決策支持系統在信息化條件下衛勤領域的應用綜述

刁子晏，章 潔，毛亞詹，徐 月，桂 婧，皮紅英

（1.解放軍醫學院，北京 100853；2.解放軍總醫院衛勤訓練中心，北京 100853；3.北部戰區空軍醫院，沈陽 110042；4.解放軍總醫院第六醫學中心護理部，北京 100048；5.武警特色醫學中心研究部，天津 300162）

0 引言

近年來，隨著信息技術和裝備水平的不斷發展和進步，戰爭模式正在由傳統的機械化逐步向信息化轉變。決策是軍隊戰時衛勤保障的核心任務，決策指揮理論和技術已得到長足發展，決策模式也逐漸從以衛勤指揮員個人能力和經驗為主轉化為依托有效的決策支持手段。決策支持系統（decision support system，DSS）作為一種可靠的決策支持手段，目前在醫療衛生[1]、企業管理[2]、災害救援[3]、資源調度[4]、環境治理[5]和軍事衛勤等領域都得以廣泛應用。本文對國內外決策支持系統在信息化條件下衛勤領域的應用進行綜述，旨在為我軍衛勤信息化建設提供借鑒以及探索未來可發展方向提供思路。

1 決策支持系統的概念

決策支持系統的概念最早由美國麻省理工學院的Keen 等于20 世紀70 年代提出，其主要目的是通過建立各類決策支持模型和方法庫提高決策者調用資源和運用工具的能力，從而提高決策效率和決策水平[6]。決策支持系統運用數據庫、模型庫、知識庫、方法庫及人機交互系統解決半結構化和非結構化的問題，協助決策者分析問題，探索決策方法，進行方案評價、方案制訂和方案選優。決策支持系統比較典型的結構是四庫三功能結構形式，如圖1 所示。

2 決策支持系統在信息化條件下衛勤領域的應用

信息化聯合作戰是未來戰爭的必然模式，信息技術的迅速發展使戰爭的形態發生了深刻變化，決策模式也隨之發生變化。衛勤信息化可使衛勤決策更加準確、保障更加及時，能夠有效提升綜合保障能力和部隊戰斗力。決策支持系統作為信息化建設的一項重要技術手段，在戰時衛勤保障領域等方面得到了一定程度的研究與應用。

圖1 決策支持系統的四庫三功能結構形式

2.1 指揮決策

信息化條件下現代戰爭是海、陸、空、天、電磁、網絡全方位一體的戰爭，作戰形式多樣，作戰地理環境復雜，戰場轉換迅速、頻繁，這就要求衛勤指揮人員在戰場海量的信息流中提取有效信息，準確進行任務分析下達、衛勤力量部署、減員估計等指揮決策工作。目前國內的衛勤力量抽組主要采用“預編預任”模式，衛勤保障人員平時歸屬于后方醫院，一旦需要立即抽組并執行任務，衛勤決策往往依靠決策者個人經驗，決策主觀性強，且對決策者能力要求較高，決策者的能力、經驗不足時易影響決策效率與質量。信息化指揮決策支持系統的開發和應用能夠為指揮員提供實用性、可視化的輔助決策工具，在武警[7]、雷達兵[8]、原炮兵[9]等軍兵種作戰部署指揮以及聯合保障指揮[10]方面也得以應用，能有效縮短指揮員應急決策時間，切實提升指揮決策效率。

2.1.1 衛勤力量應急抽組

傳統的衛勤力量抽組是由指揮員通過分析任務性質確定人員需求，但指揮員無法準確了解及精準匹配崗位需求與人員能力素質，因此應用決策支持系統能在一定程度上輔助指揮員確定抽組方案。Korkmaz 等[11]研制了軍事人員調配決策支持系統，基于層次分析法和雙邊匹配原則，從崗位需求和人員能力2 個方面進行人崗匹配，實現了人崗匹配最優化。軍事人員可通過該系統實現崗位輪換，從而獲得有助于軍事生涯發展所需的多種技能；同時該系統考慮到人員對于工作崗位的喜好因素，在一定程度上可以鼓舞士氣、提高人員工作積極性。楊國士等[12]構建了應急抽組決策系統和抽組評估系統，采用專家咨詢法對突發事件與機動衛勤力量之間的距離遠近和性質符合程度賦值并構建數學模型，按照總分進行排序最終確定抽組的機動衛勤力量。該系統可在模擬訓練中模擬多種突發事件，通過計算機比較抽組方案與最優方案之間的相似度實現抽組評估，從而培養衛勤指揮干部。但由于上述模型構建時間較早，只考慮到地圖上的直線距離，未考慮到實地地形地貌，同時納入的抽組評估因素較少，算法有待進一步補充完善。而張義等[13]后期設計并研發了衛勤力量優化部署決策支持系統，該系統以平戰時管理結合為主線，平時著眼于衛勤力量的標準化，進行數據統計分析，戰時著重不確定條件下衛勤力量快速抽組問題，并與地理信息系統相結合，將實地地形考慮在內，解決了僅在地圖上“紙上談兵”的問題，推動了平戰時衛勤管理順利切換以及衛勤力量優化部署更加合理化、智能化。

