(57)【要約】【課題】ナーススケジューリングシステムにおいて、動的重み付き制約充足問題に基づく再スケジューリング方式を提案し、解の変更を最小限に抑えた安定したスケジュールを決定する手法の提供【解決手段】スケジューリングエージェント５は、看護師エージェント３から送信された情報に基づいてスケジュールを決定し、勤務表ＤＢ４に決定されたスケジュールを保存する。いずれかのユーザ１からスケジュールの変更が要望された場合の再スケジューリングの問題を、動的重み付き制約充足問題として表現し、スケジューリングエージェント５に実装した動的重み付き制約充足問題の解決手法に基づいて、以前のスケジュールからの変更点の少ない新たなスケジュールの決定を行う。これにより、ナーススケジューリングシステムにおける、安定したスケジュールを提供できる。【選択図】図１
2005267591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の看護師が勤務する日付と時間帯を決定するナーススケジューリング方式であって、各看護師の勤務時間を表す変数と、
変数の値の間に存在する制約と，
制約の重要度を表す数値を
構成要素とする重み付き制約充足問題として表現されるナーススケジューリング方式。
【請求項２】
請求項１に記載したナーススケジューリング方式におけるスケジューリング手法であって、各看護師の勤務時間に対する要望と、同時に勤務する看護師の組み合せと、法的に禁止されている勤務時間を同時に考慮したスケジュールを、看護師からの要望に基づいて決定可能な特徴を有するスケジューリング手法。
【請求項３】
請求項１に記載したスケジューリング方式において、請求項２に記載したスケジューリング手法に基づくスケジュールを決定後に、非同期に逐次的に発生する看護師からの要望の変更を反映するための再スケジューリング方式であって、
新たな変更の要望を含めたスケジューリング問題を新規の重み付き制約充足問題として表現する第１ステップと、
複数の重み付き制約充足問題を、生成された時間に関して昇順に順序付ける第２ステップと、
ステップ２で順序付けられた複数の制約重み付き制約充足問題の集合を、動的重み付き制約充足問題として表現する第３ステップを
有することを特徴とする再スケジューリング方式。
【請求項４】
請求項３に記載した再スケジューリング方式において、新たな要望の変更を含める前に決定されたスケジュールと、新たな要望の変更を含めて決定されたスケジュールの相違を最小限に抑えることで、安定したスケジュールを提供できることを特徴とする再スケジューリング手法。
【請求項５】
請求項４に記載した再スケジューリング手法を実現するための、動的重み付き制約充足問題の制約充足方法であって、
看護師からの要望の変更によって追加される新たな制約を追加する第１ステップと、
決定されるスケジュールを安定させるために、各変数に対して値の変更を制限する制約を追加する第２ステップと、
制約の追加による新たなスケジューリング問題を重み付き制約充足問題として解く第３ステップと、
スケジュールを安定させるためにステップ２で追加された制約を取り除いて新たなスケジュールを確定する第４ステップを
有することを特徴とする動的重み付き制約充足問題の制約充足方法。
【請求項６】
請求項２、請求項３、請求項４、及び請求項５を適用したナーススケジューリングシステムであって、
各看護師に割り当てられたカレンダーから勤務時間への要望を取得する第１ステップと、
請求項１に記載のスケジューリング方式によりスケジュールを決定する第２ステップを
有しており、請求項３に記載の再スケジューリング方式を、請求項４に記載の動的重み付き制約充足問題の制約充足方法に基づいて実行できることを特徴とするナーススケジューリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、看護師の要望が変更可能なナーススケジューリングのための、動的重み付き制約充足問題に基づくスケジューリング方式と制約充足方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】制約充足問題に基づくナーススケジューリングに関する研究が盛んである。制約充足問題の枠組みでスケジューリングを行うことで、複数の看護師からの複雑な要望に基づくスケジュールを効果的に決定することが可能である。
