利用HSP仿真平臺提高醫(yī)院物力資源使用效率

現(xiàn)代醫(yī)院的發(fā)展離不開先進的儀器設(shè)備，配置一定規(guī)模的先進醫(yī)療設(shè)備是醫(yī)療技術(shù)水平不斷提高的基本條件，也是衡量醫(yī)院現(xiàn)代化程度的客觀指標之一。近年來，隨著醫(yī)保覆蓋面的擴大和居民健康需求的增加，我國醫(yī)院的規(guī)模和服務(wù)水平得到迅速發(fā)展。目前我國大中城市的衛(wèi)生資源，特別是物力資源的配置已經(jīng)達到相當(dāng)水平，部分地區(qū)存在資源過?，F(xiàn)象，區(qū)域衛(wèi)生規(guī)劃的重點從新增資源轉(zhuǎn)變?yōu)榇媪抠Y源整合。2014年6月，國家衛(wèi)生計生委發(fā)布《關(guān)于控制公立醫(yī)院規(guī)模過快擴張的緊急通知》，對公立醫(yī)院建設(shè)標準、床位審批和大型醫(yī)用設(shè)備引進提出了嚴格要求。醫(yī)院規(guī)模的盲目擴張帶來的過度醫(yī)療，不僅增加了居民的疾病負擔(dān)、浪費衛(wèi)生資源，也將影響醫(yī)療服務(wù)的公平、可及性和醫(yī)療保障體系的可持續(xù)發(fā)展。如何高效配置醫(yī)院物力資源為居民提供高質(zhì)量、高效率的醫(yī)療服務(wù)是現(xiàn)代醫(yī)院管理的重要內(nèi)容。但是，目前國內(nèi)的設(shè)備管理主要以財務(wù)統(tǒng)計為主，缺乏科學(xué)的效率評價方法。物力資源效率仿真共享平臺（HospitalSimulationPlatform，HSP）是艾力彼醫(yī)院管理研究中心（下稱“本中心”）研究開發(fā)的醫(yī)院物力資源效率評價仿真共享平臺，在對醫(yī)院真實情況把握的基礎(chǔ)上，通過數(shù)學(xué)模型，模擬醫(yī)院物力資源配置情況，為醫(yī)院物力資源配置提供科學(xué)參考。仿真模擬（Simulation）包括外形仿真、操作仿真、視覺感受仿真，常用的有汽車、飛機、飛船等仿真操控平臺利用VR技術(shù)（虛擬現(xiàn)實技術(shù)），通過實際操作，可使參與者獲得身臨其境的練習(xí)效果。HSP以本中心醫(yī)院管理大數(shù)據(jù)庫的各級醫(yī)院的總體運營數(shù)據(jù)、設(shè)備相關(guān)的科室數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對醫(yī)院物力資源的投入和產(chǎn)出效率進行仿真模擬、綜合評價。HSP仿真模擬貫穿物力資源的采購-驗收-管理-使用-檢查-保養(yǎng)-報廢-更新等全過程，分析物力資源的成本效益、資源效果和運營效率，評價物力資源對醫(yī)院結(jié)構(gòu)優(yōu)化、診療質(zhì)量提高、治療效果改善和區(qū)域醫(yī)療水平提升的貢獻率，為各級醫(yī)院優(yōu)化物力資源配置提供最佳方案，從而協(xié)助各級醫(yī)院合理配置資源、減少重復(fù)購置、提高物力資源的運行效率。醫(yī)院物力資源仿真平臺HSP主要包括選取指標建立模型、仿真運作和結(jié)果分析三個主要步驟，具體如下。一評價對象和指標選取物力資源的評價對象包括診斷性、治療性和輔助性設(shè)備。診斷性設(shè)備包括物理診斷器具（顯微鏡、各種生理記錄儀等）、影像類（CT掃描、磁共振、B超等）、分析儀器（生化、免疫分析儀器等）、電生理類（如心電圖機、腦電圖機、肌電圖機等）等，治療性設(shè)備包括普通手術(shù)器械、光導(dǎo)手術(shù)器械（纖維內(nèi)窺鏡、激光治療機等）、輔助手術(shù)器械（如各種麻醉機、呼吸機、體外循環(huán)等）、放射治療機械（如深部X光治療機、鈷60治療機、加速器、伽馬刀、各種同位素治療器等）等，輔助性設(shè)備包括消毒滅菌設(shè)備、制冷設(shè)備等。投入成本包括儀器設(shè)備在配置、運作、消耗和折舊過程中產(chǎn)生的所有人力、物力和財力消耗等。產(chǎn)出指標主要指儀器的使用率和診斷準確率、檢查量、門診量、住院量和業(yè)務(wù)收入等。