基于聚類分析和判別分析法建立住院患者護(hù)理難度等級劃分

■ 朱 靜 楊 穎 陶 嵐 陳麗方 王 迪 鐘 琴 宋玉磊 柏亞妹

隨著精細(xì)化護(hù)理管理理念的不斷深入，如何建立健全績效考核制度，提高護(hù)士工作積極性、工作效率和工作質(zhì)量一直是護(hù)理管理者研究的熱點問題[1]。護(hù)理工作量測量是實現(xiàn)人力資源合理配置，完善績效考核方案的關(guān)鍵[2]。護(hù)理工作量測量主要有計數(shù)法、負(fù)荷權(quán)重法、工時測量法等，尤以工時測量法應(yīng)用最為廣泛。但護(hù)理工作量并不等同于護(hù)理時間，在測算工作量時，不僅需考慮“量”的累積，還應(yīng)重視“質(zhì)”的因素[3]。近年來，國內(nèi)研究護(hù)理工作量測量時開始關(guān)注“難度”這一概念，這是對工作量中“質(zhì)”的詮釋。研究者對臨床常用護(hù)理技術(shù)項目的風(fēng)險及難度系數(shù)實施等級設(shè)計，形成高、中、低3個等級[4]。而關(guān)于患者護(hù)理難度等級劃分研究較少。本研究通過聚類分析法聯(lián)合判別分析法對住院患者護(hù)理難度進(jìn)行明確界定和劃分，旨在為制訂更加公平、公正合理的績效考核體系和護(hù)理人力資源配備提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取江蘇省南京市某三級甲等綜合性醫(yī)院住院患者進(jìn)行調(diào)查。按內(nèi)科、外科分類編號。其中內(nèi)科包括呼吸科、消化科、神經(jīng)內(nèi)科、內(nèi)分泌科、心內(nèi)科、腎內(nèi)科、老年科，外科包括普外科、骨科、肛腸科、泌尿外科、耳鼻喉科。以整群抽樣法分別調(diào)查所選科室從2018年3～6月住院的普通成年患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者來自普通內(nèi)外科病房；②年齡≥18周歲；③自愿參加調(diào)研，簽署知情同意書。剔除標(biāo)準(zhǔn)：①問卷填寫不完整者；②在研究過程中病情發(fā)生變化；③自行退出患者。本研究方案經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 研究工具?；颊咭话阗Y料：由研究者自行設(shè)計，包括年齡、性別、文化程度、職業(yè)、醫(yī)保類型、經(jīng)濟(jì)狀況等?；颊咦o(hù)理難度評估表：本次調(diào)查使用自行設(shè)計的患者護(hù)理難度評估表，經(jīng)查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)、半結(jié)構(gòu)式訪談、兩輪專家函詢最終確定住院患者護(hù)理難度評估量表。該量表的Cronbach's α系數(shù)為0.829，說明該量表具有良好的內(nèi)部一致性信度。效度包括內(nèi)容效度和結(jié)構(gòu)效度，其中條目水平內(nèi)容效度指數(shù)I-CVI為0.89～1.00，量表水平內(nèi)容效度指數(shù)CVI（S-CVI）為0.98；結(jié)構(gòu)效度采用探索性因子分析，共提取出6個公因子，與預(yù)設(shè)量表的維度一致，且每個公因子上的載荷均＞0.4，說明該量表具有較好的結(jié)構(gòu)效度。此外，該量表還進(jìn)行項目分析，計算臨界比率（CR值），各條目CR值為4.36～38.92(P＜0.05)，說明各條目鑒別度良好；計算各條目得分與總量表得分的Spearman相關(guān)系數(shù)，排除與總分不相關(guān)或相關(guān)系數(shù)＜0.3的條目。結(jié)果顯示各條目與總分相關(guān)系數(shù)為0.319～0.769(P＜0.05)，說明各條目與量表總分相關(guān)性較強。量表包括患者疾病嚴(yán)重程度、日常生活自理能力、精神心理狀況、社會支持狀況、依從性和期望值6個維度，共21項。量表每個條目及相應(yīng)區(qū)間設(shè)置均按0～3分計算，分值越大代表患者護(hù)理難度越高。

