Modellierung der Personaleinsatzplanung für Ärzte in kostenintensiven Einsatzbereichen im Krankenhaus (Phase 2)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Jens Otto Brunner; Professorin Dr. Katja Schimmelpfeng
• Fachliche Zuordnung: Operations Management und BWL-spezifische Wirtschaftsinformatik
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 438507036

In vielen Industrienationen sieht sich die Gesundheitsindustrie unverändert 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. Auf der Basis der Erkenntnisse aus der ersten Förderphase, die sich im Kern mit der Personaleinsatzplanung und deren Interdependenzen mit der Operationsraumplanung beschäftigt hat, liegt der Fokus in der zweiten Förderperiode auf der Operationsraumplanung mit der Schnittstelle zu den Patienten. Insbesondere werden die horizontale (d.h. entlang des Patientenflusses) und die vertikale (d.h. strategische Case-Mix Planung, taktisches Master Surgery Scheduling, operative Patientenplanung) Integration in den Fokus der Beachtung gesetzt und es werden innovative Optimierungsmodelle erforscht. Zur Lösung der zu entwickelnden Optimierungsmodelle im Kontext der patienten-zentrierten Operationsraumplanung kommen daten-getriebene mathematische Optimierungsverfahren (d.h. Methoden des Operations Research/Management Science) zum Einsatz. Ein methodischer Fokus wird auf die Integration von KI-basierten Methoden als essenzieller Bestandteil bzw. Ergänzung der mathematischen Optimierungsverfahren gelegt. Der Kooperationspartner verfügt über umfangreiche, sehr wertvolle Datenbestände zu den beschriebenen Planungsproblemen und liefert die notwendige medizinische Expertise. Insbesondere die Datensätze stellen eine sehr gute Ausgangsbasis für die Einwicklung und Anwendung KI-basierter Planungsansätze dar. Die Betrachtung, Analyse und Optimierung der Operationsraumplanung mit Patientenfokussierung 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. Die erforschten Modelle und entwickelten Methoden können leicht auf andere Planungsprobleme 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
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Axel R. Heller