护士周排班算法研究及其系统实现

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1、工程硕士学位论文护士周排班算法研究及其系统实现作者姓名曾凤华工程领域软件工程校内指导教师黄翰教授校外指导教师马震远高级工程师所在学院软件学院论文提交日期2018.04.12StudyontheweeklyrosteringalgorithmofnursesanditsrealizationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZengFenghuaSupervisor：Prof.HuangHanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：T

2、P3学校代号：10561学号：201520210128华南理工大学硕士学位论文护士周排班算法研究及其系统实现作者姓名：曾凤华指导教师姓名、职称：黄翰教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：软件工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：排班算法论文提交日期：2018年04月12日论文答辩日期：2018年05月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王甲海委员：杨晓伟汪疆平黄翰刘艳霞华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中

3、特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的

4、内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，（校保密委员会审定为涉密学位时间：年月日）于年月日解密后适用本授权书。不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：指导教师签名：日期：作者联系电话：18902300802电子邮箱：309392441@qq.com联系地址(含邮编)：广东省广州市黄埔区黄埔东路183号信息科（510700）摘要随着医学模式的转变，护士

5、工作量越来越大，合理利用护理人力资源，保证护理工作质量，提高护理效率，降低医院护理成本，建立一个综合考虑护士之间的差异及满足劳动法约束条件的有效模型，研究合适的算法作为未来医院推广应用的理论基础，使其具有丰富的科学理论意义，又有巨大的经济价值，现实意义。护士排班问题（NurseRosteringProblem,简称NRP）是NP难度的组合优化问题的代表。当前大多数研究是针对一段较长时间内（数周）的排班，但不同的排班期之间没有相关联系。由于业务需求、护士个人原因、医院业务学习等原因，周期较长的排班很容易因各种变化而需要重新调整,从而导致前后工作量的不公平，或造成对

6、劳动法规的违背。针对护士排班的连续性、不确定性，本文提出以单周为基础的周排班算法，解决单周排班问题，并按一定联系相关方式，对排班期中所有周进行迭代。引入边界信息，能将排班需要考虑的历史数据从前一个周传到后一周，建立周与周之间的联系。建立测算评估和全局评估函数，让单周方案和全局所有排班周方案相互制衡。这样，无论是进行单周的护士排班，还是数周的长周期护士排班，本文的解决方案都是合适的。同时，在我国大型三甲医院，为保证医疗质量，护士每天的排班要求细致到能级。本文建立了一个人、日期、班型、能级的四维数学模型，并对其进行了两阶段求解。先采用改进的整数规划算法生成高质量的初

7、始解，然后采用进化算法搜索优质可行解空间。根据此算法实现护士排班管理系统，可设置不同的排班覆盖要求及护士特殊上班要求，支持多能级排班。该护士排班系统实现排班表的生成和展现，并支持根据特殊需要手动调整排班表。本方案生成的排班方案和手工方案相比，违反的软约束条件减少，惩罚值降低，排班时间大大减少。而且兼顾考虑历史排班信息，可自由选择需要排班的周数和需要考虑的历史周数，大大减轻了排班者的脑力劳动。关键词：护士排班问题;算法研究;整数规划;进化算法;单周;多周迭代IAbstractWiththetransformationofmedicalmodel,theworklo

8、adofnursesis