A Multi-Objective Decision Model for Hospital Location and Capacity Planning

Yıl 2025, Cilt: 1 Sayı: 2, 99 - 110

Gülçin Canbulut

Öz

Hospital location is a strategic decision that significantly impacts the efficiency, accessibility, and sustainability of healthcare services. A properly located hospital can reduce access times, thereby increasing patient satisfaction and quality of life, while poor location decisions may lead to inefficient health system performance and resource wastage. This decision becomes even more critical in densely populated urban areas and rural regions with inadequate healthcare infrastructure, as it plays a vital role in reducing socio-economic disparities. Moreover, due to the high cost and long-term nature of healthcare investments, such decisions must be made with great precision and through the evaluation of multiple, often conflicting, criteria. Therefore, supporting hospital location decisions with analytical and data-driven approaches is of paramount importance for decision-makers.

In this study, hospital location and capacity planning problems are addressed using an integrated approach that combines multi-criteria decision-making (MCDM) and multi-objective programming. Three main criteria—installation cost, service quality, and accessibility—are prioritized using the Analytic Hierarchy Process (AHP), and the resulting weights are incorporated into the objective function of the model. The model is solved under various weighting scenarios, and the proposed location decisions are compared accordingly. Sensitivity analysis is conducted to evaluate how changes in criterion weights affect the outcomes. The study offers a comprehensive decision support framework for the effective and balanced planning of healthcare services.

Anahtar Kelimeler

goal programming , multi criteria decision making , Hospital Location Selection

Hastane Kurulumu ve Kapasite Planlaması İçin Çok Amaçlı Karar Modeli

Öz

Hastane yer seçimi, sağlık hizmetlerinin etkinliği, erişilebilirliği ve sürdürülebilirliği açısından stratejik bir karardır. Doğru konumlandırılmış bir hastane, sağlık hizmetlerine erişim süresini azaltarak hasta memnuniyetini ve yaşam kalitesini artırırken; yanlış yapılan bir yer seçimi, hem sağlık sisteminin verimsiz çalışmasına hem de kaynak israfına yol açabilmektedir. Özellikle nüfusun yoğun olduğu kent bölgelerinde ve sağlık altyapısının yetersiz olduğu kırsal alanlarda bu karar, sosyo-ekonomik eşitsizliklerin azaltılması açısından kritik bir rol oynamaktadır. Ayrıca, sağlık yatırımlarının yüksek maliyetli ve uzun vadeli olması, bu tür kararların titizlikle alınmasını ve çok sayıda kriterin birlikte değerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu nedenle, hastane yerleşim kararlarının analitik ve veri temelli yöntemlerle desteklenmesi, karar vericiler için büyük önem taşımaktadır.
Bu çalışmada, hastane yer seçimi ve kapasite planlaması problemleri çok kriterli karar verme ve çok amaçlı programlama yaklaşımlarıyla birlikte ele alınmıştır. Kurulum maliyeti, hizmet kalitesi ve erişim mesafesi gibi üç temel kriterin ağırlıkları AHP yöntemiyle belirlenmiş ve bu ağırlıklar modelin amaç fonksiyonuna entegre edilmiştir. Modelin çözümünde farklı ağırlık senaryoları dikkate alınarak önerilen yerleşim kararları karşılaştırılmış ve duyarlılık analiziyle ağırlıkların sonuçlara etkisi değerlendirilmiştir. Çalışma, sağlık hizmetlerinin etkin ve dengeli planlanması için bütüncül bir karar destek yaklaşımı sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Çok Kriterli Karar Verme , Çok Amaçlı Programlama , Hastane Yeri Seçimi

Kaynakça

• Daskin MS. A review of facility location problems in healthcare services. J Oper Res Soc. 1995;46(3):333–43.
• Farahani RZ, Asgari N, Heidari M, Hossein G, Parvasi MR. A review of facility location problems in healthcare systems. Comput Oper Res. 2014;56:223–41.
• Rezapour S, Ghaderi H, Varma R. A review of multiobjective facility location problems. Oper Res. 2019;67(2):435–59.
• Zeng B, Zhang R. A multi-objective approach for ambulance location and allocation. Transp Res Part E Logist Transp Rev. 2010;46(5):803–15.
• Toro Diaz H, Mayorga ME, McLay LA. A multiobjective optimization approach for medical service accessibility across rural and urban areas. Socioecon Plann Sci. 2013;47(1):25–34.
• Shavarani SM, Nejad MA, Rizwan A, Behnamian S. A multi-objective approach for sustainable hazardous waste facility location. J Clean Prod. 2018;176:569–89.
• Ahmadi Javid A, Jalali A, Klassen KJ. Polyclinic appointment scheduling with consideration of patient wait times and resource utilization. IIE Trans. 2017;49(1):15–30.
• Rahman R, Smith SC. An accessibility-based approach to rural health facility location. Soc Sci Med. 2000;50(10):1423–37.
• Aboolian R, Berman O, Krass D. Facility location and design under demand uncertainty. IIE Trans. 2008;40(3):201–19.
• Moeini H, Salari E. A robust multi-objective model for facility location under demand uncertainty. Comput Ind Eng. 2020;146:106598.
• Zeng Q, Zhang R. A two-stage robust optimization approach for ambulance site allocation. Ann Oper Res. 2022;315(1):215–40.
• Coşlu M, Selim S, Sönmez NK, Koç-San D. Network analysis; accessibility to hospitals with remote sensing and geographic information systems techniques: a case study of Konyaaltı, Antalya-Turkey. Recent Advances in Health Sciences. 2016;640–7.
• Akgiş İlhan Ö. Türkiye’de sağlık hizmetleri ve hastanelere erişebilirliğin mekansal profili: sosyal refah açısından bir analiz. Ege Coğrafya Dergisi. 2020;29(2):259–71.
• Zhang W, Lee C, Liu X. Multi-period, multi-capacity EMS location and ambulance allocation. Eur J Oper Res. 2024;312(2):555–68.
• Boloori A, Basir O, Ghaderi A. Mobile hospital site selection in crisis situations: a multi-objective approach. Socioecon Plann Sci. 2021;78:101134.
• Gai R, Lee L, Liu W. A TODIM approach for disaster relief medical site location under uncertainty. Comput Ind Eng. 2021;160:107564.
• Karataş B, Yakıcı A. Iteration-based optimization for temporary EMS site location after disasters. Socioecon Plann Sci. 2021;75:101011.
• Olivos J, Cáceres C. ε-constraint multi-objective approach for ambulance site location problem in Chile. Transp Res Part A Policy Pract. 2022;165:119–34.