Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı

Atalay, Kumru Didem; ALTIPARMAK, FULYA; DENGIZ, ASIYE OZGE

doi:10.17341/gazimmfd.853882

Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı

Asiye Özge Dengiz, (Başkent Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, 06790 Etimesgut, Ankara, Türkiye)

Kumru ATALAY, (Başkent Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Fulya Altıparmak (Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

2 1

Yıl: 2021 Cilt: 36 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 2167 - 2182 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.853882 İndeks Tarihi: 29-07-2022

Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı

Öz:

Dünyayı etkileyen salgın hastalıklar, nüfus artışı, gelişen teknolojiler sağlık sektöründeki hizmetlerin yapısını da değiştirmektedir. Sağladığı avantajlar nedeniyle evde sağlık hizmetleri (ESH) hastalar tarafından her geçen gün daha fazla talep edilmektedir. Bu sebeple araştımacıların Evde Sağlık Hizmetleri Rotalama Problemine (ESHRP) ilgisi artmaktadır. Bu çalışmada, Ankara’da ESH veren bir Devlet Hastanesinin ilgili biriminde yapılan incelemelere dayalı olarak ESHRP tanımlanmıştır. Ele alınan hastanede kaynakların kısıtlı olmasından dolayı araçların birden fazla kullanılması gerekmektedir. Dolayısıyla, ESHRP çok turlu olarak dikkate alınmıştır. Ayrıca, hastaların taleplerinin zamanında karşılanmasını sağlamak amacıyla problem zaman pencereli bir yapıdadır. Bunun yanısıra, ESHRP'de karşılanan hasta taleplerinin enbüyüklenmesi ve çevresel etkilerin azaltılması önemli iki amaçtır. Çevresel etkilerin azaltılması ESH’de kullanılan araçların karbon salınımının enküçüklenmesi ile sağlanabilir. Bu nedenle bu çalışmada ele alınan problem çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli evde sağlık hizmetleri rotalama problemi (ÇTZP-ESHRP) olarak tanımlanmıştır. Problemin çözümü için ağırlıklı hedef programlama (HP) metodu kullanılmıştır. Ankara’da hizmet veren bir hastaneden elde edilen verilere dayalı olarak test problemleri üretilmiş ve senaryo analizi ile bulunan çözümler karar alma sürecine yön verecek şekilde değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelime: evde sağlık hizmetleri karbon emisyonu ağırlıklandırılmış hedef programlama zaman penceresi çok turlu rotalama problemi

A goal programming approach for multi objective, multi-trips and time window routing problem in home health care service

Öz:

