مشكلة في جدولة مواعيد الممرضات

تُعرف مشكلة جدولة الممرضات ( NSP ) ، أو مشكلة تنظيم مناوبات الممرضات ( NRP )، بأنها مشكلة في بحوث العمليات تهدف إلى إيجاد الطريقة المثلى لتوزيع الممرضات على المناوبات، وعادةً ما تتضمن مجموعة من القيود الصارمة التي يجب أن تلتزم بها جميع الحلول الصحيحة، ومجموعة من القيود المرنة التي تحدد الجودة النسبية للحلول الصحيحة. ^{[ 1 ]} ويمكن تطبيق حلول مشكلة جدولة الممرضات على مشاكل الجدولة المقيدة في مجالات أخرى. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

على الرغم من أن الأبحاث المتعلقة بجدولة الموظفين بمساعدة الحاسوب تعود إلى خمسينيات القرن الماضي، ^{[ 4 ]} فقد طُرحت مشكلة جدولة الممرضات بشكلها الحالي في منشورين متوازيين عام 1976. ^{[ 5 ] [ 6 ]} ومن المعروف أنها ذات تعقيد NP-hard . ^{[ 1 ]}

تقليديًا، يعتمد نظام التمريض في المستشفيات على نظام المناوبات لتوفير تغطية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. تفرض المستشفيات قيودًا ومتطلبات محددة بشأن التغطية المطلوبة، ولكل ممرضة رغباتها وقيودها الخاصة. تكمن المشكلة في إيجاد جدول عمل يلبي أهداف المستشفى ويغطي جميع المناوبات، مع مراعاة أكبر قدر ممكن من تفضيلات الممرضات.

لا تقتصر هذه المشكلة على مهنة التمريض فحسب، بل تنطبق على أي مهنة أو موقف آخر يتطلب التخطيط لتغطية المناوبات.

إن وضع جدول زمني يعني محاولة تلبية قيود معينة على كيفية تنظيم هذا الجدول. وهناك نوعان من القيود: قيود صارمة، يجب الوفاء بها ليكون الجدول صالحًا؛ وقيود مرنة، وهي مرغوبة ولكنها ليست إلزامية.

بحسب سياسات المستشفى، قد تُعامل تفضيلات الممرضات الفردية إما كقيد مرن، ^{[ 7 ]} أو كقيد صارم. ^{[ 8 ]}

قد تشمل القيود الصارمة قيودًا مادية أو متطلبات قانونية. ومن أمثلة القيود الصارمة المحتملة ما يلي:

• جميع نوبات العمل تتطلب تغطية تمريضية.
• لا يمكن للممرضة أن تعمل في أكثر من نوبة عمل واحدة في نفس الوقت.
• لا يجوز للممرضة العمل لأكثر من 24 ساعة في اليوم، أو لأكثر من 7 أيام في الأسبوع.
• لا يجوز للممرضة أن تعمل لأكثر من عدد محدد قانونًا من الأيام المتتالية.
• يجب أن يكون لدى الممرضة عدد محدد قانونًا من ساعات الراحة بين نوبات العمل، ^{[ 9 ]} وهو ما يختلف اختلافًا كبيرًا حسب قوانين المدينة والولاية المحلية.
• يجب أن يتم إقران أي ممرضة مرخصة حديثًا بممرضة ذات خبرة.
• يجب أن يكون هناك دائماً ممرض مسؤول واحد مناوب.
• يجب تغطية بعض المناوبات من قبل ممرضات ذوات مؤهلات خاصة. ^{[ 10 ]}

قد تشمل القيود غير الملموسة سياسات المستشفى أو تفضيلات الممرضات. ومن أمثلة هذه القيود:

• ينبغي أن تعمل جميع الممرضات نفس عدد نوبات العمل تقريبًا في عطلة نهاية الأسبوع.
• ينبغي أن تعمل جميع الممرضات بنفس مستوى الصعوبة تقريباً في جداول المناوبات.
• لا ينبغي للممرضة أن تعمل في نوبة نهارية ونوبة ليلية دون يوم راحة بينهما.
• إحدى الممرضات تفضل أن تكون جميع أيام عملها متتالية، ثم تحصل على جميع أيام إجازتها متتالية.
• إحدى الممرضات تفضل ألا تعمل لأكثر من يومين متتاليين، مع يوم راحة بينهما.
• لا تستطيع إحدى الممرضات العمل يوم الأربعاء من كل أسبوع لعدم توفر رعاية الأطفال في ذلك اليوم.
• تشعر ممرضتان بأنهما تعملان معًا بشكل جيد وتفضلان أن يتم جدولة عملهما معًا.

تستخدم حلول هذه المشكلة مجموعة متنوعة من التقنيات، بما في ذلك الحلول الرياضية الدقيقة ^{[ 7 ]} ومجموعة متنوعة من الحلول الاستدلالية باستخدام التفكيك ^{[ 11 ]} ، والحوسبة المتوازية ^{[ 11 ] [ 12 ]} ، والتحسين العشوائي ^{[ 1 ]} ، والخوارزميات الجينية ^{[ 7 ]} ، وتحسين المستعمرات ^{[ 7 ]} ، والتلدين المحاكي ^{[ 7 ]} ، والتلدين الكمي ^{[ 13 ]} ، والبحث المحظور ^{[ 7 ]،} وخوارزمية التدرج الإحداثي ^{[ 12 ] [ 14 ]} .

قام Burke et al . (2004) ^{[ 15 ]} بتلخيص أحدث ما توصل إليه البحث الأكاديمي في مشكلة جدولة الممرضات، بما في ذلك مقدمات موجزة للحلول المختلفة التي تم نشرها آنذاك.

• مسألة التخصيص
• البرمجة المقيدة
• برنامج جدولة الموظفين

• دراسة حول كيفية حل مسألة NSP باستخدام CGA على موقع Wayback Machine (تمت أرشفة بتاريخ 6 فبراير 2012)
• لماذا يُعدّ تنظيم مواعيد الأشخاص أمراً صعباً؟
• أداة مجانية لحل مشكلة جدولة مواعيد الممرضات
• محاكي جدولة الممرضات التفاعلي – بيئة تجريبية حية توضح أساليب حل القيود لتناوب الممرضات.