1．背景

 

      医疗卫生行业是一个特殊的社会服务行业，几十年的管理模式决定了现行的医疗机构存在着一定的不合理性。按传统的模式，根据人口比例来确定大型医疗机构的设置和大型医疗设备的配置，医务人员数和病床数量的配备等等。这是否还符合目前的医疗市场需求？目前占医疗市场主导地位的大型综合性医院的内部资源配置：如门诊空间和医务人员与住院部的病床数量之间、住院部内的各科之间、外科与手术室之间、普通病床与重症监护病床之间是否匹配？等等问题，一贯是由表面的临床需求而人为地决策和变动，缺少科学依据是有一定的随意性，可能会出现不合理的情况。由此造成不适应社会需求、患者看病难、看病繁、看病差的现象较为普遍。而另一方面，医院内的有些资源利用率不高或闲置，对医院内的不合理或不配套处，往往采取今天在这儿扩大一点，明天在那儿改动一下。始终处于被动应付的局面。使社会、职工和上级都不满意。这种现象相当普遍。解决问题的关键是要选用一种好的决策方法。

 

      对这种类型的服务性机构而言，领悟它们的工作流程走向便能检验它们的服务能力。这些机构按照一系列有序的活动运作，并需涉及与之相关的资金，设备和人力资源。服务的需求是无规律可循的，所以，这些机构面临的挑战就是在自身的能力与可能做出的响应（供与需）之间建立一个合理的平衡，流程再设计目的必须是消除瓶颈现象，同时使成本最低。

 

      中国科技开发院江苏分院与江苏某省级综合性医院合作研究医疗资源的优化配置。该医院的主要资源是：住院部病床有1200张，门诊的诊位196个。急诊诊位12个，观察室有22张观察床和102张输液椅子。每天平均门诊病人数约3600位，急诊病人342位。表现的问题是门诊确认要住院的人中只有40%的病人能住进医院。就门诊而言，它的接待能力应有7000余人次/日，实际就诊人数只有3600人次/日，应当比较宽松，可事实却相反。病人大量集中在上午8—10点，使病人花在挂号、候诊、交费和取药的时间约一个多小时。这是由就诊病人的分布（图1）极不合理所造成的。医院领导层希望能有一个可靠的，有科学依据的合理挂号策略和候诊方式，以及门诊与住院部配置方案，重组后能使病人流动合理，医院的经济和社会效益增加的结果。

 

 

图1 门诊的就诊病人到达率分布

 

2．模型与仿真

 

2.1 研究思路

 

      依据病人在医院中的流动过程，以在挂号、候诊、诊间医疗、处方、治疗、收费、住院和观察等环节的病人流量和分布、处理时间、费用和容量等因素建立动态数学模型。在流程改进的建模阶段，最大的技术挑战是抓住病人流的离散性和随机性。例如，急诊病人前来就诊的时间是随机的。没有人能预言心脏病或车祸什么时候发生。同样，不同的病人，就诊的时间也是不确定、不可预测的。允许门诊或急诊室的病人是否需要住院要依据病症的严重程度而定，住院的时间也有长有短，主要取决于病人的治疗状况。所以，为了使模型能更真实地描述医院动态而又带有一定程度随机性的运作过程，模型中的有些变量要采用随机变量的概念。如门诊和急诊的就诊病人在各时段到达数量，住院病人的住院时间都是服从泊松分布的随机变量，花在门急诊病人身上的治疗时间是服从指数分布的随机变量。

 

      所以，这个数学模型是集系统动力学、概率论与随机过程、排队论和决策论等数学分枝的综合运用之结果。

 

      在评价医院的工作流程优劣时，管理人员选择了四条指标：

 

     （1）计算不能进入门、急诊室和住院部的转院病人数。这是个服务质量标准问题。因为管理人员意识到拒收意味着失去客户（病人），无论是长期还是短期的都不是件好事。如果有太多的病人被迫转院，医院作为服务机构的声誉要遭到破坏。

 

     （2）计算病人进入门、急诊诊断室前的平均候诊等待时间。这个指标也很重要，它的理由有二条。第一是它提供了一个病人对治疗的满意程度的指标。过长的等待时间使病人感到沮丧。第二是它还提供了测试医疗质量的方法。医生越早地开始诊治病人，病人康复得越快也越彻底。按现有的门诊条件，长时间的等待意味着交叉感染的危险性增加。

 

     （3）测试进入住院部的等待病人数。这个指标应该很低。如果它很大，则表明医院的住院部能力有限，极需扩大。

 

     （4）医院的经济效益能否明显提高。因为没有经济效益的支持，任何的变革都不可能持久。

 

