随着中国医疗卫生体系改革的深入,受政策影响各大医院收入下滑成为一种必然趋势,面对国家投入不足的现状,如何优化流程提高住院周转率已经成为大型公立医院、医院集团、医院联合体等亟需解决的问题。医院集团住院患者的大部分是手术患者,合理的安排手术排程,提高手术室及相应科室资源利用率,对医院集团提高患者收治能力、增强运营水平,改善医院经济运行状况有着重要意义。基于此,本文针对当前有限的医疗资源配置不均衡、不合理的情况,以医院集团的手术资源分配及排程为研究对象,以提高手术相关资源优化配置和高效利用为目标,以手术资源分配和手术排程为重点研究问题,开展对医院集团手术资源分配和手术排程建模和算法设计的研究。具体而言,主要包含以下几方面内容。(1)结合医院集团中大型公立医院不同专科间手术间资源的分配方案,通过单病种和(疾病)诊断相关分类(Diagnosis Related Groups,DRGs)把手术病种分组,以手术室医疗效益与经济效益为目标进行分析研究,考虑医院集团手术需求、手术时长以及患者住院天数等不确定因素,以缩短患者等待手术时间,均衡满足各科室手术需求为目标,建立基于医院集团模式下手术病种分组的随机规划模型,通过样本平均近似法进行求解。并在模型中考虑了手术需求引导和复杂手术完成率约束,研究了医院集团模式下手术能力分配的整体效果及各院区的不同影响,通过模型建立和算法仿真验证了在医院集团模式下,通过手术病种分组的方式,有助于提高医院集团内手术资源的利用率,提升医院集团整体医疗服务水平。(2)针对医院集团中医院患者手术需求旺盛和手术间资源稀缺性的矛盾,研究医院集团不同专科手术室分块式调度问题,以最大化各专科手术治疗数量及手术室利用率为目标进行分析研究,通过确定周期内各专科手术室安排,医生安排以及各专科开放手术室数量,保证各科室每天对患者进行治疗的同时,实现手术室的合理分配。探索医院集团模式下手术室分块调度的内在原理和实现机制,给出医院集团的工作周期内主手术资源分块式调度问题模型设计并基于该模型运用线性规划算法进行仿真模拟,验证了基于医院集团模式下的手术室资源分块调度模型,能够满足医院集团间不同医院实体手术需求量要求不同、手术资源分配不同等约束,同时灵活完成手术室及医院团队等资源分配,符合实际医院手术资源分配要求,有效提高医院集团范围内手术总体需求的满足度,减轻了大型医院的手术室的加班和额外成本的同时,提高二级医院手术量及手术资源利用率的目的。(3)针对医院集团模式下医院手术相关资源的多样性和关联关系,研究全面资源约束情况下手术时长不确定性的手术排程问题。通过分析手术过程需要资源的利用分配情况,整合所有约束条件,包括人力资源方面、设备材料方面、手术器械等。资源重复性利用方面:消毒设备重用,可重用耗材,一次性耗材,特殊材料等。患者自身约束:患病情况,血型情况,患者手术当日状态等。通过分析医院集团模式下,医院外科手术中医疗资源调度的特点,为了减少手术时长不确定性对手术排程的影响,同时考虑所需的资源约束问题,提出了基于鲁棒性优化方法和遗传算法的混合全约束手术调度算法,给出相应的数值仿真并验证了提出的模型和算法的有效性和效率,使得医院集团模式手术整体时长小于单体模式下医院手术时长,基于医院集团模式下的混合优化算法具有较好的性能,为实现医院集团模式的手术排班具有一定参考作用。(4)从手术到康复的两阶段考虑手术室到专科ICU的两阶段手术优化调度方法,为提高患者满意度和医疗机构运行效率,针对手术优化调度问题,充分考虑了医疗团队中医生排班时间、择期手术性质、患者类型不同等特点,以最小化所有手术患者从开始手术到从ICU转出的整体时间为目标,研究构建基于手术室到ICU的两阶段混合流水车间模型,并提出了一种改进的EDA求解算法。最后,以江苏省人民医院胸心外科真实手术为应用案例,验证本文提出的模型和算法的有效性。研究表明,基于本文模型和算法得到的数值结果优于实际排班中开始手术到从ICU转出的整体时间,能够有效缩短手术完成时间,提升医疗资源的利用效率。本文研究工作为医院集团模式下手术资源优化问题提供了一种新的解决思路,分层分析医院集团特点的手术资源分配调度研究方法,充分考虑了基于单病种和DRGs手术病种分组的手术室能力分配、基于全约束、手术不确定性等特点的患者顺序分配方案,从而达到性能指标的最优化,分别考虑了经济收益最大化、患者满意度最大化、资源使用率最大化等优化方案,并针对手术资源调度从四个方面进行深入研究,得到相应研究成果。同时,随着研究的深入,对未来研究工作进行展望。在未来研究中可以考虑基于科室人力资源能力需求的手术室能力分配问题,考虑医联体分级医院情况下的手术资源管理,考虑设备资源不确定性情况下的手术排程问题,考虑手术室上下游,患者准备阶段、手术阶段、手术监护室到普通病房、康复等多阶段手术建模问题等。