论文为了图卢兹大学博士学位发布者IMT-提交和支持者张立文2021年7月5日标题：从业务愿景到辅助生成计划，以集中协调家庭护理服务博士学校和学科或专业：EDSYS：工业工程和计算机科学研究单位：IMT Mines Albi论文主任：Hervé Pingaud，INU Champollion Campus d'Albi FranckFontanili教授，IMT Mines Albi助理其他评审团成员：Virginie GOEPP，斯特拉斯堡INSA高级讲师，报告员Christophe MERLO，ESTIA研究教授，Bidart，报告员Sondes Chaabane，INSA Hauts de France高级讲师，考试员Maria DI MASCOLO，格勒诺布尔G-SCOP CNRS研究主任，考试员Jean Pierre BOUREY，里尔中央学院教授，评审团Elyes Lamine，IMT Mines Albi和INU Champollion高级讲师，主管ChristopheBORTOLASO，研究经理，Berger-Levrault，Labège，特邀嘉宾iRESUME今天，无论是发展术后门诊护理、残疾护理、长期任务还是失去自主权的体弱老年人，医疗社会结构的家庭护理（PAD）都在发展。大多数情况下，在护理和支持服务的支持下，请求在一个地区内分发。因此，在组织护理方面，特别是在协调流动工作人员方面，需要新的能力。面对需求的快速增长和PAD结构的多样性，出现了双重需求：（1）能够指定自己的PAD协调问题，以及（2）生成适合于该特定需求的时间表因此，我们提出了一个涵盖这两个方面的框架，以确定一个复杂的主题我们的研究基于使用模型驱动工程（IDM）方法的决策支持环境在对这些PAD进行知识评估的基础上，研究工作的第一个目标是开发一种特定于领域的建模语言，然后，我们根据协调问题（称为HHCRSP -家庭医疗保健路由和调度问题）的两种表述开发了活动调度方法：一种是由CPLEX求解器解决的线性混合数规划（PLNM）中的精确方法，另一种是由OptaPlanner解决的结合元启发式的近似约束满足方法，该方法能够处理我们比较了它们。最后，我们构建了一个PAD协调数字工厂的原型，将获得的结果汇集在一起，称为BL.Autom.。它的设计遵循模型驱动体系结构的原则，并使用元建模工具ADOxx进行开发。该原型通过使协调员能够随着时间的推移在性能和要求方面改变其方向，从而促进了在其使用中，该工厂可以强调在为关键词：模型驱动工程、领域特定建模语言、优化、利益相关者满意度、家庭支持、协调iiiABSTRACT如今，随着术后护理、残疾管理、长期疾病或丧失自主权的老年人的发展，医疗和社会机构越来越多地发展家庭保健服务。大多数情况下，这些组织缺乏支持此类HHC系统管理的方法和工具。在提供护理和援助服务时，对护理受益人的需求分布在很大的地区，这意味着需要在HHC服务组织和现实生活中协调被动员起来提供护理服务的护理人员方面建立新的能力。由于需求的迅速增加和HHC机构的多样性，出现了两重需求：（1）指定其自己的HHC协调问题的能力，以及（2）生成适合其特定需求的时间表的能力。因此，我们提出了一个框架，解决这两个方面，基于决策支持环境使用模型驱动工程（MDE）的方法。基于HHC的最新技术水平，本研究首先致力于开发域特定建模语言（DSML），以捕获协调需求。然后，我们根据HHC中的两种协调问题（称为家庭医疗保健路由和调度问题（HHCRSP））的公式开发了两种规划活动的方法：一种表示为混合数线性规划（MILP）公式并由CPLEX解决，另一种编码为约束满意度问题（CSP）并使用OptaPlanner通过元启发式解决，该问题能够处理大规模问题。比较了这两种方法生成的解最后，我们在HHC建立了一个数字工厂的原型，用于协调我们的发现，称为BL.Autom。该原型的设计遵循模型驱动架构（MDA）的原则，其开发是通过使用元建模工具ADOxx完成的。该原型通过为协调员提供逐步修改其绩效要求和偏好的能力，促进了协调员的工作。在实践中，该工具强调在关键词：模型驱动工程、领域特定建模语言、优化、利益相关者满意度、家庭医疗保健、协调vREMERCIENTS在我在IMT Mines Albi工业工程中心和Berger- Levrault研究和技术创新部工作和生活的三年中，我有幸得到了许多人的帮助。此外，对我来说，首先，我要特别感谢我的两位博士生导师，M. Hervé Pingaud和M.感谢FranckFontanili，感谢他们对我的信任，感谢他们同意监督这项工作，感谢他们为我投入的所有时间，感谢他们宝贵的指导，感谢他们在我的论文期间的后续工作质量。我仍然记得三年前和你谈话时的压力，以及我对自己的表现缺乏信心。但今天，在你们的精心指导下，我成功地获得了博士学位，并将在未来继续与你们合作，继续这项研究工作。我还要感谢我的导师M.感谢Elyes Lamine的耐心和信心，也感谢他传授给我的关于法国医疗保健系统的知识。你的可用性和你的建议对我的论文的顺利进行非常重要。在你的公司工作是一个真正的乐趣，因为除了你的科学支持，你总是在那里支持我和建议我在我的论文。还要感谢我的工业方面的主管，先生。克里斯托夫·博尔托拉索和M. MustaphaDerras，在我沉浸在这个新的商业世界中的过程中，他的帮助对我来说非常宝贵。Christophe，我特别要感谢你愿意回答我的问题，感谢你对我的专业关注，感谢你为我的工作提供了非常有用的我衷心感谢我的两位报告员Virginie GOEPP女士和M. Christophe MERLO和我的三位考 官 ， Sondes CHAABANE 女 士 、 Maria DI MASCOLO 女 士 、 M. Jean PierreBOUREY，感谢他们同意评判这部作品并参与评审团。我还要感谢IMT Mines Albi工业工程中心的团队，他们在整个论文过程中Xavier，Jacques，Mattieu，Frédéric，Claude，Sina，Maliheh，Nafe，Sanna，Mustapha，Aurélie ， Eva ， Manon ， Guillaume ， Raphaël ， Robin ， Abdallah ， Julien ，Sébastien ， Nicolas ， Cléa ， Jiaao 最 后 ， 感 谢 Florent 、 Stéphanie 、 Katarzyna 、Kevin、Florian、Lina、Camille、Ikram、Mokhtar、Hamza、Mehdi、Elise在这段时间里和你在一起真的很愉快。vi谢谢你最后，我要感谢我的家人和所爱的人，特别是希瑟、托马斯，当然还有我的妻子蒙珠，感谢他们在整个论文过程中的支持，感谢他们的细心倾听和不可或缺的精神支持。