SCHEDULING MODEL FOR PREHOSPITAL EMERGENCY SERVICES

SCHEDULING MODEL FOR PREHOSPITAL EMERGENCY SERVICES

INTRODUCTION

Le système de santé publique au Québec connaît actuellement un déficit budgétaire étant donné la hausse de ses dépenses. Pour y remédier, les établissements de santé devront suivre une politique budgétaire rationnelle et plus rigoureuse. L’objectif étant de s’accommoder aux ressources allouées au système de santé et de s’en servir à bon escient. Ces nouvelles contraintes de productivité viennent s’ajouter à celles relatives à la qualité et à la sécurité des soins offerts aux patients (Grenier et Martin, 2013). Ce défi constitue, entre autres, un élément important parmi les changements que connaissent aujourd’hui les établissements de santé au Québec. Ces derniers doivent répondre aux nouvelles exigences des patients à l’affût du progrès scientifique et de l’évolution des pathologies. Ces établissements évoluent ainsi dans un environnement changeant et doivent faire face à une concurrence en croissance continue. Il est donc impératif qu’ils développent de nouvelles politiques managériales pour répondre à ces nouveaux enjeux.

REVUE DE LA LITTÉRATURE

Ce chapitre est structuré comme suit : premièrement, nous présentons l’état de l’art des services préhospitaliers d’urgence. Puis nous invoquons un état de l’art sur les problèmes de planification et d’affectation des ressources ainsi que sur les méthodes d’optimisation de ce genre de problème dans le domaine de la santé. Enfin, nous présentons une revue de la littérature des systèmes multi-agents et leur application dans le domaine hospitalier.

 Introduction aux services préhospitaliers d’urgence

Les SPU constituent une composante principale du système de santé. Ils doivent répondre aux demandes de la population tout en coopérant et coordonnant leurs activités avec plusieurs organisations concernées, de près ou de loin, par la prestation de soins préhospitaliers. Dans cette perspective, les SPU doivent évoluer par l’adoption d’une stratégie systémique orientée vers des objectifs de performance. Cette performance se définit principalement par le niveau d’atteinte des objectifs visés par le système, soit (Leblanc et al., 2008) :
– Une diminution contrôlée de la mortalité et de la morbidité.
– Une forte intégration de la chaîne d’intervention préhospitalière d’urgence.
– Une adaptation du service offert aux besoins de la population par la mise en place de ressources nécessaires.
– La définition d’indicateurs de performance et des normes de qualité afin d’avoir un suivi continu de la qualité du système et de son amélioration.

 Les différentes méthodes de résolution

La technique d’optimisation est l’outil qui permet la résolution d’un certain problème modélisé. Plusieurs catégories de méthodes d’optimisation existent et chacune d’entre elles a ses avantages et ses inconvénients. Il est donc important de passer les plus éprouvées en revue afin de pouvoir faire un choix éclairé sur une méthode adéquate pour résoudre notre problème. La programmation par contraintes sera vue en premier, suivie par la programmation mathématique pour laquelle les distinctions entre ses différentes branches les plus importantes seront exposées, puis les heuristiques gloutonnes, suivies des métaheuristiques, puis des hyper-heuristiques et finalement des méthodes hybrides.

Les méthodes hybrides

Une méthode hybride est simplement une méthode qui intègre plusieurs différentes méthodes de résolution pour résoudre un seul problème. Cela permet de profiter de la puissance de chaque méthode en l’utilisant pour résoudre la section du problème pour laquelle elle est la mieux adaptée (Chu et al., 2014).

 État de l’art des systèmes multi-agents

Dans les parties précédentes, on a montré l’importance et l’utilité des méthodes de modélisation et d’optimisation dans le secteur de la santé. Elles donnent la possibilité de développer des systèmes performants et efficients visant à augmenter la productivité et à améliorer la gestion et la qualité des soins offerts. L’adaptation et l’intégration des techniques scientifiques issues du domaine du génie industriel au domaine des SPU constituent une bonne approche malgré les différents des deux mondes sur de nombreux éléments critiques.
Nous ne parlons pas de produits et de machines, mais de patients, d’ambulanciers paramédicaux et d’ambulances.

