基于設備經濟壽命的醫療設備維修策略研究

楊林，王菁菁，胡海洋，陸陽，林小波

（蘇州大學附屬第一醫院，江蘇 蘇州 215000）

醫療設備作為最能體現當前生物醫藥、電子工程、機械等前沿學科發展水平的載體之一，逐漸成為醫院開展醫療、教學及科研等工作的物質基礎，同時也是醫院現代化水平的重要標志。隨著醫療設備的飛速發展，現代化醫院尤其是大型三甲醫院的醫療設備資產總額也在不斷增加，醫療設備的維修維護費用也日益增長。近年來，醫院的醫療設備數量、種類的增速過快，以往的管理模式及維修策略選擇的弊端開始暴露，探索新的醫療設備維修管理方法勢在必行。

1 醫療設備經濟壽命模型原理及方法

1.1 醫療設備經濟壽命的概念

設備的經濟壽命，又稱設備最佳經濟使用年限，它與有形磨損和無形磨損均有關。具體為設備從投入使用開始，到因繼續使用在經濟上不合理而被更新所經歷的時間。它是從費用的角度（即經濟觀點或者成本觀點）確定設備更新的最佳時刻，本質上就是在設備的自然壽命和技術壽命內，在滿足經濟效益最大化或經濟效益超過某一設定目標的條件下，其還應該繼續使用（維護）的時間。

1.2 設備經濟壽命模型

本文從設備經濟壽命的視角，以年均總成本費用AC最小為目標函數對醫療設備維修策略進行分析和研究。一臺醫療設備的年均總成本費用AC主要由3個部分組成：

（1）年均運行費用OC。主要由能耗成本、維護成本、定期檢修成本等構成，會隨者設備服役時間增加而增加，故在此將年劣化值看作是等額的，則年均運行成本OC為：

其中，C0是基礎運行成本，α是等額劣化值。

（2）年均設備購買費用IC。年均設備購買費用會隨設備服役時間的增加而減小，則年均設備購買費用為：

其中，K0是設備原值，KLn是第n年的設備殘值。

（3）年均故障損失費用FC。年均故障損失費用是因設備發生故障而對醫院科室正常運作產生的不良影響，導致經濟損失。因此，年均故障損失費用FC與設備保持運作量和設備的故障率有關：

其中，Q是設備保持運作量，T是運作時間，f是設備故障發生頻率，CP是單位時間的折舊費用，Cf是設備故障的平均維修費用。

故，如果忽略資金時間價值，年均總成本費用AC為：AC=OC+IC+FC。如果加入資金時間價值，以i為年利率，年均總成本費用AC為：

其中，n是設備服役年限，有n≥1。A是年等效價值，P是現值。設備的經濟壽命是能夠使AC取最小值的n*，即：

所以，最小年均總成本費用ACmin為：

從設備經濟壽命原理的角度考慮，判斷一臺醫療設備是否具備維修價值的標準是經濟壽命，當該設備超出其經濟壽命，則采取更換策略；否則，應繼續比較設備年均總成本費用的最小值（ACmin）來確定具體的維修策略。

當設備未超過經濟壽命的情況時，則需要更換設備，否則，設備應采取維修的處理方式。當設備確定要維修時，需要根據計算各個維修方式的值，最終選取AC值最小的維修方式作為最終的選擇。

2 算例分析

2.1 設備維修、更換算例

表1是兩組關于判斷醫療設備是否需要更換的典型數據，設備1和設備2均在醫院運行5年以上。

表1 2臺醫療設備維修策略經濟型分析

根據表格數據，通過公式（5）計算可以得出設備1的經濟壽命n*為9年，最小年總成本費用ACmin約為6.5萬元，結合其運行了6年，小于經濟壽命n*的9年，所以該設備不需要更換。維修后的設備年均最小總成本費用ACrpmin為61506元，滿足ACrpmin＜ACmin的條件，由于該設備仍具有維修價值且維修成本較低，故根據對設備1的分析，應采取維修的方案更合理。

同理，對于設備2，我們可以得出該設備的經濟壽命n*為11年，最小年總成本費用ACmin約為23769元，結合其運行年限為10年，小于經濟壽命n*的11年，此時結論為應采取維修方案。又因維修后的設備年均最小總成本費用ACrpmin為26193元，高于最小年總成本費用ACmin，該設備的維修成本較高，維修后的設備難以達到較好水平，使得維修后的設備處在高運行風險的同時又不具備較高的經濟效益，故設備2的最終方案應是更換。

單一的分析結果并不能最終決定維修策略，更多仍是從維修后的經濟效益、維修成本等方面具體分析。由于多數醫療設備的價格較高，導致醫療設備的購置成本遠高于維修成本，所以設備更換的策略一般不會優先考慮。只有在維修后的設備無法達到故障前的水平，且因此造成的運行風險遠高于經濟效益以及購置新設備成本時，才優先考慮更換策略。

2.2 設備維修策略選擇算例

一臺醫療設備在整個生命周期內的維修方式并不是一成不變的，而是根據具體情況傾向于選擇低成本、高效率的維修方式。表2是某超聲設備在多種維修方式下的相關數據。

表2 某超聲設備的維修策略分析

表中列舉了某超聲設備在10年使用年限內，常見的4種維修方式以及1種“合理模式”在設備經濟壽命模型下的分析數據。其中，“當前模式”是指我院當前醫院設備所采取的混合型維修模式。由于在簽訂設備采購合同時會包含設備原廠保修協議，所以設備投入使用的前3年基本會采取“原廠保修”的方式。而原廠保修到期后，考慮到原廠保修的價格普遍較高且多數第三方服務方具備提供與原廠匹配服務質量的能力，綜合維修成本、停工成本等因素選擇第三方的報修服務。設備服役年限超過7年后，由于配件老化、停工成本的劇增，設備進入更換前的緩沖期，選擇醫院自修的方式。這是目前多數醫院采用的維修方式。

根據公式（5）計算可以得出，采取各個維修方式的維修后設備年均總成本費用ACrp依次為26.6、26.45、38、35.82和24.15。其中，ACrp最低的“合理模式”是根據設備經濟壽命以及設備運行情況制定的理想醫療設備維修策略。醫療設備在裝機使用初期，設備的故障率較低，采取醫院自修的方式往往更加合理，而設備運行中期理論上是故障的高發期，故此時采取廠家保修的方式能收到更好的維修效果。同樣，設備使用后期，采取醫院自修的維修方式更符合實際情況。

3 結語

本文從設備經濟壽命的角度出發，通過對醫療設備維修策略的制定方法進行經濟性分析，形成了一套關于制定醫療設備維修策略的理論框架。通過兩項經典算例驗證了該理論框架的準確性和合理性，同時也驗證了一種理想維修策略的合理性。但由于在理論框架內沒有考慮設備故障概率和設備折舊劣化等因素，該理論模型的在精確性和全面性等方面仍有較大的提升空間。