医師当直表・拘束表 出身診療科属性

 非常勤医師の勤務形態により常勤医師は、３０分ー９０分の短時間宿直勤務がありえます。その短縮勤務を誰が行うかについて、常勤医師と非常勤医師とで出身医局が同じが望ましい、という制約があります。

具体的に決まっていますが、個人名で制約するのではなく、一旦グループ属性で表現して抽象化することをお勧めします。

このようにしておけば、制約は、個人名ではなく、グループ集合名になります。

上のスタッフプロパティシートを変更するだけでメンテ完了する可能性も高まります。

医師当直表・拘束表 列制約の実装

 このプロジェクトの列制約は、全てハード制約です。

まずは、簡単な制約から。休日のみに存在するシフトは、平日禁止にします。

次に、次のコア部シフト制約について制約します。

１）日直・宿直・宿日直は、平日の勤務を除く時間帯であり、切れ目なく常に一人が勤

    務していること。30分以下の空き・重複も許されない。

２）拘束は、平日の勤務を除く時間帯であり、内科及び整形外科の常勤医師一人が自宅

    待機等していること。　　30分以下の空き・重複も許されない。

３）日直、宿直又は宿日直を常勤医師が行った場合は、担当科の拘束医を兼ねる。

次に各フェーズについて制約します。平日は、PH0が存在しません。PH1/PH2のみになります。休日は、PH0/PH1/PH2が存在します。

このプロジェクトは、スケジュールナース史上、最も複雑なプロジェクトですが、シフト、フェーズ、タスクを駆使することで、ほぼPythonで記述することなく出来ています。

医師当直表・拘束表、当直・拘束の平準化

 重要視しているのが、下記の4項目らしいです。

休日宿直数

平日宿直数

休日拘束数

平日拘束数

これらが、フラットになるように平準化します。いつものスタッフプロパティで記述します。基本的には、最大と最小で記述します。

各カウント対象のシフトをシフト集合で指定します。

休日の値については、整数制約で記述しています。

これは、ユーザ指定で、宿日直２４時間勤務を１として、日直や、宿直等、２４時間に満たない勤務は、0.5とカウントする、という指定に基づくものです。

なので、シフトでは、対象シフトにカウント数を設定しています。当直関係と拘束関係では、カウントが異なります。

例えば、宿日直シフトは、実際には、拘束も２４時間行っていますが、拘束のみを行ってフェーズはありません。（●部分は、全て〇があります。）この場合、拘束カウントは０です。拘束カウントは、○のみの部分があるところのみカウント対象となります。

イメージ的には、２４時間勤務である宿日直を３として、日直は、８時間なので、１、宿直は、１６時間なので、２とした方が、勤務時間と比例するカウントとなるので合うような気がしますが、ユーザ指定の通りとしています。

マッピング、１→２，0.5→１は、必要になりますが、ご理解頂けるでしょう。

医師当直表・拘束表問題 状態定義

 改めて、定義とルールを書き出します。

定義

１）日直は、休日の昼間時間帯の勤務である

２）宿直は、夜間帯の勤務である

３）宿日直は、日直と宿直を合わせた勤務である。

４）拘束は、日直、宿直又は宿日直の時間帯の自宅待機等である。

ルール

１）日直・宿直・宿日直は、平日の勤務を除く時間帯であり、切れ目なく常に一人が勤務していること。

　　30分以下の空き・重複も許されない。

２）拘束は、平日の勤務を除く時間帯であり、内科及び整形外科の常勤医師一人が自宅待機等していること。

　　30分以下の空き・重複も許されない。

３）日直、宿直又は宿日直を常勤医師が行った場合は、担当科の拘束医を兼ねる。

どのように状態を割り付けるか？について考えてみます。今状態としては、当直状態・拘束状態・診療科状態の３つがあります。スケジュールナースの状態ダイレクトに表現可能なのは、シフトとタスクの２状態のみです。今、診療科をタスクとすると、シフトは、当直状態と拘束状態を兼ねたものにするしかありません。従い、ありえる当直状態と拘束状態を全て列挙しそれをシフト名とする、ということが必要になります。

とりわけ難しいのは、３）ルールです。

非常勤医の勤務は、予定のみでしかありえないので、特段に制約は必要ありません。制約が必要になるのは、常勤医のみです。どのシフトがどの状態を指すかは、スケジュールナース上では、陽には分かりません。つまり、下の定義表を失ってしまうと、後で制約を見ても全く理解できない恐れがあるということになります。設計の根幹をなす表ですので、失くさないようにしてください。これから制約を書いていきますが、常にこの表を参照します。

なお、宿直カウントと拘束カウントは、平準化するための制約で使用します。

勤務表制約で難しいのは、定義とルールを表により整理せずに、いきなり制約を書くことはできない、ということです。これらは、AIは決してやってはくれません。人間がやるべき作業になります。

