本章主要介紹個案目前現況與探討個案護理人員排班模式構建，首先於 4.1 節介紹 個案病房之規模與班別種類，於4.2 節整理訪談護理長後，個案排班所需之限制條件，
於4.3 節介紹本研究之護理人員排班求解模式設計，並於 4.4 節與 4.5 節分別介紹各階段 之模式構建。
4. 1 個案介紹
個案醫院創立於民國前十七年五月，目前此醫院大多仍以人工方式來進行排班，因 醫院病房眾多，本研究選擇以其一內科病房作為本研究之個案對象。
個案病房於94 年五月其人力除護理長外，共有 20 名護理人員，依年資之深淺，可 分為N0至N4五種層級，其中包括7 名 N4層級護理人員、3 名 N3層級護理人員、4 名 N2層級護理人員、4 名 N1層級護理人員與2 名 N0層級護理人員。
護理人員每天需值一種班別，分為工作班別與休假班別兩種。一般而言，一天內包 含三種基本值班班別，每種班別各8 小時，分別為白班(D：上午八點至下午四點)、小 夜班(N：下午四點至凌晨十二點)與大夜班(M：凌晨十二點至上午八點)；休假班別則分 為一般休假(OFF)與法律給予之產前假(ET)、產假(DT)、流產假(AT)、陪產假(LT)、婚假 (WT)、喪假(FT)、病假(IT)、事假(PT)、其他班別如教育訓練(ZT)、體檢(HC)、公差(TT)、
公出(GT)、社區服務(CT)。上述 17 種班別可歸納為四種指派班別(D、N、M、OFF)與 14 種預排班別(OFF、ET、DT、AT、LT、WT、ET、IT、PT、ZT、HC、TT、GT、CT)，
時數以工作時數與休假時數兩種計算。排班測試週期為月，天數為30 天或 31 天。
其中對於新進護理人員，護理長指派班別為第一個月均為白班。前兩星期值班時間 為星期一至星期五，例假日休假，且不列入人力需求中，於兩星期後再將其列為人力需 求之中。於第二個月後，其值班班別指派即同一般護理人員，可值任一值班班別。
另外個案病房排班有一特殊排班需求，即過年時段病房之護理人員排班，因過年為 國內之重要節日且休假時間長，故為能讓護理人員於此假期有公平之休假天數，護理長 處理此特殊休假為將過年休假總天數分為3 時段，以輪流值班將值班班別平均分配給予 每位護理人員；此時段之需求人數亦不同於一般日值班人數，分別為白天5 人；小夜 3 人；大夜3 人。因此需求為特殊月份，一年中只有一個月有此特殊休假，故於構建此個 案之護理人員排班模式，並無將此特殊休假列入考慮，排班模式構建以一般月份之需求 與考量為主。
4. 2 個案限制條件整理
護理人員排班限制眾多，但其中有些限制會相互重複規定，如每週最大、最小工作 天數與每週最大、最小休息天數，故於訪談護理長後，本研究依求解模式設計，將個案 病房護理人員排班之限制條件整理並萃取如下：
1. 硬限制規定：
(1) 護理人力需求：
H1: 白班需求人數：6 人。
H2: 小夜需求人數：4 人。
H3: 大夜需求人數：3 人。
H4: 白班每日最少需有一 N3 以上層級之護理人員。
H5: 小夜每日最少需有一 N3 以上層級之護理人員。
H6: 大夜每日最少需有一 N3 以上層級之護理人員。
H7: 護理長預定護理人員班別。
H8: 護理人員預定值班班別。
H9: 護理人員預先排休。
(2) 休假與法規限制：
H10: 每週最少休假 1 天。
H11: 每週休假天數最多 5 天。
H12: 每兩週休假天數最少 4 天。
H13: 連續休假天數最多 5 天。
(3) 工作考慮因素：
H14: 領導：各班別需有一 N3 以上層級之護理人員當此班別之領導。
H15: 包班：限小夜與大夜，值班天數不可少於 15 天。
H16: 每位護理人員一天只能值一工作班。
H17: 連續工作天數最多 6 天。
H18: 不得出現休假、值班、休假班別組合(010)出現。
H19: 大夜隔日不接白班。
H20: 大夜隔日不接小夜。
H21: 小夜隔日不接白班。
H22: 大夜後換白班，期間應給予 1 天休假。
H23: 大夜後換小夜，期間應給予 1 天休假。
除上述所整理之硬限制外，另外尚有護理人員層級替代與帶領新進護理人員護理人 員年資需半年以上兩項硬限制。其中護理人員層級替代，由於個案已限制每日各班別最 少需一名N3層級之護理人員，故此限制以自然滿足，故不需另外考慮；另外帶領新進 護理人員之年資需求，本個案若有新進護理人員進入，則帶領者只需資深者帶領即可，
並未限制需固定某資深人員帶領，且於人員需求規定中，規定每種值班班別最少需有一 位N3層級以上之護理人員值班，故於帶領之限制即不需另外列式求解即可滿足。
2. 軟限制規定：
S1: 未包班護理人員其各值班班別天數平均分配。
S2: 休假天數平均分配給每位護理人員。
S3: 例假日休假天數平均分配給每位護理人員。
以上為本研究所考慮之軟限制規定，於訪問護理長之結果，除上述三項軟限制外，
另外尚有例假日工作輪流排班、例假日休假輪流休假、計畫期間最多休假天數(例假日+
