مساله زمان بندی شیفت های کاری پرستاران با در نظر گرفتن هزینه های مستقیم و غیرمستقیم: الگوریتم تفاضل تکاملی (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

مساله زمان بندی کارکنان به دنبال یافتن یک برنامه کاری بهینه برای برنامه ریزی کارکنان با توجه به میزان تقاضا (حجم کار)، میزان در دسترس بودن کارکنان، قانون کار، قراردادهای کاری و... می باشند. اهمیت این مساله در بهبود کیفیت خدمت دهی، سلامت و رضایت کارکنان و کاهش هزینه ها از جمله در بیمارستان ها، مراکز نظامی، خدماتی یا امدادی، پژوهشگران را ترغیب به بررسی هر چه بیشتر آن نموده است. در این بین مساله ی زمان بندی شیفت های کاری پرستاران، به دنبال یافتن یک برنامه ی زمان بندی است که مشخص کننده ی تعداد پرستار مورد نیاز با مهارت های مختلف و زمان ارایه خدمت آن ها در افق برنامه ریزی است. در این تحقیق با افزودن محدودیت های ترجیحات شیفتی پرستاران و محدودیت تعداد روز کاری متوالی سعی شده مساله نسبت به تحقیقات گذشته شرایط واقعی تر به خود گیرد. تابع هدف مساله مورد بررسی شامل حداقل سازی مجموع هزینه های تخصیص شیفت های کاری به پرستاران، هزینه ی تعداد پرستاران ذخیره لازم، هزینه ی اضافه کاری از یک نوع شیفت خاص، هزینه ی کم کاری از یک نوع شیفت خاص، هزینه ی اضافه کاری در افق برنامه ریزی، هزینه ی کم کاری در افق برنامه ریزی و هزینه ی عدم اعمال شیفت-روزهای کاری و غیرکاری ترجیحی پرستاران است. برای حل مساله، پس از مدلسازی مساله در قالب برنامه عددی صحیح مختلط و به دلیل پچیدگی ذاتی مساله از الگوریتم تفاضل تکاملی با ابتکار در عملگر تقاطع استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی کیفیت الگوریتم پیشنهادی، خروجی آن با خروجی الگوریتم ژنتیک مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که الگوریتم تفاضل تکاملی دارای کارایی مناسبی در حل مساله است.