基于協同熵三角模糊數的多層次醫院管理模型設計

郭海良

(寧夏大學 政法學院， 寧夏 銀川 750000)

0 引言

在醫院管理中經常強調使用科學管理理論和方法，因為它可以充分發揮整體協同運作的功能，從而可以全面檢查醫院資源規劃，如人員、材料和信息。這種檢查的主要目的是為病人提供優質的醫療服務，以滿足病人的需要。然而，醫療機構往往缺乏足夠的醫療資源，缺乏協同工作的分級，沒有明確的服務提供指南，這些都使得醫療衛生資源難以實現科學、合理、高效的利用[1-2]。

國家衛生服務的可持續發展以及醫院和醫療管理已得到廣泛研究。文獻[3]使用數據挖掘方法提取醫院信息系統中存儲的信息，并使用探索性數據分析技術和廣義線性模型優化醫院管理。文獻[4]將遺傳算法與二進制粒子群優化算法相結合，提出了一種RFID網絡布局方法，并對醫院管理信息傳輸網絡問題進行了優化研究。文獻[5]利用離散事件仿真模型、博弈論等研究工具對醫院之間救護車轉運問題進行了分析，結果表明，集中資源共享和協作對降低醫院救護車轉運次數有顯著影響。協同管理的管理過程研究是一個成熟的研究領域。文獻[6]基于對政府和援助組織之間的決策和協作關系進行研究，發現使用協作網絡進行協同管理可以通過有效利用應急資源提高應急管理效率。文獻[7]對一個多項目協同管理系統進行了全面的分析，并提出了利用多項目協同管理模型實現企業范圍內多項目協同管理的措施。文獻[8]構建了企業業務管理系統的協同性評價結構，并計算出各管理層次的協同熵、協同度、協同效率及生產效率,對各管理層次的協同指標及生產效率進行了分析。

盡管在大多數情況下已經進行了大量研究并在提高患者滿意度，提高醫院的運營效率和醫院管理創新方面做出了重大貢獻，但研究人員還是從理論或數據驅動的角度對醫院進行了獨立研究，發現醫院之間有效的協作管理問題尚未得到充分解決。基于此，本文在前人研究的基礎上，從協同管理的角度對醫院管理進行了分析，并引入協同熵理論，提出了基于協同熵的多層次醫院管理模型。

1 醫院協同管理分析

1.1 醫院層次結構分析

本文在對醫療服務進行研究的基礎上，建立了不同醫療機構的多層次醫療結構圖(圖1)、信息資源流程圖(圖2)和雙向轉診模式(圖3)，通過對這些醫療機構之間信息資源共享和協同管理現狀的檢查，確定多層次醫療服務協作和醫療資源共享的程度。多層醫療機構如圖1所示。

圖1 多層醫療機構

高級別醫療機構向低級別醫療機構提供信息資源和材料，低級別醫療機構向高級別醫療機構反饋信息。各級醫療機構之間存在信息反饋回路機制，有效促進醫療資源共享以及醫療服務的有序匯聚，如圖2所示。

圖2 信息資源流程圖

多層醫療服務的雙向轉診模式如圖3所示。

圖3 多層次醫療服務的雙向轉診模式

它的工作模式是融合更全面的服務模型和更加有序的醫療保健體系，從而幫助高級別醫療機構以更有效的方式發揮核心領導作用，其中涵蓋了一般醫療、康復、護理要求，實現各級醫療機構分工合作，促進醫療資源雙向合理流動。

1.2 醫院協同評價系統分解

本文在借鑒前人研究成果的基礎上，著重研究了醫療工作效率、成本效率和技術效率。為了提高醫療工作效率，醫療工作涉及到針對不同患者問題的廣泛醫療需求，各級醫療機構都需要通過建立相應的項目來提供適當的醫療援助。研究發現，盡管所有級別醫療機構的醫療計劃都受到諸如供應和信息類資源的影響[9-10]，但主要共享是在信息資料傳輸、醫療服務需求、診斷分析、醫療服務團隊建設、醫療保健服務計劃程序設計、醫療服務計劃評估、醫療服務協調和醫療信息反饋。

