决策支持系统在信息化条件下卫勤领域的应用综述

刁子晏，章 洁，毛亚詹，徐 月，桂 婧，皮红英

（1.解放军医学院，北京 100853；2.解放军总医院卫勤训练中心，北京 100853；3.北部战区空军医院，沈阳 110042；4.解放军总医院第六医学中心护理部，北京 100048；5.武警特色医学中心研究部，天津 300162）

0 引言

近年来，随着信息技术和装备水平的不断发展和进步，战争模式正在由传统的机械化逐步向信息化转变。决策是军队战时卫勤保障的核心任务，决策指挥理论和技术已得到长足发展，决策模式也逐渐从以卫勤指挥员个人能力和经验为主转化为依托有效的决策支持手段。决策支持系统（decision support system，DSS）作为一种可靠的决策支持手段，目前在医疗卫生[1]、企业管理[2]、灾害救援[3]、资源调度[4]、环境治理[5]和军事卫勤等领域都得以广泛应用。本文对国内外决策支持系统在信息化条件下卫勤领域的应用进行综述，旨在为我军卫勤信息化建设提供借鉴以及探索未来可发展方向提供思路。

1 决策支持系统的概念

决策支持系统的概念最早由美国麻省理工学院的Keen 等于20 世纪70 年代提出，其主要目的是通过建立各类决策支持模型和方法库提高决策者调用资源和运用工具的能力，从而提高决策效率和决策水平[6]。决策支持系统运用数据库、模型库、知识库、方法库及人机交互系统解决半结构化和非结构化的问题，协助决策者分析问题，探索决策方法，进行方案评价、方案制订和方案选优。决策支持系统比较典型的结构是四库三功能结构形式，如图1 所示。

2 决策支持系统在信息化条件下卫勤领域的应用

信息化联合作战是未来战争的必然模式，信息技术的迅速发展使战争的形态发生了深刻变化，决策模式也随之发生变化。卫勤信息化可使卫勤决策更加准确、保障更加及时，能够有效提升综合保障能力和部队战斗力。决策支持系统作为信息化建设的一项重要技术手段，在战时卫勤保障领域等方面得到了一定程度的研究与应用。

图1 决策支持系统的四库三功能结构形式

2.1 指挥决策

信息化条件下现代战争是海、陆、空、天、电磁、网络全方位一体的战争，作战形式多样，作战地理环境复杂，战场转换迅速、频繁，这就要求卫勤指挥人员在战场海量的信息流中提取有效信息，准确进行任务分析下达、卫勤力量部署、减员估计等指挥决策工作。目前国内的卫勤力量抽组主要采用“预编预任”模式，卫勤保障人员平时归属于后方医院，一旦需要立即抽组并执行任务，卫勤决策往往依靠决策者个人经验，决策主观性强，且对决策者能力要求较高，决策者的能力、经验不足时易影响决策效率与质量。信息化指挥决策支持系统的开发和应用能够为指挥员提供实用性、可视化的辅助决策工具，在武警[7]、雷达兵[8]、原炮兵[9]等军兵种作战部署指挥以及联合保障指挥[10]方面也得以应用，能有效缩短指挥员应急决策时间，切实提升指挥决策效率。

2.1.1 卫勤力量应急抽组

传统的卫勤力量抽组是由指挥员通过分析任务性质确定人员需求，但指挥员无法准确了解及精准匹配岗位需求与人员能力素质，因此应用决策支持系统能在一定程度上辅助指挥员确定抽组方案。Korkmaz 等[11]研制了军事人员调配决策支持系统，基于层次分析法和双边匹配原则，从岗位需求和人员能力2 个方面进行人岗匹配，实现了人岗匹配最优化。军事人员可通过该系统实现岗位轮换，从而获得有助于军事生涯发展所需的多种技能；同时该系统考虑到人员对于工作岗位的喜好因素，在一定程度上可以鼓舞士气、提高人员工作积极性。杨国士等[12]构建了应急抽组决策系统和抽组评估系统，采用专家咨询法对突发事件与机动卫勤力量之间的距离远近和性质符合程度赋值并构建数学模型，按照总分进行排序最终确定抽组的机动卫勤力量。该系统可在模拟训练中模拟多种突发事件，通过计算机比较抽组方案与最优方案之间的相似度实现抽组评估，从而培养卫勤指挥干部。但由于上述模型构建时间较早，只考虑到地图上的直线距离，未考虑到实地地形地貌，同时纳入的抽组评估因素较少，算法有待进一步补充完善。而张义等[13]后期设计并研发了卫勤力量优化部署决策支持系统，该系统以平战时管理结合为主线，平时着眼于卫勤力量的标准化，进行数据统计分析，战时着重不确定条件下卫勤力量快速抽组问题，并与地理信息系统相结合，将实地地形考虑在内，解决了仅在地图上“纸上谈兵”的问题，推动了平战时卫勤管理顺利切换以及卫勤力量优化部署更加合理化、智能化。