【特許文献１】特許公開平９−３４７１８号公報
【０００３】強い制約が多数存在する、より複雑性が高いスケジューリングでは、全ての制約の充足が困難である、過制約な状況となる場合が考えられる。そのため、全ての制約が満たされない不可全な制約充足状況を許容し、その状況において最良のスケジュールを求める必要がある。【０００４】ナーススケジューリングにおいては、通常、一ヶ月単位でスケジューリングが行われる。そのため、看護師はスケジューリングの際に一ヶ月先までの要望を報告する必要がある。現実的には、スケジュールが決定した後に、要望の修正が必要となるケースが生じ得るため、その都度、再度スケジューリングを実行する必要がある。【０００５】また、実用上の問題として、実際にスケジューリングを行う場合、スケジューリングに関する要望を、システムに対して全て入力することは、ユーザである看護師にとっては手間のかかるタスクを強いることとなる。従って、スケジューリング時の看護師の負担を少なくするためのシステム設計が必要と考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】制約充足問題としてスケジュールを決定する場合、制約違反による負担が特定の看護師に偏る場合が考えられる。つまり、特定の看護師の要望のみが反映されない場合が考えられる。【０００７】実際のナーススケジューリングでは、看護師の要望だけでなく、法的な規則を満たす必要があるため、看護師の要望の強さと、法的な規則との差を明示的に表現する必要がある。【０００８】看護師の要望に変更が生じた場合、再スケジューリングが必要となるが、再スケジューリングは、以前のスケジューリング時とは異なる条件の下で行われるため、大幅に異なるスケジュールが得られる可能性があり、看護師に混乱を招く可能性が高いと考えられる。そのため、再スケジューリングによって得られるスケジュールは、大幅な変更が無い、安定したスケジュールである必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】上述した課題を解決するために、請求項１に記載の重み付き制約充足問題に基づくスケジューリング方式により、看護師の勤務時間に関する要望の強さを、制約に対する重みによって表現し、また看護師の要望と法的な規則との差を重みの差によって表現することとした。【００１０】重み付き制約充足問題として表現されたスケジューリング問題を、請求項２に記載のスケジューリング手法によって解く事で、全看護師の要望と、法的な規則を考慮に入れたスケジュールを決定できる。【００１１】看護師からの要望が変更された場合の再スケジューリングのために、要望の変更に伴う制約を追加した、新たなスケジューリング問題を生成し、新たな重み付き制約充足問題として表現する。【００１２】重み付き制約充足問題に対して制約を追加することにより、新たな重み付き制約充足問題が生成される。看護師からの要望の変更が行われることで、重み付き制約充足問題の列が生成されることになる。請求項３に記載の再スケジューリング方式により、この重み付き制約充足問題の列を、動的重み付き制約充足問題として定式化できる。【００１３】請求項４に記載の再スケジューリング手法により、動的重み付き制約充足問題として定式化できる再スケジューリングにおいて、変更の少ない安定したスケジュールの決定を行う。【００１４】安定したスケジュールを決定するために、請求項５に記載した動的重み付き制約充足問題の制約充足方法では、看護師からの要望の変更によって追加される新たな制約を追加する第１ステップと、各変数に対して値の変更を制限する制約を追加する第２ステップと、制約の追加による新たなスケジューリング問題を重み付き制約充足問題として解く第３ステップと、解の安定のためにステップ２で追加された制約を取り除いて新たなスケジュールを確定する第４ステップを有することとした。【００１５】各変数に対して、ｉ番目のスケジュール問題を解いた結果割り当てられた値を保持する制約を追加することにより、ｉ＋１番目のスケジュール問題を解いた結果得られるスケジュールにおける、変数の値の変更可能性を低く抑えることができ、スケジュールの安定性を確保できる。追加される制約に対する重みを事前に設定することにより、スケジュールの安定性の度合いを調整することができる。【００１６】特に、再スケジューリング時の日時と近いスケジュールに関連した変数に関する制約の重みをより大きくすることにより、直前のスケジュールの変更が生じにくくすることが可能となる。