图像检查设备是医院的瓶颈资源,产能有限。而对图像检查设备需求的日益增加进一步加剧了多类患者对同类检查资源的竞争。医院管理者面临着提高瓶颈检查资源利用率,同时避免患者长时间等待的巨大压力。长时间的等待加剧了患者的焦虑情绪,也会给患者造成病情加重等隐患。同时,患者可忍受等待时间不同以及失约等行为的存在加剧了系统的随机性,也给图像检查设备的能力分派带来了更大的挑战。本文针对图像检查设备能力分派问题,从两类患者的调度决策出发,建立马尔科夫决策模型,求解最优分派策略。进而根据最优策略的结构性质,进一步考虑多类患者多天的能力分派问题,并考虑不同类型患者的目标等待时间,并提出双层嵌套保护阈值策略。非紧急患者预约时,双层嵌套保护阈值策略考虑为将来到达的紧急患者预留一定量的能力。如果患者在其目标等待时间内预约不成功,则转诊到其他医院,并对医院造成转诊成本。目标函数是使患者转诊成本最小。考虑到问题的状态空间过大,本文通过基于仿真的优化算法求解双层嵌套保护阈值,并通过随机优化模型给出了问题的下界。最后,在双层嵌套保护阈值策略的基础上,考虑患者失约对策略的影响,并允许双层嵌套阈值策略超订。本文提出改进的梯度下降算法对该模型进行求解。数值实验结果显示,本文的双层嵌套保护阈值策略表现良好。