An integrated approach to solve the nurse scheduling problem considering absenteeism and nurses’ preferences

Autores Julian Camilo Zabala Valdes Edwin Andrés Yañez Vergel Cristian Felipe Guzmán Garzón Carolina Barajas Jaimes Directores Carlos Eduardo Montoya Ricardo Otero Caicedo

El problema de asignación de enfermeras ha sido relevante en los últimos años debido a su impacto directo en la atención de los pacientes. Este problema consiste en asignar turnos cumpliendo un conjunto de restricciones fuertes asociadas a la legislación laboral y un conjunto de restricciones suaves relacionadas con las preferencias personales y el equilibrio de la carga de trabajo, entre otras. La mayoría de los estudios se han centrado en proporcionar soluciones para escenarios deterministas sin considerar posibles disrupciones, como una ausencia. Este estudio integra dos enfoques para abordar el ausentismo: el reactivo y el preventivo. Primero, se desarrolla un modelo de optimización lineal multiobjetivo utilizando el método de epsilon constraint para dar solución a la programación del personal considerando las restricciones. El modelo se evalúa en diferentes instancias para analizar su rendimiento. A continuación, se diseña un algoritmo genético y se compara contra el modelo matemático. El algoritmo genético obtuvo un rendimiento competitivo en las instancias comparadas y funciona mejor para resolver instancias grandes. El modelo y el algoritmo incluyen un componente preventivo que consiste en tener una asignación de reserva para cada franja horaria. Además, para mitigar el efecto del ausentismo, este estudio presenta tres estrategias de reprogramación que combinan enfoques reactivos y preventivos. El comportamiento de cada estrategia propuesta se mide mediante una simulación y los resultados evidencian la posible aplicación de los enfoques en función de la frecuencia de las ausencias y de los intereses del hospital. Finalmente, la solución se aplica en un caso de estudio para para construir el horario mensual de las enfermeras y evaluar las estrategias de reprogramación teniendo en cuenta información histórica. La aplicación en un hospital colombiano evidencia que el método de solución propuesto tiene buen comportamiento y es beneficioso para este problema en la práctica.