一种智能化的心外科护理任务排序方法及系统

本发明涉及护理数据处理，特别是一种智能化的心外科护理任务排序方法及系统。

背景技术：

1、心外科患者存在术后病情变化快、监护操作密集、突发急救需求多的特点，传统的护理任务安排中，护士长基于自身的经验，根据病区患者的实际情况安排护士的排班，进行护理任务的排序和分配，这一过程需要耗费护士长的大量精力，并且，无法充分考虑患者的未来病情变化、护士个人的实际情况、病房的实际行走路径等多种因素，使得护理任务的安排无法高效地适配心外科复杂多变的临床护理需求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中护理任务的安排无法高效地适配心外科复杂多变的临床护理需求的技术问题，本发明提出的智能化的心外科护理任务排序系统包括月度排班模块、周度排班调整模块、路径网络构建模块、护理任务确定模块和当日任务排序模块，所述月度排班模块连接所述周度排班调整模块，所述当日任务排序模块分别连接所述周度排班调整模块、所述路径网络构建模块和所述护理任务确定模块；

2、所述月度排班模块通过遗传算法的迭代来确定月度基础排班表；

3、所述周度排班调整模块以月度初始排班表为基础，采用模拟退火算法对周度排班表进行局部优化调整；

4、所述路径网络构建模块基于图论最短路径生成心外科病区内关键功能节点的最短路径距离矩阵；

5、所述护理任务确定模块用于对护理任务进行解析，根据解析结果将护理任务分为简易护理任务序列和复杂护理任务序列；

6、所述当日任务排序模块分析当日值班护士的能力等级，分别为简易护理任务序列和复杂护理任务序列分配护士，分别针对简易护理任务序列和复杂护理任务序列生成任务分配方案，将护理任务下发至护士的终端设备。

7、进一步，所述月度排班模块基于deap框架来实现遗传算法，具体包括配置单元、参数接收单元和运算单元。

8、进一步，所述路径网络构建模块采用networkx图计算库实现整个处理过程。

9、进一步，所述护理任务确定模块包括优先级确定单元、需求解析单元和任务划分单元，所述优先级确定单元包括优先级预测模型，所述优先级预测模型为采用 ‌scikit-learn‌ 库构建的‌随机森林模型。

10、基于上述心外科护理任务排序系统，本发明提出的智能化的心外科护理任务排序方法具体包括如下步骤：

11、s1、基于图论最短路径生成心外科病区内关键功能节点的最短路径距离矩阵；

12、s2、在当月的倒数第三天，通过遗传算法的迭代来确定下个月的月度基础排班表；

13、s3、以月度初始排班表为基础，在每周周一的前一天，采用模拟退火算法对周度排班表进行局部优化调整；

14、s4、在每日的凌晨，对护理任务进行解析，根据解析结果将护理任务分为简易护理任务序列和复杂护理任务序列，分析当日值班护士的能力等级，分别为简易护理任务序列和复杂护理任务序列分配护士，分别针对简易护理任务序列和复杂护理任务序列生成任务分配方案，将护理任务下发至护士的终端设备。

15、进一步，所述对护理任务进行解析，根据解析结果将护理任务分为简易护理任务序列和复杂护理任务序列的具体过程为确定各个护理任务的优先级，对所有护理任务进行结构化解析，确定每个护理任务的护士等级需求、设备需求、物料需求和花费时间需求，将存在设备需求的护理任务划分至复杂护理任务序列，将不存在设备需求的护理任务划分至简易护理任务序列。

16、进一步，所述护士的能力等级包括护士等级和操作权限等级。

17、进一步，所述为简易护理任务序列和复杂护理任务序列分配护士的过程为基于预先设置的分配规则，根据简易护理任务序列中的任务数量，确定所需的护士的特定数量，将护士等级为1级的特定数量的护士分配至简易护理任务序列，将剩余的护士分配至复杂护理任务序列。

18、进一步，针对简易护理任务序列生成任务分配方案的具体过程为以“任务优先级匹配度最高、护士总行走路径最短、单护士当日工作负荷均衡”作为多目标优化目标，将各个护理任务的优先级、物料需求和花费时间需求，以及最短路径距离矩阵作为共同输入，通过贪心优化算法快速生成简易护理任务的任务分配方案。

