Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
PGS. TS Nguyễn Xuân Hoài
TS Hà Minh Hoàng
Viện CNTT Đại học Hà Nội
1
Nội dung
 Vận trù học là gì?
 Tại sao cần tối ưu hóa?
 Một số hoạt động của bệnh viện có thể tối ưu hóa
 Một số bài to...
Vận trù học là gì?
 Ứng dụng các công cụ của toán học và công nghệ
thông tin.
 Đưa ra giải pháp tối ưu cho các vấn đề ph...
Tại sao cần tối ưu hóa hoạt động
trong bệnh viện?
 Sử dụng hợp lý nguồn lực con người và máy móc.
 Giảm thiểu tối đa chi...
Một số hoạt động của bệnh viện có
thể tối ưu hóa
 Bố trí tối ưu nhân sự, mua sắm trang thiết bị:
• Tính toán tối ưu số lư...
Sắp xếp lịch làm việc cho y tá
(nurse rostering problem)
 Bài toán: sắp xếp ca trực và ngày nghỉ cho đội ngũ y tá
• 3 ca ...
Sắp xếp lịch phẫu thuật
(operating room planning)
 Bài toán: 02 đối tượng bệnh nhân:
• Khẩn cấp: nhập viện ngẫu nhiên, cầ...
Đặt hẹn khám cho bệnh nhân
(patient scheduling)
 Bài toán:
• Quá đông bệnh nhân đăng kí khám, số lượng bác sĩ và phòng
kh...
Sắp xếp lịch làm việc cho y tá
 Vấn đề: áp dụng VTH sắp xếp ca làm việc cho đội ngũ y tá của
bệnh viện Notre-Dame tại Mon...
Sắp xếp lịch làm việc cho y tá
 Mục tiêu: tìm cách sắp lịch để
• Giảm số lượng y tá thừa (vượt nhu cầu) hoặc thiếu (ít
hơ...
Sắp xếp lịch làm việc cho y tá
 Quy trình xếp lịch hiện tại:
• Xếp kiểu thủ công theo phương
pháp “trial and error”
• Khô...
Sắp xếp lịch làm việc cho y tá
12
Mô hình toán:
Sắp xếp lịch làm việc cho y tá
Phương pháp giải:
 Thuật toán heuristic:
• Giải gần đúng
• Tìm kiếm địa phương
• Ưu: rẻ, n...
Sắp xếp lịch làm việc cho y tá
Thuật toán heuristic:
14
Sắp xếp lịch làm việc cho y tá
15
Kết quả:
Mục tiêu Thủ công Thuật toán Mô hình toán
Số lượng y tá
thừa
12 8 0
Số lần xếp ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Ứng dụng vận trù học trong tối ưu hóa hoạt động của bệnh viện

257 views

Published on

Trình bày trong hội thảo: Phát triển ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý bệnh viện và chăm sóc sức khỏe. Đại học Y ngày 15/03/2016

Published in: Healthcare
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Ứng dụng vận trù học trong tối ưu hóa hoạt động của bệnh viện

