“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下基于行為的群體性突發(fā)事件手術(shù)調(diào)度研究

李衛(wèi)寧，王付宇，2

（1.安徽工業(yè)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243032；2.上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093）

“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下基于行為的群體性突發(fā)事件手術(shù)調(diào)度研究

李衛(wèi)寧1，王付宇1，2

（1.安徽工業(yè)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243032；2.上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093）

近年來，隨著地震、泥石流、臺(tái)風(fēng)、暴雨等各種突發(fā)性自然災(zāi)害和特大事故以及公共衛(wèi)生事件等人為災(zāi)害對(duì)人類社會(huì)造成的損失不斷加重。群體性突發(fā)事件傷員傷情及手術(shù)具有不同于普通傷員的新特點(diǎn)，傷員傷情復(fù)雜、時(shí)效性強(qiáng)、批量較大，對(duì)傷員分送和手術(shù)調(diào)度的需求更為迫切?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”視角，為減少人員傷亡，適應(yīng)我國應(yīng)急救援工作的需要，確保突發(fā)事件發(fā)生后傷員能夠得到快速高效的救治，基于行為的群體性突發(fā)事件應(yīng)急救援傷員手術(shù)調(diào)度成為目前亟待解決的問題。從學(xué)習(xí)行為角度開展群體性突發(fā)事件應(yīng)急救援傷員手術(shù)調(diào)度研究，分析學(xué)習(xí)效應(yīng)及其在傷員手術(shù)調(diào)度過程中的應(yīng)用。本文從新的視角提出面向群體性突發(fā)事件情景下的應(yīng)急救援傷員手術(shù)調(diào)度研究，為傷員救護(hù)提供理論基礎(chǔ)和方法指導(dǎo)。

群體性突發(fā)事件；互聯(lián)網(wǎng)+；學(xué)習(xí)效應(yīng)；手術(shù)調(diào)度

0　引 言

近年來，面向非常規(guī)突發(fā)事件的應(yīng)急管理正引起越來越多研究者的關(guān)注。目前，應(yīng)急救援的首要目標(biāo)仍是減少人員傷亡，即利用一切可用資源使突發(fā)事件中受傷的人員盡快得到救治。因此，如何在有限的時(shí)間段內(nèi)組織高效、有序的應(yīng)急救援活動(dòng)，將災(zāi)害造成的人員傷亡降低到最低程度，顯得尤為重要。為了提高傷員救護(hù)效率，突發(fā)災(zāi)害事件發(fā)生時(shí)，在醫(yī)療資源有限、醫(yī)療需求不斷增加的現(xiàn)實(shí)情況下，各醫(yī)療部門的合理調(diào)度至關(guān)重要。在這個(gè)過程中，手術(shù)室是醫(yī)院重要的一個(gè)部門，也是整個(gè)醫(yī)院資源最為密集的地方。而手術(shù)調(diào)度管理長期以來一直都是醫(yī)院管理的瓶頸問題，同時(shí)也是提升傷員救護(hù)效率最具潛力的方面。十二屆全國人大三次會(huì)議上，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+醫(yī)療”在這個(gè)背景下，如何有效提高手術(shù)室的使用效率，是突發(fā)災(zāi)害事件后醫(yī)療救護(hù)人員共同關(guān)心的課題，科學(xué)、明確、成功的手術(shù)調(diào)度是突發(fā)災(zāi)害事件后傷員獲得高效手術(shù)、快速康復(fù)的重要手段。

1　手術(shù)調(diào)度問題國內(nèi)外研究進(jìn)展

手術(shù)室作為醫(yī)院最重要的一個(gè)科室，是整個(gè)醫(yī)院資源最為集中的地方。根據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，手術(shù)進(jìn)行的整個(gè)過程中參與的醫(yī)院部門占總部門的70%，手術(shù)使用的各種資源占整個(gè)醫(yī)院資源總成本的40%。醫(yī)院管理方面最突出的問題自始至終都是手術(shù)調(diào)度的管理，手術(shù)調(diào)度的合理安排也能最快地提升傷員救護(hù)的效率。