例えば、再スケジューリング時の翌日のスケジュールに関連する制約の重みを大きくし、翌々日以降、徐々に重みを小さくすれば良い。【００１７】実際にスケジューリングを行うために、請求項６に記載のナーススケジューリングシステムでは、各看護師に割り当てられたカレンダーから勤務時間への要望を取得する第１ステップと、請求項１に記載のスケジューリング方式によりスケジュールを決定する第２ステップを有することとし、各看護師のカレンダーにおいて入力された要望の変更を、請求項５に記載の動的重み付き制約充足問題の制約充足方法に基づいて実行することとした。【００１８】作成するナーススケジューリングシステムでは、看護師は、割り当てられたカレンダーに対して、個々のスケジュール管理のために個人的なスケジュールを入力する。スケジューリングを行うための勤務時間への要望は、看護師のカレンダーから取得することとした。これは、看護師が、スケジューリングのために新たに要望を入力する必要を無くすことが目的である。
【発明の効果】
【００１９】以上の説明のように、本発明によれば、動的重み付き制約充足問題に基づいてスケジュールを決定するナーススケジューリングシステムにおける、安定した再スケジューリングが可能となる。ここでは、看護師の要望が変化する際に、現在のスケジュールが変更されにくくするために、変数の値を保持する制約を追加した新たなスケジューリング問題を生成し、解くことにより、常に安定したスケジュールを提供することが可能である。【００２０】その結果、再スケジューリングによって大幅なスケジュールの変更がされにくくなり、看護師に混乱を招くことがなくなる。【００２１】現実的に最も好ましくないケースとして、直前日付のスケジュールが変更されるケースが考えられるが、追加する制約の重みを調整することで、看護師にとって不都合な直前のスケジュールの変更を回避できる。【００２２】さらに、各看護師の個人的なスケジュールを管理するカレンダーと、スケジューリングシステムを連携させることにより、看護師は、スケジューリングのために特別に要望を入力する必要が無くなり、スケジューリング実行時の負担を軽減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００２３】本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による、ナーススケジューリングシステムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるネットワークは、複数のクライアント（計算機端末）１０１〜１０３、スケジューリングサーバ１０４、ネットワーク６から構成されている。【００２４】クライアント１０１〜１０３、スケジューリングサーバ１０４はネットワークに接続されている。ネットワーク６は、インターネット及びイントラネットのいずれにおいても利用可能である。【００２５】クライアント１０１〜１０３、スケジューリングサーバ１０４は計算機端末であり、デスクトップパソコン、ラップトップパソコンである。【００２６】クライアント１０１〜１０３は、看護師エージェント３、及びカレンダーソフトウェア２で構成される。クライアント１０１〜１０３のユーザ１は、カレンダーソフトウェア２を使用し、自身のスケジュール情報を入力する。【００２７】看護師エージェント３は、カレンダーソフトウェア２から、ユーザ１のスケジュール情報を取得し、請求項１に記載したスケジューリング方式に適した形式へ、スケジュール情報を整形する。【００２８】看護婦エージェント３は、整形したスケジュール情報を、ネットワーク６を介して、スケジューリングサーバ１０４上のスケジューリングエージェント５に送信する。【００２９】スケジューリングサーバ１０４は、スケジューリングエージェント５、及び勤務表ＤＢ（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）４から構成されている。【００３０】スケジューリングエージェント５は、看護師エージェント３からスケジュール情報を受信し、勤務表ＤＢ４に一時的に保存する。【００３１】スケジューリングエージェント５には、請求項１に記載したスケジューリング方式、並びに請求項３に記載した再スケジューリング方式が実装されており、勤務表ＤＢ４に一時的に保存されたスケジュール情報を用いてスケジュールを作成する。