大健康背景下,各类健康产业无一不对护理服务提出了巨大需求,这给本就极度缺乏护理人力资源的我国带来了更大的挑战。调查显示,目前我国护理从业人员工作疲劳程度整体高于其他行业人员,长期处于这一状态不仅影响了护理服务质量和效率,同时也给护士身心带来了极大伤害,长期以往会造成护理人力资源进一步流失。研究证实,护理工作本身的特征和不科学的护理工作安排是造成护士生理疲劳的主要原因。基于此,本研究首先解析护理工作随机性特征对护士生理疲劳的影响,进而研究以提升综合护理服务效率（Overall Nursing Effectiveness,ONE）为目标的护士/护理工作排程问题（后文简称为护理排程问题）。具体从以下三个方面递进研究:第一,设计以最大化综合护理服务效率为导向的护理排程目标。首先,构建综合护理服务效率理论框架,将其分解为护理人力资源可用率、护理服务表现性和护理服务质量指数三个关键指标,分析其在不同护理服务模式下的适用性;然后,建立各关键指标的量化计算方法,通过整数规划求解可用率、排队论求解表现性和可靠性理论求解质量指数;最后,基于该理论框架设计护理排程目标。第二,解析随机服务系统中护士生理疲劳对于综合护理服务效率的影响。首先,将生理疲劳理论引入护理排程问题并定义相关参数;然后,以急诊科室为例,针对到达率恒定和到达率时变的随机服务系统,分别构建生理疲劳度估计模型和综合服务效率计算模型,并通过仿真验证模型的有效性;最后,通过数值实验确定效用函数中影响系数的取值范围,分析“疲劳-恢复”作用机制下四类护士群体的综合护理服务效率表现。第三,构建以最大化综合服务效率为目标的护理排程0-1混合整数规划模型并求解。以急诊科室为例,首先,建立就诊排队网络模型,求解特定服务水平下排班周期内各班次护士需求数量,作为护理排程模型的已知输入;然后,构建护理排程模型,创新性地引入延时加班和临时加班两种加班方式,在约束中考虑到排程对于护士生理疲劳度的影响,以及生理疲劳对于综合服务效率的影响;最后,构建基于“可用班型”的两阶段遗传算法,通过数值实验,从最小化生理疲劳度的角度选择适合四类护士群体的可用班型和加班方式,探究不同护士配置水平下人力成本和综合服务效率之间的关系。最终,通过案例分析验证本研究所提出的模型和方法的科学性、有效性和实用性,通过调研横向对比四家医院急诊科室的综合服务效率水平,通过优化护理排程方案纵向提升单一科室的综合服务效率水平,并给出了每种应用方式的具体实施方法和步骤。