Abstract
写这个文章的目的是想分享下Optaplanner的官网博客里的一个例子:Optimizing COVID-19 vaccination appointment scheduling。 这个例子是关于疫苗接种的调度问题。
这个案例于2021年3月发布,涉及到对疫苗接种调度问题的建模和Optaplanner的应用。该案例丰富了Optaplanner的应用场景,让Optaplanner的爱好者们在实际应用场景中深入理解Optaplanner。特别是在疫情高峰期,该案例的发布为优化疫苗接种调度提供了重要参考,反映了Optaplanner在解决现实问题中的潜力。这样的案例发布,让Optaplanner的应用场景更加贴近实际,为Optaplanner的爱好者们提供了更好的实践机会。
关键词: COVID-19、大规模疫苗接种、预约安排、Optaplanner、案例
Introduction
博客[Optimizing COVID-19 vaccination appointment scheduling]和[Dai 2021]一文中,
都指出了传统的疫苗预约方式对于当时COVID-19疫情的严重性来说,是不够的,因为很多人不断的刷新网页,以获取疫苗预约的机会。各国政府优先选择向老年人、医护人员、教师等高风险人群提供疫苗接种服务,但是由于疫苗供应不足,导致疫苗接种的预约难度加大。
这几篇文章里都调到了 预注册、系统分配 的方式来打破这个问题。
系统分配方式的优势
[Dai 2021] 的文章里主要是提到了传统的预约方式的缺点,以及系统分配方式的优势。
[On the mass COVID-19 vaccination scheduling problem] 论文里主要是围绕政府如何建立疫苗接种调度系统,提供一套有效的
运筹学模型,以及如何使用这个模型来解决疫苗接种调度问题。提高资源利用率,减少疫苗浪费,提高疫苗接种效率。
[Optimizing COVID-19 vaccination appointment scheduling] 博客的模型与论文里的模型大体相同,但是博客里的模型更加简单,更加容易理解。
传统预约形式
类似于演唱会抢票的方式,用户不断的刷新网页,直到有疫苗预约的机会,然后抢到预约机会,预约成功。这种方式的缺点是,用户需要不断的刷新网页,直到有预约机会,这样的方式对于老年人来说,是不友好的。而且,这种方式是先到先得,没有考虑到高风险人群的优先接种。
| User selects | |
|---|---|
| Characteristics | - 预约是按先到先得的原则进行的 - 个人可以从一系列可用的预约中选择首选的预约时间和地点 |
| Challenges | - 先到先得可能不公平. - 系统过载可能会反复挤出网速较慢的人. - 当许多人尝试在同一时间预约相同的时间段时,除了一个人之外,所有人都无法获得预约,这会导致糟糕的用户体验。一些人可能放弃预约。另一方面,不太理想的预约时间可能无法填满. - 基于优先级、年龄或第二剂接种情况等标准进行优先排序是非常难处理的。 |
可以说,用户选择方法不是最有效的疫苗接种预约方法。人们可以选择最近的疫苗接种中心,但该中心可能没有最大的容量。对于一个人有利的,不一定对整个人群最优。系统没有办法将一个人引导到满足个人需要并同时对整个人群高效的疫苗接种中心,因为容量限制。此外,系统很容易被过载。
系统分配方式
使用这种推送式方法,人们向系统提供他们的信息,系统为他们分配预约。
| System assigns | |
|---|---|
| Characteristics | - 预约时间段是基于优先级分配的 - 系统根据预配置的计划限制分配最佳的预约时间和地点 |
| Challenges | - 分配的时间段可能不方便. - 人们可能更有可能重新安排预约. |
与用户选择方法相比,系统自动分配方法更易于人们使用,更公平,并且对疫苗接种预约调度更有效。
第二剂疫苗接种挑战
COVID-19疫苗第二剂接种所面临的挑战。由于不同类型的疫苗需要在特定时间范围内接种第二剂,并且在这个时间范围内有一个就绪日期、一个理想日期和一个截止日期,因此为已接种第一剂的人安排第二剂接种会带来一定的复杂性。例如,在使用莫德纳疫苗接种人群时,当已经接种了第一剂疫苗四周后,需要考虑将预约资源分配给需要第二剂接种的人还是给尚未接种第一剂的人预约。
在这种情况下,有一种解决方案是,无论第一剂接种者的优先级如何,优先考虑为需要第二剂接种的人预约。如果只优先安排第一剂接种而没有优先考虑需要第二剂接种的人,可能会导致第二剂接种人数积压,并且第二剂接种日期可能会远离理想日期并超过截止日期,从而降低第一剂接种的效果。
因此,为了确保接种计划的顺利进行,我们建议在安排预约时优先考虑预约第二剂接种,以便在特定时间范围内为接种者提供最佳保护。
Reference
- On the mass COVID-19 vaccination scheduling problem,Published online 2022 Jan 22.
- Optimizing COVID-19 vaccination appointment scheduling,Thu 4 March 2021.
结尾
第一篇文章就先到这里,首篇的目的是为了让大家对疫苗接种调度有一个大概的了解,后面的文章会更加深入的介绍疫苗接种调度的模型,以及如何使用OptaPlanner来解决这个问题。
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