案例库 · 研发与科研 · 运营决策 · 2022–2025
德国医院用MIP自动化医生排班,节省数小时规划时间
肯普滕医院将医生排班重建为基于关系数据模型的混合整数规划,大幅减少规划工作量,并使公平性可计算。
肯普滕医院
解法
一家德国医院部门的医生排班原本是手工且缓慢的——计划由人工构建,质量难以评判。自动化看似是一个一次性的软件项目:每家医院的规则不同,因此现成的系统总是不合适。
团队的妙招是将数据与模型分离。关系数据建模将复杂的排班信息(医生、班次、资质、公平性偏好)结构化,使得单一的混合整数规划公式变得可行。优化器基于先前排班,并处理规划范围之外的班次兼容性。
结果是一个决策支持工具,大大加快排班生成速度并减少工作量,可视化计划质量便于评估,并在规划范围内显式管理公平性。该模型设计为可快速定制并应用于其他医院部门。
生效的原因
- 关系建模将“处处不同”的问题转化为标准输入,因此一个MIP可以跨部门使用,而不是为每家医院定制程序。
- 从先前排班开始并尊重范围外的班次,保持变化的渐进性,这是医生实际能接受的。
- 将公平性作为明确目标,意味着可以向员工解释计划,这是手工排班从未满足的要求。
取得的成效先建模数据结构,再优化利落
可借鉴之处
当自动化因每个实例不同而屡屡失败时,先修复数据层:关系建模可以使一个优化器在部门和医院间重用。
后续进展
基于MIP的排班系统于2026年发表于《INFORMS Journal on Applied Analytics》。作者将其描述为可快速定制应用于其他医院内部部门和其他医院,以关系数据模型为可重用的核心。
资料来源
- Optimizing Physician Scheduling at Kempten Hospital: A Database-Driven Mathematical Programming Approach
- Optimizing Physician Scheduling at Kempten Hospital: A Database-Driven Mathematical Programming Approach
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