      在数学模型上实施仿真（又称模拟）试验时，以上述四条指标为目标，试验的方案可以是选择与调整：门诊和急诊和上岗的医生应该是多少；门诊病人的平均诊治时间；就诊病人到达的分布率；住院部的床位数等等数据。通过多次试验，得出使四条指标都能达到最佳值的解决方案。

 

2.2  模型

 

模型分三个层次逐步地展开。它们是高层结构图、子模型结构图和数据与关系。

 

2.2.1  高层结构图

 

      病人在医院中的流动过程涉及到四大部门。它们的结构与关系如图2。它反映了医院内部各大部门之间的宏观关系。

门诊部的就诊病人中大部分得到诊治后离开了医院。其中有些病人要去急诊部做门急诊治疗（如挂水等），有2%的病人要去住院部做进一步的治疗，也有部分病人因挂不到合适的号而被迫转院。急诊部内的病人的去向也大至如此。

 

图2  医院的高层结构图

 

2.2.2  子模型结构图

 

    （1）门诊部

 

      门诊的流程（图3）从平均门诊到达率分布（图3中的元素名称）开始，它记录着一天中每小时内就诊病人的到达率。图1就表示了这种到达率分布，它由医院按一年的实际数据统计而成。由于每天的实际到达率分布是不同的。按概率论中的泊松（POISSON）分布计算出每天每小时的实际就诊人数。他们进入门诊挂号室排队挂号，能否挂上号要看有否剩余挂号容量。已挂到号的病人进入门诊候诊室等候，挂不上号的只能离院治疗。门诊诊断室共有196个诊治工位。门诊诊疗时间控制着每个工位的工作时间，自然也控制着每天投入工作的工位数（也就是医生人数）。门诊平均诊疗时间是花在每位病人身上的诊疗时间，由医院按一年的实际数据统计而得。当然每个工位在每位病人身上实际所花的诊疗时间是不相同的，按概率论中的指数分布计算出每工位平均诊疗时间。离开诊断室的病人中有一部分（其比例为化验率，由医院统计所得）需要去化验室化验。化验室是个大的概念，它可以包括化验血样、X光室、B超室和CT室等等。离开门诊后有一部分病人直接离开了医院，大部分（由门诊取药率决定，其数据也有医院统计所得）病人须去药房取药。相当多的病人由此而离院，只有少数病人（由门诊治疗率决定，该数据也需有医院统计所得）需继续进行门/急诊治疗，如挂水，打针之类的治疗。离开门诊的病人中也有少数病人（由门诊住院率决定，数据也有医院统计所得）需要住院治疗，得进入住院等待。待住院部有了空床位后获得通知后才能住院。

 

图3  门诊部的工作流程

 

      图3中的有些元素是作统计数据之用。如门诊病人总数记录着来院门诊部就诊病人的累计数。平均门诊总时间是表示就诊病人从进入挂号室到离开诊断室和化验室所花的时间。候诊平均等待周期反映了不同时间离开门诊候诊室的病人所花掉的等候时间。候诊平均等待时间反映了不同时间进入诊断室的病人所花掉的平均等候时间（从医院开始诊断到他进诊断室时所有病人等待时间的平均值）。这些数据是反映医院的医疗质量指标。

 

（2）急诊部

 

      急诊部的流程如图4-2，从平均急诊到达率分布开始，它记录着一天中每小时内急诊就诊病人的到达率。它与门诊不一样的是一天24小时内都在工作，其数据也由医院按一年的实际数据统计而成（见图4-1）。由于每天的实际到达率分布是不同的。按概率论中的泊松（POISSON）分布计算出每天每小时的实际来急诊人数。他们进入急诊挂号室排队挂号，能否挂上号要看有否剩余急诊候诊室容量。已挂到号的病人进入急诊候诊室等候，挂不上号的只能离院治疗。急诊诊断室共有12个诊治工位。急诊平均治疗时间是由医院按一年的实际数据统计而得（5分钟/人/次）。当然每个工位在每位病人身上实际所花的诊疗时间是不相同的，按概率论中的指数分布计算出急诊治疗时间。离开诊断室的病人须去急诊药房取药。有些病人由此而离院，有些病人（由急诊治疗率决定，该数据也需有医院统计所得）需继续进行门/急诊治疗。离开急诊室的病人中也有少数病人（由门/急诊后进入观察室比率决定，数据也有医院统计所得）需要进入观察室作进一步的观察治疗，不过得先进入观察候诊室等待。离开观察室的病人有部分病人出院，有些得住院再进行治疗。但是他们等待住院部有了空床位后获得通知后才能住院。

 

 

图4-1  平均急诊到达分布率

 

图4-2  急诊部流程图

 

