Modelos de otimização para o sequenciamento de cirurgias no médioprazo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Virgínia Giani Casagrande
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1843/BUBD-AAHHYK
Resumo: The surgery schedule problem can be seen in the health area, in whichthe operating theatre management for the patients treatment in a hospitalvaries according to different specialties and involves physical, humanand informational resources. In this context, the surgery schedule process must ensure the surgical realization procedures according to medical constraints, the time window of each surgery and the available demand in a hospital. This work addresses the surgery scheduling through integer programming mathematical models and the respective heuristic application methods with these models. The problem modeling is carried out for the medium-term time horizon and aims to optimize a performance evaluation criteria, maximizing occupancy or minimizing tardiness, considering the resources competition in a hospital operating theatre. The problem evaluated in this study is called NP-hard, whereas finding a valid solution can be considered as NP-complete. Heuristics based on the integer programming model are developed on two levels. On the first level, a pre-allocation of surgery is assigned to the days of the planning horizon. On the second level each day is settled as an independent sub-problem. Computational experiments are presented in a real case based instances to evaluate the modelling attempts and to compare the mathematical model with the heuristics approaches. Each approach executes the relaxed model for one of the objective functions, carrying on the data from linear relaxation to get the results. Among the four proposed approaches, the first two ones stand out by showing promising results and several opportunities for conducting future work.
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The problem evaluated in this study is called NP-hard, whereas finding a valid solution can be considered as NP-complete. Heuristics based on the integer programming model are developed on two levels. On the first level, a pre-allocation of surgery is assigned to the days of the planning horizon. On the second level each day is settled as an independent sub-problem. Computational experiments are presented in a real case based instances to evaluate the modelling attempts and to compare the mathematical model with the heuristics approaches. Each approach executes the relaxed model for one of the objective functions, carrying on the data from linear relaxation to get the results. Among the four proposed approaches, the first two ones stand out by showing promising results and several opportunities for conducting future work.Universidade Federal de Minas GeraisMétodos heurísticosHorizonte de tempo de médio prazoSequenciamento de cirurgiasCirurgia Modelos matemáticosEngenharia de produçãoModelos de otimização para o sequenciamento de cirurgias no médioprazoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisVirgínia Giani Casagrandeinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGMauricio Cardoso de SouzaCarlos Roberto V de CarvalhoAlexandre Xavier MartinsThiago Augusto de Oliveira SilvaO problema de sequenciamento de cirurgias pode ser observado na área da saúde, onde a gestão de blocos cirúrgicos em um hospital envolve a utilização de recursos físicos, humanos e informacionais para o tratamento de pacientes de acordo com diferentes tipos de especialidades. Neste contexto, o processo de definição dos mapas cirúrgicos deve garantir a realização de procedimentos cirúrgicos conforme as especificações médicas, a janela de tempo de realização das cirurgias e o atendimento da demanda deste setor em hospitais. Este trabalho aborda o sequenciamento de cirurgias por meiode modelos matemáticos de programação inteira e da aplicação de métodos heurísticos com estes modelos. A modelagem do problema é realizada para o horizonte de tempo de médio prazo e tem como objetivo otimizar um critério de avaliação de desempenho, que pode ser a maximização da ocupação das salas de operação ou a minimização do atraso na realização das cirurgias, considerando a concorrência pelos recursos disponíveis no bloco cirúrgico de um hospital. Trata-se de um problema NP-difícil para o qual encontrar uma solução viável pode ser considerado NP-completo. A partir do modelo de programação inteira, são desenvolvidas as heurísticas em dois níveis. No primeiro nível, é feita uma pré-alocação de cirurgias aos dias do horizonte de tempo. No segundo nível, cada dia é resolvido como um subproblema independente para definição do sequenciamento. São apresentadosexperimentos computacionais em instâncias baseadas em caso realcom o objetivo de realizar uma comparação entre a formulação matemática e as abordagens heurísticas. Cada abordagem executa o modelo relaxado com uma das funções objetivo, aproveitando assim informações extraídas da relaxação linear para gerar os resultados. Dentre as quatro abordagens propostas, as duas primeiras se destacam por apresentarem resultados promissores e oportunidades para a realização de trabalhos futuros.UFMGORIGINALdisserta__o_virginia.pdfapplication/pdf830194https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/41c58c1e-38a6-412e-bbe1-3bf87c0bc80a/downloadf7676744792c96a2ea584a2f43560d31MD51trueAnonymousREADTEXTdisserta__o_virginia.pdf.txttext/plain132573https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/ace3d97f-5147-4b33-9a82-0d317d446cdd/download9e937af261353f26eae9ed6e30e9208fMD52falseAnonymousREAD1843/BUBD-AAHHYK2025-09-08 22:02:41.275open.accessoai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-AAHHYKhttps://repositorio.ufmg.br/Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2025-09-09T01:02:41Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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