اتاقهای عمل بخش بزرگی از هزینه های یک بیمارستان و از سوی دیگر بخش عظیمی از درآمد آن را تشکیل می دهند. از سوی دیگر بالابردن کارایی اتاقهای عمل، تاثیر بسزایی در افزایش نرخ خدمت رسانی به بیماران و افزایش رضایت آنها دارد. استفاده از روشهای موثر برای برنامه ریزی و زمان بندی اتاقهای عمل، یکی از طرحهای کلیدی در افزایش کارایی اتاقهای عمل می باشد. در این پایان نامه دو مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح جدید با هدف کمینه کردن زمان بیکاری اتاق عمل و دامنه عملیات برای زمانبندی عملهای جراحی در بیمارستانهای آموزشی - درمانی ارائه شده است. هدف این مدلها، تخصیص اتاق عمل، جراح و در صورت لزوم کمک جراح به هر بیمار است ضمن اینکه ترتیب دهی عملهای جراحی و تعیین زمان شروع آنها در اتاق عمل را نیز شامل می شود. مهمترین ویژگی این مدل، در نظر گرفتن برنامه آموزشی دانشجویان پزشکی و محدودیت های واقعی مشاهده شده در بیمارستان های آموزشی- درمانی دولتی و دولتی - خصوصی می باشد. کارایی مدل های ارائه شده با حل 30 نمونه تصادفی واقعی از بیمارستان آموزشی- درمانی شهید هاشمی نژاد بررسی شده است. نتایج نشان داده است که تقریباً 77 درصد نمونه ها در سایز واقعی، در کمتر از 10 دقیقه و تمامی نمونه های مورد بررسی در کمتر از 30 دقیقه به جواب بهینه رسیده اند. مدلهای مورد نظر نسبت به زمان بندی واقعی بیمارستان مفروض نیز ارزیابی شدهاند. نتایج آزمایشات عددی نشان می دهد که مدل های ارائه شده نتایج مطلوبی را نسبت به مدل واقعی ایجاد کرده اند. همچنین با استفاده از دو مدل ارائه شده، دو سناریو مختلف ترکیب و تلفیق دو بخش خصوصی و دولتی، مورد بررسی قرار گرفته است.