Geri Dön

Hemşire nöbet çizelgeleme probleminin tavlama benzetimi algoritması ile çözümü

The solution of nurse scheduling problem with simulated annealing algorithm

PDF İndir

  1. Tez No: 561360
  2. Yazar: BİLGEN AYAN KOÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET AKTAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

Hemşire çizelgeleme problemi (HÇP), personel çizelgeleme problemleri içerisinde spesifik, daha zor ve insan sağlığıyla ilgili olması nedeniyle daha hassas ve önemli bir konudur. Bu çalışmada, haftanın her günü 24 saat kesintisiz hizmet veren bir hastanede 2 vardiya halinde (08:00-16:00 arası 8 saat ve 16:00-08:00 arası 16 saat) çalışan 15 hemşire için varsayılan kısıtlar çerçevesinde tavlama benzetimi algoritması kullanılarak en iyi çalışma çizelgesinin oluşturulması amaçlanmıştır. Araştırmada yöntem olarak, HÇP'nin çözümüne yönelik geliştirilen sezgisel yöntemlerden biri olan Tavlama Benzetimi Algoritması (TBA) kullanılmıştır. Verilerin analizinde kısıtların matematiksel formüllerle ifade edilebilmesini kolaylaştırmak, ana amaç ve alt amaç fonksiyonlarının değerlerinin doğru olarak hesaplandığından emin olmak için öncelikle Microsoft Office Excel programından faydalanılmıştır. Daha sonra oluşturulan ve doğruluğu test edilen matematiksel ifadelerin kodları Matlab programıyla eşdeğer olup kullanımı ücretsiz olan GNU Octave (2018) Version 4.4.1'in Windows-64 işletim sistemi için geliştirilen versiyonunda yazılmıştır. Araştırma kapsamında geliştirilen tavlama algoritması, genel tavlama algoritmasının temel mantığına sadık kalınarak ancak geliştirilerek yeniden yazılmıştır. Algoritma ile ele alınan problemin uyması beklenen 8'i zorunlu ve 8'i esnek olmak üzere 16 kısıtın tamamını sağlayarak en iyi çizelgeyi oluşturması sağlanabilmiştir. En iyi çözüme ulaşma süresi verilen problemde 0-8 izinli hemşire durumunda yani 7-15 çalışan hemşire durumunda ortalama 34 saniye (min.150-maks.1.338 deneme) olarak hesaplanmıştır. Algoritma, 9 izinli hemşire yani 6 çalışan hemşire durumu için de test edilmiş ve 195 saniyede (min.456-maks.4.864 deneme) tüm kısıtları sağlayan en iyi çözüme ulaşmıştır. Algoritma toplamda 200 kere test edilmiş, tamamında 0-9 izinli (6-15 çalışan) hemşire için 5.000 denemenin (500 saniyenin) altında çözüme ulaşmıştır. Araştırmada tavlama algoritması için yeni bir sıcaklık düşürme tekniği (logaritmik-üstel soğutma) ve yeni bir atama tekniği (belirli kritik değerlerin altında ve üstünde farklı atama tekniği kullanma) geliştirilmiş, bu iki tekniği içeren tavlama algoritmasına“çifte atamalı çoklu tavlama algoritması”adı verilmiştir.

Özet (Çeviri)

Amongst the personnel scheduling problems, the nurse scheduling problem (HCP) is a more sensitive and important because it is specific, more difficult and related to human health. In this study, it is intended to create the best work schedule by using a simulated simulation algorithm for 15 nurses working in 2 shifts (the day shift as 8 hours between 08:00-16:00 and the night shift as 16 hours between 16:00-08:00) at a hospital operating 24 hours a day. In the study, the Simulated Annealing (SA) Algorithm, one of the heuristic methods developed for the solution of NSP, is is used as the method. In the analysis of the data, in order to make it easier to express the constraints with mathematical formulas, firstly, Microsoft Office Excel program was used to ensure that the values of the main and sub-objective functions were calculated correctly. The codes of the mathematical expressions, which are generated and tested for accuracy, are written in GNU Octave (2018) Version 4.4.1 which are free to use, developed for Windows-64 operating system and equivalent to the Matlab program. The annealing algorithm developed within the scope of the research has been rewritten in accordance with the basic logic of the general annealing algorithm but has been improved. The problem addressed by the algorithm which was expected to provide the best sheduling for the nurses by providing all 16 constraints (8 hard and 8 flexible) could be solved by the developed algorithm. The time to reach the best solution for 0-8 off (7-15 working) nurses in the given problem, on average, was calculated as 34 seconds (min.150-max.1,338 trials) in the case of 7-15 working nurses. The algorithm has also been tested for the case of 9 off (i.e. 6 working) nurses and the best solution in 195 seconds (min.456-max.4,864 iterations) providing all the constraints. The algorithm has been tested 200 times in total, reaching the best solution under the 5,000 trials (500 seconds) for the 0-9 off (i.e. 6-15 working) nurses in all tests. In the study, a new temperature reduction technique (logarithmic-exponential cooling) and a new assignment technique (using different assignment techniques above and below a certain critical values depending on the number of nurses off) were developed for the annealing algorithm. The new developed technique is called as“multiple simulated annealing with double assignment”.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    387748

    Hemşire vardiyalama problemine genetik algoritmaların uygulanması

    Application of a genetic algorithm to a real world nurse rostering problem instance

    ÖZGÜR KELEMCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    YRD. DOÇ. DR. A. ŞİMA UYAR

  2. Tez No

    441479

    Hemşire çizelgeleme problemlerinin genetik algoritmalarla optimizasyonu ve bir uygulama

    Optimization of nurse scheduling problem with genetic algorithms and an application

    AHSEN KÜÇÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    EkonometriDokuz Eylül Üniversitesi

    Ekonometri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İPEK DEVECİ KOCAKOÇ

  3. Tez No

    234170

    Hemşire çizelgeleme problemlerinin genetik algoritma ile çözümü

    Genetic algorithms for nurse scheduling problems

    HANİFE ÇİVRİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Teknik EğitimSüleyman Demirel Üniversitesi

    Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET UZUNKAVAK

  4. Tez No

    660161

    Hemşirelerin çalışma sistemi ile ilgili mevcut durumun incelenmesi ve çalışma çizelgelerine yönelik yazılım programı geliştirilmesi

    Investigation of the current status of the nursing work system and development of software programs to be used for shift scheduling

    MİRAY AKSU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    HemşirelikHacettepe Üniversitesi

    Hemşirelik Esasları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEYLA DİNÇ

  5. Tez No

    602537

    Hasta güvenliği iletişim aracına uygun nöbet teslim sürecinin gerçekleştirilmesi ve değerlendirilmesi

    Improving and evaluating nurse handover process by using patient safety communication tool

    GÜLÇİN CENGİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    HemşirelikDokuz Eylül Üniversitesi

    Hemşirelikte Yönetim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞEYDA SEREN İNTEPELER

Geri Dön