Doktor nöbet çizelgeleme problemi için ağırlıklı hedef programlama tabanlı genetik algoritma
Genetic algorithm based on weighted goal programming for doctor rostering problem
Yazar: ANIL YALÇIN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA DELİKTAŞ
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Deney tasarımı = Experimental design ; Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Hedef programlama = Goal programming ; Nöbet çizelgeleme = Duty scheduling ; Çizelgeleme = Scheduling

Özet:
Sağlık hizmeti alanında, hastaneler için kesintisiz hizmet esastır. Bu nedenle, 
vardiyalı çalışma, talep kısıtları ve devlet düzenlemeleri gibi kısıtların karşılanabilmesi 
açısından oldukça önemli bir rol oynamaktadır. Doktor nöbet çizelgeleme problemi, 
problemin karmaşıklığı ve büyüklüğü sebebiyle NP-zor problem grubu içerisinde 
tanımlanmaktadır. Bir çizelgeleme süreci sırasında, atamaların adilliği, hastane yönetim 
politikaları ve hükümet düzenlemeleri dâhil olmak üzere ilgili pek çok faktör hesaba 
katılmalıdır.
Bu çalışma, hastane gereksinimlerini, doktorlar arasındaki adilliği karşılayabilen
ve doktor tercihlerini göz önünde bulunduran bir nöbet cetveli çizelgeleme sistemi 
oluşturmayı amaçlamıştır. Ele alınan nöbet cetveli çizelgeleme probleminin çözümü için 
bir ağırlıklı hedef programlama-tabanlı genetik algoritma önerilmiştir. Önerilen model 
Kütahya Evliya Çelebi Eğitim ve Araştırma Hastanesi Dahiliye Departmanı ve İç 
Hastalıkları Departmanı'na uygulanmıştır. 
Gelecekte, oluşabilecek problem boyutları, şartları ve farklı tercih modelleri 
düşünülerek 15 farklı senaryo oluşturulmuştur. Bu senaryolarla önerilen algoritmanın
farklı durumlarda da uygulanabilir olduğu gösterilmiştir. Önerilen algoritmanın 
parametreleri, bir deneysel tasarım yöntemiyle kalibre edilmiştir. Bu çalışma ile iki ana 
katkıda bulunulmuştur. Araştırmacılar için yeni kısıtlara sahip bir model önerilmiştir. Ek 
olarak, problemin çözümü için bir ağırlıklı hedef programlama-tabanlı genetik algoritma 
önerilerek gerçek-hayat problemine uygulanmıştır.

Abstract:
In the field of healthcare, undisrupted service is essential for hospitals. 
Therefore, shift work plays a vital role in the aspect of satisfying the constrictions such 
as coverage requirements and government regulations. Doctor rostering problem is 
classified as an NP-hard problem due to its complexity and scale. Involving fairness of 
assignments, hospital management policies, and government regulations many related 
factors must be taken into account during a scheduling process. 
This study aims to generate a rostering system that can satisfy the requirements 
of the hospital, fairness amongst the doctors, and reckons with the preferences. A genetic 
algorithm based on weighted goal programming model was proposed to solve the doctor
rostering problem. The proposed model was applied to the Internal Diseases Department 
and the Lateral Branches Department of Kütahya Evliya Çelebi Education and Research 
Hospital.
15 different scenarios were constructed considering different problem scales and 
different preference patterns of the doctors for the future. It is approved that the proposed 
algorithm can be applied to different problem scales and conditions. The parameters of 
the proposed algorithm parameters were calibrated with an experimental design method. 
In this study, two main contributions were presented. A model with new constraints was 
introduced for researchers. In addition, a genetic algorithm based on weighted goal 
programming was proposed to solve the problem and applied to a real-case study.