El problema de programación de enfermeras ( NSP ), también llamado problema de nómina de enfermeras ( NRP ), es el problema de la investigación operativa de encontrar una manera óptima de asignar enfermeras a los turnos, generalmente con un conjunto de restricciones estrictas que deben seguir todas las soluciones válidas, y conjunto de restricciones suaves que definen la calidad relativa de las soluciones válidas. [1] Las soluciones al problema de programación de horarios de enfermería se pueden aplicar a problemas de programación restringidos en otros campos. [2] [3]
El problema de la programación de las enfermeras se ha estudiado desde antes de 1969, [4] y se sabe que tiene una complejidad NP-hard . [1]
Descripción general
El problema de la programación de las enfermeras implica la asignación de turnos y vacaciones a las enfermeras . Cada enfermera tiene sus propios deseos y restricciones, al igual que el hospital. El problema se describe como encontrar un horario que respete las limitaciones de las enfermeras y cumpla con los objetivos del hospital. Convencionalmente, una enfermera puede trabajar en 3 turnos porque la enfermería es un trabajo por turnos :
- turno de dia
- Turno nocturno
- turno de noche
En este problema debemos buscar una solución que satisfaga el mayor número posible de deseos sin comprometer las necesidades del hospital.
Restricciones
Hay dos tipos de restricciones:
- Restricciones estrictas: si esta restricción falla, la programación completa no es válida.
- Restricciones blandas: es deseable que se cumplan estas restricciones, pero no cumplirlas no invalida la programación.
Algunos ejemplos de restricciones son:
- Una enfermera no trabaja el turno diurno, nocturno y nocturno el mismo día (por razones obvias).
- Una enfermera puede irse de vacaciones y no trabajará turnos durante este tiempo.
- Una enfermera no hace un turno nocturno seguido de un turno diurno al día siguiente.
- Dos enfermeras no se agradan entre sí y, por lo tanto, no pueden trabajar en el mismo turno debido a eso.
- Una enfermera es perezosa y debe estar emparejada con un trabajador duro.
- Un turno requiere una enfermera a cargo .
Las restricciones estrictas generalmente incluyen una especificación de turnos (por ejemplo, mañana, tarde y noche), que cada enfermera no debe trabajar más de un turno por día y que todos los pacientes deben tener cobertura de enfermería. [1] Las diferencias en las calificaciones entre enfermeras también crean fuertes limitaciones. [5] Las restricciones suaves pueden incluir el número mínimo y máximo de turnos asignados a una enfermera determinada en una semana determinada, de horas trabajadas por semana, de días trabajados consecutivamente, de días libres consecutivos, etc. [1] Las preferencias de turno de las enfermeras individuales pueden tratarse como una restricción suave, [6] o como una restricción dura. [7]
Soluciones
Las soluciones al problema utilizan una variedad de técnicas, incluyendo tanto soluciones matemáticamente exactas [6] como una variedad de soluciones heurísticas usando descomposición , [4] computación paralela , [4] [8] optimización estocástica , [1] algoritmos genéticos , [6 ] optimización de colonias , [6] recocido simulado , [6] recocido cuántico [9] Búsqueda tabú , [6] y descenso de coordenadas . [8] [10]
Burke y col . (2004) [11] resumió el estado del arte de la investigación académica sobre el problema de la lista de enfermeras, incluyendo breves introducciones de varias soluciones publicadas en ese momento.
Ver también
Referencias
- ^ a b c d e Solos, Ioannis; Tassopoulos, Ioannis; Beligiannis, Grigorios (21 de mayo de 2013). "Un enfoque de vecindario variable estocástico genérico de dos fases para resolver eficazmente el problema de nómina de enfermeras" . Algoritmos . 6 (2): 278-308. doi : 10.3390 / a6020278 .
- ^ Aickelin, Uwe; Dowsland, Kathryn A. (2004). "Un algoritmo genético indirecto para un problema de programación de enfermeras". Investigación de Computación y Operaciones . 31 (5): 761–778. arXiv : 0803.2969 . doi : 10.1016 / s0305-0548 (03) 00034-0 .
- ^ Beddoe, Gareth; Petrovic, Sanja (2003). "Un enfoque novedoso para encontrar soluciones viables a los problemas de asignación de personal" (PDF) . Savannah, Georgia: Actas de la 14ª Conferencia Anual de la Sociedad de Gestión de Producción y Operaciones: 1–13 . Consultado el 20 de marzo de 2014 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ a b c Lagatie, Ruben; Haspeslagh, Stefaan; De Causmaecker, Patrick (2009). "Protocolos de negociación para listas de enfermeras distribuidas" (PDF) . Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad Tecnológica de Eindhoven . Consultado el 14 de febrero de 2014 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ Aickelin, Uwe; Blanco, Paul (2004). "Construcción de mejores algoritmos de programación de enfermeras". Anales de investigación operativa . 128 (1–4): 159–177. arXiv : 0803.2967 . doi : 10.1023 / b: anor.0000019103.31340.a6 .
- ^ a b c d e f Goodman, Melissa D .; Dowsland, Kathryn A .; Thompson, Jonathan M. (2007). "Un híbrido de agarre y mochila para un problema de programación de enfermeras" (PDF) . Springer: 1–29 . Consultado el 20 de junio de 2020 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ Winstanley, Graham. "Un enfoque híbrido para la programación del personal: la herramienta de asignación de trabajo del personal (SWAT)" (PDF) . Brighton: Facultad de Informática, Ingeniería y Matemáticas de la Universidad de Brighton : 1–12. Archivado desde el original (PDF) el 20 de marzo de 2014 . Consultado el 20 de marzo de 2014 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ a b Bäumelt, Zdeněk; Dvořák, Jan; Šůcha, Přemysl; Hanzálek, Zdeněk (2016). "Un enfoque novedoso para enfermeras Rerostering basado en un algoritmo paralelo". Revista europea de investigación operativa . Elsevier. 251 (2): 624–639. doi : 10.1016 / j.ejor.2015.11.022 .
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( ayuda ) - ^ Burke, Edmund; De Causmaecker, Patrick; Berghe, saluda a Vanden; Van Landeghem, Hendrik (2004). "El estado del arte de la lista de enfermeras" . Diario de programación . 7 (6): 441–499. doi : 10.1023 / B: JOSH.0000046076.75950.0b . Consultado el 10 de enero de 2016 .
enlaces externos
- Un estudio sobre cómo resolver el NSP usando CGA en Wayback Machine (archivado el 6 de febrero de 2012)
- ¿Por qué es difícil programar personas?
- Un solucionador gratuito para problemas de programación de enfermeras