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手術の終了時刻の不確実性を考慮した手術室のスケジューリング手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K13952
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分25010:社会システム工学関連
研究機関神戸大学 (2022)
東京理科大学 (2018-2021)

研究代表者

伊藤 真理  神戸大学, 数理・データサイエンスセンター, 特命准教授 (20778211)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードスケジューリング / 確率計画 / 確率計画法
研究成果の概要

本研究では,どの手術室でいつ手術を開始するかを決定する手術室のスケジューリング問題を解いた.具体的には,手術時間の不確実性を考慮した確率計画モデルを提案した.本モデルでは予定の手術時間から大幅に遅れるリスクを条件付きバリュー・アット・リスク(CVaR)を用いて表現した.実データを用いた数値実験より提案モデルの有効性を評価した.結果より,CVaRと遅延時間の期待値を考慮することで全手術の遅延時間を削減しつつ,遅延リスクを避けるスケジュールが実現可能であることがわかった.手術室の管理方法として,遅延リスクを避けるためには手術時間の標準偏差が小さい手術順に行うなどの知見を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

病院の収支の半数を占める手術室の管理は安定的な経営を維持するために重要である.本研究で提案した手術室のスケジューリングモデルは手術室の管理向上に貢献できる.また数値分析から得られた知見は,スケジュール作成時に容易に考慮することが可能であり,実用的である.本モデルの見解は手術室のスケジューリングに限らず,不確実性を伴うスケジューリング問題においての基となる.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] 医療における数理・データサイエンスー課題と展望ー2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 雑誌名

      経営システム

      巻: 32(2) ページ: 101-107

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Bed management for inpatient using particle swarm optimization2022

    • 著者名/発表者名
      Mari Ito and Masaaki Suzuki
    • 雑誌名

      Proceedings of IIAI Letters on Informatics and Interdisciplinary Research

      巻: 1(39) ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Home Care Scheduling with Different Objectives for Local Government and Home Care Agency2020

    • 著者名/発表者名
      Mari Ito, Yoichi Nakamura, Ryuta Takashima
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2020 IIAI 5th International Conference on Enterprise Architecture and Information Systems

      巻: - ページ: 669-674

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地域包括ケアシステム実現に向けた数理的なアプローチ ―千葉県野田市・流山市との地域連携―2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理,高嶋隆太
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ

      巻: 65(9) ページ: 477-483

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Examination-order Scheduling for Minimizing Waiting Time: A Case Study of a Medical Checkup2019

    • 著者名/発表者名
      Mari Ito, Shizuka Hara, Mirai Tanaka, Ryuta Takashima
    • 雑誌名

      Operations Research for Health Care

      巻: 22 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.orhc.2019.100190

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Risk Averse Scheduling for a Single Operating Room with Uncertain Durations2019

    • 著者名/発表者名
      Mari Ito, Fumiya Kobayashi, Ryuta Takashima
    • 雑誌名

      Transactions on Engineering Technologies

      巻: - ページ: 291-306

    • DOI

      10.1007/978-981-32-9808-8_23

    • ISBN
      9789813298071, 9789813298088
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 最適化と機械学習による医療資源の効率的な管理2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      2022年度 第3回ORセミナー「機械学習を用いた実ビジネスでの意思決定」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 手術時間の不確実性と遅延リスクを考慮した手術室のスケジューリング2022

    • 著者名/発表者名
      難波禎人,伊藤真理,高嶋隆太,橋本学,藤井博史
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2022年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 医療資源の効率的な活用-ヘルスケア・スケジューリング-2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      第33回RAMP数理最適化シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自動手術スケジュール機能について2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木敦夫,伊藤真理,村端章吾
    • 学会等名
      フィリップス ユーザーカンファレンス 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オペレーションズ・リサーチによる手術スケジューリングの自動化2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木敦夫,伊藤真理
    • 学会等名
      日本臨床麻酔学会第41回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Scheduling of Inpatient Hospital Beds: A Case Study of Ebina General Hospital2021

    • 著者名/発表者名
      Juan Ohara, Mari Ito, Ryuta Takashima, Takamori Ukai, Masaki Koizumi, Akemi Yano, Shunsuke Matsushima, Sadaki Inokuchi
    • 学会等名
      INFORMS Healthcare 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 手術スケジューリングのための2段階アプローチ―手術数と手術室割り当ての最適化―2020

    • 著者名/発表者名
      星野欣樹, 秋山諒太, 伊藤真理, 高嶋隆太
    • 学会等名
      スケジューリング・シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 手術室のスケジューリング問題-緊急手術の不確実性とその影響-2020

    • 著者名/発表者名
      星野欣樹, 秋山諒太, 伊藤真理, 高嶋隆太
    • 学会等名
      日本経営工学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 入院患者の病床スケジューリング ー海老名総合病院の事例ー2020

    • 著者名/発表者名
      小原樹杏,伊藤真理,高嶋隆太,鵜飼孝盛,小泉正樹,矢野明美,松島俊輔,猪口貞樹
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2021年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 緊急手術の不確実性を考慮した待機的手術計画2020

    • 著者名/発表者名
      秋山諒太, 星野欣樹,伊藤真理,高嶋隆太
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Operating Rooms Scheduling with Uncertain Durations of Surgeries2019

    • 著者名/発表者名
      Mari Ito, Kinju Hoshino, Ryuta Takashima, Manabu Hashimoto, Hiroyuki Yamamoto, Hirofumi Fujii
    • 学会等名
      INFORMS healthcare 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Operating Room Scheduling: Analyzing the Trade-off between the Expectation and CVaR of Delay Time2019

    • 著者名/発表者名
      Kinju Hoshino, Mari Ito, Ryuta Takashima, Manabu Hashimoto, Hiroyuki Yamamoto, Hirofumi Fujii
    • 学会等名
      The 20th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 緊急手術の発生を考慮した待機的手術の計画2019

    • 著者名/発表者名
      秋山諒太, 星野欣樹,伊藤真理,高嶋隆太,橋本学,山本弘之,藤井博史
    • 学会等名
      スケジューリング・シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 緊急手術発生リスクと待機的手術計画2019

    • 著者名/発表者名
      秋山諒太, 星野欣樹,伊藤真理,高嶋隆太
    • 学会等名
      都市のORウィンターセミナー2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 遅延時間の不確実性を考慮した複数手術室のスケジューリング2019

    • 著者名/発表者名
      星野欣樹,伊藤真理,高嶋隆太,山本弘之,橋本学,藤井博史
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 医療福祉とエネルギー分野における数理最適化と政策影響分析2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      SSOR中部支部2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スケジューリング問題のモデリング: 実社会へ最適化手法を応用するために2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      第11回 名古屋組合せ論拡大セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 医療福祉とエネルギー分野におけるスケジューリング問題2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      本部SSOR2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 手術室スケジューリングにおけるリスク回避度と手術順序の関係2018

    • 著者名/発表者名
      星野欣樹,伊藤真理,高嶋隆太
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一手術室のスケジューリング問題における遅延リスク尺度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      星野欣樹,伊藤真理,高嶋隆太
    • 学会等名
      日本経営工学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 手術の所要時間の不確実性を考慮した手術室のスケジューリング2018

    • 著者名/発表者名
      星野欣樹,伊藤真理,高嶋隆太
    • 学会等名
      「都市のOR」ワークショップ2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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