19、进一步，针对复杂护理任务序列生成任务分配方案的具体过程为以“任务优先级匹配度最高、护士总行走路径最短、单护士当日工作负荷均衡、设备使用不冲突”作为多目标优化目标，将各个护理任务的优先级、护士等级需求、设备需求、物料需求和花费时间需求，各个护士的能力等级，以及最短路径距离矩阵作为共同输入，通过贪心优化算法快速生成复杂护理任务的任务分配方案。

20、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

21、通过遗传算法的迭代来确定月度基础排班表，以月度初始排班表为基础，采用模拟退火算法对周度排班表进行局部优化调整，综合考虑任务优先级、行走距离、工作量、设备使用情况等多种因素针对每日的护理任务进行排序和分配，在保证合理进行每日排班的基础上结合多种因素进行任务的排序和分配，能够适配心外科复杂多变的临床护理需求。

1.一种智能化的心外科护理任务排序系统，其特征在于：所述心外科护理任务排序系统包括月度排班模块、周度排班调整模块、路径网络构建模块、护理任务确定模块和当日任务排序模块，所述月度排班模块连接所述周度排班调整模块，所述当日任务排序模块分别连接所述周度排班调整模块、所述路径网络构建模块和所述护理任务确定模块；

2.根据权利要求1所述的心外科护理任务排序系统，其特征在于：所述月度排班模块基于deap框架来实现遗传算法，具体包括配置单元、参数接收单元和运算单元。

3.根据权利要求1所述的心外科护理任务排序系统，其特征在于：所述路径网络构建模块采用networkx图计算库实现整个处理过程。

4.根据权利要求1所述的心外科护理任务排序系统，其特征在于：所述护理任务确定模块包括优先级确定单元、需求解析单元和任务划分单元，所述优先级确定单元包括优先级预测模型，所述优先级预测模型为采用 ‌scikit-learn‌ 库构建的‌随机森林模型。

5.一种智能化的心外科护理任务排序方法，基于权利要求1-4中任一项所述的心外科护理任务排序系统，其特征在于：所述心外科护理任务排序方法具体包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的心外科护理任务排序方法，其特征在于：所述对护理任务进行解析，根据解析结果将护理任务分为简易护理任务序列和复杂护理任务序列的具体过程为确定各个护理任务的优先级，对所有护理任务进行结构化解析，确定每个护理任务的护士等级需求、设备需求、物料需求和花费时间需求，将存在设备需求的护理任务划分至复杂护理任务序列，将不存在设备需求的护理任务划分至简易护理任务序列。

7.根据权利要求6所述的心外科护理任务排序方法，其特征在于：所述护士的能力等级包括护士等级和操作权限等级。

8.根据权利要求7所述的心外科护理任务排序方法，其特征在于：所述为简易护理任务序列和复杂护理任务序列分配护士的过程为基于预先设置的分配规则，根据简易护理任务序列中的任务数量，确定所需的护士的特定数量，将护士等级为1级的特定数量的护士分配至简易护理任务序列，将剩余的护士分配至复杂护理任务序列。

9.根据权利要求8所述的心外科护理任务排序方法，其特征在于：针对简易护理任务序列生成任务分配方案的具体过程为以“任务优先级匹配度最高、护士总行走路径最短、单护士当日工作负荷均衡”作为多目标优化目标，将各个护理任务的优先级、物料需求和花费时间需求，以及最短路径距离矩阵作为共同输入，通过贪心优化算法快速生成简易护理任务的任务分配方案。

10.根据权利要求8所述的心外科护理任务排序方法，其特征在于：针对复杂护理任务序列生成任务分配方案的具体过程为以“任务优先级匹配度最高、护士总行走路径最短、单护士当日工作负荷均衡、设备使用不冲突”作为多目标优化目标，将各个护理任务的优先级、护士等级需求、设备需求、物料需求和花费时间需求，各个护士的能力等级，以及最短路径距离矩阵作为共同输入，通过贪心优化算法快速生成复杂护理任务的任务分配方案。