2.1.2 衛勤力量需求、減員數測算

通過電子醫療文書分析戰場數據、武器裝備情況及傷員傷情，可以測算減員量以及衛生資源、衛勤力量的需求量，從而對戰場進行精準保障。美軍研發了衛勤C4I 系統，大大提高了傷病員救治的效率與衛勤組織指揮的科學性[14]；同時建立了VIReC 信息中心，利用系統數據庫及相關模型進行減員預估[15]。張鷺鷺等[16]通過自回歸整數移動平均模型-神經網絡模型（autoregressive integrated moving average-back propagation，ARIMA-BP）回顧性分析了7 次重大災害事件的物資、人力等情況，預測并得出了不同等級災難中衛勤人力、藥材儲備下限，有助于部隊在日常做好衛勤儲備工作，在應對突發事件時提高應急反應能力。

2.2 醫療后送

醫療后送是指戰時對傷病員實施分級救治與后送的活動，主要工作包括傷員搜救、傷病員分類和傷病員分級救治等[17]。一個完整的醫療后送體系包括強大的現場急救技術、立體的醫療后送網絡、靈活的醫療后送階梯和高機動的醫療后送力量。醫療后送對于降低作戰部隊的傷殘率、死亡率和維持保障部隊持久戰斗力起著至關重要的作用。傳統的醫療后送由軍醫檢傷分類、判定傷情等級和救治次序，由衛勤決策者手動規劃醫療后送路線，決策效率低、耗費時間長，易耽誤傷病員的最佳救治時機。

Bastian 等[18]提出了一種基于地理空間來計算無障礙范圍環的算法，并應用于醫療后送覆蓋可視化和醫療規劃決策支持。該算法可實現空中可視化醫療后送，顯示在既定時間內可到達的區域范圍，有助于決策者更形象、直觀地規劃后送路線，切實提高了其實時戰場態勢感知能力。馬建威等[17]設計的戰時醫療后送決策支持系統通過傷病員佩戴的可穿戴設備采集其生命體征并快速評估傷情，通過電子醫療文書實現傷病員信息流轉，智能測算運力需求并規劃后送策略，從而實現了傷病員后送、傷病員信息管理、醫療后送組織指揮和醫療后送模擬訓練功能一體化，切實提高了后送決策的效率和準確性。該系統通過結合歷史戰創傷數據及衛生減員時空分布，分析傷病員生命體征數據及醫療數據，構建了傷病員的當前狀態生存預測模型，能有效預測傷病員生命體征變化趨勢，切實解決醫療后送優先級的難點問題。受傷后的1 h 被稱作“黃金1 h”，而受傷后的前幾分鐘更加寶貴，被稱作“白金時間”[19-20]，這就證實了快速、完善的醫療緊急救援和轉運后送體系對于提高戰傷救治成功率的重要性。為實現最短或最佳后送路徑選擇、使傷病員在實施搶救的黃金時間內能被及時送達救治機構的輔助決策功能，戴陽等[21]通過Outofkilter 算法構建了一種線性規劃模型并成功應用于衛勤保障輔助決策系統的醫療后送子系統。該系統可在數字地圖上智能生成路線圖，并具備緊急處理問題的功能，如突遇道路損毀或道路無法通行時，可重新規劃行進路線，生成備選方案，有效解決了方案單一、無法靈活切換方案的問題。

2.3 物資保障

現代化戰爭對物資保障依賴性越來越大，使得物資保障越來越成為軍隊戰斗力的重要影響因素。物資保障作為軍事衛勤的中心工作，作用在于運用物質力量和技術手段，及時、準確地保障武裝力量作戰、建設的需要，鞏固和提高部隊戰斗力，保證各項軍事任務的順利開展。信息化戰爭中，衛生資源種類多、數量大，如何能準確掌握各級人員、物資、裝備的數量及質量，做到合理分配保障范圍，精確、及時、定點保障，是信息化后勤保障亟待解決的問題。

