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2010 年度 実績報告書

予期せぬ一時的看護師不足への対応を考慮したナース・スケジューリングシステム

研究課題

研究課題/領域番号 22510157
研究機関大阪府立大学

研究代表者

森澤 和子  大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (60220050)

研究分担者 平林 直樹  大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (80199091)
長澤 啓行  大阪府立工業工等専門学校, 校長 (30117999)
キーワードシステム工学 / 医療・福祉 / ナース・スケジューリング / 人員計画 / 組合せ最適化 / ヒューリスティック
研究概要

本研究の目的は、看護師一人一人が家庭環境に配慮しながら無理なく働くことができ、かつ患者に質の高い看護を常時提供できる良好な看護師勤務表を自動作成するためのシステムを構築することである。
平成22年度は、(1)種々の制約条件を考慮して次月以降の月間勤務表を作成する静的スケジューリング法の性能評価,ならびに(2)欠勤発生時の勤務割当変更のための動的スケジューリング法の改善に取り組んだ。
(1) については、平成19~21年度科学研究費補助金(基盤研究(C))「急な勤務変更への対応を考慮したナース・スケジューリングシステム」で開発したヒューリスティック解法の性能を,最適化ソルバーによって等価な数理計画問題を解いた結果との比較により検証した。具体的には、まず、ナース・スケジューリング問題を辞書式最小化目的関数をもつ目標計画問題として定式化した。これを最適化ソルバーCPLEX12.2を使って解き、得られた勤務表とヒューリスティック解法で得られた勤務表を比較した。その結果、いずれの方法でも絶対制約条件をすべて満たした実行可能な勤務表が得られたが、目標制約条件違反の程度は最適化ソルバーによる勤務表のほうが全体に小さく、ヒューリスティック解法には解の質に関して改善の余地があることが判明した。一方、計算時間に関しては、ヒューリスティック解法が約5秒であったのに対し、同一計算環境の下で最適化ソルバーでは5~8時間であった。
(2) については、複数日の連続欠勤への拡大適用を念頭において、1日限りの欠勤への対応策として提案した再帰的アルゴリズムを、その勤務割当変更過程を探索木に記憶し,分枝限定法と同様の考え方でより良い勤務割当変更案を探索できるように改善した。最大再帰レベルを5に制限したこのアルゴリズムによれば、計算時間を大幅に増加させることなく勤務割当変更件数がより少ない実行可能な勤務表を作成できた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2010

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] A Heuristic Method in Nurse Rerostering Following a Sudden Absence of Nurses2010

    • 著者名/発表者名
      M.Kitada, K.Morizawa, H.Nagasawa
    • 学会等名
      The 11th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems Conference
    • 発表場所
      Renaissance Melaka Hotel (マレーシア)
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] ダイナミック設備レイアウトへの進化戦略の適用に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      水山由里, 平林直樹
    • 学会等名
      (社)日本経営工学会平成22年度秋季研究大会
    • 発表場所
      福岡工業大学(福岡県)
    • 年月日
      2010-10-24
  • [学会発表] ハイブリッド・プローショップにおけるメイクスパン最小化スケジューリング2010

    • 著者名/発表者名
      松永洋祐, 森澤和子
    • 学会等名
      (社)日本経営工学会平成22年度秋季研究大会
    • 発表場所
      福岡工業大学(福岡県)
    • 年月日
      2010-10-23

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公開日: 2012-07-19  

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