1.2.2 資料收集。醫(yī)院成立調(diào)查小組，包括項目負(fù)責(zé)人、評估員、調(diào)查員和質(zhì)量監(jiān)督員，對其進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，明確本次研究的目的與調(diào)查方法。具體操作流程如下：首先，由項目負(fù)責(zé)人進(jìn)行患者的納入及小組成員分工；其次由評估員（責(zé)任護(hù)士）用患者護(hù)理難度評估表評價患者的病情嚴(yán)重程度、日常生活自理能力、依從性3方面，由調(diào)查員進(jìn)行患者精神心理狀況、社會支持狀況和期望值的填寫與記錄?？勺孕刑顚懻哂杀救颂顚?，若患者不能自行填寫（視力障礙者、讀寫困難者），則由調(diào)查員口述問題后代為填寫，最后，調(diào)查員合計患者護(hù)理難度6個方面的分值，最終確定該患者的護(hù)理難度總分。在整個調(diào)查過程中，質(zhì)量監(jiān)督員全程監(jiān)督，隨時進(jìn)行抽查，核對問卷，確保問卷信息的準(zhǔn)確性。本研究發(fā)放300份問卷，回收300份有效問卷，有效回收率為100%。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

1.3.1 數(shù)據(jù)錄入。原始數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行雙人錄入以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。使用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行描述性分析，包含均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)等。

1.3.2 聚類分析法。本研究采用K-means法進(jìn)行數(shù)據(jù)的聚類分析。該方法最常見于動態(tài)樣品聚類。其基本思想：給定一個需要進(jìn)行聚類分析統(tǒng)計的數(shù)據(jù)集S，假設(shè)有n個數(shù)據(jù)對象，輸入一個參數(shù)K的值；其次從數(shù)據(jù)集S中隨機(jī)選擇K個樣本對象作為初始聚類中心，將集合中剩余數(shù)據(jù)對象按照某種相似性度量規(guī)則(一般用歐氏距離)劃分到離其最近的中心點代表的集合，形成K個類簇；然后重新計算形成的每個簇的中心，根據(jù)新的中心重新劃分其他數(shù)據(jù)對象，不斷迭代以上過程，每次迭代重新調(diào)整數(shù)據(jù)對象的劃分，當(dāng)鄰近兩次聚類的劃分過程中所有樣本都不再調(diào)整類別或者聚類目標(biāo)函數(shù)達(dá)到了收斂條件時，則說明所有數(shù)據(jù)對象都已經(jīng)被正確劃分了，此時聚類過程結(jié)束[5]。整個聚類的核心是確定最佳的K值，本研究通過凝聚度（SSE）、分離度（SSB）等指標(biāo)最終確立最佳k值[6-7]。

1.3.3 判別分析。本研究采用Fisher判別分析法建立判別函數(shù)。其基本原理是投影，將高維數(shù)據(jù)投影到某個方向，使得組與組間差別最大，組內(nèi)差別最小。根據(jù)該原則確定判別式，將一未知樣品的變量帶入判別式，依據(jù)一定的判別規(guī)則即可判別樣品歸屬哪個總體[8]。因為聚類后結(jié)果會出現(xiàn)分段分值的重疊，所以通過Fisher判別分析法構(gòu)建判別函數(shù)，使重疊部分的數(shù)據(jù)找到歸屬的分段，從而最終確立分段界值。

2 結(jié)果

2.1 住院患者護(hù)理難度得分

參與調(diào)查的患者護(hù)理難度得分為1～41分，中位數(shù)為13分，平均14.49±8.81分。各維度得分：疾病嚴(yán)重程度得分為0～29分，中位數(shù)為7分，平均9.01±7.31分；日常生活自理能力得分為0～3分，中位數(shù)為1分，平均1.22±1.00分；精神心理狀況得分0～3分，中位數(shù)為0分，平均0.43±1.21；社會支持狀況得分0～3分，中位數(shù)1分，平均0.93±0.80分；依從性得分為0～3分，中位數(shù)為0分，平均0.23±1.03分；期望值得分為0～3分，中位數(shù)為3分，平均2.67±0.50分。

