Abstract

Proposition de thèse : Résumé
Titre : « Algorithmes flexibles et portables de confection d’horaires dans le secteur de la santé »
Auteur : Julien Crowe
Dans le domaine de la santé, une part importante des coûts de service provient des ressources
humaines. De plus, les pénuries de professionnels de la santé (infirmières, médecins,
ambulanciers) sont courantes et ont un impact marqué sur les conditions de travail du
personnel présent ce qui constitue un obstacle à la rétention de personnel. Suite à ces constats,
il est clair que la recherche visant à améliorer les horaires de travail dans ce milieu, aussi bien
en termes de couverture de service que de qualité de vie pour les employés, est non seulement
souhaitable mais nécessaire. Ainsi, au cours des trente dernières années, plusieurs travaux de
recherche ont porté sur la confection d’horaires en santé. Toutefois, ces travaux ont en général
porté sur un contexte très spécifique, ce qui les rend difficilement adaptables à d’autres
contextes. Or, dans le domaine de la santé, la gestion des horaires est très décentralisée, non
seulement par département, mais aussi par profession. Un seul hôpital peut donc faire face à
plusieurs dizaines de problèmes de confection horaires de personnel différents. Étant donné
que les organisations de soins de santé n’ont ni les moyens financiers ni le temps nécessaire à
consacrer à l’acquisition ou au développement de plusieurs systèmes différents, une approche
de résolutions flexible et portable pour la confection d’horaires en santé apparaît comme une
solution des plus attrayantes. Par flexible, nous entendons que de bons résultats peuvent être
obtenus sur un large éventail de problèmes différents, et par portable qu’il est simple et rapide
de configurer l’approche pour résoudre une nouvelle structure de problème.
Dans le cadre de cette thèse, nous proposons premièrement une approche de résolution
heuristique par décomposition séquentielle. Dans cette approche, le problème de confection
d’horaire de personnel global est décomposé en trois sous-problèmes qui seront résolus l’un
après l’autre: l’affectation des jours de travail/congé, puis l’affectation des heures de début de
quart agrégée par horaire individuel, et enfin l’affectation des heures individuelles de début de
quart. Afin de pallier aux lacunes habituelles des approches par décomposition séquentielle, des
mécanismes de brassage/redémarrage et de rétroaction ont été intégrés pour la post-
optimisation. Pour évaluer les performances de notre algorithme en termes de flexibilité et de
portabilité, nous avons développé un cadre expérimental comportant 115 instances. Ces
instances sont construites à partir de 5 courbes de demande différentes, représentant des
contextes de service variés, et d’un large éventail de contraintes, basé sur la proposition que
nous faisons d’une nouvelle classification de structures de contraintes en confection d’horaires
de personnel. Finalement, notre approche est testée sur deux cas réels : un problème
concernant des infirmières de salle d’urgence, et un autre traitant du cas d’ambulanciers. Les
résultats obtenus sont très satisfaisant, aussi bien pour les instances réelles que pour les
instances du cadre expérimental.

Nous proposons ensuite une approche de résolution entièrement heuristique inspirée de la
génération de colonne. Le problème global y est divisé en un sous-problème de confection
d’horaire individuel, et un sous-problème de sélection d’horaires individuels à permettant ainsi
de constituer une solution globale au problème à résoudre. Différents mécanismes de post-
optimisation incluant un brassage/redémarrage y sont intégrés. Cette seconde approche est
testée sur les mêmes instances que la première, et obtient en moyenne des performances
légèrement meilleures que la précédente en termes de temps de résolution et de qualité de
solution.
Nous proposons dans un troisième temps d’étudier des extensions de la seconde approche afin
qu’elle puise intégrer différents éléments apparaissant souvent dans les contextes de confection
d’horaires de personnel en santé mais exclus de notre cadre de recherche jusqu’ici. On prévoit
considérer les préférences personnelles, l’ancienneté, les compétences, les tâches, et la ré-
optimisation partielle d’horaires suite à des absences ou évènements imprévus de dernier
moment.