為達到物力資源優(yōu)化配置，HSP仿真評價模型通過醫(yī)院總體數(shù)據(jù)（包括醫(yī)院規(guī)模、醫(yī)院財務(wù)指標、臨床科室運行指標、醫(yī)技科室運行指標等）、設(shè)備相關(guān)科室數(shù)據(jù)（影像、檢驗、超聲、病理以及ICU、手術(shù)室等設(shè)備及運行數(shù)據(jù)）和社會經(jīng)濟學(xué)數(shù)據(jù)（區(qū)域經(jīng)濟、常住人口、人均生產(chǎn)總值、醫(yī)院數(shù)量等）對物力資源的規(guī)模和效率進行綜合評價。醫(yī)院總體數(shù)據(jù)、設(shè)備相關(guān)科室數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)因子分析、多元回歸分析和專家評估確定，充分考慮了不同層級醫(yī)院的區(qū)域衛(wèi)生規(guī)劃和分級診療的功能定位、醫(yī)院發(fā)展規(guī)劃及居民健康需求。二數(shù)據(jù)來源和數(shù)學(xué)模型HSP的數(shù)據(jù)來源主要有以下方面：①被評價醫(yī)院向本中心提供的物力資源的各項成本和產(chǎn)出數(shù)據(jù)；②本中心多年積累的醫(yī)院管理大數(shù)據(jù)庫；③公開可獲得數(shù)據(jù)，如《中國衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒》以及各省市衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒等；④其他數(shù)據(jù)來源。HSP采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DataEnvelopmentAnalysis，DEA）進行物力資源模擬仿真評價。DEA由Charnes、Coopor和Rhodes于1978年提出，是在“相對效率評價”概念基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種系統(tǒng)分析方法，在處理多輸出-多輸入的有效性評價方面具有絕對優(yōu)勢，適用于多輸出-多輸入的有效性評價問題。它以非常嚴密的數(shù)學(xué)證明給出評價相對效率的方法，并給出明確的、合理的與可行性的建議，在高等院校和科研機構(gòu)、警察局、銀行、電信和保險公司等機構(gòu)廣泛應(yīng)用。該方法借助數(shù)學(xué)規(guī)劃和統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定相對有效的生產(chǎn)前沿面，將各個決策單元（DecisionMakingUnits，DMU）投影到DEA的生產(chǎn)前沿面上，并通過比較決策單元偏離DEA前沿面程度來評價它們的相對有效性。目前DEA的經(jīng)典評價模型主要有C2R、C2GS2、C2W、C2WH以及C2WY等，可以用來評價單元的技術(shù)有效性和規(guī)模有效性。其中C2R作為DEA的基本模型，從理論和實證角度都是最為成熟和有效的模型，也適于評價決策單元的相對效益。醫(yī)院相對效率評價多用C2R模型和C2GS2模型?，F(xiàn)以C2R模型為例介紹DEA算法。設(shè)有n個決策單元DMUj（j=1，2，…，n），每個決策單元有相同的m項投入，投入向量為：Xj=（X1j，X2j，…，Xmj）T＞0，j=1，2，…，n每個決策單元有相同的s項產(chǎn)出，產(chǎn)出向量為：Yj=（Y1j，Y2j，…，Ysj）T＞0，j=1，2，…，n即每個決策單元有m種類型的“投入”及s種類型的“產(chǎn)出”。Xij表示第j個決策單元對第i種投入的投入量，Yij表示第j個決策單元對第i種產(chǎn)出的產(chǎn)出量。為了將所有的投入和所有的產(chǎn)出進行綜合統(tǒng)一，將這個生產(chǎn)過程看作只有一個投入量和一個產(chǎn)出量的簡單生產(chǎn)過程，我們需要對每一個投入和產(chǎn)出進行賦權(quán)，設(shè)投入和產(chǎn)出的權(quán)向量分別為：V=（V1，V2，…，Vm）T，U=（U1，U2，…，Us）T＞0，Vi為第i種投入的權(quán)重，Ur為第r種產(chǎn)出的權(quán)重。