基于智能倉儲與調配管理系統(tǒng)的醫(yī)用耗材精細化管理

嚴娟

（達州市中心醫(yī)院，四川 達州 635000）

1 引言

在我國醫(yī)療改革持續(xù)深化的過程中，智慧醫(yī)院已然成為當前醫(yī)院建設的主要目標，同時也對醫(yī)用耗材的精細化管理提出了更高的要求，因此傳統(tǒng)的倉儲模式與調配管理亟需得到有效的優(yōu)化[1]。醫(yī)院中所囊括的各類實驗標本、藥品試劑、消毒器械、醫(yī)用耗材等醫(yī)用物資，需要得到自動化與智能化的倉儲管理，以便智慧醫(yī)院流程效能的提升[2]。在醫(yī)院日常開展教學實驗與臨床診療的過程中，均需使用大量的醫(yī)用耗材，故實現(xiàn)醫(yī)用耗材的精細化管理、保證醫(yī)用耗材的正常流動極為關鍵。傳統(tǒng)的醫(yī)用耗材倉儲管理模式通常以人力資源為主，這對管理效率與精度均存在一定的影響[3]。有鑒于此，本課題將采用智能倉儲與調配管理系統(tǒng)，以期優(yōu)化醫(yī)用耗材的管理模式，提升管理的有效性與合理性，使得醫(yī)院的正常運轉與經(jīng)營有所保障。

2 基于智能倉儲與調配管理的醫(yī)用耗材精細化管理模式

2.1 醫(yī)院醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)架構

醫(yī)院在日常運營過程中，使用的醫(yī)用耗材種類較多，數(shù)量較大，往往會應用一個較為全面的醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)，對相關數(shù)據(jù)信息進行整理與分析。當前傳統(tǒng)的醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)缺乏健全性，僅能實現(xiàn)部分基本功能，如醫(yī)用耗材的入庫與出庫、科室領用、財務結算等等[4-5]。然而上述功能無法助力于實現(xiàn)醫(yī)用耗材的精細化管理，難以對各項醫(yī)用耗材的實際收費情況等進行有效的監(jiān)管，其中尤以低值醫(yī)用耗材的管理為主，其流程如圖1所示。

圖1 醫(yī)院現(xiàn)行醫(yī)用耗材管理流程示意圖

圖1 中呈現(xiàn)了當前醫(yī)院應用的低值醫(yī)用耗材的管理流程，該流程主要分為三個步驟。首先需要院內所有病區(qū)對自身低值醫(yī)用耗材的需求情況與余量進行統(tǒng)計，結合病區(qū)情況來確定領用量，即可發(fā)出相應的領用申請[6]。隨后則由院內的物流中心審核病區(qū)所發(fā)出的領用申請，若庫房中的低值醫(yī)用耗材余量可滿足病區(qū)領用申請的要求，即可按照交付申請、收集出庫單、計算成本等程序進行耗材的派發(fā)；若庫房耗材余量無法滿足申請要求，則需向耗材供應商發(fā)送采購訂單[7]。最后，供應商按照采購訂單進行備貨與配送，低值醫(yī)用耗材經(jīng)由庫管人員驗收后，財務部完成付款操作。該流程過于繁瑣，難以保證相關醫(yī)用耗材管理的有效性與及時性。基于此，此次課題設計了醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)架構，詳見圖2。

圖2 面向精細化管理的醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)架構

通過圖2可知，在該系統(tǒng)架構中，主要囊括6個不同的層次。感知層作為整個系統(tǒng)架構中用以獲取醫(yī)用耗材信息的基礎，其中包含了溫度傳感器、濕度傳感器、射頻識別技術（Radio Frequency Identification , RFID）讀寫器等[8]。支撐層是指為信息系統(tǒng)的開發(fā)運維提供支撐的軟件條件與硬件條件的總稱。資源層，主要是指不同類型的數(shù)據(jù)資源，如耗材數(shù)據(jù)庫等，能夠幫助實現(xiàn)信息系統(tǒng)的有效管理[9]。基礎構件層，主要劃分為三個組成部分，即系統(tǒng)構件、模型應用、大數(shù)據(jù)處理。平臺服務層包含高級服務與業(yè)務服務，前者主要是指耗材的供應、管理、需求預測等；后者則包含院內物流的精細化管理、醫(yī)用耗材的供應采購平臺等內容。用戶層面向五個主要的最終用戶服務。