2.1.2 卫勤力量需求、减员数测算

通过电子医疗文书分析战场数据、武器装备情况及伤员伤情，可以测算减员量以及卫生资源、卫勤力量的需求量，从而对战场进行精准保障。美军研发了卫勤C4I 系统，大大提高了伤病员救治的效率与卫勤组织指挥的科学性[14]；同时建立了VIReC 信息中心，利用系统数据库及相关模型进行减员预估[15]。张鹭鹭等[16]通过自回归整数移动平均模型-神经网络模型（autoregressive integrated moving average-back propagation，ARIMA-BP）回顾性分析了7 次重大灾害事件的物资、人力等情况，预测并得出了不同等级灾难中卫勤人力、药材储备下限，有助于部队在日常做好卫勤储备工作，在应对突发事件时提高应急反应能力。

2.2 医疗后送

医疗后送是指战时对伤病员实施分级救治与后送的活动，主要工作包括伤员搜救、伤病员分类和伤病员分级救治等[17]。一个完整的医疗后送体系包括强大的现场急救技术、立体的医疗后送网络、灵活的医疗后送阶梯和高机动的医疗后送力量。医疗后送对于降低作战部队的伤残率、死亡率和维持保障部队持久战斗力起着至关重要的作用。传统的医疗后送由军医检伤分类、判定伤情等级和救治次序，由卫勤决策者手动规划医疗后送路线，决策效率低、耗费时间长，易耽误伤病员的最佳救治时机。

Bastian 等[18]提出了一种基于地理空间来计算无障碍范围环的算法，并应用于医疗后送覆盖可视化和医疗规划决策支持。该算法可实现空中可视化医疗后送，显示在既定时间内可到达的区域范围，有助于决策者更形象、直观地规划后送路线，切实提高了其实时战场态势感知能力。马建威等[17]设计的战时医疗后送决策支持系统通过伤病员佩戴的可穿戴设备采集其生命体征并快速评估伤情，通过电子医疗文书实现伤病员信息流转，智能测算运力需求并规划后送策略，从而实现了伤病员后送、伤病员信息管理、医疗后送组织指挥和医疗后送模拟训练功能一体化，切实提高了后送决策的效率和准确性。该系统通过结合历史战创伤数据及卫生减员时空分布，分析伤病员生命体征数据及医疗数据，构建了伤病员的当前状态生存预测模型，能有效预测伤病员生命体征变化趋势，切实解决医疗后送优先级的难点问题。受伤后的1 h 被称作“黄金1 h”，而受伤后的前几分钟更加宝贵，被称作“白金时间”[19-20]，这就证实了快速、完善的医疗紧急救援和转运后送体系对于提高战伤救治成功率的重要性。为实现最短或最佳后送路径选择、使伤病员在实施抢救的黄金时间内能被及时送达救治机构的辅助决策功能，戴阳等[21]通过Outofkilter 算法构建了一种线性规划模型并成功应用于卫勤保障辅助决策系统的医疗后送子系统。该系统可在数字地图上智能生成路线图，并具备紧急处理问题的功能，如突遇道路损毁或道路无法通行时，可重新规划行进路线，生成备选方案，有效解决了方案单一、无法灵活切换方案的问题。

