基于协同熵三角模糊数的多层次医院管理模型设计

郭海良

(宁夏大学 政法学院， 宁夏 银川 750000)

0 引言

在医院管理中经常强调使用科学管理理论和方法，因为它可以充分发挥整体协同运作的功能，从而可以全面检查医院资源规划，如人员、材料和信息。这种检查的主要目的是为病人提供优质的医疗服务，以满足病人的需要。然而，医疗机构往往缺乏足够的医疗资源，缺乏协同工作的分级，没有明确的服务提供指南，这些都使得医疗卫生资源难以实现科学、合理、高效的利用[1-2]。

国家卫生服务的可持续发展以及医院和医疗管理已得到广泛研究。文献[3]使用数据挖掘方法提取医院信息系统中存储的信息，并使用探索性数据分析技术和广义线性模型优化医院管理。文献[4]将遗传算法与二进制粒子群优化算法相结合，提出了一种RFID网络布局方法，并对医院管理信息传输网络问题进行了优化研究。文献[5]利用离散事件仿真模型、博弈论等研究工具对医院之间救护车转运问题进行了分析，结果表明，集中资源共享和协作对降低医院救护车转运次数有显著影响。协同管理的管理过程研究是一个成熟的研究领域。文献[6]基于对政府和援助组织之间的决策和协作关系进行研究，发现使用协作网络进行协同管理可以通过有效利用应急资源提高应急管理效率。文献[7]对一个多项目协同管理系统进行了全面的分析，并提出了利用多项目协同管理模型实现企业范围内多项目协同管理的措施。文献[8]构建了企业业务管理系统的协同性评价结构，并计算出各管理层次的协同熵、协同度、协同效率及生产效率,对各管理层次的协同指标及生产效率进行了分析。

尽管在大多数情况下已经进行了大量研究并在提高患者满意度，提高医院的运营效率和医院管理创新方面做出了重大贡献，但研究人员还是从理论或数据驱动的角度对医院进行了独立研究，发现医院之间有效的协作管理问题尚未得到充分解决。基于此，本文在前人研究的基础上，从协同管理的角度对医院管理进行了分析，并引入协同熵理论，提出了基于协同熵的多层次医院管理模型。

1 医院协同管理分析

1.1 医院层次结构分析

本文在对医疗服务进行研究的基础上，建立了不同医疗机构的多层次医疗结构图(图1)、信息资源流程图(图2)和双向转诊模式(图3)，通过对这些医疗机构之间信息资源共享和协同管理现状的检查，确定多层次医疗服务协作和医疗资源共享的程度。多层医疗机构如图1所示。

图1 多层医疗机构

高级别医疗机构向低级别医疗机构提供信息资源和材料，低级别医疗机构向高级别医疗机构反馈信息。各级医疗机构之间存在信息反馈回路机制，有效促进医疗资源共享以及医疗服务的有序汇聚，如图2所示。

图2 信息资源流程图

多层医疗服务的双向转诊模式如图3所示。

图3 多层次医疗服务的双向转诊模式

它的工作模式是融合更全面的服务模型和更加有序的医疗保健体系，从而帮助高级别医疗机构以更有效的方式发挥核心领导作用，其中涵盖了一般医疗、康复、护理要求，实现各级医疗机构分工合作，促进医疗资源双向合理流动。

1.2 医院协同评价系统分解

本文在借鉴前人研究成果的基础上，着重研究了医疗工作效率、成本效率和技术效率。为了提高医疗工作效率，医疗工作涉及到针对不同患者问题的广泛医疗需求，各级医疗机构都需要通过建立相应的项目来提供适当的医疗援助。研究发现，尽管所有级别医疗机构的医疗计划都受到诸如供应和信息类资源的影响[9-10]，但主要共享是在信息资料传输、医疗服务需求、诊断分析、医疗服务团队建设、医疗保健服务计划程序设计、医疗服务计划评估、医疗服务协调和医疗信息反馈。

