Approximated algorithmic mechanism for scheduling chilean operating rooms with multi-agent based simulation

Abstract

Las salas de operaciones son una de las partes más importantes de los hospitales, y la principal fuente de gasto e ingresos. Calendarizar pacientes, utilizando eficientemente los recursos de las salas de operaciones podría incrementar notablemente la calidad de servicio. Sin embargo, la calendarización automática de pacientes es complicada debido a la falta de un indicador objetivo que indique a quienes atender. Las soluciones que entregan servicios de optimización han debido ser aprobadas y/o modificadas por un grupo de cirujanos debido a la baja confianza en el sistema. Los cambios realizados pueden afectar la optimalidad de los resultados y dar espacios a incentivos perversos. El diseño de mecanismos aplica teoría de juegos para lidiar con situaciones donde los valores de agentes deben ser tomados en cuenta. En este trabajo se formaliza el problema y se diseña como solución un mecanismo $2t$-aproximado que es compatible con incentivos en esperanza. El mecanismo entrega una solución que toma en cuenta el valor de las opiniones de cirujanos sobre los pacientes en riesgo, permitiendo mejorar la calendarización. Para evaluar el impacto práctico de la solución, se implementó el mecanismo en un ambiente de simulación que utiliza datos de numerosos hospitales chilenos. Debido a dificultades técnicas, se optó por una implementación en la cual se minimiza el error cuadrático con el resultado incentivo compatible. Los resultados son comparados con sistemas de calendarización simple y con un clasificador entrenado en datos previos, aproximando el comportamiento original. Los experimentos mostraron resultados similares a algoritmos que optimizan una métrica específica, pero también aumentando el valor señalado como beneficio social, las valuaciones de los cirujanos.