based heuristic. J Sched 10: 5–23.
Beddoe GR and Petrovic S (2006). Selecting and weighting features using a genetic algorithm in a case-based reasoning approach to personnel rostering. Eur J Opl Res 175: 649–671.
Beddoe GR and Petrovic S (2007). Enhancing case-based reasoning for personnel rostering with selected tabu search concepts. J Opl Res Soc 58: 1586–1598.
Bellanti F, Carello G, Croce FD and Tadei R (2004). A greedy-based neighborhood search approach to a nurse rostering problem. Eur J Opl Res 153: 28–40.
Brucker P, Burke EK, Curtois T, Qu R and Vanden Berghe G (2009). A shift sequence based approach for nurse scheduling and a new benchmark dataset. J Heuristics, available online, doi:10.1007/s10732-008-9099-6.
Burke EK, De Causmaecker P and Vanden Berghe G (1999). A hybrid tabu search algorithm for the nurse rostering problem . In: McKay B, Yao X, Newton CS, Kim J and Furuhashi T (eds). Simulated Evolution and Learning Selected Papers from the 2nd Asia-Pacific Conference on Simulated Evolution and Learning, SEAL 98. Springer Lecture Notes in Artificial Intelligence Vol. 1585. Springer-Verlag: London, UK, pp. 187–194.
Burke EK, Cowling P, De Causmaecker P and Vanden Berghe G (2001). A memetic approach to the nurse rostering problem . Appl Intell 15: 199–214.
Burke EK, Kendall G and Soubeiga E (2003). A tabu-search hyperheuristic for timetabling and rostering . J Heuristics 9: 451–470.
Burke EK, De Causmaecker P, Petrovic S and Vanden Berghe G (2004a). Variable neighborhood search for nurse rostering problems . In: Resende MGC and de Sousa JP (eds). Metaheuristics: Computer Decision-Making. Kluwer: Norwell, MA, USA, pp. 153–172.
Burke EK, De Causmaecker P, Vanden Berghe G and Van Landeghem H (2004b). The state of the art of nurse rostering . J Sched 7: 441–499.
Burke EK, Curtois T, Qu R, Vanden Berghe G (2007). A time predefined variable depth search for nurse rostering. Technical Report. School of Computer Science and IT, University of Nottingham.
Burke EK, Li J and Qu R (2008a). A hybrid model of integer programming and variable neighbourhood search for highly-constrained nurses rostering problems. Eur J Opl Res, accepted for publication.
Burke EK, Curtois T, Post G, Qu R and Veltman B (2008b). A hybrid heuristic ordering and variable neighbourhood search for the nurse rostering problem . Eur J Opl Res 188: 330–341.
Burke EK, Curtois T, Qu R, Vanden Berghe G (2009). Problem model for nurse rostering benchmark instances, http://www.cs.nott.ac.uk/~tec/NRP/papers/ANROM.pdf.
Campos V, Glover F, Laguna M and Martí R (2001). An experimental evaluation of a scatter search for the linear ordering problem. J Global Optim 21: 397–414.
Cung V-D, Mautor T, Michelon P and Tavares A (1997). A scatter search based approach for the quadratic assignment problem. In: Back T, Michalewicz Z and Yao X (eds). Proceedings of IEEE International Conference on Evolutionary Computation. IEEE Press: Piscataway, NJ, USA, pp. 165–169.
Dias TM, Ferber DF, deSouza CC and Moura AV (2003). Constructing nurse schedules at large hospitals. Int Trans Opl Res 10: 245–265.
Dowsland KA and Thompson JM (2000). Solving a nurse scheduling problem with knapsacks, networks and tabu search. J Opl Res Soc 51: 825–833.
Ernst AT, Jiang H, Krishnamoorthy M, Owens B and Sier D (2004a). An annotated bibliography of personnel scheduling and rostering. Ann Oper Res 127: 21–144.
Ernst AT, Jiang H, Krishnamoorthy M and Sier D (2004b). Staff scheduling and rostering: a review of applications, methods and models. Eur J Opl Res 153: 3–27.
Glover F (1998). A template for scatter search and path relinking. In: Hao JK, Lutton E, Ronald E, Schoenauer M and Snyers D (eds). Lecture Notes in Computer Science Vol. 1363. Springer-Verlag: London, UK, pp. 13–54.
Glover F, Laguna M and Martí R (2000a). Fundamentals of scatter search and path relinking. Control Cybern 29: 653–684.
Glover F, Laguna M and Martí R (2003). Scatter search. In: Ghosh A and Tsutsui S (eds). Advances in Evolutionary Computing. Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, pp. 519–539.
Glover F, Løkketangen A and Woodruff DL (2000b). Scatter search to generate diverse MIP solutions. In: Laguna M and González-Velarde JL (eds). OR Computing Tools for Modeling, Optimization and Simulation: Interfaces in Computer Science and Operations Research. Kluwer: Norwell, MA, USA, pp. 299–317.
Greistorfer P (2003). A tabu scatter search metaheuristic for the arc routing problem. Comp Ind Eng 44: 249–266.
Jan A, Yamamoto M and Ohuchi A (2000). Evolutionary algorithms for nurse scheduling problem. In:Proceedings of the 2000 Congress on Evolutionary Computation. IEEE Press: Piscataway, NJ, USA, pp. 196–203.
Jaszkiewicz A (1997). A metaheuristic approach to multiple objective nurse scheduling. Found Comput Decis Sci 22: 169–183.
Jaumard B, Semet F and Vovor T (1998). A generalized linear programming model for nurse scheduling. Eur J Opl Res 107: 1–18.
Laguna M and Martí R (2003). Scatter Search. Methodology and Implementation in C. Kluwer Academic Publishers: Norwell, MA, USA.
Lourenço H, Laguna M and Martí R (2000). Assigning proctors to exams with scatter search. In: Laguna M and González-Velarde JL (eds). Computing Tools for Modeling, Optimization and Simulation. Kluwer: Norwell, MA, USA, pp. 215–228.
Maenhout B and Vanhoucke M (2006). New computational results for the nurse scheduling problem: a scatter search algorithm. In: Gottlieb J and Raidl GR (eds). Proceedings of the 6th European Conference on Evolutionary Computation in Combinatorial Optimization (EvoCOP 2006), Lecture Notes in Computer Science, Vol. 3906, Budapest, Hungary. Springer: Berlin, Heidelberg, pp. 159–170.
Meisels A and Schaerf A (2003). Modelling and solving employee timetabling problems. Ann Math Artif Intel 39: 41–59.
Meyer auf'm Hofe H (2000). Solving rostering tasks as constraint optimization. In: Burke EK and Erben W (eds). Selected papers from the Third International Conference on Practice and Theory of Automated Timetabling, Springer Lecture Notes in Computer Science Vol. 2079. Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, pp. 191–212.
Thornton J and Sattar A (1997). Nurse rostering and integer programming revisited. In: Verma B and Yao X (eds). International Conference on Computational Intelligence and Multimedia Applications. Griffith University: Gold Coast, Australia, pp. 49–58.