医院成本效率水平是基于医院财务数据所提供的研究目标。本文确定了包括预算绩效、运营余额、库存周转控制、医疗供给控制、人员成本在内的指标体系来衡量医院的成本协同效率[11-12]。在医院技术效率层面，协同效率的评价指标有医疗资源供应、人力资源供应、科学医疗服务、医院运营、医院管理以及运行机制的制定。根据这些信息，开发了一个医疗机构协同效率评估系统。该系统反映了协调医疗服务的总体水平，从提供物质信息和已证实的需求到提供医疗服务，可以看出，各个阶段之间存在着密切的互动联系。因此，利用该指数的内在关系和指数与各个设计阶段之间的关系，本文运用协同熵的概念，分析了不同医疗机构之间的协同水平和医疗管理工作[13]，如图4所示。

图4 医疗机构与协作指标

2 基于协同熵的医院管理协同效率度量

2.1 协同熵度量模型

要正确评价各级医疗机构之间的协调与服务，帮助各医疗机构协调管理，为其提供参考工具，需要一个完善的系统。本文采用质量屋度量模型的协同熵部分[14]，因为它可以对医疗工作和协调管理作用进行准确详细的分析。

熵能够提供关于组织有序程度的有效信息度量[15]。在现代管理系统中，内部和外部环境总是在变化，这导致了信息不确定性的增加。这些不确定性可以用熵来描述。从耗散理论来看，熵的价值在于它有序地呈现信息的能力。熵值越大，混沌系统度越高，反之亦然。在本研究中，认为协调过程与系统的有序度相似，熵被用来衡量组织之间的有序度。因此，熵原理可以简单地衡量医疗工作协调效率，熵值越小，说明管理协调系统越好[16]。

协同熵度量模型由医疗机构协调矩阵、指标协调矩阵和模糊矩阵组成,如图5所示。

图5 协同熵度量模型

在医疗机构协调矩阵与医疗工作协调矩阵之间，建立了比较矩阵。在模糊矩阵中，由于重点不同，医疗机构和医疗工作的加权结果也不同。因此，利用三角模糊函数构造关系矩阵，对医疗工作的相对重要性进行判断，确定协调效率。wj(j=1,2,…,9)表示医疗过程的权重；μj(j=1,2,…,5)表示成本控制指标的权重;ρj(j=1,2,…,6)表示技术支持指标指标的权重;vi(i=1,2,…,4)表示分级医疗机构的相对权重。

本文选择模糊模型进行指标数据处理的主要原因是多层次的医疗协同作用评价存在一定的模糊性[17]，难以对指标数据进行全面的客观定义和量化。同时，通过计算指标权重来确定评价体系的重要性，可以看出定量描述体系特征的优点[18]。

2.2 基于协同熵的医院管理协同熵度量

2.2.1 医疗机构和医疗工作阶段重要参数计算

(1)

(2)

2.2.2 医院管理协同熵计算

医疗机构与各个医疗管理工作阶段之间的系统关系和协同作用，体现了内部互动的协同作用。然后建立一个协作影响矩阵，该矩阵反映了各个工作阶段与医疗机构之间的关系，如式(3)。

(3)

设医疗机构Mi已经建立了j个工作阶段，则Xijq表示医疗机构Mi工作阶段数j的完全协作状态；Xijf表示医疗机构Mi工作阶段数j的非协作状态；工作阶段总数为Xij=Xijq+Xijf，多层级协同医院管理的熵计算为式(4)。

(4)

非协作熵的多级医院管理方程为式(5)。

(5)

因此，可以确定同级别医院管理要素的协同度CD，如式(6)。

(6)

式中，maxHijq表示相同级别的医院管理元素的最大协作熵。

协作效率EF可以表示为式(7)。

(7)

各级医院管理要素的综合协同熵B为式(8)。

B=∑μiHij

(8)