Sloane 等[22]通過聯合醫療資產（joint medical asset repository，JMAR）開發了JED（IJMAR executive dashboard initiative）商業智能系統，實現醫療資源庫存精確化并按需合理分配給軍人、退伍軍人等，有效減少了醫療資源的浪費，實現了信息化、精準化的軍事醫療資源物流管理。Bastian[23]提出了一種資源配置優化模型，并應用美國醫療保健系統中陸軍醫院的數據驗證了其如何在軍隊健康系統等大型醫療系統中有效平衡和重新分配醫療資源，為衛生管理者和政策制訂者提供了一種有效的輔助決策工具。劉源等[24]設計的軍隊藥材聯勤保障決策支持系統通過構建模型庫、方法庫、預案庫和人機對話系統，實現了應急藥材倉庫選址、戰時藥材調度和藥材保障方案生成的輔助決策，推動了戰時我軍藥材精準、高效、信息化的保障。為實現血液采集、管理、輸送、配置、質量分析等血液管理信息化、一體化，為傷病員的醫療救治方案及配置輸血保障資源提供輔助決策支持，李永革等[25]構建了戰時血液信息數據庫和信息管理系統，并有效應用于戰時血液保障信息系統中。

決策支持系統在物資保障領域的發展應用對于物資、裝備的精確、快速和高效保障具有重要意義，有效提高了物資保障的準確性、及時性和科學性。

2.4 衛勤訓練

近年來，我軍為應對多樣化軍事任務、滿足新軍事變革戰略需求、提高部隊衛勤訓練實戰化水平，加強了官兵日常衛勤教學、衛勤訓練和演訓任務強度，推動了信息化衛勤訓練發展和技術革新。在衛勤教學培訓中引入決策支持系統，可以克服傳統模式所依托的教學素材更新慢、信息繁雜、查詢不便、模擬戰場環境真實性低等缺點，增強培訓效果，使衛勤指揮干部的技能更加適應信息化戰場，滿足信息化衛勤保障的需要。

為建立訓練有素的飛行員隊伍，Pascucci[26]將海上航空訓練輔助決策工具應用到飛行教學中，以視覺形態呈現飛行員的訓練成績趨勢，幫助指揮員和受訓人員評估飛行員在作戰環境中的表現，從而調整培訓方案并糾正飛行員的缺點及錯誤，有助于飛行員飛行能力和處理突發事件能力的提升。安偉等[27]研究的衛勤優化決策模擬訓練平臺在教學中融入決策支持系統，以衛勤優化決策支持系統和衛勤指揮模擬訓練系統為基礎，可根據不同教學目的和需求研究不同作戰條件下機動衛勤力量部署、調動和分布，實時模擬戰場，達到快速輔助決策的目的，以訓練衛勤決策者的應急指揮、快速決策能力。該系統自建成以來，已培訓本科生100 余人次、繼續教育學員1 200余人次，突破了軍隊院校傳統的“面對面授課”的教育方式，實現了衛勤訓練課程在線授課、在線考核、在線模擬等功能，促進了軍隊院校教育方式的多樣化發展，并在一定程度上推動了軍隊院校教育模式的轉型。曹保根等[28]設計的航母編隊遠海訓練突發事故衛勤保障仿真推演系統以計算機仿真為基礎，構建了批量傷員發生模型、傷員醫療救護模型、遠程醫學模型及傷員后送模型，對海上訓練的衛勤指揮、救治機構設置、衛勤力量調度和傷員救治流程進行全程模擬，量化推演與優化航母突發事故衛勤保障方案，實現了海軍衛勤訓練技術手段的突破，為今后海上衛勤演訓任務提供了可靠的推演和決策工具。