医師当直表・拘束表 非常勤医は、予定以外自動アサインしない

 シフトの自動アサインは、全てのスタッフが対象です。チェックを外すと全てのスタッフが自動アサインがオフになってしまいます。今回は、非常勤医のみ、予定だけの勤務となるようにしたい、ということです。

実装としては、以下のようなPythonになります。非常勤医師で、予定に何も入っていなかったら、「その他」にしてしまう、という単純な実装になります。簡単ですので、Pythonが分からなくとも、コピペして利用可能と思います。

import sc3

for person in 非常勤:
    for day in 今月:
            if shift_schedules[person][day][0]=='':
                v=sc3.GetShiftVar(person,day,'その他')
                s='非常勤は予定入力がないときはその他 '+staffdef[person]+' '+daydef[day]
                sc3.AddHard(v,s)
                

医師の当直表・拘束表問題のタスク設定

 タスクは、診療科にします。これで、休日のフェーズ0/1/2,平日のフェーズ1/2に対して縦の列を制約します。診療科の設定は、自由ですので、将来の追加・変更は容易であり拡張性を有しています。これをシフトのみで行おうとすると破綻すると思います。

もう一つのポイントは、NoTaskVarを使用しない、ということです。これまでのフェーズモードを有する勤務表では、これを用いる例が殆どだったと思いますが今回は用いません。

この特殊タスクの説明は、難しいので割愛しますが、これを用いないということは、定義されている全てのフェーズでタスクがFillINされている必要がある、ということになります。例えば、宿日直というシフトのフェーズを見ると２４時間、フェーズ0/1/2でチェックがされています。このときフェーズ0/1/2のいずれでも、以下のタスクのどれかが必ず割り当てられるという意味になります。空きや重複はありえません。必ず、定義したタスクのどれかが割り当てられる、という仕様になります。

シフトは、以下のように最終的になりました。拘束勤務をしつつ、日直や宿直、宿日直、短時間宿直があり得るので、どうしても状態数が増えてしまいますが、これ以下にはできません。通常の勤務や休みは全てまとめて、「その他」シフトにしています。このシフトは別な意味で便利で、当直したくない日には、予定を「その他」で埋めてしまえばよい訳です。「３０分以下の空きや重複がない、切れ目なく」の実装は、シフトで保証します。縦の列はタスクで保証します。

以上のフレームワークで記述した解（人力解）の例が以下です。宿日直は、３フェーズ２４時間、宿直は、２フェーズ１６時間が割り当てられていることが分かります。連休中も、宿日直や、拘束が連続してある、という過酷な勤務になっていることが分かると思います。宿日直のあとオンコール（呼び出し）があったなら、何時間寝ないことになってしまうか想像してみてください。恐らくは日本だけの特殊勤務形態ではあります。しかし、日本の医療は、こうした過酷な勤務をこなしている勤務医によって支えられている、ということではないでしょうか？

医師の当直表・拘束表問題のフェーズ設定

 この病院では、後述するつなぎ宿直において、複数の診療科を担当することがあり得るので、フェーズモードのタスクにより特定する必要があります。タスクを用いるには、フェーズ設定が必要になります。1日を3つのフェーズに分けています。朝から始まる昼間帯の勤務がフェーズ0になります。本勤務表では、当直・拘束以外は、扱いませんが、通常の勤務は、フェーズ0となります。其のあと、夕方から夜間がフェーズ１、朝までをフェーズ２とします。深夜から翌朝までは、次の日になることに注意してください。つまり、今日のシフトは、明日の分まで含んでいます。

多くのシフトを掲載していますが、その胆は、次の３つです。

宿日直と宿直に関しては、DayNの指定で、DayN＋１の朝まで、働くことに注意してください。休日・診療日によっても朝就業時刻は変わってきます。これは、DayN＋１でも当てはまります。そのために、終了日を＋１して6月1日にしました。制約するのは、あくまで5月ですが、6月1日の祝日・振替祝日の状態によって5月31日のシフトが決まります。

さらに宿日直と宿直は、医局から派遣される医師（非常勤）の都合で、短時間の宿直が必要になる場合もあります。それらは、30分以下の空きや重複がないように、常勤医師によって切れ目なく補間される必要があります。これらの短時間就業時間は、つなぎ宿直として勤怠管理されます。

さらに、これらの要件は、オンコール（拘束時間）についても同様です。そうなると、看護師・介護士の定型パターン、一つのシフトを入り明けに分割する手法では、シフト状態が膨大となるので現実的ではなくなります。医師の当直表・拘束表では、以上のようなフレームワークとする方が、汎用性があり・拡張性があると考えます。