Serhieiev O. Models and methods of decision-making for material flow analysis and planning in medical logistics systems

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0826U000137

Thesis Registration Form

0826U000137.pdf

Applicant for

Specialization

  • 124 - Системний аналіз

29-01-2026

Specialized Academic Board

PhD 11560

Dnipro University of Technology

Essay

Logistics processes are a key element in decision-making for managing material flows. They ensure organization and planning and include the location of facilities, supply, storage, transportation, and distribution of resources. There are several factors that complicate the development or scaling of logistics infrastructure. Firstly, the number of customers may be excessively large when it comes to meeting the population's needs at the regional and national levels. Secondly, there may be several interconnected stages in supply chains. One way to address these issues is to formalize them in the form of multi-stage transport and logistics tasks, which involve the location of facilities at different stages, the determination of service areas, and the organization of supply routes. Such tasks belong to the class of NP-hard problems and require the use of modern optimization tools, including metaheuristics, discrete and continuous optimization methods, as well as specialized approaches for multi-stage location-allocation problems. The necessity of researching logistics systems and making operational management decisions is particularly relevant in the healthcare sector, where the accessibility and quality of medical services depend on the effective organization of material flows, especially during crisis conditions. The medical logistics system is capable of the planning of medical care processes, including the provision of medicines and medical equipment. Significant bottlenecks in the medicines and vaccines supply, as well as an increased demand for effective management of material flows, were identified during periods of socio-economic and infrastructural disruption (pandemics, military actions, natural disasters, etc.). Massive destruction of logistics infrastructure leads to an increased demand for medicines and medical equipment, which creates new challenges for the medical logistics system. Thus, researching and developing new models and methods of decision-making for material flow analysis and planning in medical logistics systems is extremely important nowadays. It contributes to improving the efficiency of resource allocation, the sustainability of the healthcare system, and to ensuring its ability to quickly adapt to modern challenges. The dissertation addresses the topical scientific and applied problem of developing new models and methods of decision-making for analyzing and planning material flows in medical logistics systems with the aim of improving the efficiency of resource allocation, the stability of the healthcare system, and ensuring its ability to quickly adapt to modern challenges. The purpose of the work is to improve the medical logistics system efficiency by developing and improving mathematical models of multi-stage logistics processes and developing approaches to solve multi-stage location-activation problems.

Read more

Research papers

Сергєєв О., Ус С. Аналіз сучасних підходів до розв’язання дискретних та неперервних багатоетапних задач розміщення. Information technology: computer science, software engineering and cyber security. 2023. № 2. С. 50–58.

Serhieiev O. S., Us S. A. Modified genetic algorithm approach for solving the two-stage location problem. Radio electronics, computer science, control. 2023. No. 3. P. 159–170.

Ус С., Сергєєв О. Алгоритм розв’язання двоетапної неперервно-дискретної задачі розміщення на прикладі оптимізації медичної логістики. Системні технології. 2023. № 5. С. 71–85.

Сергєєв О., Ус С. Дослідження двох підходів до розв'язання двоетапної задачі розміщення-активації. Науковий вісник Ужгородського університету. Серія «Математика і інформатика». 2024. №2. С. 249–258.

Serhieiev O. Applying the systems approach to the analysis of regional-level medical logistics. Information technology: computer science, software engineering and cyber security. 2024. No. 4. P. 187–196

Дзюба С., Сергєєв О. Експериментальне дослідження алгоритму розвʼязання багатоетапної задачі розміщення-активації. Information technology: computer science, software engineering and cyber security. 2025. № 3. С. 152–160.

Сергєєв О., Ус С. Дослідження застосування генетичного алгоритму в багатоетапних задачах розміщення-активації. Комп’ютерне моделювання та оптимізація складних систем : Матеріали IX міжнар. науково-техн. конф., м. Дніпро, 5–7 листоп. 2025 р. 2025. С. 71–72.

Serhieiev O., Us S. Impact investigation of the crossover application coefficient on the location-activation problem solution. Intelligent solutions-s: proceedings of the international symposium : VIIІ-th International Conference & XIІ-th International School-Seminar proceedings, Kyiv-Uzhorod, 2 May 2025. Kyiv, 2025. P. 102–103.