2.3 物资保障

现代化战争对物资保障依赖性越来越大，使得物资保障越来越成为军队战斗力的重要影响因素。物资保障作为军事卫勤的中心工作，作用在于运用物质力量和技术手段，及时、准确地保障武装力量作战、建设的需要，巩固和提高部队战斗力，保证各项军事任务的顺利开展。信息化战争中，卫生资源种类多、数量大，如何能准确掌握各级人员、物资、装备的数量及质量，做到合理分配保障范围，精确、及时、定点保障，是信息化后勤保障亟待解决的问题。

Sloane 等[22]通过联合医疗资产（joint medical asset repository，JMAR）开发了JED（IJMAR executive dashboard initiative）商业智能系统，实现医疗资源库存精确化并按需合理分配给军人、退伍军人等，有效减少了医疗资源的浪费，实现了信息化、精准化的军事医疗资源物流管理。Bastian[23]提出了一种资源配置优化模型，并应用美国医疗保健系统中陆军医院的数据验证了其如何在军队健康系统等大型医疗系统中有效平衡和重新分配医疗资源，为卫生管理者和政策制订者提供了一种有效的辅助决策工具。刘源等[24]设计的军队药材联勤保障决策支持系统通过构建模型库、方法库、预案库和人机对话系统，实现了应急药材仓库选址、战时药材调度和药材保障方案生成的辅助决策，推动了战时我军药材精准、高效、信息化的保障。为实现血液采集、管理、输送、配置、质量分析等血液管理信息化、一体化，为伤病员的医疗救治方案及配置输血保障资源提供辅助决策支持，李永革等[25]构建了战时血液信息数据库和信息管理系统，并有效应用于战时血液保障信息系统中。

决策支持系统在物资保障领域的发展应用对于物资、装备的精确、快速和高效保障具有重要意义，有效提高了物资保障的准确性、及时性和科学性。

2.4 卫勤训练

近年来，我军为应对多样化军事任务、满足新军事变革战略需求、提高部队卫勤训练实战化水平，加强了官兵日常卫勤教学、卫勤训练和演训任务强度，推动了信息化卫勤训练发展和技术革新。在卫勤教学培训中引入决策支持系统，可以克服传统模式所依托的教学素材更新慢、信息繁杂、查询不便、模拟战场环境真实性低等缺点，增强培训效果，使卫勤指挥干部的技能更加适应信息化战场，满足信息化卫勤保障的需要。

为建立训练有素的飞行员队伍，Pascucci[26]将海上航空训练辅助决策工具应用到飞行教学中，以视觉形态呈现飞行员的训练成绩趋势，帮助指挥员和受训人员评估飞行员在作战环境中的表现，从而调整培训方案并纠正飞行员的缺点及错误，有助于飞行员飞行能力和处理突发事件能力的提升。安伟等[27]研究的卫勤优化决策模拟训练平台在教学中融入决策支持系统，以卫勤优化决策支持系统和卫勤指挥模拟训练系统为基础，可根据不同教学目的和需求研究不同作战条件下机动卫勤力量部署、调动和分布，实时模拟战场，达到快速辅助决策的目的，以训练卫勤决策者的应急指挥、快速决策能力。该系统自建成以来，已培训本科生100 余人次、继续教育学员1 200余人次，突破了军队院校传统的“面对面授课”的教育方式，实现了卫勤训练课程在线授课、在线考核、在线模拟等功能，促进了军队院校教育方式的多样化发展，并在一定程度上推动了军队院校教育模式的转型。曹保根等[28]设计的航母编队远海训练突发事故卫勤保障仿真推演系统以计算机仿真为基础，构建了批量伤员发生模型、伤员医疗救护模型、远程医学模型及伤员后送模型，对海上训练的卫勤指挥、救治机构设置、卫勤力量调度和伤员救治流程进行全程模拟，量化推演与优化航母突发事故卫勤保障方案，实现了海军卫勤训练技术手段的突破，为今后海上卫勤演训任务提供了可靠的推演和决策工具。

