经济的稳定增长和社会的快速发展使得我国居民尤其是中老年人对医疗保健的需求日益增加,医院尤其是外科手术中心的压力与日俱增。目前国内很多医院的手术室调度方法不够精益,不合理的手术室调度不仅会带来资源的浪费与高额的加班成本,还容易造成患者满意度降低引发医患冲突。此外,手术时长的不确定性使得医院手术室资源优化更加难以兼顾服务质量与服务效率。鉴于此,本文针对择期患者手术时长不确定的问题,进行手术室调度优化研究,从而提高医院手术室综合利用率,改善医院服务质量,提高患者满意度。本文首先对国内外手术室调度问题研究进行了梳理,分析了手术室调度问题的问题特性、优化目标和求解方法,总结了现有研究的不足之处。针对患者手术持续时间在手术执行过程中的动态不确定性,采用区间数描绘与衡量这种不确定度,构建了以最小化手术室超时时间与空闲时间加权和为目标的区间数型单目标手术室调度模型,同时根据问题特性设计了改进的遗传算法来获取解决方案。在前文的基础上,对患者满意度的组成进行分析,以患者较为关注的医生职称等级与手术时间来度量患者的满意度,构建了以最小化手术室超时时间与空闲时间的加权和、最大化患者满意度为优化目标的区间数型多目标手术室调度模型。设计了适用于求解区间目标的改进NSGA-Ⅱ算法,其中设计了三层非负整数编码,启发式规则与随机选择相结合的种群初始化方法,特定的选择、交叉、变异操作,基于分布函数的改进精英策略与染色体唯一策略。通过设计仿真实验,以S测度、I测度与IGD三个性能指标对不同规模算例下算法的性能进行了对比分析,验证了算法的有效性,并以区间数型多属性决策相对灰色关联度分析法对所得有效帕累托前沿中的个体进行评价,选出最优解并以手术室甘特图与医生甘特图对最优解进行图形化展示。最后针对上述研究内容设计了手术室调度原型系统,并对系统功能进行了展示。