近年來，國外出現(xiàn)大量關(guān)于手術(shù)調(diào)度的文獻(xiàn)，Dexter F 等人為了最大限度地利用手術(shù)室塊時(shí)間，用計(jì)算機(jī)模擬患者的調(diào)度和患者的喜好的手術(shù)等待時(shí)間；Freytag S 等人根據(jù)對(duì)外科手術(shù)歷史數(shù)據(jù)的分析，對(duì)未來的需求作出預(yù)測和規(guī)劃；Denton B T 等人提出一種多個(gè)或手術(shù)組的仿真模型，并說明模型可以用來作為一個(gè)決策援助，以提高戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)決策有關(guān)交付的外科手術(shù)水平；Cardoen B等人對(duì)相關(guān)手術(shù)規(guī)劃和調(diào)度的文獻(xiàn)進(jìn)行整理總結(jié)，并確定了在未來需要研究解決的領(lǐng)域；Patrick J 等人將模擬調(diào)度過程作為一個(gè)馬爾可夫決策過程，提出了一種動(dòng)態(tài)調(diào)度多優(yōu)先級(jí)病人診斷方法；Yi P等人開發(fā)了一個(gè)通用的仿真模型，能夠代表一個(gè)醫(yī)院在地震災(zāi)害的情況下的操作；Demeulemeester E 等人總結(jié)了最近應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)或規(guī)劃和調(diào)度的文獻(xiàn)，討論了醫(yī)院的整體績效的OR調(diào)度的影響，并提出未來的研究方向；Saremi A 等人討論了門診手術(shù)的預(yù)約調(diào)度的多級(jí)手術(shù)室（或）部門與隨機(jī)服務(wù)時(shí)間服務(wù)的多個(gè)病人類型，基于仿真的優(yōu)化方法提出了減少患者等待時(shí)間、患者手術(shù)完成時(shí)間、手術(shù)取消數(shù)；Saadouli H 等人考慮到手術(shù)和恢復(fù)時(shí)間以及資源能力的不確定性，解決優(yōu)化手術(shù)的分配和規(guī)劃的回收率的問題。

國內(nèi)方面，手術(shù)調(diào)度的研究仍然處在初級(jí)階段，鄧富民 等人在考慮手術(shù)臺(tái)、執(zhí)刀醫(yī)師等資源約束后，構(gòu)建了以病人滿意度及最小化手術(shù)總流程時(shí)間為目標(biāo)函數(shù)的模糊調(diào)度數(shù)學(xué)模型；趙亮 等人借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)協(xié)同優(yōu)化的手術(shù)資源調(diào)度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源匹配與動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)優(yōu)化，有效減少手術(shù)患者住院等待時(shí)間、提高手術(shù)資源利用效率；張政 等人針對(duì)手術(shù)室分派調(diào)度的4個(gè)優(yōu)化指標(biāo)：開放成本、加班成本、手術(shù)切換和偏好，提出了手術(shù)室分派調(diào)度的線性規(guī)劃模型，利用蒙特卡洛方法考慮了手術(shù)時(shí)間的不確定性.采用了標(biāo)準(zhǔn)的線性規(guī)劃求解器（Cplex）進(jìn)行實(shí)例求解；李智 等人應(yīng)用權(quán)變理論總結(jié)大型災(zāi)害發(fā)生后如何有效調(diào)度手術(shù)資源的方法；周炳海 等人提出了不確定手術(shù)時(shí)間下帶資源約束的手術(shù)室調(diào)度方法；周炳海等人根據(jù)手術(shù)室特有的約束條件，提出基于分布估計(jì)的調(diào)度算法（EDA），優(yōu)化目標(biāo)是最大完成時(shí)間最小，在手術(shù)分配約束和資源能力約束的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建模型。

手術(shù)病人及手術(shù)室的調(diào)度研究涉及很多不同方面，而手術(shù)病例的調(diào)度對(duì)提高手術(shù)室效率的作用非常關(guān)鍵。由于突發(fā)災(zāi)害事件手術(shù)本身具有的不確定性，如病人到達(dá)時(shí)間的不確定性和手術(shù)持續(xù)時(shí)間的不確定性，因此，如何在不確定環(huán)境下進(jìn)行手術(shù)調(diào)度也是研究的重點(diǎn)之一。

2　行為運(yùn)作管理在手術(shù)調(diào)度過程中的應(yīng)用研究

行為運(yùn)作管理（BOM）是針對(duì)含有人的系統(tǒng)，在考慮將人的行為決策和認(rèn)知與傳統(tǒng)的運(yùn)作管理相結(jié)合的條件下進(jìn)行研究的新方法，它是運(yùn)籌學(xué)與管理科學(xué)（OR/MS）學(xué)科的重要領(lǐng)域。作為一門新興的交叉型學(xué)科，近年來受到廣泛的關(guān)注。行為運(yùn)作管理在手術(shù)調(diào)度過程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在操作者的學(xué)習(xí)過程，即執(zhí)刀醫(yī)生團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)效應(yīng)。