2.5 应急医学救援

21 世纪以来，世界多国接连发生了如美国“9.11”恐怖袭击、非典疫情、印尼海啸以及日本大地震引发的核危机等重大突发事件，对世界各国的安全与稳定构成了威胁，给人类生命和财产造成了巨大损失[29]，故针对局部冲突、恐怖袭击、重大事故及灾害等公共突发事件的应急医学救援已经上升为世界各国的国家战略[30]。应急医学救援具有任务类型复杂、救援时间紧急、环境恶劣、救治对象多元等特点，仅靠人力进行处理效率低、准确度差，因此需要在救援行动中应用决策支持系统接收信息并处理大量数据。对于突发公共安全事故，秦伟等[31]通过结合地理信息系统获取地理位置信息，运用基于图像（人脸）的识别技术搜寻并采集伤员信息，辅助指挥员制订包括灾害特点、救援要求、药品需求和设备需求在内的多维度的救援决策方案，有效提高了突发事故救援的科学性和效率。

海上搜救主要针对海上飞行事故、人员落水等突发情况，搜索海域广、任务难度大。为提高伤员搜救效率和生还率，赵方捷等[32]研发了海上落水伤员搜救卫勤决策系统，与前端无人机搜救相结合，不仅可以快速发现落水伤员并掌握伤员生命体征，还可以规划救援路径、判定伤员伤情等级和确定携行物资，辅助决策制订海上搜救方案。

核生化突发事件污染范围大、危害时间长、伤员伤情复杂、防护难度大，易造成严重的社会影响[33]，核生化事件后的紧急医疗救援也越来越受到各国政府的关注。贾继民等[34]设计研究的化学恐怖袭击三防医学救援辅助决策系统通过分析现场探测数据、医学救援信息和化学恐怖袭击类型，辅助决策应急保障方案，有效缩短了应急响应时间，提升了卫生防疫工作人员的快速决策能力。姚树森[35]设计的生物危害应急救援辅助决策系统针对7 种国际公认的生物战剂的生物学特性及其气溶胶的扩散衰减规律进行研究，通过录入事件信息并建立危害评估模型，自动生成生物战剂扩散地图和医学应急处置方案，有效降低了生物战、生物恐怖、生物事故等原因造成的生物危害。

推进决策支持系统在应急医学救援领域的开发与应用，可以为伤病员提供及时、有效的医学救援，减轻各类突发事件对人民群众身心健康和生命安全的危害，保障社会和谐稳定与经济平稳发展。未来在我军公共突发事件的演训任务中可以加大决策支持系统的投入使用，来模拟真实场景、训练战救技能、检验响应速度，达到在演训中升级改造、完善系统的目的，同时提升我军应对突发事件的应急响应能力，以发挥决策支持系统的最大使用价值和使用效能。

3 决策支持系统目前存在的问题及未来应用展望

卫勤保障的主要工作是平时维护官兵健康以及战时救治伤员，而新时期信息化条件下作战模式的改变和杀伤效应的变化，对卫勤保障能力的要求越来越高，对机动卫勤人员素质的标准越来越高，对卫勤决策的精准性需求也越来越高。为响应未来高科技条件下联合战争对我军医院机动卫勤分队的保障提出的新要求,需加快推进我军战时信息化卫勤保障建设，提高战时卫勤保障快速反应、快速机动、精确且优质保障的能力。

3.1 目前存在的问题

3.1.1 国内系统多且杂

目前国内卫勤决策支持系统多且杂，不同部门、军兵种均开发各自的卫勤系统，分割现象严重，技术标准和数据标准不统一、不规范，导致系统数据无法互通，系统之间无法兼容。因此，在军用卫勤决策支持系统的构建和应用上，应以统一技术规范、统一开发标准为基础进行系统的总体设计，从而达到不同部门以及不同军兵种之间数据的实时、快速、高效共享，实现系统间的无缝对接和操作，为战时信息化卫勤决策提供有力支持。

3.1.2 系统科学性未知

国内决策支持系统的研发过程大多基于卫勤决策者的个人经验或采取专家咨询法构建模型算法，后将算法应用于决策支持系统中从而实现各种模块功能。但大多数决策支持系统都缺少模型算法的验证、系统应用研究及效果评价，导致系统的科学性、合理性、可信度无从考究，且推广难度大。决策支持系统的研发目的是服务于实际工作，解决工作中的实际问题，使决策流程更加智能化、信息化，因此为了验证系统的科学性、合理性，推广系统应用，未来研发人员应在研发系统后进行科学、严谨的应用研究和效果评价，并在实际应用中改进系统缺点，升级、优化系统，验证系统功能。