Сергєєв О. Застосування генетичного алгоритма до розвʼязання задачі розміщення-активації. Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні – ІТММ’2025 : матеріали міжнар. науково-техн. конф. ІТММ’2025, м. Дніпро, 23–24 квіт. 2025 р. 2025. С. 79–84.

Сергєєв О. Про класифікацію багатоетапних задач розміщення-активації. Інформаційні технології: теорія і практика : Тези VІІІ (ІІ) Міжнар. Інтернет-конф. здобувачів вищ. освіти і молодих уч., м. Запоріжжя, 2–4 квіт. 2025 р. Запоріжжя, 2025. С. 89–92.

Сергєєв О. Аспекти програмної реалізації двоетапної задачі активації-розміщення для покращення медичної логістики. Комбінаторні конфігурації та їхні застосування : Матеріали ХХVI Міжнар. науково-практ. семінару, м. Кропивницький, 13–15 черв. 2024 р. 2024. С. 157–163.

Serhieiev O., Us S. Evaluating evolutionary approaches for the two- stage location-activation problem. Сучасні проблеми і досягнення в галузі радіотехніки, телекомунікацій та інформаційних технологій : Тези доповідей ХІІ Міжнародної науково-практичної конференції, Запоріжжя, 10–12 December 2024. Запоріжжя, 2024. P. 464–468.

Serhieiev O. Developing a hybrid continuous-discrete approach for optimizing medical logistics through two-stage location problem solving. Information technologies: theory and practice : I (VII) international scientific and practical conference of students and young scientists, Dnipro, 20–22 March 2024. Dnipro, 2024.

Сергєєв О. Порівняльний аналіз сервісів розрахунку реальних відстаней у двоетапних задачах розміщення. Молодь: наука та інновації : Зб. матеріалів ХІ Міжнар. науково-техн. конф. студентів, аспірантів та молодих вчен., м. м. Дніпро, 24 листоп. 2023 р. Дніпро, 2023. С. 29–30.

Сергєєв О., Ус С. Оптимізація медичної логістики як практичне застосування багатоетапної задачі розміщення. Комп’ютерне моделювання та оптимізація складних систем : Матеріали VIII міжнар. науково-техн. конф., м. Дніпро, 1–3 листоп. 2023 р. 2023. С. 71–72

Сергєєв О., Ус С. Про розвʼязання задачі медичної логістики як двоетапної задачі розміщення з обмеженнями на максимальну кількість обʼєктів. Комбінаторні конфігурації та їхні застосування : матеріали ХХV Міжнар. науково-практ. семінару, м. Запоріжжя, 14 черв. 2023 р. 2022. С. 173–178.

Сергєєв О., Ус С. Про застосування процедури змішаної мутації при розв’язанні двоетапної транспортної задачі за допомогою генетичного алгоритму. Інформаційні технології: теорія і практика : Тези доп. VI-ї Всеукр. науково-практ. Інтернет-конф. здобувачів вищ. освіти і молодих уч., м. Харків, 23 берез. 2023 р. 2023. С. 68–72

Serhieiev O., Us S. Advancing sustainability in medical supply chains through two-stage continuous-discrete location problem. Characteristics of green technological transformation in accordance with EGD vision : proceedings of the International Workshop, Uzhhorod, 6–7 May 2024. Uzhhorod, 2024. P. 22–23

Read more

Files

autoreferat-Анотація_Сергєєв_О_С.pdf

Сергєєв_О_С_дисертація.pdf

Similar theses

0825U004194

Svitlana V. Kozyr

Management of dual education development projects portfolio based on evolutionary methods

0825U003241

Dmytro Shmundiak

System analysis of the state of natural environments considering anomalies

0825U002260

Nikita O. Mykhailov

Machine Learning Algorithms for Developing High-Efficiency Project Management Systems

0825U001991

Heorhii Kantsedal

Adaptive control of impulse processes with multirate sampling in cognitive maps of cryptocurrency usage

0825U001678

Andrii M. Tytarenko

Deep reinforcement learning for caregiving robotics