2.2 融合三次指數(shù)平滑預測法的智能倉儲模型構建

醫(yī)用耗材庫存管理的合理性與高效性，對醫(yī)院的正常運作起著決定性的作用。庫存需要耗費大量的人力成本與倉儲成本，還會產生醫(yī)院資金占用的機會成本。盡管如此，為了規(guī)避醫(yī)用耗材出現(xiàn)短缺的風險、維護醫(yī)院的正常經(jīng)營，醫(yī)用耗材庫存管理不可或缺。通常情況下，對醫(yī)用耗材進行需求預測的模型具有一定的豐富性與多樣性，主要包含移動平均法、灰色預測分析、線性回歸分析等，然而醫(yī)用耗材的需求變化往往表現(xiàn)出一定的非線性趨勢，且具有顯著的波動性，因此使得對醫(yī)用耗材進行預測的難度有所增大[10-11]。區(qū)別于常用的需求預測分析模型，三次指數(shù)平滑預測法能夠將預測對象的歷史數(shù)據(jù)作為參考，忽略其中存在的影響因子，準確地對未來的變化趨勢進行預測。該種預測方法首先需要對預測對象的原始序列進行設定，令其為y1,y2,y3,…,yt，且t時刻的指數(shù)平滑值為，故可得到在t時刻下的一次指數(shù)平滑值，如式(1)所示。

式(1)中，α表示平滑系數(shù)，且α的取值范圍為[0,1]，其取值越大，表示對新數(shù)據(jù)的重視程度越高，所獲取的預測結果將具有更高的靈敏度。根據(jù)式(1)可知，原始序列值yt,yt-1,yt-2的權重分別為α,(1-α),α(1-α)2，故在對預測對象進行預測時，與當前時刻距離越遠的歷史數(shù)據(jù)，其產生的影響越小。對式(1)進行變換可得式(2)。

據(jù)此可獲取到相應的預測公式，如式(3)所示。

由于采用一次指數(shù)平滑法進行預測所獲取到結果的準確性較差，且預測對象的時間序列變動會存在非線性的情況，因此需要對預測方法進行一定的優(yōu)化處理，旨在提高其預測準確性，三次指數(shù)平滑值詳見式(4)。

對應的預測模型如式(5)所示。

在式(5)中，at、bt、ct分別表示預測系數(shù)，T表示預測超前期數(shù)。

2.3 智能倉儲與調配管理系統(tǒng)構建

傳統(tǒng)的倉儲管理多為人工模式，所有醫(yī)用耗材的存放、提取、清點、統(tǒng)計等均會在一定程度上受到人為因素的影響，造成倉儲管理的效率低下、缺乏實時性與便利性。在此次課題中，根據(jù)三次指數(shù)平滑預測的方式，構建智能倉儲與調配管理系統(tǒng)，主要從五個方面著手。首先利用智能倉儲與調配管理系統(tǒng)中的物資管理結構，對所有醫(yī)用耗材的包裝名稱作為唯一的檢索標準，消除傳統(tǒng)管理模式中醫(yī)用耗材自定義稱謂的影響。隨后則開發(fā)設計了智能化的醫(yī)用耗材揀選系統(tǒng)，其框架圖如圖3所示。

圖3中呈現(xiàn)出該揀選系統(tǒng)基于控制器局域網(wǎng)絡（Controller Area Network , CAN）總線結構，且將指示燈光模塊等不同功能的構件連接至CAN上，借助交換機及相關數(shù)據(jù)庫，完成有效的信息交互[12]。在實際的應用過程中，該系統(tǒng)可為所有醫(yī)用耗材分配與其相對應的電子標簽，用以清晰地顯示其包裝名、規(guī)格、庫存余量等信息。第三個方面主要是指在醫(yī)用耗材在入庫的時候，系統(tǒng)將根據(jù)醫(yī)用耗材訂單，點亮對應醫(yī)用耗材所在貨架的指示燈，便于庫存管理人員及時取出訂單中所包含的醫(yī)用耗材；在核對無誤后完成入庫，并對倉儲數(shù)據(jù)進行相應增加。在第四個方面中，主要由智能醫(yī)用耗材稱重計數(shù)系統(tǒng)承擔倉儲管理的職責，其結構詳見圖4。

圖3 智能醫(yī)用耗材揀選系統(tǒng)的框架結構

通過圖4可知，在申請通過后領用相應的醫(yī)用耗材時，對應的醫(yī)用耗材均會由該稱重計數(shù)系統(tǒng)進行核驗，在壓力傳感器與稱重基座的共同作用下，系統(tǒng)可獲取到醫(yī)用耗材的實際取用數(shù)量；隨后通過專門的網(wǎng)絡接口，將智能醫(yī)用耗材稱重計數(shù)系統(tǒng)與醫(yī)院的庫存管理系統(tǒng)進行連接，最終達到數(shù)據(jù)交互的目的。第五個方面主要是指在每次定期進行盤點的過程中，首先點亮所有的電子標簽指示燈，完成某類醫(yī)用耗材的盤點時，即刻關閉該耗材所在的指示燈，避免盤點過程中出現(xiàn)重復或遺漏的現(xiàn)象。