3.1.3 技术人才缺乏

由于专业限制，高新技术人员往往对军事、卫勤和医学领域不了解，而卫勤领域专家对于高新技术的专业知识认知不足，导致二者不能合理平衡。因此应将相关人员合理整合，加强对信息化卫勤建设的重视程度，注重技术人员的引进、保留与培养，保证军队信息化建设队伍活力常驻。

3.1.4 系统使用率低

目前，国内开发的卫勤决策支持系统一部分是为了课题研发，一部分是部队研制后配发，系统初期使用率较高，但后期却没有有效利用、及时维护和及时更新数据库，同时存在未设专人保障、投入维护成本不足等问题，导致系统故障频发，失去了使用价值。因此，下一步不仅要推进系统研发，还要注重系统后期的使用和维护，提升软件系统的使用周期和实用价值，使系统能真正做到物尽其用，解决实际问题，成为指挥决策者的“左膀右臂”。

3.2 应用展望

3.2.1 加快高新技术融合

当前，信息技术飞速发展、遍地开花，如大数据、人工智能等热门技术都在各行各业广泛应用，我军需顺应信息技术发展趋势，合理利用高新技术，加快多技术融合，推动我军信息化卫勤建设飞速发展。在决策支持系统基础上引入高新技术，如在卫勤训练决策系统中引入虚拟现实技术，通过传感器和模型进行实时操作，模拟动态复合伤情，还原复杂战场环境；将智能机器人技术从实验室转移到战场，开发战伤救护、检伤分类机器人，伤员通过佩戴传感器实时同步生命体征，更加精确地进行智能决策，判定伤员伤情，实时分级救治及后送；运用无人机技术进行战场搜救，通过地理信息系统进行地理定位并实时传输伤员数据，根据伤情等级和程度辅助决策伤员后送路线和救治优先顺序，提升战场搜救效率，降低伤员致残率、致死率。多技术融合能有效发挥各技术的优势，弥补短板，从而有效解决战场中的实际问题，实现更精准、有效的卫勤保障。

3.2.2 加强多军兵种联合作战、多样化任务保障

随着世界新军事变革的发展，联合作战日趋整体化、立体化、机动化和信息化，这就要求诸军兵种、多家单位全立体、全方位、全时辰协同作战、协同保障。目前，国内开发的卫勤决策支持系统大多只针对单一兵种、同体系单位的指挥调度，而实际任务大多由多家单位联合执行，救援力量多且来自不同单位，救援力量的部署情况及信息互不了解，缺少统一的指挥决策平台。同时目前的卫勤决策支持系统大多适用于单一类型的卫勤保障任务，如卫生防疫保障辅助决策系统[36]、生物危害应急救援辅助决策系统[35]等，无法实现多样化卫勤任务下的卫勤保障。因此，下一步需加强多军兵种联合指挥，建立不同军兵种信息汇总渠道和机制，开发统一的指挥决策平台，降低联合指挥难度，提升卫勤决策效率。同时开发适应多样化卫勤保障任务的决策支持系统，扩大保障任务种类及范围，真正实现“一系统多用”，实现更多元、立体的卫勤保障。

3.2.3 加强联合保障指挥

信息技术的迅速发展使战争的形态发生了深刻的变化，各种新概念武器的使用使伤情更加复杂，给战伤救护带来了新的挑战。未来战争及各项救援任务的后方保障不仅要依靠军事资源和军事力量，还需依靠地方的支持和援助。目前的卫勤决策支持系统大多只专注于军事资源和军事力量的保障及调度，缺少军地指挥调度及沟通平台。因此，下一步应加强联合保障指挥，加强军地联系，实现军地优势互补、双向转移和共同发展，充分发挥军地资源共享的优势，实现更全面、优质的卫勤保障。

4 结语

决策支持系统作为信息化条件下卫勤领域的重要组成部分，已成为世界各国的发展重点。决策支持系统的开发与应用不仅能有效提升军队决策质量和效率，辅助卫勤管理者指挥决策，更能提升我军信息化建设水平。目前在信息化条件下卫勤领域中，决策支持系统已在军队指挥决策、医疗后送、卫勤训练和应急医学救援方面得到研究与应用，相信随着决策支持系统的日益发展，必将在未来卫勤保障中发挥更加至关重要的作用。