這時，則第j個決策單元投入的綜合值為，產(chǎn)出的綜合值為，我們定義每個決策單元DMU的效率評價指數(shù)：模型中X，Y為已知數(shù)（可由歷史資料或預(yù)測數(shù)據(jù)得到），于是問題實際上是確定一組最佳的權(quán)向量V和U，使第j0個決策單元的效率值最大。這個最大的效率評價值是該決策單元相對于其他決策單元來說不可能更高的相對效率評價值。我們限定所有的h值不超過1，即maxh≤1，j=（1，2，…，n）。這意味著，若第K個決策單元h=1，則該決策單元相對于其他決策單元來說生產(chǎn)率最高，或者說這一系統(tǒng)是相對而言有效的；若h＜1，那么該決策單元相對于其他決策單元來說，生產(chǎn)效率還有待于提高，或者說這一生產(chǎn)系統(tǒng)還不是有效的。根據(jù)上述分析，第j0個決策單元的相對效率優(yōu)化評價模型為：上述規(guī)劃模型是一個分式規(guī)劃，求解過程需要多步轉(zhuǎn)換。HSP醫(yī)院的規(guī)模效率是可變的，故采用VRSDEA模型。VRSDEA模型主要在上述模型中加入了凸性約束條件。這樣就把CRS綜合效率（TEcrs）分解成為技術(shù)效率TEvrs和規(guī)模效率SE（ScaleEfficiencies）兩部分，且有TEcrs=TEvrs×SE（綜合效率=技術(shù)效率×規(guī)模效率）。那么，分析結(jié)果時，我們主要將醫(yī)院分為：技術(shù)有效與非技術(shù)有效，規(guī)模有效與非規(guī)模有效，DEA有效與非DEA有效。所謂“技術(shù)有效”（技術(shù)效率=1），是指在現(xiàn)有資源投入前提下醫(yī)院實現(xiàn)了最大產(chǎn)出，即該決策單元位于生產(chǎn)函數(shù)的曲線上。若醫(yī)院非技術(shù)有效（技術(shù)效率≠1），則需要通過提高技術(shù)、增加產(chǎn)出來提高效率。所謂“規(guī)模有效”（規(guī)模效率=1），指投入量既不偏大，也不過小，是介于規(guī)模收入收益由遞增到遞減之間的狀態(tài)，即處于規(guī)模收益不變的狀態(tài)，當(dāng)各資源投入同時增加K倍，相應(yīng)產(chǎn)出也增加K倍。若醫(yī)院非規(guī)模有效（規(guī)模效率≠1），需要改變醫(yī)院的現(xiàn)有規(guī)模。若醫(yī)院為DEA有效（綜合效率=1），既為“技術(shù)有效”，也為“規(guī)模有效”，表示該醫(yī)院有效生產(chǎn)且處于理想規(guī)模。若醫(yī)院為非DEA有效（綜合效率≠1），這時可能存在三種情況：技術(shù)有效但非規(guī)模有效、規(guī)模有效但非技術(shù)有效、非技術(shù)有效和非規(guī)模有效。管理者可根據(jù)結(jié)果對物力資源進行優(yōu)化配置。三應(yīng)用HSP仿真平臺提高醫(yī)院物力資源使用效率（案例說明）本研究的目的是通過對醫(yī)院輔助科室類物力資源型部門的人力和物力的投入進行分析和仿真運算，對該醫(yī)院的物力資源運行效率進行量化評價以便醫(yī)院改進和提高運行效率。通過HSP仿真平臺，醫(yī)院管理者不僅可以獲取物力資源配置是否合理的評價結(jié)果，還可得到改進規(guī)模效率和技術(shù)效率的量化建議，對物力資源進行動態(tài)的評價、改進。以下簡單舉例說明如何在HSP仿真平臺上通過仿真運算，評價醫(yī)院某物力資源部門的物力、人力資源配置效率，并提供評價結(jié)果優(yōu)化配置的過程，供讀者參考。該物力資源部門擬選取CT、核磁、透視C型臂、數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)四種設(shè)備為物力資源評價對象進行仿真平臺效率評價。