多維數據離群點檢測算法在醫療設備管理能力評估中的應用研究*

王子洪 郭宇峰 郭 熙 韓錦川*

醫療設備是醫院臨床診療工作的重要輔助工具，在醫學研究、臨床診療、疾病康復及家庭保健等眾多領域發揮著日趨重要的作用，其質量水平和安全性能直接影響患者的健康與生命安全[1-2]。醫療設備管理作為醫院管理的重要組成部分，是保障醫療質量和醫療安全的核心要素，如何構建現代化的醫療設備管理模式成為醫院管理關注的研究熱點[3]。目前，醫療設備管理的相關研究更重視設備本身存在的問題，缺乏對工程人員、規章制度和安全管理的全面考量，制約了醫療設備的效益提升和醫院管理水平的提升[4-5]。本研究從醫療設備管理能力評估的角度出發，建立醫學工程技術人員管理能力模型，通過多維數據離群點檢測算法挖掘醫學工程技術人員在專業知識、專業技能和職業素養方面的不足，提出多維的醫療設備管理新舉措，提升醫院醫療設備管理水平。

1 資料與方法

1.1 研究資料

選取陸軍軍醫大學第一附屬醫院2015年7月至2019年6月四年間的醫療設備管理數據，依據醫療設備管理評估模式的不同，將2015年7月至2017年6月的醫療設備管理能力評估數據納入對照組，采用傳統的管理事項評估模式，涉及692臺常規在用醫療設備，其中進口設備227臺(占32.80%)，國產設備465臺(占67.20%)；將2017年7月至2019年6月的醫療設備管理能力評估數據納入觀察組，采用多維的管理能力評估模式，涉及738臺常規在用醫療設備，其中進口設備261臺(占35.37%)，國產設備477臺(占64.63%)。兩組數據在設備品牌類型、管理職責內容等一般資料對比無差異，可進行比較。

1.2 管理方法

(1)對照組管理方法：采用傳統的管理事項評估模式，即按照醫療設備管理內容的不同，將維修、計量、維護、采購及報廢等事項的考核結果進行累加，作為醫學工程技術人員管理能力的評估值。

(2)觀察組管理方法：采用多維的管理能力評估模式，通過專業知識、專業技能和職業素養評估建立醫療設備管理能力模型，通過多維數據離群點檢測算法測算醫學工程技術人員的醫療設備管理能力，根據醫學工程技術人員管理能力評估數據，按季度制定醫療設備管理能力提升策略。

1.3 管理能力模型

(1)專業知識評估：設定醫療設備管理知識的單項分值為Kij(i∈[1，54]，j∈[1，6])，i為醫療設備類型，j為某類型醫療設備的臨床應用、結構原理、技術參數、安全規范、質量標準及相關法規政策等項目序號，評估方式為按季度對醫學工程技術人員進行理論考核[6-7]。第l位醫學工程技術人員的專業知識評估算法為公式1：

式中Xl為第l位醫學工程技術人員專業知識評估分值，Xl∈[0，100]；αij為知識元素的權重。

(2)專業技能評估：設定醫療設備管理技能的單項分值為Sim(i∈[1，54]，m∈[1，4])，i為醫療設備類型，m為某類型醫療設備的使用操作、日常維護、故障維修、計量檢測等項目序號，評估方式為按季度對醫學工程技術人員進行隨機工作抽查和技能考核，兩項分值各占50%[8-9]。第l位醫學工程技術人員的專業技能評估算法為公式2：

式中Yl為第l位醫學工程技術人員專業技能評估分值，Yl∈[0，100]；βim為技能元素的權重。

(3)職業素養評估：設定醫學工程技術人員職業素養的單項分值為Qn(n∈[1，3])，n為醫學工程技術人員的工作效率、服務態度和責任意識等項目序號，評估方式為按季度對醫學工程技術人員進行工作量統計、臨床服務滿意度調研和工作記錄檢查，分值比例為30∶30∶40。第l位醫學工程技術人員的職業素養評估算法為公式3：

式中Zl為第l位醫學工程技術人員職業素養的評估分值，Qn∈[0，100]；γn為職業素養元素的權重。

1.4 多維數據離群點檢測算法

離群點(outlier)是指數據對象中顯著不同于其他數據的“異常”數據，可用于挖掘醫療設備管理能力中不同于常規群體的優勢或劣勢項目。由于研究對象涉及2個以上屬性，醫院采用X2統計量的多元離群點檢測算法。對于某位醫學工程技術人員的醫療設備管理能力，X2統計量為公式4：

