居家照护人员配置与能力规划的集成:随机优化方法
最优化与控制
2022-03-29 v1
摘要
我们针对居家照护实践中出现的人员配置与能力规划问题,提出随机优化方法。具体而言,我们考虑一家居家照护机构的视角,该机构必须在指定规划期内的每一天决定雇佣的护理人员数量(人员配置)以及将雇佣的护理人员分配给不同类型服务的方式(能力规划)。目标是最小化与人员配置(即雇佣)、能力分配、人员过剩以及人员不足相关的总成本。我们提出两阶段随机规划(SP)和分布鲁棒优化(DRO)方法来建模并求解该问题,考虑了两类决策者:提前全决策型(EA)和灵活调整型(FA)。在EA模型中,我们在观测需求之前的第一阶段确定人员配置与能力分配决策。在FA模型中,我们在第一阶段决定人员配置决策,随后在第二阶段基于需求实现情况确定能力分配决策。我们推导了所提出的非线性DRO模型在EA决策者下的等价混合整数线性规划(MILP)重构形式,可使用现成优化软件实现并高效求解。我们提出了一种带有效不等式的计算高效列与约束生成算法,用于求解FA决策者的DRO模型。最后,我们进行了大量数值实验,比较所提方法的运算与计算性能,并讨论了其对居家照护人员配置与能力规划的见解与启示。
引用
@article{arxiv.2203.14430,
title = {Integrated Home Care Staffing and Capacity Planning: Stochastic Optimization Approaches},
author = {Ridong Wang and Karmel S. Shehadeh and Xiaolei Xie and Lefei Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.14430},
year = {2022}
}