The structure of services in the health sector is changed by the epidemic diseases affecting the world, the population growth and developing technologies. Due to the advantages it provides, home health care (HHC) services are increasingly being demanded by patients. With the in-crease in demand for HHC, the interest of researchers in Home Health Care Routing Problem (HHCRP) is also increasing. In this study, HHCRP has been studied based on information gathered from a relevant unit of a State Hospital providing HHC services in Ankara. Due to the limited resources in the hospital under consideration, vehicles often need to be used for multiple rounds. Thus, the HHCRP is considered as a multi-tour routing problem. Besides, the problem has been created with time window constraints in order to ensure that the demands of the patients are met on time. Meantime, meeting all the patient demands and reducing the environmental impacts are two important goals in HHCRP. The reduction of the environmental impacts can be achieved by minimizing the carbon emission of the vehicles used in the HHC. Thus, the problem addressed in this study has been defined as a multi-objective, multi-trip and time-windows home healthcare routing problem (MTTW-HHCRP). Weighted goal programming (GP) method is used to solve the proposed problem. Test problems are randomly generated based on the data and the information obtained from the hospital in Ankara, and the solutions obtained through scenario analysis are evaluated to guide the decision-making process.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Resmi gazete. Sağlık Bakanlığı ve Bağlı Kuruluşlar Tarafından Evde Sağlık Hizmetlerinin Sunulmasına Dair Yönetmelik. https://www.resmigazete.gov.tr/ eskiler/2015/02/20150227-14.html. Yayın tarihi Şubat 27, 2015. Erişim tarihi Nisan 12, 2020.
2. Begur S. V., Miller D. M., Weaver J. R., An Integrated Spatial DSS for Scheduling and Routing Home-HealthCare Nurses, INFORMS Journal on Applied Analytics, 27 (4), 35–48, 1997.
3. Cissé M., Yalçındağ S., Kergosien Y., Şahin E., Lenté C., Matta A., OR problems related to Home Health Care: A review of relevant routing and scheduling problems, Operations Research for Health Care, 13–14, 1–22, 2017.
4. Fikar C., Hirsch P., Home health care routing and scheduling: A review, Computers & Operations Research 77, 86–95, 2017.
5. Paraskevopoulos D.C., Laporte G., Repoussis P.P., Tarantilis C.D, Resource constrained routing and scheduling: Review and research prospects, Eur. J. Oper. Res., 263 (3), 737–754, 2017.
6. Akjiratikarl C., Yenradee P., Drake P.R., PSO-based algorithm for home care worker scheduling in the UK, Computers & Industrial Engineering 53 (4), 559–583, 2007.
7. Bertel S., Fahle T., A hybrid setup for a hybrid scenario: combining heuristics for the home health care problem, Computers & Operations Research 33 (10), 2866–2890, 2006.
8. Braekers K., Hartl R.F., Parragh S. N, Tricoire F., A biobjective home care scheduling problem: Analyzing the trade-off between costs and client inconvenience, Eur. J. Oper. Res., 248 (2), 428–443, 2016.
9. Trautsamwieser A., Hirsch P., Optimization of daily scheduling for home health care services, J. Appl. Oper. Res., 3(3), 124–136, 2011.
10. Maya Duque P. A., Castro M., Sörensen K., Goos P., Home care service planning. The case of Landelijke Thuiszorg, Eur. J. Oper. Res., 243 (1), 292–301, 2015.
11. Eveborn P., Flisberg P., Rönnqvist M., Laps Care—an operational system for staff planning of home care, Eur. J. Oper. Res., 171 (3), 962–976, 2006.
12. Bredström D., Rönnqvist M., Combined vehicle routing and scheduling with temporal precedence and synchronization constraints. Eur. J. Oper. Res., 191 (1), 19–31, 2008.
13. Mankowska D.S., Meisel F., Bierwirth C., The home health care routing and scheduling problem with interdependent services, Health Care Management Science, 17 (1), 15–30, 2014.
14. Rasmussen M. S., Justesen T., Dohn A., Larsen J., The Home Care Crew Scheduling Problem: Preferencebased visit clustering and temporal dependencies, Eur. J. Oper. Res., 219 (3), 598–610, 2012.
15. Wirnitzer J., Heckmann I., Meyer A., Nickel S., Patientbased nurse rostering in home care, Oper. Res. Health Care, 8, 91–102, 2016.
16. Liu R., Yuan B., Jiang Z., Mathematical model and exact algorithm for the home care worker scheduling and routing problem with lunch break requirements, Int. J. Prod. Res., 55, 558 - 575, 2017.
17. Hiermann G., Prandtstetter M., Rendl A., Puchinger J., Raidl G. R., Metaheuristics for solving a multimodal home-healthcare scheduling problem, Central European Journal of Operations Research, 23 (1), 89–113, 2015.
18. Erdem M., Koç Ç., Analysis of electric vehicles in home health care routing problem. J. Cleaner Prod., 234, 1471–1483, 2019.
19. Nikzad E., Bashiri M., Abbasi B., A matheuristic algorithm for stochastic home health care planning, Eur. J. Oper. Res., 288 (3), 753–774, 2021.
20. Grenouilleau F., Legrain A., Lahrichi N., Rousseau L.M., A set partitioning heuristic for the home health care routing and scheduling problem, Eur. J. Oper. Res., 275 (1), 295–303, 2019.
21. Ren Y., Dessouky M., Ordóñez F., The multi-shift vehicle routing problem with overtime, Computers & Operations Research, 37 (11), 1987–1998, 2010.
22. Zhang Z., Liu M., Lim A., A memetic algorithm for the patient transportation problem, Omega 54, 60–71, 2015.
23. Anaya-Arenas A.M., Chabot T., Renaud J., Ruiz A., Biomedical sample transportation in the province of Quebec: a case study, Int. J. Prod. Res., 54 (2), 602–615, 2016.
24. Tirkolaee E. B., Mardani A., Dashtian Z., Soltani M., Weber G.W., A novel hybrid method using fuzzy decision making and multi-objective programming for sustainable-reliable supplier selection in two-echelon supply chain design, J. Cleaner Prod., 250, 119517 , 2020.
25. Çavdur F., Sebatli A., Küçük M. K., A group-decision making and goal programming-based solution approach for the student project team formation problem, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (1), 505–522 , 2019.
26. Ecer B., Kabak M., Dağdevı̇ren M., Goal programming model for bi-objective inverse multiple criteria sorting problem, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35(4), 1729–1736, 2020.
27. Kınay Ö. B., Saldanha-da-Gama F., Kara, B. Y., On multi-criteria chance-constrained capacitated singlesource discrete facility location problems, Omega, 83, 107–122, 2019.
28. Oddoye J. P., Jones D. F., Tamiz M., Schmidt P., Combining simulation and goal programming for healthcare planning in a medical assessment unit, Eur. J. Oper. Res., 193(1), 250–261, 2009.
29. Demir E., Bektaş T., Laporte G., The bi-objective Pollution-Routing Problem, Eur. J. Oper. Res., 232 (3), 464–478, 2014.
30. Kumar R. S., Kondapaneni K., Dixit V., Goswami A., Thakur L.S., Tiwari M.K., Multi-objective modeling of production and pollution routing problem with time window: A self-learning particle swarm optimization approach, Computers & Industrial Engineering, 99, 29– 40, 2016.
31. Fathollahi-Fard A. M., Govindan K., HajiaghaeiKeshteli M., Ahmadi A., A green home health care supply chain: New modified simulated annealing algorithms, J. Cleaner Prod., 240, 118200, 2019.
32. Charnes A., Cooper W.W., Management Models and Industrial Applications of Linear Programming. Manage. Sci., 4 (1), 38–91, 1957.
33. Baykasoğlu A., Multi-rule Multi-objective Simulated Annealing Algorithm for Straight and U Type Assembly Line Balancing Problems, Journal of Intelligent Manufacturing, 17 (2), 217–232, 2006.
34. Reichmuth D. S., Lutz A. E., Manley D. K., Keller J. O., Comparison of the technical potential for hydrogen, battery electric, and conventional light-duty vehicles to reduce greenhouse gas emissions and petroleum consumption in the United States, Int. J. Hydrogen Energy, 38 (2), 1200–1208, 2013.