1.5 評估數據應用

根據多維數據離群點檢測結果，按季度制定醫療設備管理能力提升策略。回顧性分析上季度醫學工程技術人員管理能力評估數據，依據評估數據，下季度醫院采取相應的改進舉措。①對接醫學工程技術人員季度考核結果，指導績效分配和工作崗位調整，創建持續發展的競爭平臺和工作氛圍；②對醫學工程技術人員的劣勢項目進行集中培訓，建立幫扶工作小組，增加劣勢群體的檢查頻率和考核內容；③對問題比較集中的醫療設備，組織開展主題研討，重新修訂維護和維修方案，對設備的購置計劃和報廢處理進行組織決策[10-11]。

1.6 觀察與評價指標

(1)管理能力：由27位醫療設備管理人員進行數據評估，統計兩組醫療設備管理能力評估數據中的專業知識考核成績、臨床滿意度和工作差錯率，對比醫療設備管理能力的差異。其中專業知識考核成績為設備管理人員的年度理論考核成績，臨床滿意度為每年醫療設備管理人員對設備技術服務的滿意程度，工作差錯率為抽查設備管理人員工作中存在的操作不規范、應答不及時或造成設備損壞的比例。

(2)管理效果：統計兩組數據中的醫療設備開機率、故障自修率和管理費用增幅，對比醫療設備管理效果的差異。其中設備的故障類型、周期、處理方式、費用支出等數據均通過維修記錄單進行采集。

1.7 統計學方法

采用SPSS22.0軟件對研究數據進行統計學分析，計量資料以均值±標準差(±s)表示，兩組間進行t檢驗，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組醫療設備管理能力比較

觀察組根據多維數據離群點檢測結果，按季度制定醫療設備管理能力提升的策略，醫學工程技術人員的管理能力評估值變化呈上升趨勢。同時，醫學工程技術人員存在明顯劣勢的醫療設備維修、安全規范和責任意識3項指標上升趨勢明顯。觀察組醫療設備管理能力評估值變化趨勢見圖1，3項劣勢能力評估值變化趨勢見圖2。

圖1 觀察組醫療設備管理能力評估值變化趨勢

圖2 觀察組3項劣勢能力評估值變化趨勢

對比兩組醫療設備管理能力評價指標，觀察組的專業知識考核成績和臨床滿意度高于對照組，工作差錯率低于對照組，兩組比較差異有統計學意義(t=2.526，t=2.820，t=2.596；P＜0.05)，見表1。

表1 兩組醫療設備管理能力評價指標比較(±s)

表1 兩組醫療設備管理能力評價指標比較(±s)

2.2 兩組醫療設備管理效果比較

對比兩組醫療設備管理效果評價指標，觀察組的設備開機率和故障自修率高于對照組，管理費用增幅低于對照組，兩組比較差異有統計學意義(t=2.335，t=2.211，t=2.107；P＜0.05)，見表2。

表2 兩組醫療設備管理效果評價指標比較(±s)

表2 兩組醫療設備管理效果評價指標比較(±s)

3 討論

醫療設備管理質量受諸多因素影響，除設備本身外，醫院醫學工程技術人員的管理能力是最為關鍵的節點。如何提升醫學工程技術人員的管理能力，醫院應建立醫療設備管理能力的標準，明確醫學工程技術人員的工作職責，并通過科學合理的評價模式進行常態化檢查和監督，及時向醫學工程技術人員反饋管理工作中存在的問題，指導醫學工程技術人員進行管理能力的提升和管理工作的改進。目前，國內醫院積極開展醫療設備管理模式的創新研究，方向以設備維修管理為主，在預防性維修方面創新了工作方法，但在醫學工程技術人員的職業能力評估[3]和管理方面研究較少。

醫療設備管理能力模型從專業知識、專業技能和職業素養3個層面采集評估數據，觀察組通過x2統計量的多元離群點檢測算法進行管理能力評估，將結果用于指導科室績效分配、學習培訓和設備管理方案的修訂。對比分析兩組醫療設備管理能力的觀察評價指標的結果顯示，觀察組的專業知識考核成績和臨床滿意度高于對照組，工作差錯率低于對照組；兩組醫療設備管理效果的觀察評價指標對比結果顯示，觀察組的設備開機率和故障自修率高于對照組，管理費用增幅低于對照組。本研究結果表明，多維的管理能力評估模式可提升醫學工程技術人員的管理能力和管理效果。

4 結論

醫療設備的不斷發展，設備的品牌類型、臨床功能和結構性能發生的大變化，對于醫學工程技術人員的設備管理能力提出了新的要求。建立醫學工程技術人員的崗位勝任力標準，搭建政府、行業和醫院間的合作平臺，規范職業行為，提高管理標準，可為醫院的現代化管理提供制度保障[12-13]。多維數據離群點檢測算法在醫療設備管理能力評估中具有重要的應用價值，能夠使醫學工程技術人員的管理能力和水平得到有效提升。