圖4 智能醫(yī)用耗材稱重計數(shù)系統(tǒng)的框架結構

3 智能倉儲與調配管理系統(tǒng)在醫(yī)用耗材精細化管理中的應用效果

3.1 醫(yī)用耗材智能倉儲與調配管理的預測結果

在此次課題中，針對某醫(yī)院低值醫(yī)用耗材的庫存原始數(shù)據(jù)，采用本課題所提出的預測模型對其進行驗證。選擇2020年1月至12月無菌注射器的使用量作為預測參考，根據(jù)無菌注射器每個月用量的變化規(guī)律，對其未來需求進行預測。為確保預測結果的準確性，首先選擇不同取值的α進行試算，其結果詳見圖5。

圖5 不同α 取值條件下實際用量與預測值的比較結果

據(jù)圖5可知，要保證該低值醫(yī)用耗材的實際用量與預測值之間的誤差最小，α的取值應確定為0.4，即平滑系數(shù)的實際應用值為0.4；隨后結合式(1)至式(5)，并將T值定為1，即可求解出相應的醫(yī)用耗材預測值；最后以2020年部分月份醫(yī)用耗材的預測值與實際用量作為基本數(shù)據(jù)，求取二者之間的平均誤差，其結果如表1所示。

通過觀察表1可以看出，采用一次指數(shù)平滑預測法對醫(yī)用耗材數(shù)據(jù)進行預測，所獲取到的預測值與耗材實際用量之間的相對誤差為0.18；而三次指數(shù)平滑預測值與實際用量間的相對誤差較低，僅為0.15。因此三次指數(shù)平滑法的預測準確性更強，可更好地反映醫(yī)用耗材的實際情況，且為了保證醫(yī)用耗材的安全供應量，還應當在實際的預測過程中，將所獲取到的醫(yī)用耗材預測值乘以一個安全系數(shù)，確保醫(yī)用耗材的存儲量可完全滿足醫(yī)院日常使用的需求。

表1 一次指數(shù)平滑法與三次指數(shù)平滑法預測值及相對誤差比較結果

3.2 智能倉儲與調配管理系統(tǒng)的應用成效

此次課題采用三次指數(shù)平滑預測法，針對醫(yī)用耗材的入庫、領用、統(tǒng)計、預測等均進行了一定的優(yōu)化，取得了較好的應用成效。為了直觀地看到在該系統(tǒng)應用前后的管理效果，對所有對比項目的管理效果均進行了量化處理，對智能倉儲與調配管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)管理系統(tǒng)所包含的各項比較項目進行評價，若應用效果較差，酌情給予0～3 分；若應用效果一般，酌情給予4～7分；若系統(tǒng)的應用管理效果較好或極好，則打出8～10 分的分數(shù)。選擇50 名管理工作人員進行評分，取平均值進行比較。以10分為滿分，對比結果如表2所示。

表2 系統(tǒng)在應用前后的量化評價結果比較

觀察表2可知，在操作方式、監(jiān)管來源、數(shù)據(jù)信息化程度等方面的比較中，智能倉儲與調配管理系統(tǒng)的量化評價結果較優(yōu)，其各項指標的量化評價得分均保持在8.50 以上，顯著高于傳統(tǒng)人工管理系統(tǒng)。在操作方式方面，所有醫(yī)用耗材的入庫、出庫、盤點等流程均采用智能化的處理技術，極大地提高了倉儲管理的效率，擺脫了傳統(tǒng)人工管理系統(tǒng)中的人工配單、查找、盤點等繁瑣流程。在準確程度方面，智能倉儲與調配管理系統(tǒng)采用智能化的數(shù)據(jù)處理方式，有效規(guī)避了由人工隨意性等因素造成的誤差風險。這顯示出基于智能倉儲與調配管理系統(tǒng)的醫(yī)用耗材管理具有一定的優(yōu)越性，能夠提高管理的精細化程度與有效性，助力于醫(yī)院的正常經(jīng)營。

4 結語

隨著現(xiàn)代醫(yī)院的持續(xù)發(fā)展，醫(yī)用耗材的使用、管理等日漸復雜。為了實現(xiàn)對醫(yī)用耗材的精細化管理，此次課題采用基于三次平滑指數(shù)法的智能倉儲與調配管理系統(tǒng)，對醫(yī)用耗材的入庫、出庫、需求預測等管理項目進行了有效的優(yōu)化。結果顯示，將智能倉儲與調配管理系統(tǒng)應用至醫(yī)用耗材管理中，能夠有效提高預測精度與管理效率，該系統(tǒng)應用效果的量化評價得分均值為8.86，顯著高于傳統(tǒng)人工管理系統(tǒng)量化評價得分均值，后者僅為6.10。這顯示出基于智能倉儲與調配管理系統(tǒng)的醫(yī)用耗材管理可達到精細化管理的目標，可在現(xiàn)代醫(yī)療發(fā)展中發(fā)揮積極作用。但本課題實驗數(shù)據(jù)來源僅為一家醫(yī)院，全面性有所欠缺，未來將加以改進。