vii缩写列表AABC人工蜂群算法ACO蚂蚁群体优化全部ADOxx库语言反诽谤法ADOxx开发语言ATLATLAS转换语言阿吉尔自治-老年学-Iso资源年数字健康ASIP共享卫生ANAP国家绩效BBPM业务流程管理BPMN业务流程模型和表示法BPRIM业务流程-风险管理BPC价格和切割BL伯格-勒夫罗CCSP约束满意度问题CRH护理人员路由启发式CIM计算独立模型Cimosa计算机集成制造开放系统体系结构COM组件对象模型朱大学医院中心CNSA国家自治CLS当地卫生DDSML域特定建模语言DRLDrools规则语言DGOS提供护理的EEMFEclipse建模框架EHPAD受抚养老年人的住宿设施FFFAFireFly算法FO功能目标Fnehad全国家庭住院机构联合会GGA遗传算法工作组一般化旅行推销员问题缩写列表viii草贪婪的随机自适应搜索过程GMF图形建模框架GRAI/GIM结果和相关活动图/ GRAI综合方法杰拉姆通用企业参考体系结构和方法格雷特图形重写和转换吉尔Iso-resource组HHHCRSP家庭医疗保健路由和调度问题HSA和谐搜索算法HPST医院、患者、医疗保健领域有在家住院治疗我ISO国际标准组织IDEF集成定义INSEE国家统计和经济ISEO改进的自适应社会工程优化器ISIS软件集成系统HMI人机界面IDM模型驱动的工程LLB标签算法M先生MTL模型转换语言MDA模型驱动体系结构MTSP多个旅行推销员问题财政部元对象设施M2M模型到模型转换M2C模型到代码转换备忘录多视角企业建模MIC模型集成计算MM元模型M2 M元元模型M-C/MM-C概念模型/概念M-G/MM-G图模型/元图模型M-S/MM-S面向解决方案/面向解决方案的元模型疯狂在家中O天哪对象管理组OMILAB开放模型倡议实验室OPL优化编程语言OSS开放式车间调度PPOC概念验证ixPIM平台独立模型PSM平台特定模型PLM产品生命周期管理佩拉Purdue企业参考架构PLNE整数线性规划PLNM混合数中的线性规划垫在家照顾孩子PPCS个性化健康PRS区域卫生QQVT查询/查看/转换RRO运筹学研究SSA模拟环化SEO社会工程优化器悲伤结构化分析与技术设计SSADM结构化系统分析设计方法SSIAD家庭护理服务在家里萨阿德家庭帮助和支持服务SPASAD多功能家庭帮助和护理服务SNAC数字化协调支持服务TTSP旅行推销员问题TSPM多次访问TS禁忌搜索UUML统一建模语言VVRP车辆路线问题VRPTW时间窗口VNS可变邻居搜索越南盾可变邻居下降VMTL可视化模型转换语言xiS摘要摘要I摘要III谢谢你V缩写列表.........................................................................................................................................................第十一章第一章引言11. 联合国服务世界按护理供求划分的节奏..................................................................................................................................2. 用户的路径数...................................................................................................................................................................................3. 动物和医疗-社会 ：家庭护理.......................................................................................................................................................... 的时期54. 在护理途径中分配家庭护理：协调的作用7（法语）..............................................................................................5. 现有/挑战和..................................................................................................................................................................................... 相关问题业务125.1. 现有：工业背景125.2. 与业务协调相关的挑战和业务问题146. 手稿的复兴........................................................................................................................................................................................16第二章。科学基础和最新技术水平............................................................................................................... 191. 第20章介绍......................................................................................................................................................................................2. 关于家庭护理协调的知识统计表............................................................................................................................................202.1. 