式中，μi表示医院协作管理中每个元素的重要性。

3 案例应用分析

3.1 医院管理参数计算

选取某市多层级医疗机构作为研究对象。针对模糊三角计算原理，邀请了四个医疗机构层次的四位专家，并对医疗机构层次以及各个医疗和管理工作阶段的重要性进行了评分。四名专家均有10年以上的医疗工作经验，均来自大型三级甲等医院，从事医疗资源调度或医院运营管理工作5年以上。他们都对医院的运营资源管理有深入的了解，并发表了许多文章，这意味着他们有丰富的经验，能够为多级医院管理制定评分矩阵评估评分。对于一、二级医院和社区卫生服务中心，要求两名具有医学临床工作经验的专家协助研究，这意味着对医疗中心内某些医疗工作的评价矩阵的制定具有一定的客观性。由于计算量过大，以大型三级甲等医院为例，计算各医疗工作阶段的得分。基准测试结果如下。

D1=

按A2、A3、A4不同医疗机构等级，依次获得各医疗过程阶段的评价得分以及成本效率、技术效率指标的评价得分(数据量较大，此处未一一列出)。

3.2 结果分析

根据以上方法，得到协同度与协同效率的综合比较，如表1所示。

表1 协同度、协同效率比较

从表1可以看出，从协同效率的角度来看，各级医院之间的协同效率、医疗工作之间的协同效率、医院与医疗工作之间的整体协同效率都在40%—60%之间。这说明综合协同效率处于中等水平，各管理要素之间的协同管理仍有改进的空间。因此，医院需要实施必要的措施来改善各要素之间的管理，提高医院管理作用的协调性。医疗机构与医疗费用、医疗技术工作之间的协同效率在50%—90%之间，说明医疗机构在成本控制和技术支持方面具有较好的水平。从整体协同度CD来看，医疗机构层次越低，协调程度越高，这主要是由于低层次医疗机构所能获得的资源信息有限。因此，低层次医疗机构向高层次医疗机构寻求医疗资源，这表明低层次医疗机构之间的联系频繁，协调程度高；医疗机构的水平越高，则管理水平越高，设施越完善，医疗工作计划就越强，医疗机构和医疗工作阶段的协同作用就越高。相反，医疗机构水平越低，医疗工作计划阶段越弱，医院与医疗工作的协同作用越低。进一步对医疗机构层级和各个医疗工作阶段的协同计算结果进行分解，如图6—图9所示。

图6 医疗机构内部协同效率图

图7 医疗机构与流程协作图

图8 医疗机构与成本控制协作图

在图6中，一级医疗机构的协同效率波动不大，范围仅为0.50—0.62，说明医疗机构之间的差异并不大。然而，在二级和三级医疗机构方面，社区卫生服务中心与第二级机构以及第三级医疗机构之间的协作效率很高。通过对一级、二级和三级医疗机构的比较，可以得出结论，低层次医疗机构的协同效率要高于高层次医疗机构。在图7中，总体来看，医疗工作内部协同效率曲线波动较小，不同工作阶段的协同效率较好，说明医疗机构规划良好，各个医疗工作阶段的收敛性较好。然而,从医疗机构和医疗工作的协同效率曲线可以看出，高水平的医疗机构有较好的工作互操作性。从图8和图9中可以直观地观察到，高层的医疗机构在成本控制和技术支持方面具有更高的协作效率。

图9 医疗机构与技术支持协作图

4 总结

要不断完善医院管理，加强协调，提高医疗服务水平，促进医疗资源合理流动，建立了基于协同熵的多层次医院管理模型，综合分析了不同医疗机构层级与不同医疗工作阶段之间的协同关系，由此阐明医院管理各要素之间的内在协同作用，评估医院的协作管理作用，并促进医疗资源的流通。通过分析得出以下结论。

(1) 利用协同熵原理，将医院协同管理要素的定性分析转化为定量计算，建立了医院管理评价模型，为医院管理协同评价和优化提供了一种新方法。

(2) 使用协作计算原理,对医院管理进行了有效评估,合理地分析了多级医疗机构与医疗工作之间的协同作用，使用协同熵的概念更有效地反映了医院各个要素之间的管理协同作用。

(3) 各医院管理要素的整体协调度和协作效率的分析与各要素间结果的详细分析相吻合，表明基于协同熵的多层次医院管理模型的评价结果具有较好的一致性，与传统的定性分析相比，协作熵原理的有效性更高，从而为医院管理协作研究提供了更具说服力的依据。