2.5 應急醫學救援

21 世紀以來，世界多國接連發生了如美國“9.11”恐怖襲擊、非典疫情、印尼海嘯以及日本大地震引發的核危機等重大突發事件，對世界各國的安全與穩定構成了威脅，給人類生命和財產造成了巨大損失[29]，故針對局部沖突、恐怖襲擊、重大事故及災害等公共突發事件的應急醫學救援已經上升為世界各國的國家戰略[30]。應急醫學救援具有任務類型復雜、救援時間緊急、環境惡劣、救治對象多元等特點，僅靠人力進行處理效率低、準確度差，因此需要在救援行動中應用決策支持系統接收信息并處理大量數據。對于突發公共安全事故，秦偉等[31]通過結合地理信息系統獲取地理位置信息，運用基于圖像（人臉）的識別技術搜尋并采集傷員信息，輔助指揮員制訂包括災害特點、救援要求、藥品需求和設備需求在內的多維度的救援決策方案，有效提高了突發事故救援的科學性和效率。

海上搜救主要針對海上飛行事故、人員落水等突發情況，搜索海域廣、任務難度大。為提高傷員搜救效率和生還率，趙方捷等[32]研發了海上落水傷員搜救衛勤決策系統，與前端無人機搜救相結合，不僅可以快速發現落水傷員并掌握傷員生命體征，還可以規劃救援路徑、判定傷員傷情等級和確定攜行物資，輔助決策制訂海上搜救方案。

核生化突發事件污染范圍大、危害時間長、傷員傷情復雜、防護難度大，易造成嚴重的社會影響[33]，核生化事件后的緊急醫療救援也越來越受到各國政府的關注。賈繼民等[34]設計研究的化學恐怖襲擊三防醫學救援輔助決策系統通過分析現場探測數據、醫學救援信息和化學恐怖襲擊類型，輔助決策應急保障方案，有效縮短了應急響應時間，提升了衛生防疫工作人員的快速決策能力。姚樹森[35]設計的生物危害應急救援輔助決策系統針對7 種國際公認的生物戰劑的生物學特性及其氣溶膠的擴散衰減規律進行研究，通過錄入事件信息并建立危害評估模型，自動生成生物戰劑擴散地圖和醫學應急處置方案，有效降低了生物戰、生物恐怖、生物事故等原因造成的生物危害。

推進決策支持系統在應急醫學救援領域的開發與應用，可以為傷病員提供及時、有效的醫學救援，減輕各類突發事件對人民群眾身心健康和生命安全的危害，保障社會和諧穩定與經濟平穩發展。未來在我軍公共突發事件的演訓任務中可以加大決策支持系統的投入使用，來模擬真實場景、訓練戰救技能、檢驗響應速度，達到在演訓中升級改造、完善系統的目的，同時提升我軍應對突發事件的應急響應能力，以發揮決策支持系統的最大使用價值和使用效能。

3 決策支持系統目前存在的問題及未來應用展望

衛勤保障的主要工作是平時維護官兵健康以及戰時救治傷員，而新時期信息化條件下作戰模式的改變和殺傷效應的變化，對衛勤保障能力的要求越來越高，對機動衛勤人員素質的標準越來越高，對衛勤決策的精準性需求也越來越高。為響應未來高科技條件下聯合戰爭對我軍醫院機動衛勤分隊的保障提出的新要求,需加快推進我軍戰時信息化衛勤保障建設，提高戰時衛勤保障快速反應、快速機動、精確且優質保障的能力。

3.1 目前存在的問題

3.1.1 國內系統多且雜

目前國內衛勤決策支持系統多且雜，不同部門、軍兵種均開發各自的衛勤系統，分割現象嚴重，技術標準和數據標準不統一、不規范，導致系統數據無法互通，系統之間無法兼容。因此，在軍用衛勤決策支持系統的構建和應用上，應以統一技術規范、統一開發標準為基礎進行系統的總體設計，從而達到不同部門以及不同軍兵種之間數據的實時、快速、高效共享，實現系統間的無縫對接和操作，為戰時信息化衛勤決策提供有力支持。

3.1.2 系統科學性未知

國內決策支持系統的研發過程大多基于衛勤決策者的個人經驗或采取專家咨詢法構建模型算法，后將算法應用于決策支持系統中從而實現各種模塊功能。但大多數決策支持系統都缺少模型算法的驗證、系統應用研究及效果評價，導致系統的科學性、合理性、可信度無從考究，且推廣難度大。決策支持系統的研發目的是服務于實際工作，解決工作中的實際問題，使決策流程更加智能化、信息化，因此為了驗證系統的科學性、合理性，推廣系統應用，未來研發人員應在研發系統后進行科學、嚴謹的應用研究和效果評價，并在實際應用中改進系統缺點，升級、優化系統，驗證系統功能。