分析PAD 20中服务供需的特征......................................................................................................2.2. PAD 26中供需匹配决策的要素2.3. 评估以往关于决策支持以协调PAD 37的工作..............................................................................3. C.免责................................................................................................................................................................................................声明47第三章。定位、研究问题和合理性研究主题1. P研究工作的定位.............................................................................................................................................................................501.1. 模型和元模型的概念511.2. 领域特定建模语言（DSML）的概念531.3. 模型驱动工程（IDM）原理...........................................................................................................2. C研究问题的结论和概述.................................................................................................................................................................64第四章。基于领域特定建模语言（DSML）的面向业务的建模................................................................671. 第68章介绍......................................................................................................................................................................................2. 概念建模和特定语言....................................................................................................................................................................702.1. 使用DSML 72的3. C.两种特定语言..............................................................................................................................................................................的父母734. DSML-HHCRSP 75的增量设计4.1. DSML-TSP 75的初步设计4.2. 从DSML-TSP到DSML-HHCRSP的过渡815. DSML-HHCRSP 94的部署十5.1. ADOxx：支持DSML 955.2. 建模方法965.3. 验证阶段1016. C结论.............................................................................................................................................................................................. 105xiii第五章.中央和业务PAD协调的决策支持：问题的制定和解决D’OPTIMISATION1. 第一章导言....................................................................................................................................................................................1072. 优化问题的描述..........................................................................................................................................................................3. 基于线性到第九个M数（PLNM）的P仿射的精确M方法1103.1. PIM：混合数线性规划（PLNM）模型1103.2. 混合数线性规划（PLNM）中的模型描述1113.3. PSM：用于调用CPLEX 117的OPL编码模板...............................................................................4. 基于约束满足的M方法（CSP）1194.1. PIM：约束满足模型（CSP）1194.2. PSM：OptaPlanner 120的5. 实验：精确方法与近似方法.........................................................................................................................................................1345.1. 