  1. 1. PGS. TS Nguyễn Xuân Hoài TS Hà Minh Hoàng Viện CNTT Đại học Hà Nội 1
  2. 2. Nội dung  Vận trù học là gì?  Tại sao cần tối ưu hóa?  Một số hoạt động của bệnh viện có thể tối ưu hóa  Một số bài toán tiêu biểu  Bài toán sắp xếp lịch làm việc cho y tá 2
  3. 3. Vận trù học là gì?  Ứng dụng các công cụ của toán học và công nghệ thông tin.  Đưa ra giải pháp tối ưu cho các vấn đề phức tạp.  Trả lời câu hỏi: làm thế nào để nhanh nhất, tiết kiệm nhất, hiệu quả nhất, tốt nhất v…v?  Áp dụng trong mọi lĩnh vực: kinh tế, chính trị, giao thông vận tải, thể thao, nông nghiệp, y tế v…v. 3
  4. 4. Tại sao cần tối ưu hóa hoạt động trong bệnh viện?  Sử dụng hợp lý nguồn lực con người và máy móc.  Giảm thiểu tối đa chi phí của bệnh viện và bệnh nhân.  Nâng cao chất lượng dịch vụ: • Giảm thời gian chờ của bệnh nhân. • Tăng độ hài lòng của y tá, bác sĩ và bệnh nhân.  Xử lý tốt hơn với các thay đổi phát sinh (nhân viên nghỉ đột xuất, các ca bệnh khẩn cấp v…v). 4
  5. 5. Một số hoạt động của bệnh viện có thể tối ưu hóa  Bố trí tối ưu nhân sự, mua sắm trang thiết bị: • Tính toán tối ưu số lượng y tá, bác sĩ cho từng kíp trực để rút ngắn thời gian chờ của bệnh nhân đồng thời giảm chi phí. • Tính toán mua sắm trang thiết bị, máy móc sao cho hợp lý, tiết kiệm.  Sử dụng hợp lý nguồn lực, máy móc, phòng ốc: • Sắp xếp lịch làm việc cho y tá, bác sĩ sao cho công bằng, tiết kiệm, mọi người cùng hài lòng. • Đặt lịch hoạt động cho các phòng khám chuyên dụng (phòng mổ) để tiết kiệm giờ làm việc, nhiên liệu v…v. • Đặt hẹn khám (offline, online, qua phone) cho bệnh nhân. 5
  6. 6. Sắp xếp lịch làm việc cho y tá (nurse rostering problem)  Bài toán: sắp xếp ca trực và ngày nghỉ cho đội ngũ y tá • 3 ca làm việc: ngày, tối, đêm • Mỗi y tá có một sở thích riêng về ca trực: y tá X thích làm sáng thứ 2, y tá Y không thích làm tối thứ 7 v..v  Yêu cầu: • Số lượng y tá cần có tại mỗi ca trực phải theo yêu cầu của bệnh viện. • Một y tá không làm việc quá 1 ca trong ngày. • Nếu làm đêm hôm trước thì phải nghỉ sáng hôm sau. • Một tuần không làm việc quá 6 ca, không làm việc quá 3 ngày liên tiếp, không nghỉ quá 2 ngày liên tiếp v…v. • Số buổi phải trực đêm của các y tá gần tương đương nhau. • Trong thực tế, rất nhiều ràng buộc phức tạp khác … tùy từng bệnh viện cụ thể.  Mục tiêu: tìm cách sắp xếp để • Làm hài lòng các y tá nhất có thể. • Số lượng y tá đảm bảo vừa đủ nhu cầu. • Cùng rất nhiều chỉ tiêu khác v…v. 6
  7. 7. Sắp xếp lịch phẫu thuật (operating room planning)  Bài toán: 02 đối tượng bệnh nhân: • Khẩn cấp: nhập viện ngẫu nhiên, cần được phẫu thuật trong ngày. • Không khẩn cấp: được bác sĩ chỉ định từ trước, thời gian phẫu thuật có thể xê dịch trong vòng 1 đến 2 tuần. Chi phí phụ thuộc vào thời điểm phẫu thuật.  Yêu cầu: xác định lịch phẫu thuật cho từng bệnh nhân  Mục tiêu: tổng chi phí (cho bệnh nhân không khẩn cấp + làm việc quá giờ của phòng phẫu thuật) là nhỏ nhất. 7
