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2023 年度 実施状況報告書

手術室のスケジューリングー手術容量との統合的な管理手法の開発ー

研究課題

研究課題/領域番号 21K14371
研究機関神戸大学

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, 准教授 (20778211)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードスケジューリング / 確率計画 / ロバスト最適化
研究実績の概要

本年度は提案手法の有効性を検証するために「(3-a)定式化の有効性の検証」と「(3-b)結果の解釈」を行った.
(3-a)定式化の有効性の検証: 実データとベンチマークデータを用いた計算実験
提案手法の有効性について,実データとベンチマークデータを用いた計算実験によって検証した.まず実データはどの種類にカテゴライズされるかを,手術データを16種類に分類する既存手法から分析した.ベンチマークデータは既存のインスタンス生成手法に基づき,遅延時間が長くなる傾向にある複合手術の多い病院のベンチマークデータを作成した.検証の結果,遅延時間の期待値のみを最小化した場合のスケジュールと比較し,遅延リスク尺度をモデルに組み込むことによって,削減したい遅延リスクを回避することができた.一方で,過度な遅延リスク回避的なスケジュールは機会損失を発生させることが明らかになり,モデリングにおける手法選択の重要性を明らかにした.
(3-b) 結果の解釈:実際の手術管理に役立つ知見の抽出
遅延時間の期待値のみを最小化した場合のスケジュールと比較し,遅延リスク尺度をモデルに組み込むことによって手術管理における新しい知見を得た.さらに全体最適によって手術管理コストが減少することが明らかになった.本研究の成果を国内・国際会議や学術雑誌等で発表した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度までに,定式化の有効性と結果の解釈を後ろ向き調査から明らかにし,おおむね順調に進展していると考えられる.しかしながら,実際との比較による本提案手法の有効性評価が不足しているため,来年度引き続き調査する必要があると考えられる.具体的には,「手術室管理者の経験知に基づく手術の時間容量よりも各日に多くの手術を受け入れることができるか」や「実際の手術室のスケジュールよりもスケジュール変更が少なくなったか」等の分析が必要である.

今後の研究の推進方策

今後,前向き調査より,実際の現場における提案手法の有効性を検証する.具体的には,「手術室管理者の経験知に基づく手術の時間容量よりも各日に多くの手術を受け入れることができるか」や「実際の手術室のスケジュールよりもスケジュール変更が少なくなったか」等の分析を実施する予定である.

次年度使用額が生じた理由

申請時は国際会議が現地のみでの開催予定であったが,オンラインとのハイブリッド開催に変更され,未使用額が生じた.また申請時からの所属機関の移動に伴い,研究補佐員の雇用確保が難しくなり,未使用額が生じた.現所属機関での体制も整ってきたため,未使用額は本年度の人件費,実運用面での提案手法の有効性評価のための国内旅費や論文執筆経費に充てることにしたい.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 医療資源の効率化―医療現場の不確実性に対処する―2023

    • 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: 68(6) ページ: 299-304

  • [雑誌論文] Evaluating Inventory Management Policies of Platelets at Regional-Block Blood Centers in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Mari、Takashima Ryuta
    • 雑誌名

      Operations Research Forum

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s43069-023-00235-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inpatient Projections and Bed Scheduling: Can Machine Learning Assist Optimization?2023

    • 著者名/発表者名
      Yuka Matsubayashi, Mari Ito, Ryuta Takashima, Takamori Ukai, Masaki Koizumi, Akemi Yano, Shunsuke Matsushima, Sadaki Inokuchi
    • 雑誌名

      International Symposium on Scheduling 2023

      巻: - ページ: 121-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 手術室のスケジューリングにおける信頼性-不確実性へのアプローチ-2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 雑誌名

      信頼性

      巻: 45(6) ページ: 326-332

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust optimization for operating room scheduling with uncertain surgical durations: Impact of risk-aversion on delay2023

    • 著者名/発表者名
      Mari Ito, Yoshito Namba, Ryuta Takashima
    • 雑誌名

      Operations Research and Enterprise Systems

      巻: - ページ: 168-177

    • 査読あり
  • [学会発表] 数理最適化による医療資源の効率的な管理2024

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      「ヘルスケアのOR」第18回研究会
  • [学会発表] 医療分野における数理最適化の広がり―現状の課題と今後の展開―2024

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      最適化:モデリングとアルゴリズム
    • 招待講演
  • [学会発表] 医療現場における オペレーションズ・リサーチの適用可能性ー働き方改革への一歩ー2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      第32回日本コンピュータ外科学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] オペレーションズ・リサーチによる医療資源の管理効率化~働き方改革の実現に向けて~2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤真理
    • 学会等名
      第36回日本内視鏡外科学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 手術室の容量最適化~手術室のスケジューリングモデルとの統合~2023

    • 著者名/発表者名
      椿原渚生、伊藤真理、高嶋隆太
    • 学会等名
      「ヘルスケアのOR」第17回研究会
  • [学会発表] 手術室の容量最適化~手術室のスケジューリングとの統合アプローチ~2023

    • 著者名/発表者名
      椿原渚生, 伊藤真理, 高嶋隆太, 橋本学
    • 学会等名
      「都市のOR」ワークショップ2023

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公開日: 2024-12-25  

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