Técnicas de investigação operacional aplicadas a um problema de escalonamento d...

• Author(s): Moz, Margarida
• Date: 2003
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.5/3617
• Origin: Repositório da UTL
• Subject(s): escalonamento de pessoal; reconstrução de escalas; programação linear inteira; fluxo inteiro multimercadorias; métodos heurísticos; algorítmos genéticos; personnel scheduling; rerostering; integer linear programming; integer multicommodity flow; heuristic; genetic algorithms
• Document Type: Doctoral Thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Pato, Margarida Vaz

Description

Doutoramento em Matemática Aplicada à Economia e à Gestão O objectivo desta dissertação é resolver um problema de escalonamento de pessoal em contexto hospitalar - o problema de substituição de pessoal em falta a escalas de serviço, aplicando técnicas de Investigação Operacional. Este problema consiste em reconstruir os planos de escalas quando acontecimentos inesperados impedem que uma ou mais enfermeiras executem tarefas que lhes estavam atribuídas. O novo plano de esclas tem de satisfazer os requisitos mínimos exigidos para o funcionamento do serviço, as normas instituídas pela administração e a legislação laboral. Deverá ainda alterar o menos possível as escalas das restantes enfermeiras. A situação foi modelizada como problema de caminhos numa rede multinível e como problema de fluxo inteiro multimercadorias, tendo sido também formalizada em programação linear inteira e estudadas prioridades destas formalizações. Propõem-se métodos heurísticos para a sua resolução, designadamente diferentes versões de uma heurística construtiva e de um algorítmo genético. Apresentam-se os resultados de testes computacionais correspondentes, a um conjunto de instâncias geradas com dados reais de dois serviços hospitalares, obtidos quer com a implementação computacional em Delphi dos diferentes métodos heurísticos, quer com a resolução de problemas de programação linear inteira, usando o CPLEX. Consideram-se de muito boa qualidade as soluções encontradas, em pouco tempo computacional. The objective of this dissertation is to solve a scheduling problem in a hospital context - the rerostering of nurse schedules, with the support of Operations Research. The rerostering problem occurs, when nurses are absent from shifts that cannot operate below a minimum number of personnel stipulated by the organisation. In this case the nurse schedules must be rebuilt from the first day of absences to the last day of the planning period, by altering the schedules of other nurses. These changes should not conflict with the rules laid down by the administration and employment contracts, and should affect the previous schedules as little as possible. The problem is formulated in the context of network optimisation paths and integer multicommodity flow and also in integer linear programming. Properties of those formulations were analysed. Heuristics methods are proposed to solve the problem, namely versions of a constructive heuristic and of a genetic algorithm. Computational experiments were carried out on a set of test instances generated with data from real rosters. Good results were obtained within accetable computational times for all instances tested, either by using CPLEX integer optimiser to solve the resultant integer linear programming problems, or the implemented versions of the heuristics, coded with Delphi programming language.