医院手术室分配方案优化有助于医疗资源的合理配置,减少医院总成本。急诊病人的到达是影响手术室分配的重要因素之一,急诊病人具有到达时间及本身病情的不确定性,这对既定的择期病人的手术室分配计划造成很大的影响。已有的多数该类研究构建的数学模型是难以直接用多项式时间求解的问题(NP难),给出的多数是使用启发式算法、仿真模拟等方法求得近似解。此外,在求解过程中,由于算法的复杂性,也没有考虑到某些有实际价值的影响因素,例如医疗仪器设备的约束、病人的满意度要求等等。为此,本文针对一定时段的考虑急诊病人到达的择期病人手术室安排进行研究,分别考虑是否加入医疗仪器设备约束和病人满意度要求的多天多手术室分配,通过建立相应的数学模型并分析求解,得到最优的手术室分配方案,应用数值算例验证算法的有效性。第一章,先阐述论文研究背景及意义,接着从不考虑急诊病人、考虑急诊病人及还考虑其它因素的多天多手术室分配三方面,对已有的相关成果进行综述,最后介绍全文的研究内容及共同假设。第二章,对不考虑仪器设备约束的含有急诊病人的多天多手术室分配进行研究。首先建立包括病人分配和手术室使用等成本最小化的数学模型,该模型是NP难并有指数级多列的性质,可以借助列生成算法对模型变型,将其转化为求解某子问题。接着综合使用KKT条件、冒泡排序、分支定界等一系列方法,对子问题进行分析,提出一种能够得到子问题精确解的求解新方法。最后进行数值算例验证,得到最优的手术室分配方案。算例结果表明,提出的新方法的最优解上下界差值在2%以下;在同样参数条件下,新方法的列生成迭代次数和CPU运行时间等指标都在可接受的范围内;在手术室数量较少时,新方法的运算还优于一些典型的方法。第三章,对考虑仪器设备约束的含有急诊病人的多天多手术室分配进行研究。首先建立包括病人分配、手术室使用和医疗仪器设备使用等成本最小化的数学模型,该模型存在决策变量的乘积项、期望的随机项等非线性复杂函数形式,直接求解不易。接着通过转化变型,证明所建模型与易于求解的某混合整数规划模型等价。随后使用抽样平均近似法对随机项进行消除,并证明该方法在达到一定规模后的收敛性。最后进行数值算例验证,得到最优的手术室分配方案。算例结果表明,随着病人规模增大,手术室加班天数增加、闲置天数减少,仪器设备的使用次数会增至上限;当仪器设备的使用成本增加时,手术室加班天数几乎不受病人规模的影响,而使用手术设备的病人先慢慢减少,当仪器设备的使用成本达到某临界值后再无病人手术时使用之。第四章,对考虑病人满意度要求的含有急诊病人的多天多手术室分配进行研究。首先建立包括手术室使用率偏差和病人满意度等最小化的基本数学模型,该模型为手术室使用率和病人满意度分别设置权重,以实现其均衡。接着在基本模型线性化的基础上,建立直接考虑急诊病人的扩展模型,并通过线性化和抽样平均近似法进行分析。最后进行数值算例验证,得到最优的手术室分配方案。算例结果表明,医院对病人的满意度越重视,将导致越多的偏差成本,但处理时间会越短;当权重更偏向手术室利用率时,运算时间受问题规模扩大的影响更明显。此外还验证了直接考虑急诊病人的扩展模型与间接考虑的基本模型在分配结果上的一致性。第五章,对全文进行总结。