醫院成本效率水平是基于醫院財務數據所提供的研究目標。本文確定了包括預算績效、運營余額、庫存周轉控制、醫療供給控制、人員成本在內的指標體系來衡量醫院的成本協同效率[11-12]。在醫院技術效率層面，協同效率的評價指標有醫療資源供應、人力資源供應、科學醫療服務、醫院運營、醫院管理以及運行機制的制定。根據這些信息，開發了一個醫療機構協同效率評估系統。該系統反映了協調醫療服務的總體水平，從提供物質信息和已證實的需求到提供醫療服務，可以看出，各個階段之間存在著密切的互動聯系。因此，利用該指數的內在關系和指數與各個設計階段之間的關系，本文運用協同熵的概念，分析了不同醫療機構之間的協同水平和醫療管理工作[13]，如圖4所示。

圖4 醫療機構與協作指標

2 基于協同熵的醫院管理協同效率度量

2.1 協同熵度量模型

要正確評價各級醫療機構之間的協調與服務，幫助各醫療機構協調管理，為其提供參考工具，需要一個完善的系統。本文采用質量屋度量模型的協同熵部分[14]，因為它可以對醫療工作和協調管理作用進行準確詳細的分析。

熵能夠提供關于組織有序程度的有效信息度量[15]。在現代管理系統中，內部和外部環境總是在變化，這導致了信息不確定性的增加。這些不確定性可以用熵來描述。從耗散理論來看，熵的價值在于它有序地呈現信息的能力。熵值越大，混沌系統度越高，反之亦然。在本研究中，認為協調過程與系統的有序度相似，熵被用來衡量組織之間的有序度。因此，熵原理可以簡單地衡量醫療工作協調效率，熵值越小，說明管理協調系統越好[16]。

協同熵度量模型由醫療機構協調矩陣、指標協調矩陣和模糊矩陣組成,如圖5所示。

圖5 協同熵度量模型

在醫療機構協調矩陣與醫療工作協調矩陣之間，建立了比較矩陣。在模糊矩陣中，由于重點不同，醫療機構和醫療工作的加權結果也不同。因此，利用三角模糊函數構造關系矩陣，對醫療工作的相對重要性進行判斷，確定協調效率。wj(j=1,2,…,9)表示醫療過程的權重；μj(j=1,2,…,5)表示成本控制指標的權重;ρj(j=1,2,…,6)表示技術支持指標指標的權重;vi(i=1,2,…,4)表示分級醫療機構的相對權重。

本文選擇模糊模型進行指標數據處理的主要原因是多層次的醫療協同作用評價存在一定的模糊性[17]，難以對指標數據進行全面的客觀定義和量化。同時，通過計算指標權重來確定評價體系的重要性，可以看出定量描述體系特征的優點[18]。

2.2 基于協同熵的醫院管理協同熵度量

2.2.1 醫療機構和醫療工作階段重要參數計算

(1)

(2)

2.2.2 醫院管理協同熵計算

醫療機構與各個醫療管理工作階段之間的系統關系和協同作用，體現了內部互動的協同作用。然后建立一個協作影響矩陣，該矩陣反映了各個工作階段與醫療機構之間的關系，如式(3)。

(3)

設醫療機構Mi已經建立了j個工作階段，則Xijq表示醫療機構Mi工作階段數j的完全協作狀態；Xijf表示醫療機構Mi工作階段數j的非協作狀態；工作階段總數為Xij=Xijq+Xijf，多層級協同醫院管理的熵計算為式(4)。

(4)

非協作熵的多級醫院管理方程為式(5)。

(5)

因此，可以確定同級別醫院管理要素的協同度CD，如式(6)。

(6)

式中，maxHijq表示相同級別的醫院管理元素的最大協作熵。

協作效率EF可以表示為式(7)。

(7)

各級醫院管理要素的綜合協同熵B為式(8)。

B=∑μiHij

(8)

