臺灣博碩士論文加值系統

手術室為特殊醫療單位，排班除了考量單位政策、人力需求配置，同時必須顧慮護理師個人需求。手術室護理排班問題限制條件多且其複雜性高。手術室和一般病房護理排班不同，手術室有多性專科手術和班別不同限制等問題，手術變數多護理師無法逐一安排。目前排班為人工排班表，對於排班者而言相當耗時且繁瑣，最後排班結果仍無法完全符合護理人員需求，因人工排班表未檢定無法確保公正性、公平性和正確性。
本研究探討手術室護理排班問題之目的，建置排班系統確保排班表之公正性、公平性和正確性，符合護理師需要，提升排班之滿意度及護理品質；在護理主管快速管控人力配置，有效縮短排班時間，提升排班管理效能。
本研究首要先蒐集相關文獻，依護理師之專長能力進行分群，進而設計層次分析法調查護理師班別認知、工作負擔、值班津貼之權重；排班前設定專科分群和班別權重值，再加入排班軟硬限制式，建置基因演算法模型進行求解最佳班表。本研究驗證結果證明基因演算法班系統的求解速度快；加入班別權重值之基因演算結果排班表滿意度調查，人員滿意程度較優於人工排班表。

Nurse scheduling is a difficult task. It not only has to meet the requirements of departmental policy and staff allocation, but also has to put personal needs into consideration. There are many rules, prerequisites and limitations in Operation Room nurse scheduling, and these requirements are quite complex. Nurse scheduling for Operation Room is more challenging than that for general wards because emergent surgeries need to be conducted whenever is needed.
Currently, nurse shifts are scheduled manually in most medical institutions. It appears to be quite a time-consuming and verbose process for any scheduler because when drafting the duty roster, she or he needs to attend to a lot of detailed aspects, such as continuous working hours, manpower demand, vacation allotments, equality of all kinds of shift, personal preferences to particular shifts, professional specialty considerations, crisis management capabilities of personnel, and allowances. And yet the first few versions are far from finalized. It still has a lot to be further adjusted, because the roster is not fully in line with the demand of nurses. Most importantly it is difficult or even possible to guarantee fairness and reliability of the schedule, since there is no effective way to verify the manually generated roster.
This study aims to build a nurse scheduling system for Operation Room to ensure the fairness and reliability of the duty roster, meet the personal needs of individual nurses, and furthermore indirectly enhance nurses’ performance and their service quality. Since the system generates the duty roster automatically, it will help supervisors save a lot of time usually spent up to 8 hours when they go through a lengthy process to schedule a roster by hand. In this way, they can quickly and effectively manage staff allocation, which also means more time and energy to fulfill their management duty.
A genetic algorithm model was utilized to obtain the optimal schedule. Nurses were first divided into four distinct groups based on their professional expertise. Three main factors were weighted into the model, namely perception, workload and duty fee, and Analytic Hierarchy Process (AHP) was applied to determine their weighs. In addition, several soft and hard constraints suggested from literature were also included in the model. The model was then validated with a field test and the superiority of the automatically generated schedule over its manual opponent was also confirmed by a satisfaction survey.

目 錄
第一章 緒論 1
第一節 研究背景 1
第二節 研究動機 3
第三節 研究目的與問題 4
第四節 研究流程 5
第二章 文獻探討 7
第一節 護理排班 7
第二節 輪班對護理師生理的影響 8
第三節 排班系統評價 11
第三章 護理人員排班模型 29
第一節 個案簡介 29
第二節 排班模型的建立 33
第三節 層級分析法權重問卷調查 41
第四節 基因演算法的模型建置 44
第四章 系統資料分析 50
第一節 層級分析法權重因素評估結果 50
第二節 基因演算法的模型 54
第三節 實驗結果與人工排班結果比較 61
第五章 結論 64
第一節 研究結論 64
第二節 研究貢獻 65
第三節 未來研究建議 66
參考文獻67
附錄一：手術室班次權重分析層級問卷調查 71
附錄二：基因演算法護理排班表 74
附錄三：基因演算法護理排班表(調整版) 75
附錄四：人工法護理排班表 76
附錄五：手術室排班結果滿意度調查 77
 
圖目錄
圖 1-1研究流程步驟 6
圖 2-1成對比較矩陣之數據採集說明圖例 22
圖 2-2層次分析法過程 25
圖 2-3基因演算的處理流程圖 27
圖 3-1本研究之手術室護理排班之權重層次分析模式架構圖 42
圖 3-2為本研究基因演算的處理流程 44
圖 3-3第一組染色體示意圖 45
圖 3-4染色體交配示意圖 47
圖 3-5染色體突變示意圖 48
圖 3-6本研究最佳班表流程架構 49
圖 4-1排班系統的主要操作介面 55
圖 4-2參數設定區塊 55
圖 4-3遺傳演算設定區塊 56
圖 4-4基因演算結果之變化曲線圖 56
圖 4-5 2000次實驗結果之變化曲線圖 57
圖 4-6 3000次實驗結果之變化曲線圖 57
圖 4-7 5000次實驗結果之變化曲線圖 57
圖 4-8 10000次實驗結果之變化曲線圖 57

表目錄
表 2-1護理師排班相關因素整理 16
表 2-2護理師排班問題之相關文獻 18
表 2-3成對比較評估表 22
表 2-4 AHP 評估尺度意義及說明 23
表 3-1分群人員固定班表(每週輪流固定白班) 29
表 3-2班別種類與人力配置表 30
表 3-3護理師分群其專長種類 31
表 3-4科別專長名稱與其英文簡稱 31
表 3-5每組人員每週固定白班與組別人員之每日組合配對 32
表 3-6建置手術室護理排班班別之權重影響評估主構面因素之準則 41
表 3-7建置手術室護理排班班別之權重影響評估次構面因素之準則 42
表 3-8成對比較問卷範例 43
表 3-9滿足各種限制條件目標涵式表 46
表 4-1班次權重認知、工作負擔、以及考量資深之權重值 50
表 4-2班次權重認知班別和週間及假日每個班別之權重值 51
表 4-3工作負擔因素和週間及假日每個班別之權重值 51
表 4-4值班津貼因素和週間及假日每個班別之權重值 52
表 4-5手術護理師排班於週間及假日六個班別之權重值 52
表 4-6演算實驗結果 57
表 4-7違反限制-連續上班日數6天之人員 58
表 4-8各班護理師人數需求 58
表 4-9各班危機處理能力人數需求 59
表 4-10值夜班隔日排休符合表 59
表 4-11護理師固定白班一週 59
表 4-12週間每組專長人力配置 60
表 4-13基因演算法的排班的結果統計表 60
表 4-14人工排班和基因演算法的排班的結果統計表 61
表 4-15基因演算法的班表結果滿意度調查單一樣本檢定統計 62
表 4-16人工排表班的班表結果滿意度調查單一樣本檢定統計 62
表 4-17兩種排班的滿意度調查結果表 63

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