测试游戏的生成1345.2. 精确方法和近似方法的总体性能比较分析1365.3. 案例ML_s55_p28_mp14_k4 138的比较分析6. C结论.............................................................................................................................................................................................. 143第六章。通过以下方式生成操作协调工具：IDM 1451. 第146章.........................................................................................................................................................................................2. 从模型到模型...............................................................................................................................................................................148的转换2.1. 过去的一些经验1482.2. 模型转换语言1492.3. 151原型的总体设计3. C协调工厂的详细概念.................................................................................................................................................................. 1523.1. PIM-PSM转换 1533.2. CIM-PIM 170转换3.3. 通过CPLEX 173解决模型问题4. 在ADO XX：BL.A UTOM 177中.....................................................................................................................................5. C结论.............................................................................................................................................................................................. 180第七章。第181号决议1. 第182章：一个女人...................................................................................................................................................................2. 第......................................................................................................................................................................................................184章第一次见面2.1. DSML-HHCRSP 184的改进途径2.2. 分辨率方法的基准测试1852.3. 通过优化和仿真共存来考虑不确定性.........................................................................................2.4. 加强我们的转型链188参考文献189图207列表表211列表出版物列表213十C.第一章。引言第一章引言11. 联合国服务世界按护理供求划分的节奏..................................................................................................................................2. 用户的路径数...................................................................................................................................................................................3. 动物和医疗-社会 ：家庭护理.......................................................................................................................................................... 的时期54. 在护理途径中分配家庭护理：协调的作用7（法语）..............................................................................................5. 现有/挑战和..................................................................................................................................................................................... 相关问题业务125.1. 现有：工业背景125.2. 