APA	DENGIZ A, Atalay K, ALTIPARMAK F (2021). Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. , 2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
Chicago	DENGIZ ASIYE OZGE,Atalay Kumru Didem,ALTIPARMAK FULYA Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. (2021): 2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
MLA	DENGIZ ASIYE OZGE,Atalay Kumru Didem,ALTIPARMAK FULYA Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. , 2021, ss.2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
AMA	DENGIZ A,Atalay K,ALTIPARMAK F Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. . 2021; 2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
Vancouver	DENGIZ A,Atalay K,ALTIPARMAK F Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. . 2021; 2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
IEEE	DENGIZ A,Atalay K,ALTIPARMAK F "Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı." , ss.2167 - 2182, 2021. 10.17341/gazimmfd.853882
ISNAD	DENGIZ, ASIYE OZGE vd. "Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı". (2021), 2167-2182. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.853882

APA	DENGIZ A, Atalay K, ALTIPARMAK F (2021). Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(4), 2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
Chicago	DENGIZ ASIYE OZGE,Atalay Kumru Didem,ALTIPARMAK FULYA Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36, no.4 (2021): 2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
MLA	DENGIZ ASIYE OZGE,Atalay Kumru Didem,ALTIPARMAK FULYA Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.36, no.4, 2021, ss.2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
AMA	DENGIZ A,Atalay K,ALTIPARMAK F Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(4): 2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
Vancouver	DENGIZ A,Atalay K,ALTIPARMAK F Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(4): 2167 - 2182. 10.17341/gazimmfd.853882
IEEE	DENGIZ A,Atalay K,ALTIPARMAK F "Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36, ss.2167 - 2182, 2021. 10.17341/gazimmfd.853882
ISNAD	DENGIZ, ASIYE OZGE vd. "Evde sağlık hizmetlerinde çok amaçlı, çok turlu ve zaman pencereli rotalama problemi için hedef programlama yaklaşımı". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/4 (2021), 2167-2182. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.853882