随着人民生活水平的提高、交通运输条件的改善以及医疗改革的初步成效,越来越多的患者倾向于走进大型三甲医院,接受更优质的医疗服务。本文针对华西医院门诊部就诊高峰时段通道利用不均衡、患者高度拥挤且无序的问题,提出了一个经典运输问题模型的解决办法,综合利用直接观察法、访谈法,借助医院ERP信息系统,采集到大量资料,来共同改善电梯的乘梯安全性,增加电梯的均衡度和舒适度,并取得良好的效果,以下过程可供其他医院进行参考。 

 一、研究环境 

本研究将从问题最为严重的华西医院门诊部切入,尤其关注门诊部的就诊高峰时间段,华西门诊部日门诊量已超过1万人次,再加上病人家属、医护人员等,内部人流量接近4万人次。而在设施配备方面,华西门诊楼共4层,拥有2部观光电梯、1组自动扶梯、1部医用电梯、4部客梯和8个步行楼梯。尽管医院方面为减少患者的流动,提高就诊的便捷性,将相关科室进行了调整(32个医疗单元组合成15个科室大区)。但是受从众心理的驱使,高峰时段靠近正门口处的自动扶梯利用率依旧居高不下,而旁侧电梯、楼梯却出现闲置,通道利用率严重失衡。这不仅影响患者的就诊体验,而且增加了乘梯风险。 

 1、电梯承载情况分析

 

(1)根据运载量数据发现,自动扶梯和垂直电梯在患者就诊过程中发挥重要作用。测量结果显示,在 07:50—09:50这段时间,电梯和自动扶梯的总承载力为16040人,前来就诊的患者和家属为12315 人,总供给大于总需求,即可以通过调整病人的就诊路线来满足所有患者的乘梯需求。

(2)不同运载工具的使用效率严重不平衡。在前来就诊的12315人中,有11855人选择乘坐自动扶梯,占总人数的96.26%,可见患者大多选择乘坐自动扶梯,其他电梯多闲置,故而出现拥挤。

 (3)自动扶梯的超负荷运转。自动扶梯的标准承载力为10800人,实际运输11855人,超 出标准承载力9.8%,不仅影响就诊舒适性,而且增加了乘梯风险。

 

2、若要解决上述电梯使用不均衡的问题,本研究需要设定以下目标: 

(1)引导患者挂号后的就诊路线决策,为不同科室患者分配不同的交通工具。 

(2)不同交通工具的利用更加均衡合理。 

(3)缩短患者的平均就诊路程。 

 二、相关工作 

本文关注的是经典运输问题,即在交通工具运载能力的约束下,找到一系列路程最短的路线, 将货物运到不同的消费者处,且每个消费者一次只能使用同一运输工具和路线。这就需要强调的是本文并非作病人就诊的流程设计,而是在其现有条件下,对病人挂号后到达目标科室的路线选择和交通工具的分配进行调度。以往的研究主要从门诊就诊流程和医院电梯运行标准、服务方式的角度展开,而对于如何利用现有电梯资源、指引病人安全快速到达目标科室的研究尚不多见。

 

三、调度

 

任务分配给有限的资 源,以完成指定的关键性指标,即称为调度。调度的具体任务和资源依据情境而定,学术界对于调度的术语界定通常是将任务引申为工作,将资源看作是机器。

 

1、调度问题界定 

本文研究的问题是门诊挂号就诊路径的调度,即患者挂号(或取号)后,经过特定的运输工具到达目标科室的路线选择和运输工具的分配。门诊挂号就诊路径优化旨在通过改进挂号单,让患者在挂号后,明确知道其到达目标科室应选择的路线和交通工具,以此使得各个交 通工具的利用均衡,患者整体所走的路程最短,降低乘梯风险。值得强调的是本文重点关注对高峰时段的就诊路径进行调度。调度的任务是指将患者送达目标科室,资源是指各个电梯、楼梯(以下简称通道),且这些资源的承载能力有限。只要给不同目标科室的患者分配指定的电梯或者楼梯,即可确定患者由挂号处通往目标科室的最短路线。图1直观描述了该问题。

