两阶段鲁棒优化:解决择期手术及下游资源调度难题

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本文主要探讨了在复杂且具有多重不确定性来源的手术安排问题中,采用两阶段鲁棒优化方法来解决下游手术排程和资源规划的问题。研究关注的是 elective surgery(择期手术)的安排,这种类型的手术通常需要综合考虑手术持续时间、术后留院观察时长(即ICU长度-Stay, LOS)以及这些不确定因素对下游手术室和ICU等资源的需求。 在第一阶段,作者提出了一种鲁棒优化模型,目的是设计一个对 Surgery Duration 和 Length of Stay 的不确定性有抵御能力的手术计划。这种模型考虑了决策依赖的不确定性,即手术安排会影响到后续步骤的资源需求,因此在制定计划时需要对可能的变化进行适应。 两阶段优化策略的具体流程如下: 1. **预计划阶段**:在这个阶段,通过考虑当前的信息和预测数据,建立一个基础的手术安排方案。模型旨在确定每个手术的初步时间表,同时最小化不确定性带来的潜在负面影响,如过度预订或空闲资源。 2. **调整阶段**:在实际执行过程中,基于手术进程中的实时信息更新,进行优化调整。这一步可能涉及到对原计划的微调,以应对手术持续时间延长或患者恢复速度超出预期等情况,确保下游资源的合理利用。 3. **鲁棒性保证**:关键在于模型设计的鲁棒性,即即使面对手术持续时间和LOS的未知变化,也能保证整体系统的稳定性和效率。通过引入适当的缓冲区或灵活性,计划能够抵抗一定范围内的不确定性冲击。 4. **应用背景**:研究发表于《欧洲运筹学杂志》(European Journal of Operational Research),是OR in Health Services (卫生服务中的运筹学)领域的重要贡献,反映了医疗资源管理中的实践挑战和理论发展。 5. **结论与未来方向**:本文的成果有助于医疗机构优化手术排程,降低风险,并提高资源使用效率。未来的研究可能进一步探索多目标优化、动态调整策略,以及与其他决策支持工具的集成,以实现更精确和灵活的手术计划。 这篇论文提供了一种创新的框架,将鲁棒优化理论应用于手术排程,旨在解决医疗系统中的复杂决策问题,具有显著的实际应用价值。