CONCLUSION GÉNÉRALE

La planification et la gestion des services préhospitaliers est un problème très complexe. Ce travail de recherche est basé sur une contextualisation des besoins spécifiques aux services préhospitaliers d’urgence pour évoquer les avantages de la modélisation à base de systèmes multi-agents et des méthodes d’optimisation. Pour cela, nous avons appliqué notre approche IGAP. En général, notre démarche de modélisation vise à représenter la réalité observée et à construire un modèle artificiel. Elle intègre tous les flux, les échanges, les interactions associés à la réalité représentée. Ces flux traduisent eux mêmes la collaboration des différents agents ou acteurs pour trouver des solutions, aboutir à des décisions et réaliser une planification associée à leur collaboration ou à leur propre intervention (par exemple :
trouver des solutions des problèmes de gestion des remplacements qui lui sont posés). Ce travail de recherche propose un modèle réactif pour l’expérimentation des scénarios afin de trouver des solutions décisionnelles, organisationnelles et d’optimisation. Ce modèle implique tous les agents individuellement et collectivement dans leurs interactions, de manière instantanée, réactive et prospective au travers de leurs interventions.

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE DE LA LITTÉRATURE
1.1 Introduction aux services préhospitaliers d’urgence
1.1.1 Organisation des services préhospitaliers d’urgence
1.1.2 La Corporation d’Urgences-santé
1.1.2.1 L’environnement
1.1.2.2 Statistiques de service
1.1.2.3 Situation financière
1.1.2.4 Contraintes de gestion
1.1.3 Demande de services
1.1.3.1 Normes de service
1.1.3.2 Estimation de la demande
1.2 État de l’art : la planification
1.2.1 Les applications de planification du personnel
1.2.1.1 Applications générales de planification du personnel
1.2.1.2 Sécurité et services de police
1.2.1.3 Transport en commun
1.2.1.4 Aviation commerciale
1.2.1.5 Personnel infirmier
1.2.1.6 Médecins
1.2.1.7 Ambulances et ambulanciers paramédicaux
1.2.1.8 Conclusion sur les différentes applications
1.2.2 Les différentes méthodes de résolution
1.2.2.1 La programmation par contraintes
1.2.2.2 La programmation mathématique
1.2.2.3 Méthodes de décomposition et génération de colonnes
1.2.2.4 Les heuristiques gloutonnes
1.2.2.5 Les méta-heuristiques
1.2.2.6 Les hyper-heuristiques
1.2.2.7 Les méthodes hybrides
1.3 État de l’art des systèmes multi-agents
1.3.1 Introduction aux systèmes multi-agents
1.3.2 Notions et définitions
1.3.2.1 L’agent
1.3.2.2 L’environnement
1.3.2.3 Communication entre agents
1.3.2.4 Le système multi-agents
1.3.3 Processus de développement des SMA
1.3.4 Les méthodologies SMA
1.3.5 Domaine d’application des systèmes multi-agents
1.4 Synthèse
1.5 Problématique
1.6 Objectifs de recherche
1.7 Méthodologie
1.8 Contributions
1.9 Limites
1.10 Conclusion
CHAPITRE 2 ARTICLE 1 : INTEGRATED AND GLOBAL APPROACH (IGAP)
BASED ON MULTI-AGENT SYSTEMS FOR THE MANAGEMENT
OF PREHOSPITAL EMERGENCY SERVICES
2.1 Introduction
2.2 Overview of multi-agent systems in the PES planning
2.3 IGAP for planning of prehospital emergency services
2.3.1 IGAP presentation
2.3.2 Phases of IGAP
2.3.2.1 Phase 1: Setting goals
2.3.2.2 Phase 2: Processes definition
2.3.2.3 Phase 3: Selection of optimization methods
2.3.2.4 Phase 4: Setting agents
2.3.2.5 Phase 5: Selection of communication modes
2.3.2.6 Phase 6: Integration of modules
2.4 Optimization methods and data processing in IGAP
2.4.1 Optimization methods in IGAP
2.4.2 Data processing in IGAP
2.5 Discussion
2.6 Conclusion
CHAPITRE 3 ARTICLE 2 : SCHEDULING MODEL FOR PREHOSPITAL
EMERGENCY SERVICES
3.1 Introduction
3.2 Definition of Paramedics Scheduling Problem
3.3 Problem solving approach
3.3.1 The first step: database of schedules’ patterns
3.3.2 The second step: Problem-solving model
3.4 Analysis of scheduling process and methodology
3.5 Numerical results
3.6 Conclusion and perspective
CHAPITRE 4 ARTICLE 3 : MULTI-AGENT DECISION-MAKING SUPPORT
MODEL FOR THE MANAGEMENT OF PREHOSPITAL
EMERGENCY SERVICES
4.1 Introduction
4.2 Prehospital emergency services
4.2.1 Standards of service
4.2.2 Logistic
4.2.3 Paramedics
4.2.4 Other constraints
4.3 Resolution approach
4.4 Methodology and application
4.5 Results
4.6 Conclusion
CONCLUSION GÉNÉRALE

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