平成18（2006）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	18−共研−2014			専門分類		2
研究課題名	医療・介護における最適スケジューリングの研究
フリガナ 代表者氏名	イケガミ　アツコ 池上　敦子			ローマ字		Atsuko Ikegami
所属機関	成蹊大学
所属部局	理工学部
職　　名	助手
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配分経費	研究費	50千円	旅　費		0千円		研究参加者数	2　人

研究目的と成果（経過）の概要

人間が相手である医療，看護，介護業務は，物を扱う他の業務と基本的に異なることから，そのシステム化が難しいとされている．先行研究においては，看護業務を対象に，看護師不足の問題や看護師の負荷軽減の問題を考慮しながら「看護の質を守るための勤務表作成（ナース・スケジューリング）」の研究をおこなってきた． 本研究（16年度〜18年度）では，研究対象の範囲を医療スタッフ（医師，検査技師）や介護スタッフ（ヘルパー等）まで広げることを考えることを試みた．本年度は，本研究3年目ということで，これまでの研究成果の実現に向けて検討すべき点に重点を置いて研究を進めた．
（１）ナース・スケジューリングにおけるアルゴリズムの安定性
提案してきたアルゴリズムを現場で利用できるよう，これまで提案してきた部分問題軸アプローチに基づくアルゴリズムの弱点を観察し，その改善を試みた．アルゴリズムは，非常に効率良く解を与える場合が多いものの，局所解に陥り解の探索が繰り返しを起こしてしまう場合を避けられない．そこで，繰り返しの判定を（厳密ではないものの）簡単にできる仕組みと局所解から抜け出る方法を複数検討し，その効果を比較検討した．また，効果的な近傍探索の方法（近傍の設定方法を可変にする等）についても検討した．また，部分問題軸アプローチでの部分問題の定義を変えることにより新たなアルゴリズムを構築し，その振る舞いにについても観察をおこなった．
（２）訪問介護スタッフスケジューリングのアルゴリズム
構築された数理モデルに基づき，これまでは1日分のスケジューリングしかできなかったアルゴリズムを1ヶ月の勤務時間合計（考え方的には，様々な負荷のバランス）を考慮できるものに作り変えた．アルゴリズムは，ナース・スケジューリングで有効だった部分問題軸アプローチを入れ子型に利用した形をとっている．
（３）訪問介護スタッフスケジューリング支援システム
16年度，17年度に引き続き，介護スタッフを抱える介護施設（立川至誠ホーム等）において，ヘルプスタッフにインタビュー等をおこなった．また，16年に作成した勤務表作成支援システムのプロトタイプ（VBAで作成）を改良し，訪問介護のヘルパー・スケジューリングにおいて考慮されている条件や勤務表の評価方法を数理計画の視点で整理した．新しいプロトタイプシステムは，月単位での勤務時間合計も考慮できるアルゴリズムを組み込んだことと，入力インタフェースを改善したことにより，勤務表作成時間を大きく削減することに成功した．また，このシステムが「設定条件の妥当性を検証するシミュレーションツール」としても有効であることがわかった．
（４）介護業務における現場調査（アンケート調査）結果の分析とまとめ
16年度末におこなった訪問介護支援事業所（東京都の全2380事業所，2004年11月24日現在）に対するアンケート調査の集計結果の分析をおこない,訪問介護におけるヘルパー・スケジューリングの数理モデルを構築した．近々，その結果を論文にまとめる予定である．

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

●論文
Atsuko Ikegami,　Aki Uno ： Bounds for staff size in home help staff scheduling,
Journal of the Operations Research Society of Japan, Vol.50, No.4, 2007（招待論文，掲載予定）
池上敦子・緒方洋平・森田隼史・土谷隆：　"訪問介護スタッフ・スケジューリング"，統計数理研究所共同研究レポート「最適化：モデリングとアルゴリズム 19」， pp.302-216，2006
池上敦子："ナース・スケジューリング　−調査・モデリング・アルゴリズム-"，統計数理，Vol.53，No.2 pp.231-259，2005
Atsuko Ikegami : "Scheduling doctors for night duty", Modeling Efficiency & Quality in Health Care, pp135-145, 2004.
Atsuko Ikegami, Akira Niwa : "A Subproblem-centric Model and Approach to the Nurse Scheduling Problem", Mathematical Programming, Vol.97,No.3,pp.517-541,2003.　　等．
●国際会議
Atsuko Ikegami, Yohei Ogata, Shunji Morita, Motohiro Ohkura："A mathematical model for home help staff scheduling based on questionnaire survey results", 17th International Symposium on Night and Shiftwork, p.73,2005.9
Atsuko Ikegami："A model for home help staff scheduling", The seventeenth triennial conference of the International Federation of Operational Research Societies，p.64，2005.7（invited）
Atsuko Ikegami : "A preliminary study on home help staff scheduling", The 30th meeting of the EURO Working Group on Operational Research Applied to Health Services, pp.17-18, 2004.6
Atsuko Ikegami : "An algorithm for scheduling doctors for night duty", 18th International Symposium on Mathematical Programming, p.43, 2003.8
Atsuko Ikegami : "Scheduling doctors for night duty", The 29th meeting of the EURO Working Group on Operational Research Applied to Health Services, pp.27-28, 2003.7 　等．
●シンポジウム・学会・研究会発表 池上敦子：「モデリング　?スタッフスケジューリングをどう見たか?」，日本OR学会新宿OR研究会，2007.2
池上敦子：「モデリング　?スケジューリング問題の捉え方?」，日本OR学会関東支部講演会，講演資料集，pp.14-23，2006.11
池上敦子: "モデリング　?ナース・スケジューリングを中心に?"，システム制御情報学会CFA分科会・精密工学会総合生産システム専門委員会，予稿集プログラムIII，pp.1-10，2006
池上敦子，緒方洋平，土谷隆："訪問介護におけるヘルパースケジューリング"，統計数理研究所研究集会「最適化：モデリングとアルゴリズム」，2005.3
池上敦子: "ナース・スケジューリング", RAMPシンポジウム論文集，pp.1-16，2004
Atsuko Ikegami : "Scheduling doctors for night duty", Modeling Efficiency & Quality in Health Care, pp135-145, 2004.
雨谷賢一, 池上敦子, 大倉元宏: "医師当直表作成支援システムの開発", 経営情報学会春季全国研究発表大会予稿集，pp.130ｰ133，2004.6
池上敦子, 宇野綾希, 雨谷賢一, 上原幸恵, 有賀清美, 中川謙夫, 春山順子: "在宅介護ヘルパー・スケジューリングのための基礎的研究", 日本ＯＲ学会春季研究発表会アブストラクト集，pp.216ｰ217，2004.3　　等
●解説記事
池上敦子：「ナーススケジューリング」，ナーシングビジネス，Vol.1，No.3，pp.43-46，2007.3　　等
●ホームページ　http://cleo.is.seikei.ac.jp/~atsuko/

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研究参加者一覧
氏名	所属機関
土谷　隆	統計数理研究所