投入指標簡化為人力投入與物力投入兩部分，人力投入包括檢驗技師（士）數(shù)、影像技師（士）數(shù)、病理科醫(yī)師數(shù)、其他衛(wèi)生技術(shù)人員數(shù)，物力投入為四種設(shè)備的臺數(shù)；產(chǎn)出指標包括CT拍片數(shù)、核磁拍片數(shù)、透視C型臂數(shù)和數(shù)字減影血管造影數(shù)四部分。50家樣本醫(yī)院院均檢驗技師（士）數(shù)為13人、影像技師（士）數(shù)為12人、病理科醫(yī)師數(shù)為8人，其他衛(wèi)生技術(shù)人員數(shù)為15人，CT數(shù)為3臺、核磁為2臺、透視C型臂為3臺、數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)為2套。利用DEAP2.1對50家樣本醫(yī)院進行評價的結(jié)果是，第1、3、6、11、12、14、15、16、17、18、21、22、23、24、27、28、31、32、33、34、36、37、40、41、42、45、46、50個醫(yī)院的DEA=1，說明物力資源配置為技術(shù)與規(guī)模的理想狀態(tài)；其余醫(yī)院DEA＜1，說明物力資源配置不合理，見表1。表150家樣本醫(yī)院物力資源效率評價醫(yī)院效率醫(yī)院效率DMU11.000DMU260.476DMU20.224DMU271.000DMU31.000DMU281.000DMU40.467DMU290.631DMU50.975DMU300.963DMU61.000DMU311.000DMU70.304DMU321.000DMU80.793DMU331.000DMU90.510DMU341.000DMU100.824DMU350.875DMU111.000DMU361.000DMU121.000DMU371.000DMU130.828DMU380.358DMU141.000DMU390.966DMU151.000DMU401.000DMU161.000DMU411.000DMU171.000DMU421.000DMU181.000DMU430.789DMU190.527DMU440.578DMU200.915DMU451.000DMU211.000DMU461.000DMU221.000DMU470.637DMU231.000DMU480.321DMU241.000DMU490.508DMU250.955DMU501.000|Excel下載表150家樣本醫(yī)院物力資源效率評價表2顯示6家（12%）樣本醫(yī)院處于物力資源低效率狀態(tài)，8家（16%）樣本醫(yī)院處于物力資源中等效率狀態(tài)，8家（16%）樣本醫(yī)院處于物力資源中高效率狀態(tài)，28家（56%）樣本醫(yī)院處于物力資源高效率狀態(tài)。根據(jù)HSP平臺對投入指標的分析發(fā)現(xiàn)，低效率的醫(yī)院中第26家醫(yī)院（DMU26）有5臺透視C型臂、7位病理科醫(yī)師，為達到技術(shù)與規(guī)模有效，可減少1臺透視C型臂，增加1名病理科醫(yī)師；同樣地，中等效率的醫(yī)院中第8家醫(yī)院（DMU8）的病理科醫(yī)師配置多出2人，減少2人可達到技術(shù)與規(guī)模有效；效率處于中高等級的第39家醫(yī)院（DMU39），增加1套數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)即可達到技術(shù)與規(guī)模有效。表250家樣本醫(yī)院物力資源配置效率比較效率等級效率范圍醫(yī)院數(shù)（家）百分比（%）高1.0002856中高0.800～1.000816中等0.500～0.800816低0.000～0.500612|Excel下載表250家樣本醫(yī)院物力資源配置效率比較四HSP對醫(yī)院管理者的價值經(jīng)過數(shù)年的迅速發(fā)展和醫(yī)藥衛(wèi)生改革，我國醫(yī)院依然存在區(qū)域和層級的不均衡發(fā)展?fàn)顩r，醫(yī)療資源不足和浪費現(xiàn)象并存，“看病難、看病貴”問題亟待解決。優(yōu)化醫(yī)院物力資源配置，對提高醫(yī)療質(zhì)量和效率、落實