式中，μi表示醫院協作管理中每個元素的重要性。

3 案例應用分析

3.1 醫院管理參數計算

選取某市多層級醫療機構作為研究對象。針對模糊三角計算原理，邀請了四個醫療機構層次的四位專家，并對醫療機構層次以及各個醫療和管理工作階段的重要性進行了評分。四名專家均有10年以上的醫療工作經驗，均來自大型三級甲等醫院，從事醫療資源調度或醫院運營管理工作5年以上。他們都對醫院的運營資源管理有深入的了解，并發表了許多文章，這意味著他們有豐富的經驗，能夠為多級醫院管理制定評分矩陣評估評分。對于一、二級醫院和社區衛生服務中心，要求兩名具有醫學臨床工作經驗的專家協助研究，這意味著對醫療中心內某些醫療工作的評價矩陣的制定具有一定的客觀性。由于計算量過大，以大型三級甲等醫院為例，計算各醫療工作階段的得分。基準測試結果如下。

D1=

按A2、A3、A4不同醫療機構等級，依次獲得各醫療過程階段的評價得分以及成本效率、技術效率指標的評價得分(數據量較大，此處未一一列出)。

3.2 結果分析

根據以上方法，得到協同度與協同效率的綜合比較，如表1所示。

表1 協同度、協同效率比較

從表1可以看出，從協同效率的角度來看，各級醫院之間的協同效率、醫療工作之間的協同效率、醫院與醫療工作之間的整體協同效率都在40%—60%之間。這說明綜合協同效率處于中等水平，各管理要素之間的協同管理仍有改進的空間。因此，醫院需要實施必要的措施來改善各要素之間的管理，提高醫院管理作用的協調性。醫療機構與醫療費用、醫療技術工作之間的協同效率在50%—90%之間，說明醫療機構在成本控制和技術支持方面具有較好的水平。從整體協同度CD來看，醫療機構層次越低，協調程度越高，這主要是由于低層次醫療機構所能獲得的資源信息有限。因此，低層次醫療機構向高層次醫療機構尋求醫療資源，這表明低層次醫療機構之間的聯系頻繁，協調程度高；醫療機構的水平越高，則管理水平越高，設施越完善，醫療工作計劃就越強，醫療機構和醫療工作階段的協同作用就越高。相反，醫療機構水平越低，醫療工作計劃階段越弱，醫院與醫療工作的協同作用越低。進一步對醫療機構層級和各個醫療工作階段的協同計算結果進行分解，如圖6—圖9所示。

圖6 醫療機構內部協同效率圖

圖7 醫療機構與流程協作圖

圖8 醫療機構與成本控制協作圖

在圖6中，一級醫療機構的協同效率波動不大，范圍僅為0.50—0.62，說明醫療機構之間的差異并不大。然而，在二級和三級醫療機構方面，社區衛生服務中心與第二級機構以及第三級醫療機構之間的協作效率很高。通過對一級、二級和三級醫療機構的比較，可以得出結論，低層次醫療機構的協同效率要高于高層次醫療機構。在圖7中，總體來看，醫療工作內部協同效率曲線波動較小，不同工作階段的協同效率較好，說明醫療機構規劃良好，各個醫療工作階段的收斂性較好。然而,從醫療機構和醫療工作的協同效率曲線可以看出，高水平的醫療機構有較好的工作互操作性。從圖8和圖9中可以直觀地觀察到，高層的醫療機構在成本控制和技術支持方面具有更高的協作效率。

圖9 醫療機構與技術支持協作圖

4 總結

要不斷完善醫院管理，加強協調，提高醫療服務水平，促進醫療資源合理流動，建立了基于協同熵的多層次醫院管理模型，綜合分析了不同醫療機構層級與不同醫療工作階段之間的協同關系，由此闡明醫院管理各要素之間的內在協同作用，評估醫院的協作管理作用，并促進醫療資源的流通。通過分析得出以下結論。

(1) 利用協同熵原理，將醫院協同管理要素的定性分析轉化為定量計算，建立了醫院管理評價模型，為醫院管理協同評價和優化提供了一種新方法。

(2) 使用協作計算原理,對醫院管理進行了有效評估,合理地分析了多級醫療機構與醫療工作之間的協同作用，使用協同熵的概念更有效地反映了醫院各個要素之間的管理協同作用。

(3) 各醫院管理要素的整體協調度和協作效率的分析與各要素間結果的詳細分析相吻合，表明基于協同熵的多層次醫院管理模型的評價結果具有較好的一致性，與傳統的定性分析相比，協作熵原理的有效性更高，從而為醫院管理協作研究提供了更具說服力的依據。