3.1.3 技術人才缺乏

由于專業限制，高新技術人員往往對軍事、衛勤和醫學領域不了解，而衛勤領域專家對于高新技術的專業知識認知不足，導致二者不能合理平衡。因此應將相關人員合理整合，加強對信息化衛勤建設的重視程度，注重技術人員的引進、保留與培養，保證軍隊信息化建設隊伍活力常駐。

3.1.4 系統使用率低

目前，國內開發的衛勤決策支持系統一部分是為了課題研發，一部分是部隊研制后配發，系統初期使用率較高，但后期卻沒有有效利用、及時維護和及時更新數據庫，同時存在未設專人保障、投入維護成本不足等問題，導致系統故障頻發，失去了使用價值。因此，下一步不僅要推進系統研發，還要注重系統后期的使用和維護，提升軟件系統的使用周期和實用價值，使系統能真正做到物盡其用，解決實際問題，成為指揮決策者的“左膀右臂”。

3.2 應用展望

3.2.1 加快高新技術融合

當前，信息技術飛速發展、遍地開花，如大數據、人工智能等熱門技術都在各行各業廣泛應用，我軍需順應信息技術發展趨勢，合理利用高新技術，加快多技術融合，推動我軍信息化衛勤建設飛速發展。在決策支持系統基礎上引入高新技術，如在衛勤訓練決策系統中引入虛擬現實技術，通過傳感器和模型進行實時操作，模擬動態復合傷情，還原復雜戰場環境；將智能機器人技術從實驗室轉移到戰場，開發戰傷救護、檢傷分類機器人，傷員通過佩戴傳感器實時同步生命體征，更加精確地進行智能決策，判定傷員傷情，實時分級救治及后送；運用無人機技術進行戰場搜救，通過地理信息系統進行地理定位并實時傳輸傷員數據，根據傷情等級和程度輔助決策傷員后送路線和救治優先順序，提升戰場搜救效率，降低傷員致殘率、致死率。多技術融合能有效發揮各技術的優勢，彌補短板，從而有效解決戰場中的實際問題，實現更精準、有效的衛勤保障。

3.2.2 加強多軍兵種聯合作戰、多樣化任務保障

隨著世界新軍事變革的發展，聯合作戰日趨整體化、立體化、機動化和信息化，這就要求諸軍兵種、多家單位全立體、全方位、全時辰協同作戰、協同保障。目前，國內開發的衛勤決策支持系統大多只針對單一兵種、同體系單位的指揮調度，而實際任務大多由多家單位聯合執行，救援力量多且來自不同單位，救援力量的部署情況及信息互不了解，缺少統一的指揮決策平臺。同時目前的衛勤決策支持系統大多適用于單一類型的衛勤保障任務，如衛生防疫保障輔助決策系統[36]、生物危害應急救援輔助決策系統[35]等，無法實現多樣化衛勤任務下的衛勤保障。因此，下一步需加強多軍兵種聯合指揮，建立不同軍兵種信息匯總渠道和機制，開發統一的指揮決策平臺，降低聯合指揮難度，提升衛勤決策效率。同時開發適應多樣化衛勤保障任務的決策支持系統，擴大保障任務種類及范圍，真正實現“一系統多用”，實現更多元、立體的衛勤保障。

3.2.3 加強聯合保障指揮

信息技術的迅速發展使戰爭的形態發生了深刻的變化，各種新概念武器的使用使傷情更加復雜，給戰傷救護帶來了新的挑戰。未來戰爭及各項救援任務的后方保障不僅要依靠軍事資源和軍事力量，還需依靠地方的支持和援助。目前的衛勤決策支持系統大多只專注于軍事資源和軍事力量的保障及調度，缺少軍地指揮調度及溝通平臺。因此，下一步應加強聯合保障指揮，加強軍地聯系，實現軍地優勢互補、雙向轉移和共同發展，充分發揮軍地資源共享的優勢，實現更全面、優質的衛勤保障。

4 結語

決策支持系統作為信息化條件下衛勤領域的重要組成部分，已成為世界各國的發展重點。決策支持系統的開發與應用不僅能有效提升軍隊決策質量和效率，輔助衛勤管理者指揮決策，更能提升我軍信息化建設水平。目前在信息化條件下衛勤領域中，決策支持系統已在軍隊指揮決策、醫療后送、衛勤訓練和應急醫學救援方面得到研究與應用，相信隨著決策支持系統的日益發展，必將在未來衛勤保障中發揮更加至關重要的作用。