具有动态优先权的“虚拟养老院”资源优化配置研究

With the severe situation of China's aging population, "virtual nursing home", which provides comprehensive long-term care service, is confronted with the problem of how to allocate the service resources effectively. On the premise of meeting the demand of different care services, to achieve maximum economic and social benefits is the goal of resource allocation in "virtual nursing home", which is also the research objective of this project. This project considers key characteristics of this problem, including the characteristics of long-term care services, changes in the status (priority) of the elderly, and demand and resource uncertainty. First, we will describe the uncertainty of resources and demand and their relation model by service supply chain management theory. Secondly, according to the empirical study, we will design multiple types of priority, model the changes of priorities by stochastic theory, and explore the correlation between the dynamic priority and the objectives by mathematical analysis and simulation; Finally, we will develop, analyze and solve the multi-resource allocation model with dynamic priority by queuing theory, stochastic theory, optimization theory, artificial intelligence, etc. This research will expand the theory and method in the field of service system, help to understand the impact of dynamic priority on resource allocation decisions. It also can provide the optimal resource allocation decision to "virtual nursing home" and help them to improve the operational performance.

在严峻的人口老龄化形势下，提供全面的长期照护服务的“虚拟养老院”面临着如何有效配置养老服务资源的问题。在满足不同养老服务需求的前提下，实现经济效益和社会福利最大化，是“虚拟养老院”资源优化配置决策的目标，也是本项目的研究目标。本项目将考虑长期照护服务的特点、老人状态（优先权）的变化、以及服务需求与资源不确定性等问题特性。首先，我们拟运用服务供应链管理理论刻画资源和需求的不确定性以及供给关系模型；其次，我们将结合调研实证案例设计多类优先权，运用随机理论刻画和分析多类优先权的动态变化，并分析和仿真探讨动态优先权与目标函数的关系；最后，我们拟运用排队论、随机理论、优化理论、人工智能等理论和方法构建、分析、和解决具有动态优先权的多资源优化配置模型。本研究将扩展服务系统领域的理论和方法，有助于了解动态优先权对资源配置决策目标的影响，能够为“虚拟养老院”提供最优资源配置决策帮助其提高运营绩效。

在严峻的人口老龄化形势下，提供全面的长期照护服务的“虚拟养老院”面临着高效配置资源的问题。本项目以满足不同养老服务需求下，基于优化理论、排队论和随机理论研究以实现经济效益和社会福利最大化为目标的“虚拟养老院”资源配置问题。主要研究内容包括：（1）考虑需求动态变化、服务可达性、护工公平感等要素的居家养老服务机构资源配置问题，我们将该问题提炼为多目标混合整数规划问题，并用多目标元启发式算法求解；（2）考虑不同优先权、服务时长不确定性、护工午休需要、多类服务之间时间依赖性等要素的“虚拟养老院”共享养老服务平台的服务需求与护工资源匹配问题，我们将该问题提炼为不同目标下的混合整数规划问题，并用分支定价精确算法求解；（3）考虑不同优先权长者的接收和床位及护工资源配置问题，我们将该问题提炼为单目标动态决策模型，并用动态规划和仿真优化方法分析和求解。研究成果丰富了养老服务系统的资源配置研究。成果包括以第一作者身份发表SSCI收录国际JCR-Q1期刊学术论文2篇和以第一作者或通讯作者发表EI拟检索会议论文3篇。项目组成员中的研究生和本科生均有不错的去向。综上所述，课题组按照研究计划如期执行，达到了申报书所提出的目标和要求。