2.2 確定最佳K值

由于聚類之前無法確定研究對象的類別個數(shù)，因此需根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的分布，確立最優(yōu)聚類個數(shù)。當(dāng)確立不同的聚類個數(shù)時，運行聚類算法產(chǎn)生不同聚類數(shù)目結(jié)果，選擇恰當(dāng)?shù)挠行灾笜?biāo)對聚類結(jié)果進(jìn)行評估，綜合評估結(jié)果確立最佳聚類數(shù)目。本研究通過文獻(xiàn)回顧，選取SSE、SSB、IntraDPS（k）和InterDPS（k）4個指標(biāo)對聚類結(jié)果進(jìn)行評價。其中，SSE代表同一個簇內(nèi)數(shù)據(jù)集的離散程度，表示類內(nèi)各點到類中心的偏離程度，它是衡量聚類質(zhì)量的指標(biāo)。當(dāng)SSE值越小，說明簇內(nèi)數(shù)據(jù)集的離散程度越小，聚類質(zhì)量越好，反之聚類質(zhì)量較差。SSB指標(biāo)代表不同簇與簇之間數(shù)據(jù)集的離散程度，它是通過類內(nèi)各點到其他類中心的偏離程度來反映聚類質(zhì)量。當(dāng)SSB值越大，說明不同簇與簇間數(shù)據(jù)集的離散程度越大，聚類質(zhì)量越好，反之聚類質(zhì)量較差。IntraDPS（k）指標(biāo)代表分成簇后，類內(nèi)數(shù)據(jù)集在類內(nèi)的分布狀況。該數(shù)值越小表明所形成簇的質(zhì)量越好，反之越差；InterDPS（k）代表分成簇后，類間數(shù)據(jù)簇與簇的離散狀況，該數(shù)值越大表示所形成簇的質(zhì)量越好，反之越差。不同K值所對應(yīng)的4個評價指標(biāo)結(jié)果見表1。通過計算可得最佳K值為4。結(jié)合我國最新頒布的分級護(hù)理行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)病情嚴(yán)重程度和自理能力將患者分成特護(hù)、一、二、三4個等級[9]。綜合考慮將本研究最佳K值取值為4。

表1 不同K值各評價指標(biāo)結(jié)果

2.3 聚類分析結(jié)果

根據(jù)疾病嚴(yán)重程度得分、日常生活自理能力得分、精神心理狀況得分、社會支持得分、依從性得分、期望值得分和患者護(hù)理難度總分進(jìn)行聚類分析，將住院患者護(hù)理難度等級分為4個等級。第一等級（≤5分）54人，第二等級（6～19分）124人，第三等級（17～30分）80人，第四等級（≥31分）42人。

2.4 判別分析結(jié)果

依據(jù)聚類結(jié)果，對住院患者護(hù)理難度得分未重疊部分進(jìn)行判別分析，建立判別函數(shù)，具體見表2及圖1。通過構(gòu)建的判別函數(shù)對未重疊數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗證，結(jié)果表明4個等級的正確判別率分別為97.6%、100.0%、94.7%、91.9%，表示所構(gòu)建的判別函數(shù)判別率較高，具體見表3。最終通過判別函數(shù)對數(shù)據(jù)重疊部分進(jìn)行判別分，從而確立各等級的分段界值。第一等級≤5分、第二等級6～16分、第三等級17～25分、第四等級≥26分。

表2 住院患者護(hù)理難度等級判別函數(shù)系數(shù)

圖1 判別函數(shù)圖

表3 住院患者護(hù)理難度等級評估交叉驗證（%）

3 討論

3.1 住院患者護(hù)理難度等級劃分，進(jìn)一步完善績效考評體系

績效考核是公立醫(yī)院管理系統(tǒng)中不可或缺的部分，除了對臨床一線醫(yī)護(hù)人員醫(yī)德、醫(yī)風(fēng)、規(guī)章制度進(jìn)行評估外，更應(yīng)體現(xiàn)其投入的風(fēng)險、知識和技術(shù)[10]。由于患者個體差異性及對護(hù)理服務(wù)訴求不一，護(hù)理人員所承擔(dān)的勞動強度與難度也不同。護(hù)理績效考評主要圍繞工作量、質(zhì)量及患者滿意度3個方面。不同患者的護(hù)理難度等級體現(xiàn)了工作量中不同的風(fēng)險和難度，同時每位患者護(hù)理難度得分對應(yīng)一定難度等級。得分越高，難度等級越高，工作量越大。如普外科，因多為手術(shù)患者，術(shù)后患者護(hù)理難度大，不僅來自疾病本身，日?；顒右矔艿较拗疲^而患者對護(hù)理的期望與依賴更大。相比較內(nèi)分泌患者的保守治療，護(hù)士所付出的知識、精力、技術(shù)含量相對較多，其工作難度較大，工作量較多，因此績效分配及人力配置也應(yīng)隨之增長?；颊咦o(hù)理難度研究不僅反映不同科室護(hù)理工作的實際狀況，還突出護(hù)理人員的崗位價值，使護(hù)理績效分配公平公正，人崗匹配科學(xué)合理。本研究通過護(hù)士評估和患者自評相結(jié)合的方式，采用聚類分析進(jìn)行難度等級劃分，體現(xiàn)工作量中對“質(zhì)”的測評，填補以往工作量測量方法的空缺，為合理量化績效考核及人力資源配置提供理論依據(jù)。

