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Nurse Scheduling Problem (Problema de Escalonamento de Enfermeiras)
Introdução
Mais conhecido com NSP (Nurse Scheduling Problem) ou Problema de Escalonamento de Enfermeiras(os) determina o ação de trabalho em um quadro de enfermeiras em um período específico levando em considerações várias restrições, buscando atender um objetivo específico.
Definição do Problema
Dependendo da quantidade de restrições e das relações entre elas, o problema pode ser NP-difícil e pode ser usado (meta-)herísticas para ser resolvido.
Modelagem
Iremos abordar o assunto tratando uma instância simples, seguindo a seguinte estrutura para cada enfermeira:
| Turno/Semana | Domingo | Segunda | Terça | Quarta | Quinta | Sexta | Sábado |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Turno1 | |||||||
| Turno2 | |||||||
| Turno3 |
Cada enfermeira preeche a tabela segundo sua preferência de trabalho, seguindo os seguintes critérios:
- Não Quero (0,0)
- Talvez (0,5)
- Quero (1,0)
Essa estrutura será replicada dentro do horizonte de planejamento, que pode ser de 1 mês, 1 semestre (6 meses) ou o período que for necessário.
Restrições
São inúmeras restrições que podem variar segundo a realidade de cada hospital/enfermaria e realidade trabalhista de cada país/estado, logo iremos definir nossas restrições para abordar um instância do problema, mais ou menos segundo a realidade dos hospitais brasileiros.
- Uma enfermeira não pode trabalhar mais de um turno por dia;
- As enfermeiras podem trabalhar no máximo “x” dias seguidos de trabalho;
- Quantidade mínima e máxima de enfermeiras por dia e turno de trabalho;
- Carga mínima de trabalho por enfermeira;
- Enfermeiras que não podem trabalhar juntas;
- Alocar a enfermeira segundo sua preferência por Turno/Semana de trabalho.
Função Objetivo
O problema pode ser resolvido usando Programação Linear ou Programação Linear Inteira dependendo do tipo de modelagem, para resolver o problema temos que definir um função objetivo que pode ser maximizar ou minimizar algo, por exemplo no modelo acima queremos maximizar as preferências das enfermeiras.
Software
Criamos um software em PHP usando banco de dados MySQL e uma ferramenta chamada GLPK (GNU Linear Programming Kit) e versionamos o código em Projeto NSP quem quiser dar um olhada o projeto está no ar.