平均任職休假數)與國定假日輪流放假(以全年計算)四項軟限制條件。本研究未考慮所有 軟限制條件，主要原因於下說明：以例假日工作與休假輪流指派而言，因護理人員排班 有允許護理人員預先排班與護理長預定班別之特性，因此，對於例假日輪流指派之軟限 制較難滿足；計畫期間最多休假天數則與休假天數平均分配給每位護理人員(S2)相互衝 突，且計畫期間最多休假天數常因非一般休假之休假種類而使其無法滿足，故本研究不 考慮計畫期間最多休假天數，而以休假天數平均分配為主；國定假日輪流放假則因本研 究所探討之排班期並未考慮跨月與整年排班，故此軟限制亦先不予考慮。
有關本研究所考慮之限制條件，整理如表 4.1。
表4. 1 護理人員排班考慮限制比較表
限制種類 本研究整理限制 本研究使用限制
滿足每日各值班班別之需求 H1、H2、H3 適當之資深護理人員數配置 H4、H5、H6 人力需求
護理人員之層級替代 資深人員配置已滿足
符合工作時數規定 H12
輪值班別規定 H22、H23 法規限制
休假規定 H10
領導 H14
包班 H15
每位護理人員一天只能值一班別 H16
每星期工作最少2 天 H11
不得出現工作、休假、工作班別組合 H18
連續值班天數最多6 天 H17
連續值班班別限制 H19、H20、H21 工作考慮因素
大夜後換白班或小夜休假2 天 H22、H23 休假考慮因素 連續休假天數最多5 天 H13
帶領實習護理人員年資需半年以上 人員層級配置已滿足
護理長預定護理人員班別 H7
硬限制
護理人員因素
護理人員預定值班班別 H8
值班班別天數平均分配給每位護理人員 S1 休假天數平均分配給每位護理人員 S2 例假日休假天數平均分配給每護理人員 S3
預先排休 H9
每週更換一次值班班別 未考慮
例假日值班天數平均分配給每位護理人員 未考慮
國定假日輪流放假 未考慮
計畫期間最大休假天數 未考慮
軟限制
工作、休假與護 理人員因素
人際關係 未考慮
4. 3 兩階段求解模式設計
護理人員排班問題除護理人員數、排班天數與班別種類所組成之龐大求解規模外，
值班班別、休假班別與預排班別之高度彈性使得排班問題具有高複雜度，若再加上各類 限制與護理人員期望，則更增加護理人員排班問題之求解難度，因此，護理人員排班問 題也被視為極為複雜且解題難度高的組合搜尋問題。所謂組合搜尋問題是指這類問題的 解通常經由指派適當的值給問題變數，並且滿足模式限制式之要求，其求解時間與搜尋 空間具有高度關聯，當問題規模大時，解空間也會相對急速增加，求解所需之耗費時間 也隨問題規模成指數成長，故欲於廣大的解空間且於合理時間內找尋一組或多組可行解 極相當困難。
而在分階段模式設計中，有許多方法可簡化問題複雜度，如將月班表以天數劃分，
第一階段先求前兩週之班表，第二階段再求剩下天數之班表；另外可將休假指派與值班 指派分開求解，第一階段先求所有護理人員之休假時間，第二階段再求其值班班別。其 求解結果各有利弊，因此，為能有效於合理時間內求解出一組或多組班表之可行解，且 達到公平分配之目標，本研究將護理人員排班問題分成休假指派與值班班別指派兩階段 求解，模式求解架構如圖4.1 所示，詳細內容於後兩節介紹，並使用 ILOG 公司所開發 之OPL Studio 軟體來撰寫限制規劃程式即求解。
圖4. 1 兩階段模式架構
第一階段為排休之限制滿足問題，此階段主要處理護理人員預先排休與排班期內之 休假時間，除需符合休假之法規與規則條件外，另對護理人員期望之排班期內休假天數 與例假日休假數應先行計算以達平均分配，儘量滿足此兩公平性因素。
第二階段為指派值班班別之限制滿足問題，此階段除先輸入護理長預定班別資料 外，另將配合第一階段所得之各護理人員休假時間，指派值班班別(白班、小夜、大夜) 至每位護理人員排班期中未指派之日期。此階段除須滿足值班之法規與規則條件外，另 將各種值班班別平均分配給未包班之護理人員，使護理人員有較為公平之班表，提高對 班表之滿意度。
另外，若當模式執行第二階段無法求解出可行解或因求解時間過長時，則返回第一 階段重新求取另一組休假解，再放入第二階段求解，以確保模式之可執行性。
表4.2 為本研究分階段模式求解之綜合說明，整理各階段之模式概述、模式執行所
派班別時，再將預排之班別轉回成原班別種類代碼。 休假人數，故其休假人數(off_nursed
)為總護理人員數-(白班需求人數+小夜需求人數+大
夜需求人數)。公式如下式所示。
off
_nurse
d =Ns
−(D
_nurse
d +N
_nurse
d +M
_nurse
d) ∀d
其中 D_nursed表白班需求人數、N_nursed表小夜需求人數、D_nursed表大夜需求人 數。
y
dn =swork
∀n
∈n
_ske
_work
,∀d
∈d
_ske
(C3) 式(C3)限制為原限制之 H7 與 H8，為預先確定護理長指派給護理人員之工作班別，避免指派休假時另外指派班別，造成衝突。其中 n_ske_work 表有預定工作班別之護理人 員，d_ske 表預排之日期。
C4: 滿足護理人員預先排休之需求。
y
dn =soff
∀n
∈n
_ske
_off
,∀d
∈d
_ske
(H9) 式(C4)限制為原限制之 H9，為滿足護理人員預先排休之需求，於模式中亦可先將