Modellierung der Personaleinsatzplanung für Ärzte in kostenintensiven Einsatzbereichen im Krankenhaus

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Jens O. Brunner; Professorin Dr. Katja Schimmelpfeng
• Fachliche Zuordnung: Accounting und Finance
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 438507036

In vielen Industrienationen sieht sich die Gesundheitsindustrie einer steigenden Nachfrage nach Gesundheitsdienstleistungen, einem immensen Kostendruck und einem Mangel an qualifiziertem Fachpersonal gegenüber. Insbesondere hochqualifizierte Ärzte stellen im Krankenhaus eine knappe Ressource dar, die eine effiziente Einplanung erfordert. Dieses Grundlagenforschungsprojekt analysiert die Einsatzplanung von Ärzten im Krankenhaus mithilfe mathematischer Optimierungsverfahren (d.h. Methoden des Operations Research/Management Science). Es werden innovative neue Optimierungsmodelle für die Personaleinsatzplanung von Ärzten entwickelt. Diese Modelle berücksichtigen insbesondere die Kombination und deren Auswirkungen der Planungsflexibilität, der Einhaltung von Fairness und der Berücksichtigung individueller Präferenzen der Ärzte. Ein weiterer Aspekt in dem Forschungsvorhaben besteht in der Untersuchung des Einflusses von Stochastizität der Inputparameter zur Einplanung der Ärzte. Hierzu werden die neu entwickelten Modelle, um ein Robustheitskonzept erweitert und evaluiert. Zusätzlich wird das integrierte Planungsproblem der Einsatzplanung von Ärzten und der Erstellung des OP-Plans untersucht. Die Betrachtung, Analyse und Optimierung der kombinierten Operationssaal- und Arzteinsatzplanung bietet hohes Potenzial für die Grundlagenforschung. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden die grundlegenden Strukturen der mathematischen Optimierungsmodelle untersucht. Das erworbene Wissen wird wiederum zur Entwicklung neuer Algorithmen genutzt. Ein spezieller Fokus liegt auf der Entwicklung exakter Optimierungsverfahren, insbesondere auf Spaltengenerierungsansätzen und deren problemspezifischer Weiterentwicklung. Die erforschten Modelle und entwickelten Methoden können leicht auf andere Personalgruppen im Krankenhaus übertragen und angepasst werden. Darüber hinaus werden die Erkenntnisse auf den gesamten Gesundheitsbereich anwendbar sein und Forschern als Grundlage für weitere Untersuchungen dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen