基于隨機規(guī)劃的日間手術規(guī)劃與調度研究
發(fā)布時間:2020-10-23 14:04
在醫(yī)院面臨的需求壓力日益增長的背景下,日間手術作為一種能有效提升醫(yī)院運作效率的模式相繼在各大醫(yī)院開展。然而目前針對日間手術,醫(yī)院普遍缺乏管理經驗,調研發(fā)現(xiàn)其規(guī)劃和調度缺乏定量化的分析,能力與需求不匹配,造成了資源浪費或者能力不足的現(xiàn)象;另一方面,對多種不確定性的預測和調控能力較弱,導致手術設施的閑置浪費和醫(yī)護人員加班等問題。針對以上問題,本文對日間手術規(guī)劃調度過程的多個決策層級展開研究,考慮其中的多種不確定因素,對手術室、病床等瓶頸資源展開調度分析,以期減少資源浪費、提高運作效率。首先,本文以上海某三甲醫(yī)院的調研情況為基礎,結合其日間手術中心籌建的背景,進行日間手術中心的規(guī)劃設計。綜合考慮日間手術的臨床路徑以及門診流程、術前術后管理流程等,對日間手術的流程進行設計和優(yōu)化;同時,通過合理的布局設計來減少醫(yī)護人員和病人的走動距離。以上的研究成果均作為醫(yī)院日間手術建設的方案得到實施。此外,醫(yī)院需要對日間手術的候選手術種類進行篩選,而手術的時長是重要的篩選標準。本文通過假設檢驗的方法對日間手術候選手術的時長進行了擬合分析。分析的結果將作為該手術是否在日間手術中開展的重要依據(jù),同時也作為數(shù)據(jù)基礎應用于本文的其他研究。在此基礎上,本文研究了日間手術關鍵資源(手術室、病床)的配置和調度分派問題。資源的配置是指為日間手術分配合理的資源數(shù)量,資源的調度分派則是指為每個科室的手術分派合理的手術室使用時間?紤]到資源的配置和調度分派是兩個互相影響的問題,本文建立了統(tǒng)一的隨機規(guī)劃模型對二者進行聯(lián)合優(yōu)化分析,以最大化凈收益(綜合考慮成本、收益、懲罰)為目標,并考慮了病人需求及手術時長的不確定性。針對該模型,首先應用蒙特卡洛模擬處理了病人到達和手術時間的不確定性;進一步針對大規(guī)模問題,設計了啟發(fā)式求解算法。最后,數(shù)值試驗驗證了啟發(fā)式算法的求解性能,敏感度分析進一步探討了不同的資源成本、超時懲罰及手術收益等參數(shù)對最優(yōu)策略的影響。最后,本文進一步研究了手術的預約調度問題,目的是減少病人的等待時間、提高病人的滿意度,同時提高手術設施的利用效率、減少醫(yī)護人員的加班。為此,本文建立了隨機規(guī)劃模型對手術指派方案、手術順序及手術開始時間進行聯(lián)合優(yōu)化。為求解隨機規(guī)劃模型,首先基于蒙特卡洛仿真方法,將隨機規(guī)劃模型轉化為線性規(guī)劃模型求解;進一步針對大規(guī)模樣本問題,提出了基于遺傳算法的隨機規(guī)劃求解方法。數(shù)值試驗的結果表明,本文設計的遺傳算法可以在保證精確度的情況下,大幅縮短計算時間。敏感度分析探討了懲罰成本系數(shù)和手術數(shù)量等參數(shù)對最優(yōu)策略的影響。最后,針對日間手術的背景,考慮了手術切換和手術偏好等因素,數(shù)值試驗的結果揭示了其對最優(yōu)決策的影響。本文的研究基于上海某三甲醫(yī)院的實際情況,研究的結論對其他醫(yī)院的日間手術開展具有一定的參考意義。
【學位單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:O221.5;R197.323
【部分圖文】:
第二章 日間手術中心規(guī)劃設計研究2.3.2 布局設計優(yōu)化醫(yī)護人員尤其是護士的無效走動時間是護士工作效率低、疲勞度高等問題的主要來源,而無效走動主要來源是醫(yī)療設施的布局不合理。一方面,設施布局與運作流程的匹配度不高,造成了無效的走動;另一方面,設施之間的距離與相對應的物流強度不匹配,造成了無效的走動。針對此問題,本文綜合考慮日間手術的運作流程、相關設施以及設施之間的物流強度等因素,對日間手術中心的布局進行優(yōu)化設計。系統(tǒng)布局設計方法(Systematiclayoutplanning,簡稱 SLP)是一種有效的設施布局規(guī)劃方法,最初來源于工廠的設施布局設計,通過作業(yè)單元間的物流與非物流的相互關系分析,進而確定設施之間的距離的方法。本章所研究的布局問題,其優(yōu)化目標是降低病人的治療路徑及醫(yī)護人員的工作路徑,因此可以應用 SLP 方法輔助進行分析。經過調研和分析,確立的日間手術管理中心布局方案如下所示:
上海交通大學碩士學位論文2.3.3 相關手術數(shù)據(jù)分析手術的數(shù)據(jù)分析是醫(yī)院日間手術運作管理中多項工作的基礎,是從定性分析開展到定量分析工作的基礎,同時也是準入規(guī)則設計的重要衡量指標,因為在日間手術中,手術的時長在很大程度上決定了該手術是否適合引入到日間手術體系中;日間手術的醫(yī)生選擇中,該醫(yī)生的手術時長也能影響該醫(yī)生是否適合執(zhí)行日間手術。根據(jù)文獻[50],手術時長一般呈對數(shù)正態(tài)分布。因此在本節(jié)的手術數(shù)據(jù)分析的步驟中,將假設手術時長服從對數(shù)正態(tài)分布,并根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)提供的樣本信息進行檢驗。
手術時長一般呈對數(shù)正態(tài)分布。因此在本節(jié)的手術,將假設手術時長服從對數(shù)正態(tài)分布,并根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)提檢驗。圖 2-3 手術時長樣本對數(shù)折線圖Fig.2-3 Logarithmic line chart of day surgery duration
【參考文獻】
本文編號:2853134
【學位單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:O221.5;R197.323
【部分圖文】:
第二章 日間手術中心規(guī)劃設計研究2.3.2 布局設計優(yōu)化醫(yī)護人員尤其是護士的無效走動時間是護士工作效率低、疲勞度高等問題的主要來源,而無效走動主要來源是醫(yī)療設施的布局不合理。一方面,設施布局與運作流程的匹配度不高,造成了無效的走動;另一方面,設施之間的距離與相對應的物流強度不匹配,造成了無效的走動。針對此問題,本文綜合考慮日間手術的運作流程、相關設施以及設施之間的物流強度等因素,對日間手術中心的布局進行優(yōu)化設計。系統(tǒng)布局設計方法(Systematiclayoutplanning,簡稱 SLP)是一種有效的設施布局規(guī)劃方法,最初來源于工廠的設施布局設計,通過作業(yè)單元間的物流與非物流的相互關系分析,進而確定設施之間的距離的方法。本章所研究的布局問題,其優(yōu)化目標是降低病人的治療路徑及醫(yī)護人員的工作路徑,因此可以應用 SLP 方法輔助進行分析。經過調研和分析,確立的日間手術管理中心布局方案如下所示:
上海交通大學碩士學位論文2.3.3 相關手術數(shù)據(jù)分析手術的數(shù)據(jù)分析是醫(yī)院日間手術運作管理中多項工作的基礎,是從定性分析開展到定量分析工作的基礎,同時也是準入規(guī)則設計的重要衡量指標,因為在日間手術中,手術的時長在很大程度上決定了該手術是否適合引入到日間手術體系中;日間手術的醫(yī)生選擇中,該醫(yī)生的手術時長也能影響該醫(yī)生是否適合執(zhí)行日間手術。根據(jù)文獻[50],手術時長一般呈對數(shù)正態(tài)分布。因此在本節(jié)的手術數(shù)據(jù)分析的步驟中,將假設手術時長服從對數(shù)正態(tài)分布,并根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)提供的樣本信息進行檢驗。
手術時長一般呈對數(shù)正態(tài)分布。因此在本節(jié)的手術,將假設手術時長服從對數(shù)正態(tài)分布,并根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)提檢驗。圖 2-3 手術時長樣本對數(shù)折線圖Fig.2-3 Logarithmic line chart of day surgery duration
【參考文獻】
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本文編號:2853134
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