간호사 근무표 작성을 위한 2단계모형 = A two-stage model for nurse scheduling

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Nurse function in a hospital is operated for 24 hours a day without a break. Each work
shift has a minimum requirement in the number of nurses, and it is recommended that the
nurses with different skill levels are evenly assigned in each shift. The nurse schedule
should satisfy the hospital's own work policies and maximize the individual nurse's
satisfaction level. In this paper, we develope a two-stage modeling approach: in the first
stage, the night-shift works and the following off-days are assigned to nurses in two
patterns, and the entire schedule is generated by the goal programming approach in the
second stage. The priority ranks of the objectives are determined through a survey to the
experienced nurses. The developed approach is applied to generating a monthly nurse
schedule for a ward with 17 nurses in a university hospital. The run time is less than one
second, and in comparison with the schedule made manually by the head nurse, it is
shown that our two-stage schedule is superior in all criteria such as policy compliance,
fairness in assignment, and nurse satisfaction.

국문 초록 (Abstract)

간호사 근무는 매일 24시간 공백이 없이 이루어져야 하며, 각 근무교대조별로 최소 근
무인원수가 정해져있으며, 각 근무교대조에 근무 숙련도가 다른 간호사를 고르게 배정하
여야 한다. 근무표는 병원 고유의 근무표 작성기준을 만족시켜야 하고, 간호사 개인의 근
무에 대한 만족도를 높이는 목적을 반영해야 한다. 본 연구는 1단계 모형에서 야간근무
배정과 그에 뒤따른 휴일을 두 가지 형태로 사전에 결정한 후 2단계모형에서 근무표 전체
를 목적계획법으로 최적화하였다. 여러 목적의 중요도 순위는 간호사 설문을 통해 결정하
였다. 개발된 프로세스를 간호사 17명이 근무하는 한 대학병원 한 병동의 한달간의 근무
표 작성에 적용한 결과, 실행시간이 1초 이내로 실행시간의 문제는 전혀 없었으며, 수간호
사가 작성한 근무표와 비교해 본 결과 근무표 작성기준의 적합도, 배정의 공정성, 간호사
의 만족도 등의 질적인 면에서 크게 앞서는 것으로 평가되었다.

참고문헌 (Reference)

• 1 강성민, "병원군별 전공의 총정원제에서의 순환근무 수련일정계획" (13) : 91-110, 2005
• 2 Warner, D.M., "Scheduling Nurse Personnel According to Nursing Preference: A Mathematical Programming" 24 (24): 842-856, 1976
• 3 Cheang, B., "Rodrigues, Nurse rostering problems-a bibliographic survey" 151 : 447-460,
• 4 Dowsland, K.A, "Nurse scheduling with tabu search and strategic oscillation" 106 : 393-407, 1998
• 5 Miller, H.E., "Nurse Scheduling Using Mathematical Programming" 24 (24): 857-870, 1976
• 6 Kawanaka H., "Genetic Algorithm with the Constraints for Nurse Scheduling Problem" IEEE Press 1123-1130, 2001
• 7 Millar, H.H., "Cyclic and non-cyclic scheduling of 12 h shift nurses by network programming" 104 : 582-592, 1998
• 8 Bellanti, F., "A greedy-based neighborhood search approach to a nurse rostering problem" 153 : 28-40, 2004
• 9 Jaumard, B, "A generalized linear programming model for nurse scheduling" 107 : 1-18, 1998
• 10 Berrada, I, "A Multi-objective Approach to Nurse Scheduling with both Hard and Soft Contraints" 30 (30): 183-193, 1996
• 11 Azaiez, M.N., "A 0-1 goal programming model for nurse scheduling" 32 : 491-507, 2005
• 12 Arthur J.L., "0-1 goal programming model for nurse scheduling"