Multi-objective nurse scheduling with shift preferences in a surgical suite

Abstract

Nurse scheduling is a crucial part of hospital personnel scheduling. For effective nurse scheduling fair workload and job satisfaction should be taken into account as these factors affect the quality of service in healthcare. In this study monthly nurse scheduling constraints for a surgical suite are determined according to government regulations hospital management requirements and nurse preferences. A multi-objective integer program with hard and soft constraints is formulated and solved as a goal programming model to produce an optimal nurse schedule which provides fair workload and satisfies shift preferences of nurses. Our goal is improving job satisfaction of nurses as well as reducing medical errors caused by fatigue a result of disproportional shift assignment. Resulting schedules for various shift preference scenarios are compared to show the improvement in the schedule quality in terms of performance measures such as distribution of preference violations among nurses.

Hemşire çizelgelemesi, hastane personel çizelgelemesinin önemli bir parçasıdır. Optimum hemşire çizelgelemesi oluşturulurken göz önüne alınan adil iş yükü dağılımı ve iş memnuniyeti sağlık hizmetlerindeki kaliteyi doğrudan etkilemektedir. Bu tez projesinde, ameliyathane hemşire çizelgelemesi oluşturulurken önemli kısıtlar yasaların belirlediği çalışma saatleri, hastane yönetiminin gereksinimleri ve hemşire tercihleri dikkate alınmıştır Öncelikle, hemşireler, önem arz eden öncelikli günler için örneğin, kendi planlı ameliyatları, düğün günü veya doğum günleri gibi günleri belirleyebilirler. Ardından, vardiyalar diğer kısıtlamalara uygun olarak adil iş yükü sağlayacak şekilde tahsis edilir. Adil bir iş yükü dağılımını sağlayan ve izin günleri için hemşire tercihlerini karşılayan en uygun hemşire çizelgelerini oluşturmak için, GAMS programında tüm kısıtlamalara sahip çok amaçlı bir tamsayı programı oluşturuldu ve hedef programlama modeli ile CPLEX kullanılarak çözüldü. Projenin amacı hemşirelerin iş memnuniyetini arttırmak ve orantısız vardiya atamasının sonucunda ortaya çıkan yorgunluğun yol açtığı tıbbi hataları azaltmaktır. Böylece hemşire memnuniyeti arttırılarak hizmet kalitesinin de arttırılması beklenmektedir. Hemşire tercihleri değiştirilerek birbirinden farklı senaryolar için çizelgeler oluşturulmuştur ve hemşire tercihlerinin karşılanma oranları ile fazla mesailerin adil dağılımı gibi performans ölçütlerine bakılarak çizelgeler arasında kıyaslamalar yapılmıştır.