學(xué)習(xí)效應(yīng)概念是由Wright最先提出的，在研究飛機(jī)生產(chǎn)制造的過程中發(fā)現(xiàn)的；Biskup D是把學(xué)習(xí)效應(yīng)引入排序和調(diào)度的開拓者，研究的重點(diǎn)是分析單機(jī)調(diào)度問題的學(xué)習(xí)；Cheng T C E 等人研究了一個(gè)單一的機(jī)器調(diào)度問題，其中的作業(yè)處理時(shí)間將減少作為學(xué)習(xí)的結(jié)果。Li D C 等人研究了帶學(xué)習(xí)效應(yīng)的在單臺(tái)機(jī)器上總完工時(shí)間最小的多任務(wù)調(diào)度問題，并且提出遺傳算法解決方案；Bai J 等人以最小化最大完工時(shí)間和完工時(shí)間的總和為目標(biāo)，在成組調(diào)度問題中考慮作業(yè)者學(xué)習(xí)和退化效應(yīng)；Lee W C 等人研究了對(duì)與位置有關(guān)的通用學(xué)習(xí)曲線，用學(xué)習(xí)曲線模型來解決平行機(jī)調(diào)度問題。

YuPing Niu 等人研究了一般學(xué)習(xí)效應(yīng)下的排序與調(diào)度問題，并且考慮了位置相關(guān)的學(xué)習(xí)模型和已經(jīng)加工過的工件時(shí)間之和相關(guān)的學(xué)習(xí)模型的統(tǒng)一性；Rostami M 等人用三角模糊數(shù)表示處理時(shí)間和作業(yè)到達(dá)日期的參數(shù)，研究了具有學(xué)習(xí)效應(yīng)和惡化效應(yīng)的多目標(biāo)并行機(jī)調(diào)度問題。

國內(nèi)關(guān)于時(shí)間相關(guān)的排序與調(diào)度問題文獻(xiàn)相對(duì)較少，閆楊 等人研究了具有惡化效應(yīng)和學(xué)習(xí)效應(yīng)的單機(jī)成組調(diào)度問題；劉鵬 等人研究帶有時(shí)間相關(guān)的學(xué)習(xí)效應(yīng)和惡化工件的雙代理單機(jī)調(diào)度問題，提出了多項(xiàng)式時(shí)間最優(yōu)算法；李永林 等人建立了一般情況下具有工件相關(guān)學(xué)習(xí)因子、以最大完工時(shí)間為目標(biāo)的多機(jī)流水線調(diào)度模型；趙靜 等人構(gòu)建了BFSP問題的學(xué)習(xí)遺忘調(diào)度模型，結(jié)合基于Pairwise的局部搜索策略，應(yīng)用螢火蟲算法對(duì)小批量生產(chǎn)時(shí)的學(xué)習(xí)遺忘效應(yīng)BFSP問題進(jìn)行求解；杜貞 等人研究了學(xué)習(xí)效應(yīng)理論針對(duì)置換流水車間調(diào)度問題，使工件的加工時(shí)間與工件的加工位置建立聯(lián)系，縮短了工件的最大完工時(shí)間，等等。

3　結(jié) 語

從以上及其他文獻(xiàn)研究可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)者對(duì)于手術(shù)調(diào)度問題和學(xué)習(xí)效應(yīng)應(yīng)用于調(diào)度領(lǐng)域的問題所建立的模型和使用的算法還是有很大的完善和改進(jìn)之處：如傷員手術(shù)調(diào)度往往集中在傳統(tǒng)醫(yī)院情景下，針對(duì)突發(fā)災(zāi)害事件傷員相對(duì)較少；手術(shù)調(diào)度模型，僅僅是醫(yī)療資源的簡單排序，很少考慮到操作者的體驗(yàn)與參與，這容易導(dǎo)致部分調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)作結(jié)果與客觀實(shí)際發(fā)生顯著差異。學(xué)習(xí)效應(yīng)在調(diào)度領(lǐng)域的應(yīng)用，模型大部分集中于研究學(xué)習(xí)效應(yīng)相關(guān)的機(jī)器模型，而且研究的方向和模型大都比較簡單。

基于這些不足，應(yīng)該對(duì)不同學(xué)習(xí)效應(yīng)模式下的手術(shù)調(diào)度模型相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)、側(cè)重的約束條件加以改進(jìn)。首先，突發(fā)災(zāi)害事件下的救治需求量和手術(shù)過程中的病情變化都是模糊隨機(jī)的，因此要結(jié)合不確定理論來分析該問題。其次，雖然突發(fā)事件傷員具有大批量、傷情不確定的特點(diǎn)，但是傷員大部分采用分類分批配送，手術(shù)過程可以進(jìn)行模塊化分解，每個(gè)手術(shù)臺(tái)只需要完成其中某一個(gè)或者幾個(gè)模塊，使手術(shù)執(zhí)刀醫(yī)師的專業(yè)化分工更細(xì)致，有利于學(xué)習(xí)曲線的快速趨穩(wěn)，最大限度地提高手術(shù)效率。最后，要考慮到緊急救治過程中最寶貴的是時(shí)間，時(shí)間就是生命，只有對(duì)緊急救治過程中的不確定因素進(jìn)行綜合考慮，才能保證救治方案的質(zhì)量。

注：李衛(wèi)寧，通訊作者

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2016-07-02