      来急诊室看病的有些是危重病人，他们不需要挂号就进入抢救室治疗。离开抢救室的病人有三种去向，一种是进入观察室治疗，另一种是需要住院，第三种是死亡。他们都有一定的比率。

 

      图4-2中的有些元素是作统计数据之用。如急诊病人总数记录着来院急诊部就诊病人的累计数。急诊平均治疗时间是表示就诊病人从进入候诊室到离开诊断室所花的平均时间。平均急诊等候时间反映了不同时间离开急诊候诊室的病人所花掉的平均等候时间。这些数据是反映医院的医疗质量指标。

 

    （3）住院部

 

      在住院部的流程中（图5），住院病人的来源有三部分人组成：来自门诊部的门诊住院病人和来自急诊部的急诊住院与抢救住院的病人。当住院病人数小于病床总数（表示住院部的床位总量）时，意味着有空床位，在处于住院等待中的病人按排队次序住进病房。由住院病人数和平均住院时间之比值算出每天平均离院人数。以它为均值按泊松分布算出实际离院人数，这个值就是每天离开医院的实际人数。其中有极少数人（用死亡率表示）属于死亡离开医院。

 

 

图5  住院部流程图

 

      反映住院部服务质量指标有住院等待的病人数、住院率（%）、住院病人数和实际平均住院时间。若住院病人数一直处于病床总数，住院率很低，住院等待的病人数在不断地增加，这表明住院部的病床数量极需扩大。

 

    （4）院外

      院外子流程（图6）比较简单。它反映了在门/急诊没有挂上号的，转到其它医院的病人数。门诊转院总人数和急诊转院总人数这二个指标将会提示院方是否要考虑扩大门/急诊的治疗能力。

 

 

图6  “院外”子流程

 

      这四个流程图合成的总流程图见图12，见本文最后一页。

 

2.3  仿真试验

 

      模型先对“当前”情况作仿真试验，图7和图8表明医院“当前”流程的二个弊端。图7表明在一周里每天上午的头2个小时内，病人的候诊人数超过就诊人数许多，意味着等待时间较长。图8-1和图8-2显示候诊时间远大于诊疗时间。图8中的门诊平均候诊时间、门诊平均诊疗时间和门诊平均总时间，都是从病人进入挂号室开始计时。所以后者都包括了前面的时间。例如，病人花在诊疗的时间是门诊平均诊疗时间减去门诊平均候诊时间之差值。从图8-1可见，这二条曲线几乎是重合的，表明用在诊疗的时间很短。图9显示住院部病人始终暴满，等待住院的病人与日俱增。这三张图基本反映了医院的“当前”情况。表明模型是可信的。

 

      接着可以做一些改进的策略试验。图1表明每天上午7-10点，下午1点半-3点是就诊病人到达的高峰，也是造成医院拥挤的主要原因。如果采取削峰措施——实行预约挂号，每个小时都有500名左右病人就诊，结果如图10所示。候诊时间大为缩短。这表明削峰的效果非常明显。再如图9反映的住院问题，住院病人的平均住院时间是16天。有二种方案可选择，缩短平均住院时间或增加病床数量。后者能提高服务质量和经济效益，但需要一定的投入。就增加病床位问题，增加多少才合适？多了会形成新的不平衡，造成多投资又使住院部的一部分资源闲置，少了不解决问题。这些都需要反复试验。图11表明在1400张病床（也就是说再增加200张床位）下，住院率能达100%。

 

 

图7 候诊病人数与诊治病人数比较

 

 

图8-1 一天内病人候诊时间与病人诊治时间的对比

 

 

图8-2 一周内病人候诊时间与病人诊治时间的对比

 

 

图9  1200张床位下在一周内等候住院病人与已住院病人数量对比

 

 

图10-1  削峰后的一天内的候诊时间与诊治时之比较

 

 

图10-2  削峰后的一周内的候诊时间与诊治时之比较

 

 

图11  1400张床位下的住院率

 

      医院的管理人员对模型和决策试验充满着信心。同时他们也体会到信息既是资源又是财富。像就诊病人到达率、平均等待时间，平均诊疗时间和平均住院时间等等数据，它需要平时记录和积累。它们是衡量医院管理水平和服务质量的基础性数据，又是诊断医院管理问题的必要资料。没有它们就不能找出症状。

 

参考文献

 

[1]吴锡军，袁永根著，系统思考和决策试验——新世纪制胜之道，江苏科学技术出版社，2001

[2] Steve Peterson：“Business Applications”  Chapter12， High Performance Systems Inc.  1996

[3]“ithink Analyst Technical Documentation”,High Performance Systems.Inc.,1996

 

 

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