日益扩大的病患需求和紧张的医疗资源给医疗领域的管理者提出了挑战。在我国,医疗行业“看病难、看病贵”已经成为全社会关注的现象,造成这种现象的根本原因是医疗资源的配置不均衡,服务和利用效率低下,医疗行业的管理水平较低。因此对于医疗运作管理的相关研究显得越来越重要。国内关于医疗运作管理的研究才刚刚起步,在国外医疗卫生领域已经成为运作管理学者们重要的研究新热点。运筹学方法特别是排队理论,在医疗运作管理理论和实践中有很多应用,并且成为医疗服务中很多典型问题的重要研究方法。由于医院运作管理涉及的医疗资源人数众多、流程复杂,针对医院排队网络系统的研究是医院运作管理中的重要组成部分和基础,对于提高医院运作管理的质量和效率有重要的意义。本文以国内三级甲等医院实际数据和业务流程调研为基础,以国家自然科学基金委创新研究群体基金——先进运作管理中的建模、优化与决策分析的理论与方法(71021061)为支撑,结合国内外最新研究相关文献,围绕医院排队网络中的几个运作管理问题开展相关研究。以医院排队网络模型为基础,分析了病人流在医院门诊、病房及门诊到住院过程中的变化情况；针对医院不同场景下排队网络建模分析、排队网络结构优化、有限医疗资源优化配置、病人在门诊诊断环节的路由选择、病人从门诊到住院过程的路由分配效率及公平性等问题进行了研究。从研究场景角度,以医院排队网络——门诊排队网络——门诊诊断环节——病房排队网络——门诊到住院过程为主线；从问题角度,围绕医院排队网络中病人流变化分析与控制——排队网络结构——有限医疗资源配置——病人流阻塞——考虑效率及公平性的病人路由分配策略等问题开展了相关分析、建模、优化工作。论文的主要研究工作包括以下五个方面：(1)通过对医院实际业务流程调研,建立了医院排队网络模型,分析并计算了病人流在医院的变化情况。通过对调研医院历史数据分析、除噪、拟合、检验等,确定了医院排队网络模型的病人到达间隔分布、医护人员服务时间分布等系统参数,建立了基于马尔科夫链的病人到达预测方法。(2)针对门诊排队网络系统,分别建立了存在反馈病人流的门诊排队网络模型和存在反馈病人流的重试排队模型,分析计算了模型系统性能指标及其中存在的瓶颈环节。围绕门诊护士入力资源配置问题,建立了优化配置模型,分析了模型复杂度,设计了邻域搜索模拟退火算法,有效的解决了系统中存在的瓶颈环节,数值实验验证了方法的有效性。(3)建立了存在阻塞病房无等待空间排队网络模型。针对两阶段病房串联排队系统,进行了阻塞情况的确切分析。针对串联排队、闭合排队网络、一般排队网络三种场景对阻塞指标的分析和计算表达在文献的基础上进行了改进。为减少病房排队网络的阻塞指标,进行了病床资源的优化配置,有效的减少了系统阻塞指标,结果好于文献。(4)研究了I2型和V型路由结构下门诊排队网络中诊断环节的病人路由选择问题。针对I2型路由结构,对门诊排队网络结构进行了重组,有效的解决解决了诊断环节的瓶颈现象。针对V型路由结构,建立了V型非强占具有优先级病人的排队模型,设计了分割服务台的优化策略,利用马尔科夫过程分析了分割策略的优化过程,保证了反馈病人流的优先性。(5)针对从门诊到住院过程中考虑效率和公平性的病人路由分配策略,建立了病人路由分配的倒V模型。分析了大规模数据下基于QED规则的FSF策略应用,有效减少了病人等待时间；围绕系统公平性,利用马尔科夫过程分析了小规模数据下RMI策略在倒V模型中的应用；分析了QED规则的RMI策略针对大规模数据的应用,从理论上和实验验证了RMI策略的公平性。