Problema de programación de enfermeras

El problema de programación de enfermeras ( NSP ), también llamado problema de asignación de turnos de enfermeras ( NRP ), es un problema de investigación operativa que consiste en encontrar una forma óptima de asignar enfermeras a los turnos, generalmente con un conjunto de restricciones estrictas que todas las soluciones válidas deben cumplir, y un conjunto de restricciones flexibles que definen la calidad relativa de las soluciones válidas. ^{[ 1 ]} Las soluciones al problema de programación de enfermeras pueden aplicarse a problemas de programación con restricciones en otros campos. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Si bien la investigación sobre la programación de empleados asistida por computadora se remonta a la década de 1950, ^{[ 4 ]} el problema de programación de enfermeras en su forma actual se introdujo en dos publicaciones paralelas en 1976. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Se sabe que tiene una complejidad NP-difícil . ^{[ 1 ]}

Tradicionalmente, la enfermería hospitalaria se basa en turnos que cubren las 24 horas del día, los 7 días de la semana. El hospital tiene restricciones y requisitos sobre la cobertura necesaria, y cada enfermero/a también tiene sus propias preferencias y limitaciones. El problema radica en encontrar un horario que cumpla con los objetivos del hospital y cubra todos los turnos, respetando al mismo tiempo las preferencias del personal de enfermería en la medida de lo posible.

Este problema no es exclusivo de la enfermería. Se aplica a cualquier otra profesión o situación en la que sea necesario planificar la cobertura de turnos.

Crear un cronograma implica intentar cumplir con ciertas restricciones sobre cómo se estructura. Existen dos tipos de restricciones: las estrictas, que deben cumplirse para que el cronograma sea válido; y las flexibles, que son deseables pero no obligatorias.

Dependiendo de las políticas de un hospital, las preferencias de las enfermeras individuales pueden tratarse como una restricción flexible, ^{[ 7 ]} o como una restricción estricta. ^{[ 8 ]}

Las restricciones estrictas pueden incluir limitaciones físicas o requisitos legales. Algunos ejemplos de posibles restricciones estrictas son:

• Todos los turnos requieren cobertura de enfermería.
• Una enfermera no puede trabajar más de un turno al mismo tiempo.
• Una enfermera no puede trabajar más de 24 horas al día ni más de 7 días a la semana.
• Una enfermera no debe trabajar más de un número de días consecutivos estipulado por la ley.
• Una enfermera debe tener un número legalmente especificado de horas de descanso entre turnos, ^{[ 9 ]} que varía significativamente según los códigos locales de la ciudad y del estado.
• Toda enfermera recién titulada debe trabajar en equipo con una enfermera experimentada.
• Siempre debe haber una enfermera responsable de turno.
• Ciertos turnos deben ser cubiertos por enfermeras con cualificaciones especiales. ^{[ 10 ]}

Las limitaciones flexibles pueden ser políticas hospitalarias o preferencias del personal de enfermería. Algunos ejemplos de posibles limitaciones flexibles son:

• Todas las enfermeras deberían trabajar aproximadamente el mismo número de turnos de fin de semana.
• Todas las enfermeras deberían trabajar en turnos con un nivel de dificultad similar.
• Una enfermera no debería trabajar un turno de día y un turno de noche sin un día de descanso intermedio.
• Una enfermera prefiere tener todos sus días de trabajo seguidos y luego todos sus días libres seguidos.
• Una enfermera prefiere trabajar no más de dos días consecutivos, con un día libre entre medias.
• Una enfermera no puede trabajar los miércoles todas las semanas porque no tiene quién cuide a sus hijos ese día.
• Dos enfermeras consideran que trabajan bien juntas y prefieren que sus turnos coincidan.

Las soluciones al problema utilizan una variedad de técnicas, incluyendo soluciones matemáticamente exactas ^{[ 7 ]} y una variedad de soluciones heurísticas que utilizan descomposición , ^{[ 11 ]} computación paralela , ^{[ 11 ] [ 12 ]} optimización estocástica , ^{[ 1 ]} algoritmos genéticos , ^{[ 7 ]} optimización de colonias , ^{[ 7 ]} recocido simulado , ^{[ 7 ]} recocido cuántico , ^{[ 13 ]} búsqueda tabú , ^{[ 7 ]} y descenso de coordenadas . ^{[ 12 ] [ 14 ]}

Burke et al . (2004) ^{[ 15 ]} resumieron el estado del arte de la investigación académica sobre el problema de la programación de enfermeras, incluyendo breves introducciones de varias soluciones publicadas hasta entonces.

• Problema de asignación
• Programación con restricciones
• Software de programación de empleados

• Un estudio sobre cómo resolver el NSP usando CGA en la Wayback Machine (archivado el 6 de febrero de 2012).
• ¿Por qué es difícil programar los horarios del personal?
• Un solucionador gratuito para el problema de la programación de turnos de enfermeras.
• Simulador interactivo de programación de turnos de enfermería : un entorno de prueba en vivo que demuestra heurísticas de satisfacción de restricciones para la rotación de enfermeras.