与业务协调相关的挑战和业务问题146. 手稿的复兴........................................................................................................................................................................................161用户路径的概念31. 由护理供需驱动的服务领域正如我们今天在法国和其他发达国家所看到的那样，人口老龄化和预期图1）。一些数字说明了这些情况的严重性：根据（Beaumel和Papon，2020年），我们在法国的预期寿命现在已经达到女性85.6岁，男性79.7岁预期寿命的增加加速了法国人口的老龄化，我们现在可以说，明天，大约在2050年，根据（Tournadre，2002年）的估计，三分之一的这些老年人中的大多数都希望在良好的自主条件下变老。然而，他们往往患有慢性病，需要长期的援助。图1：2020年1月1日法国本土的年龄金字塔，来源：l’INSEE为了满足老龄化和预期寿命增加对长期医疗保健的高需求，法国的公共卫生系统十多年来一直在进行自第二次世界大战以来在法国盛行的健康保险模式的保留是这一转变的催化剂。长期的预算赤字正变得难以承受，因为在医院照顾病人所在不到12年的时间里，政治变革体现12020年年龄金字塔-法国本土：https://www.insee.fr/fr/statistiques/331295822009年7月21日关于医院改革和病人、卫生和领土的第2009-879号法律32016年1月26日关于卫生系统现代化的第2016-41号法律42019年7月24日关于卫生系统组织和改革的第2019-774号法律第一章2更好，更好。这些都是国家保留的关键词，国家法国医疗保健系统的严格合作管理（Lamine，2019）。通过将患者置于医疗项目的核心，他们引入了新的护理组织形式，倾向于在患者旅程中的护理事件之间提供更多的连续性。在（Lamine，2019）中，患者旅程被赋予了一个更通用的术语："用户旅程2. 用户路径的概念让我们从分析路径的概念根据（Lamine，2019），这一概念意味着在尽可能靠近患者居住地的特定区域内，对患者和使用者进行全面和持续的护理这一概念在过去十年中得到了广泛的研究和出版物的支持（Lamine，2019）回顾了三类旅程的监管定义，这三类旅程共同构成了"用户旅程护理路径：这涉及患者的护理，干预者是医院和门诊医疗保健系统的参与者（SGMCAS，2016）。它包括委托一名主治医生为同一被保险人进行不同的医疗保健专业人员干预，以使护理合理化。这些干预措施记录在护理计划中。对它的尊重是名义上支付保健费用的条件。健康之旅：这涉及协调提供健康和社会服务，以满足人们的预防和护理需求（SGMCAS，2016年《公共卫生法》规定，保健途径的目的是协调卫生、社会和医疗社会行为者与用户和地方当局的关系，同时考虑到每个地区的地理、人口和季节特点，以促进因此，保健途径包括护理途径，并辅之以预防政策和治疗教育。卫生途径是卫生政策的一个组成部分，区域卫生项目确定了主要方向然后，通过与省和市的民选代表谈判，这些方向让位于领土变化，地方卫生合同考虑到了生活区的特殊性。生命历程：这涉及对人在其环境中的需要作出反应，包括与社会领域的互动，特别是教育和就业。从本质上讲，每个人都有一个单一的生命历程，从出生到死亡。因此，生命之旅整合了其他两类旅程。卫生和医疗社会：家庭5如图2所示，最近的一份报告（ANAP，2020）讨论了这三种途径该国家机构将两个维度，一个是时间维度，一个是空间维度，描述了从服务质量角度实施用户旅程时间概念：在空间概念：在患者或用户的家中。图2：用户路径逻辑（2012年）1从这个意义上说，我们采用这种用户路径的概念是为了将患者置于决策的核心，以最佳方式促进他们的绝大多数患者更喜欢呆在家里，而不是在医院或专门机构（例如法国的EHPAD 2）长期住院此外，医院目标是将停留时间减少到一天。一个特定的组织避免调动一个专门服务的房间，这导致机构的工作量减少然后，如果患者在护理过程后的健康状况允许，患者可以在上午入院，晚上出院这些原因在很大程度上解释了基于家庭的护理结构（我们将其命名为PAD）通过利益相关者网络的快速增长。1ARS的健康之旅https://www.bourgogne-franche-comte.ars.sante.fr/les-parcours-de-sante-de-2受抚养老年人的住宿设施3门诊手术：传统住院治疗的替代方案www.example.com和-疾病/专科/文章/门诊手术https://solidarites-sante.gouv.fr/soins-第一章4法国的卫生或医疗社会专业人员。这些结构补充了那些已经活跃在与家庭使用者的关系中的结构3. 卫生和医疗社会：家庭根据相反，从90年开始，机构投资因此，满足老年人的独立支持需求对医院运营的研究表明，他们不得不在越来越大的压力下采取行动（Belorgey，2016）。由于预算被冻结，床位和手术室的拥挤程度增加了。一些需要简单但大量或定期护理的患者的护理需求再次放大了这一点。INSEE的报告（Kubiak，2012年）强调了这一需求。因此，现在的趋势是直接在家中照顾病人。L’évolution estnotamment visible via les chiffres-clé de 图3）。它不再是由病人来医院，而是由专业的工作人员来访问受益人。实际上，这项服务往往是由家庭护理机构提供的。图3：来源于FNEHAD 1的HAD 2019关键数据在法国，有五种类型的结构可确保患者在家中护理的连续性、质量和安全性：(1) 家庭住院（HAD）家庭住院（HAD）是最高级别的医疗干预（Rejeb，2013）。根据1992年10月2日第92-1101号法令3："家庭住院设施允许在病人家中提供持续的医疗和辅助医疗护理，时间有限，但可根据其健康状况的演变进行1 HAD 2019关键数据https://www.fnehad.fr/chiffres-cles/2团结和卫生部网站：https://solidarites-sante.gouv.fr/soins-et-maladies/prises-en-charge-specialisees/had-10951/article/联合干预-d-had-et-d-un-ssiad31992年10月2日关于第L条所述住院治疗替代办法的第92-1101号法令。《公共卫生法》第712-2条
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