پهنهبندی مناطق جمعیتی همواره جزو تصمیمات بنیادی جوامع بشری بوده است. یکی از رایجترین کاربردهای آن، تعیین مرزهای جغرافیایی کشورها، ایالات/استانها، شهرها و روستاها است. با پیشرفت جوامع و لزوم انجام برنامهریزیهای مدون در زمینههای مختلف، مسئله پهنهبندی مناطق جمعیتی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. این موضوع در بخشهای مختلف جامعه نمود پیدا نموده است. که از آن جمله میتوان به پهنهبندی تجاری، پهنهبندی خدمات اشاره نمود. اما یکی از مهمترین مسائل موجود در هر جامعه، برنامهریزی جهت بهبود ساختار سیستم سلامت است. این درحالی است که یکی از مهمترین تصمیمات در تشکیل ساختار نظام سلامت، تعیین حوزه فعالیت بخشهای مختلف سازمان است. در این تحقیق تلاش برآن است که پس از شناسایی کامل ساختار سیستم سلامت موجود و همچنین بررسی تحقیقات صورت گرفته توسط محققین و متخصصین این زمینه، تکنیکهایی جهت بهینهسازی سیستم موجود در بخشهای مختلف ارائه گردد. بدین منظور در این تحقیق مدلهای ریاضی جهت پهنهبندی مناطق جمعیتی و مکانیابی مراکز با توجه به معیارهای مدنظر سازمان ارائه شده است. در این مدل سعی شده مهمترین ویژگیهای موجود در یک مسئله پهنهبندی که شامل وجود پیوستگی در ساختار پهنهها و نیز عدم وجود تخصیصات نامتعارف است، درنظر گرفته شود. علیرغم اهمیت استفاده از مدلهای ریاضی در بهینهسازی سیستمها، طبق مطالعات صورت گرفته، تابحال ویژگیهای مذکور به صورت محدودیت در قالب مدلهای ریاضی ارائه نشده و این پژوهش برای نخستین بار به بررسی آن پرداخته است. بدین منظور، در ابتدا مدل ریاضی دوهدفه جهت پهنهبندی مناطق جمعیتی ارائه شده است. سپس به بیان کاربرد این مسئله از طریق ارائه یک مدل ریاضی جدید و طراحی الگوریتمهای حل کارا پرداخته شده و در نهایت با توجه به نتایج حاصل از دو مدل قبل، مدلی ریاضی جهت پهنهبندی مناطق و مکانیابی مراکز ارائه شده است. طبق نتایج حاصل از حل مدلهای ریاضی، مشاهده شده است که محدودیت ارائه شده دارای عملکرد قابل قبولی در ایجاد پهنههایی با ساختار مناسب است. جهت حل مسائل مختلف تحقیق نیز چندین الگوریتم حل ارائه و مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان جهت بیان کاربردهای مسائل ارائه شده، اجرای طرح پایش سلامت در استان خراسان جنوبی و نیز تقسیمبندی دهگانه مناطق جمعیتی کشور به منظور پیادهسازی مدل استراتژیک وزارت پهداشت، به ع