  8. 8. Đặt hẹn khám cho bệnh nhân (patient scheduling)  Bài toán: • Quá đông bệnh nhân đăng kí khám, số lượng bác sĩ và phòng khám có hạn. • Bệnh nhân có mức độ ưu tiên khác nhau.  Yêu cầu: • Chọn bác sĩ cho bệnh nhân. • Sắp xếp lịch khám theo tuần.  Mục tiêu: • Khám được cho nhiều bệnh nhân (có mức độ ưu tiên cao) nhất có thể. • Số lượng bệnh nhân được xếp cho các bác sĩ tương đương nhau. • Thời gian chờ trong ngày được khám của bệnh nhân là ngắn nhất. 8
  9. 9. Sắp xếp lịch làm việc cho y tá  Vấn đề: áp dụng VTH sắp xếp ca làm việc cho đội ngũ y tá của bệnh viện Notre-Dame tại Montreal, Canada • 03 ca làm việc: ngày, tối, đêm • Số lượng y tá: 30 người • Thời gian: trong 04 tuần  Yêu cầu: • Số lượng y tá cần có tại mỗi ca trực thay đổi theo ca, ngày tùy theo yêu cầu của bệnh viện. • Tại mỗi ca phải có ít nhất một y tá trưởng. • Mỗi y tá làm việc 5 ca mỗi tuần, không làm việc quá 5 ngày liên tiếp, không nghỉ quá 2 ngày liên tiếp v..v • Thời gian nghỉ giữa 2 ca làm việc liên tiếp ít nhất 16 tiếng. • Mỗi y tá có một sở thích riêng về ca làm việc: y tá X thích làm sáng thứ 2, y tá Y không thích làm tối thứ 7 v…v. Sở thích thay đổi theo tháng. 9
  10. 10. Sắp xếp lịch làm việc cho y tá  Mục tiêu: tìm cách sắp lịch để • Giảm số lượng y tá thừa (vượt nhu cầu) hoặc thiếu (ít hơn nhu cầu) tại mỗi ca trực • Tăng mức độ hài lòng của các y tá (được làm việc đúng ca trực mong muốn) • Giảm số lần thay đổi ca làm việc (các y tá không muốn thay đổi quá nhiều lần ca trực: nay làm sáng, mai làm tối v…v) • Giảm số lần thay đổi ngày “làm/nghỉ” (các y tá thường muốn làm liên tục và nghỉ dài hơn thay vì nay làm mai nghỉ v…v) 10
  11. 11. Sắp xếp lịch làm việc cho y tá  Quy trình xếp lịch hiện tại: • Xếp kiểu thủ công theo phương pháp “trial and error” • Không tối ưu • Mất rất nhiều thời gian và công sức • Mỗi khi có thay đổi nhỏ phải lặp lại từ đầu quá trình • Phụ thuộc hoàn toàn vào kinh nghiệm của người lập lịch  xáo trộn lớn nếu người này nghỉ hay chuyển công tác? 11 Lịch cũ Thu thập sở thích Xếp dựa trên sở thích Bản nháp Chỉnh sửa Y tá đồng ý? Lịch chính thức Kết thúc Bắt đầu Không Có
  12. 12. Sắp xếp lịch làm việc cho y tá 12 Mô hình toán:
  13. 13. Sắp xếp lịch làm việc cho y tá Phương pháp giải:  Thuật toán heuristic: • Giải gần đúng • Tìm kiếm địa phương • Ưu: rẻ, nhanh với bài toán cỡ lớn • Nhược: không chắc chắn tìm được lời giải tốt nhất  Thuật toán chính xác • Dựa trên mô hình toán • Sử dụng phần mềm CPLEX (mất phí) để giải • Ưu: tìm được lời giải tốt nhất với các bài toán cỡ nhỏ • Nhược: đắt, có thể rất chậm nếu bài toán lớn 13
  14. 14. Sắp xếp lịch làm việc cho y tá Thuật toán heuristic: 14
  15. 15. Sắp xếp lịch làm việc cho y tá 15 Kết quả: Mục tiêu Thủ công Thuật toán Mô hình toán Số lượng y tá thừa 12 8 0 Số lần xếp đúng sở thích 104 112 83 Số lần đổi ca 12 15 25 Số lần đổi ngày “làm/nghỉ” 273 291 311 Thời gian xếp 2-4 ngày 0.5 ngày 0.02 s Tổng chi phí Cao Thấp Cao

×