居家照護途程問題之研究

我國近年來人口成長速度減緩，人口老化問題是不可避免的後果。隨著醫療科技的發展，國人平均壽命延長，疾病、獨居和失能的人口亦隨之增加，居家照護的需求相對亦高。本研究之目的為派遣居家照護人員解決每日的排班問題，希望提供居家照護派遣公司最佳的班表組合與人員指派，使得公司整體的效益及服務品質可以提昇。考量到居家看護配送的範圍和家庭看護派遣的規模，可能無法滿足所有顧客的需求，因此必須挑選適當的顧客來服務，使得公司可以獲得最大利潤。此問題與含時間窗定向越野問題(Team Orienteering Problem with Time Window; TOPTW)相似，本質上此問題屬於NP-hard 的問題，因此如何在有限的時間內，尋求一個(近似)最佳解，是一個重大的挑戰。然而利潤不應是唯一的考量，因此其他目標函數也要納入，以考慮到社會的觀感，例如：服務的顧客總數、偏遠地區顧客的服務數等，因此該問題變成了多目標函數的問題，必須用柏拉圖解集合(Pareto set solution)的觀念來處理最佳解。有時候在規劃服務路徑時需要考量到兩位看護人員同時到達的協同服務和先後到達的順序服務的限制。例如：(1)顧客需在飯後服藥或注射時，此時幫忙煮飯、餵食的看護人員即必須在幫忙服藥或注射的看護人員之前完成服務；(2)幫助顧客洗澡時，需要多位看護人員合作移動行動不便的顧客。這些限制會問題更加複雜，求解的方式需要加以改變。在規劃服務路徑時，若顧客具有多個時窗和多限制式時，則該問題會變得更加複雜，而難以求解。因此如何快速且有效地求解此類問題，是一個重要的議題。本計畫擬建構出上述各類問題的數學模式，並發展有效率地啟發式演算法來求解此問題上述各種情況之下的問題。文獻中只有少數提出有效率的啟發式演算法求解居家照護途程規劃問題，本計畫擬開發多點模擬退火法和人工蜂群演算法來解居家照護途程規劃問題，預期可以在合理的時間內找到一(近似)最佳解。

系統編號:PB10202-0145
原計畫編號:NSC101-2410-H182-004-MY2