臺灣博碩士論文加值系統

醫療院所的護理師排班作業常以人工方式進行。耗費人力和時間外，在眾多的排班限制條件下，無法確保班表的正確性與公平性。護理師排班問題除了基本限制條件：如最長連續工作日數、每日各班別人數等需求外，還需迎合護理師們的要求與喜好：如要班或要假等。眾多的限制條件使護理師排班問題更加的複雜。本研究探討的是T醫院手術室護理師排班問題。手術室護理師排班模式與一般病房不同，因其護理師人數與班別種類眾多，無法依照一般病房逐一安排各護理師的班別。該單位使用的是樣板班表(號碼班表)為基的排班模式，樣板班表除能使排班人員較快速的排班外，也讓各護理師每周輪值不同的班別以示公平性。此外，手術室排班也須因應每日各手術種類，安排護理師的專長組合分配以協助手術進行。本研究提出以樣板班表為基的護理師排班暨其遺傳演算法。以樣板班表為基礎進行排班前處理，前處理後未設定的班別以遺傳演算法進行演化與優化。手術室排班的專長組合配對問題，本研究提出兩種求解方法：分別是瓶頸優先的專長組合配對法(BFPM法)；和0、1整數線性規劃模型並使用Lingo軟體求解(Lingo法)，各有其優點。
本研究提出4種求解模式：分別是屬SPPM二階段求解模式的SPPM-BFPM法與SPPM-Lingo法，第一階段求解排班，第二階段使用BFPM法或Lingo法求解專長組合配對問題；以及屬CCM一階段求解模式的CCM-BFPM法與CCM-Lingo法，所有限制都納入遺傳演算的目標函式中。實驗驗證SPPM求解模式適合求解專長組合限制不嚴苛的情況，其求解速度迅速；而CCM求解模式則適用於求解專長組合限制嚴苛的情況，其求解有效性優於SPPM求解模式。最後以SPPM-Lingo法比較與人工排班的差異，實驗驗證本排班系統在排班速度以及班表違反的限制數量上都優於人工排班。

誌謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 v
圖目錄 vii
表目錄 viii
中英文名詞對照表 ix
符號列表 xi
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法與流程 3
第2章 護理師排班問題之文獻探討及遺傳演算法相關技術 6
2.1 護理師排班問題定義與求解方法 6
2.1.1 護理師排班問題的數學模型分類 6
2.1.2 護理師排班問題的限制條件 7
2.2 遺傳演算法 10
2.3 文獻探討小節 12
第3章 樣板班表為基的護理師排班問題及其遺傳演算求解法 14
3.1 T醫院手術室護理師排班問題 14
3.2 手術室護理師排班問題的資料結構與限制條件 19
3.2.1 問題模型的資料結構 19
3.2.2 問題模型的限制條件 23
3.3 專長組合限制查驗 28
3.3.1 瓶頸優先的專長組合配對法 28
3.3.2 專長組合配對子問題轉換為0、1整數線性規劃模型 30
3.3.3 專長組合查驗方法測試 32
3.4 樣板班表為基的護理師排班之遺傳演算法 36
3.4.1 前處理設定部分班別 36
3.4.2 遺傳演算法流程 41
第4章 各求解方法效能與結果分析 54
4.1 排班系統執行平台 54
4.2 各求解方法實驗與比較 58
4.2.1 一般突變法與半確定突變法的實驗比較 58
4.2.2 四種模式求解目前範例的測試結果 60
4.2.3 試驗比較四種求解法求解專長組合限制嚴苛範例 63
第5章 結論與未來研究建議 70
5.1 結論 70
5.2 未來研究建議 71
參考文獻 72
附錄A：手術室某周案例各項輸入資料 74
附錄B：嚴苛範例資料 87
附錄C：與人工班表比較的相關資料 90

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