作成されたスケジュールは、勤務表ＤＢ４に保存されると共に、全ての看護師エージェント３に送信される。【００３２】決定されたスケジュールを受信した看護師エージェント３は、カレンダーソフトウェア２にスケジュールを入力する。ユーザ１は、カレンダーソフトウェア２を介して、決定されたスケジュールを確認することができる。【００３３】ユーザ１は、決定されたスケジュールに対した新たな要望が発生した場合、カレンダーソフトウェア２に対して、要望を入力することができる。看護師エージェント３は、新たに入力された要望を取得し、スケジューリングエージェント５に送信する。【００３４】スケジューリングエージェント５は、請求項３に記載した再スケジューリング方式に基づいて、新たなスケジュールを作成する。再スケジューリングは、具体的には、請求項５に記載した制約充足方法に基づいて行われるため、新たなに受信したスケジュール情報は、適切な形式に整形される。【００３５】再スケジューリングの結果得られたスケジュールは、勤務表ＤＢ４に新規に保存され、全ての看護師エージェント３に送信される。
【実施例２】
【００３６】本発明による、具体的なスケジューリング例について、図面を参照して説明する。図２は、本発明の一実施例における、初期状態の勤務表である。図２において、項目７〜９は、勤務表の各列が、何日目のスケジュールを表すかを示す。項目１０〜１２は、勤務表の各行が、どの看護師のスケジュールを表すかを示す。勤務表の各セルには変数１３〜２１が割り当てられている。これらの変数には、各看護師の勤務内容を表す記号が割り当てられる。【００３７】図３は、請求項１に記載されたスケジューリング方式により、図２における変数１３〜２１に具体的な勤務内容が割り当てられた例を示している。勤務内容は、非番、日勤、夜勤、準夜勤の３パターンが存在し、図３では、それぞれ空白、●、▲黒四角▼、及び▲で表されている。図３では、看護師Ａ１０は３日間夜勤であり、看護師Ｂ１１は、最初に２日間が準夜勤で３日目が非番であり、看護師Ｃ１２は、１日目と３日目が日勤で２日目が非番であることが示されている。【００３８】図４では、看護師Ａ１０から、１日目の勤務内容を準夜勤に変更する要望が表明された際の、再スケジューリングの結果が示されている。再スケジューリングにより、看護師Ａ１０の１日目と２日目の勤務内容２９〜３０が変更されている。１日目の勤務内容２９が要望通り準夜勤となり、２日目の勤務内容３０が非番となっている。再スケジューリングの過程では、図４のスケジュール以外にも複数のスケジュールが生成され得るが、ここでは、図３のスケジュールと比較して最も変化が少ないスケジュールとして、図４のスケジュールが決定された例となっている。
【産業上の利用可能性】
【００３９】複数のリソースの利用スケジュールを定める際に、状況の変化に対する対処が求められる問題領域において、効果が期待できる。具体的には、工場などにおける作業員のシフトの決定、配送業における配達員の配送先割り当てなどが効果的な適用領域として考えられる。また、大規模災害時における救急車両の出動先の決定などの領域に対しても適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ナーススケジューリングシステムの構成図である。
【図２】本発明の一実施例における初期状態の勤務表である。
【図３】本発明による、スケジューリング結果の一例を示した勤務表である。
【図４】本発明による、図３のスケジュールに基づく再スケジューリング結果の一例を示した勤務表である。
【符号の説明】
１  ユーザ
２  カレンダーソフトウェア
３  看護師エージェント
４  勤務表データベース
５  スケジューリングエージェント
６  ネットワーク
７〜９  勤務の日付
１０〜１２  勤務する看護師名
１３〜２１  勤務内容を表す記号を割り当てる変数
２２〜２８  本発明によるスケジューリングに基づく勤務内容
２９〜３０  再スケジューリングによって変更された勤務内容
１０１〜１０３  クライアント
１０４  スケジューリングサーバ
【図１】
2005267591.tif 000003
【図２】
2005267591.tif 000004
【図３】
2005267591.tif 000005
【図４】
2005267591.tif 000006