3.2 住院患者護(hù)理難度等級劃分，為護(hù)理崗位能級對應(yīng)提供支持

目前，我國護(hù)理資源仍短缺，且不同學(xué)歷、職稱、職務(wù)承擔(dān)一樣的責(zé)任和工作，高年資、知識體系豐富的護(hù)士仍然重復(fù)較低水平工作，無法發(fā)揮自身優(yōu)勢和專業(yè)價值，因而護(hù)理人員自我認(rèn)同感較低[11]。臨床大多根據(jù)年限和技術(shù)能力將護(hù)理人員劃分為4級，即高、中、初、新護(hù)士，能級高的護(hù)理人員應(yīng)承擔(dān)患者護(hù)理難度較大的工作[12]。患者護(hù)理難度包含生理-心理-社會層面，因而對護(hù)理人員知識體系有較高的要求，不僅護(hù)理專業(yè)知識應(yīng)扎實，還需具備較好的人文素養(yǎng)及心理疏導(dǎo)能力等。因此管理者應(yīng)了解各能級護(hù)士業(yè)務(wù)水平及綜合能力，做到人崗匹配，能級對應(yīng)，優(yōu)績優(yōu)酬。

3.3 住院患者護(hù)理難度的等級劃分，為給予患者個性化服務(wù)提供保障

優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)宗旨是在滿足患者基本生活需求基礎(chǔ)上，保持軀體舒適，協(xié)調(diào)心理健康，取得家庭和社會支持[13]。護(hù)理難度問題從側(cè)面也反映患者對某方面的護(hù)理需求更多。最新一項多中心大樣本調(diào)查住院患者護(hù)理服務(wù)需求結(jié)果表明[14]，患者護(hù)理需求大于實際服務(wù)現(xiàn)狀的前5項為測量血壓、康復(fù)指導(dǎo)、定時巡視、病情觀察和心理護(hù)理。說明患者對護(hù)理服務(wù)需求集中在病情和心理護(hù)理方面。而本研究所采用的患者護(hù)理難度評估表不僅涵蓋患者的病情和心理層面，還關(guān)注患者社會支持及護(hù)理服務(wù)期望等方面。不同護(hù)理難度等級的患者，其護(hù)理需求側(cè)重點不一，客觀全面了解患者現(xiàn)存護(hù)理需求問題，提供個性化護(hù)理服務(wù)，才能真正落實“以患者為中心”的責(zé)任制整體護(hù)理。

3.4 患者護(hù)理難度等級劃分方法科學(xué)合理

目前我國對住院患者護(hù)理難度等級劃分的研究較少，且研究方法單一。林娜[15]僅采用K類中心聚類法將急性冠脈綜合征患者護(hù)理難度分為3類，即最佳K值確定為3，但卻沒有檢驗其合理性。汪紫娟[16]僅通過K-means聚類法將腦卒中患者護(hù)理難度分為4類，關(guān)于K的取值合理性也無任何闡述。因此，分類結(jié)果的科學(xué)性值得商榷。再者，如何處理聚類過程中出現(xiàn)同一組數(shù)據(jù)分別隸屬于兩個等級現(xiàn)象，現(xiàn)有研究暫未詳細(xì)說明。本研究采用K-means聚類法對數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類，為了確定最佳K值，以SSE、SSB、IntraDPS（k）和InterDPS（k）4個指標(biāo)對聚類結(jié)果進(jìn)行評價，從而確定最佳K值。繼而運用判別分析法進(jìn)行回代和交叉驗證，使分級結(jié)果更具有合理性與科學(xué)性，同時也有效避免同一分?jǐn)?shù)隸屬于兩個等級的現(xiàn)象。此外，本研究所使用的住院患者護(hù)理難度評估量表是基于前期大量文獻(xiàn)研究、半結(jié)構(gòu)式訪談及專家咨詢基礎(chǔ)上形成，具有較高的科學(xué)性和適用性。

4 不足及展望

本研究所納入的樣本僅來自江蘇省南京市某1所三級甲等醫(yī)院，因此還需進(jìn)行大樣本多中心研究驗證其等級劃分的普適性及合理性。此外，后期將在患者護(hù)理難度等級研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探析各臨床科室患者護(hù)理難度差異性，為統(tǒng)籌全院護(hù)理人力資源配置和績效考核奠定基礎(chǔ)。