护士排班优化

此示例显示了护士名册调度优化模型，用于在规划范围内分配护士轮班，同时满足运营、劳动力和治理要求。在所示的说明性示例中，模型将 20 名护士安排在 14 个轮班中，每个轮班都有自己的工作时间、人员需求、经理要求和资格要求。

底层模型最好表示为混合整数调度和分配模型。每个决策变量代表护士是否被分配到特定轮班，然后模型确定满足需求同时尊重所有名册规则的分配组合。我们首先求解 LP 松弛以获得快速边界和起点，然后求解最终的整数模型，以便得到的名册在实践中完全可实现。

该示例包括一系列用于说明目的的现实约束。其中包括护士的可用性、资格和技能匹配、每周最长工作时间、轮班之间的最少休息时间、无重叠任务、护士在计划窗口内可以工作的班次限制，以及保持整个团队工作量平衡的公平规则。它还包括领导力限制，例如要求每个班次至少有一名经理，以及针对白班、晚班和夜班的班次特定覆盖规则。

根据操作环境，可以轻松合并其他约束。例如，该模型可以考虑周末轮换规则、偏好和休假请求、连续夜班的限制、ICU或急诊科的最低覆盖范围、机构或临时人员的使用、高级-初级技能组合以及对不良轮班模式的软处罚。

此类模型的实用价值在于，它可以比手动调度更快、更一致地生成高质量的名单。它为决策者提供了一种透明的方式来测试覆盖范围要求、人员配置政策和工作量权衡，同时减少花在名册准备、修订和异常管理上的时间。