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图1 患者挂号就诊路径的问题描述

为了进一步明确该问题,本文提出如下假设:

 

假设1:在1楼就诊的患者挂号后到达指定科室,不会乘坐电梯。

 

假设2:在2 楼及以上楼层就诊的患者更偏好于乘坐电梯而非楼梯。 

假设3:所有病人都在一楼挂号处挂号或者取号。 

假设4:所有电梯都是可行通道,没有故障或撤销。 

假设5:电梯在层间运行,因患者无须步行,所以不计入患者从挂号到指定科室的路程。 

2、建立调度模型 

在这部分,我们将提出华西门诊挂号就诊路径的数学模型。首先对相关参数、变量、目标函数和约束条件进行定义。 

(1)符号 

①决策变量。

Xij,i∈I,j∈J,表示第i个科室患者选择第j条通道的人数 K表示四川大学华西门诊部患者就诊的高峰时间段。 

②控制变量。 

Dijk=0或1,表示在高峰时间段K内,第i个科室的患者选择 (Dijk=1)或者不选择第j条通道(Dijk=0)。 

③参数。

Bik,i=1,2,…,m,表示第i个科室高峰时段K内的就诊人数;Ai,i=1,2,…, m,表示第i个科室的平均陪护比;Hjk,j=1,2,…,n,j=1,2,…,n,表示第 j条可行通道高峰时间段K内的最大通行能力;Cij,i=1,2,…,n,表示患者经过第j条通道到达第i个科室的路程。 

④下标符号。

i=1,2,…,m,m 代表华西医院门诊科室集合; j=1,2,…,n,n 代表从挂号处上行的通道集合。 

(2)目标函数 

该问题的研究目标:在高峰时段K内,受患者所走路程最短驱使下的各通道利用率更加均衡,即通过设定各通道的最大通行能力,使得患者整体所走路程最短。

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(3)约束条件,本文共有3个约束条件:

 

①资源本身的限制性, 各个电梯、 楼梯的承载能力是有限的。

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②为了提高后期挂号单改进的可操作性,前往同一目标科室就诊的患者必须选择路线和分配交通工具且唯一,允许不同科室选择同一通道或者某些通道闲置。

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③表示在高峰时间段K内,不允许对科室进行拆分,到同一目标科室的患者所选择的路线和分配的交通工具是一样的。

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四、数据 

1、数据收集 

(1)决策变量 

决策变量中高峰时间段K的确定是通过直接观察法获得。连续观察 2012 年7月下旬共10天的门诊人流量,数据显示门诊大楼人流量的高峰主要集中在 07: 50—09:50, 因此我们将重点对这段时间的人流量进行调度。 

(2)参数 

①高峰时间段内,各科室的就诊人数。Bik为第i(i=1,2,…,m)个科室的高峰时段K内的就诊人数,该数据从华西医院ERP信息系统中获得。 

②科室的陪护比。Ai 表示第i (i=1,2,…,m) 个科室的平均陪护比。通过对各科室护士服务站的护士长逐一访谈获知。 

③通道的最大通行能力。Hjk表示第j(j=1,2,… ,n)条电梯通道,高峰时段的最大通行能力,自动扶梯和垂直电梯在华西医院门诊部的实际最大通行能力是通过实地测量得到的。a:自动扶梯的最大通行能力。华西医院门诊部采用标准型自动扶梯,梯级为1 000 mm,输送能力为9 000人/小时(理论计算值,一般认为自动扶梯的实际输送能力是理论输送能力的 60%),即2个小时的实际输送能力为10800 人。b:垂直电梯的最大通行能力。1、2号电梯的载重量为13人(1000 kg),平均3分钟/次;3、15~18 号电梯的载重量为21人(1600 kg),平均3分钟/次。计算知,1、2号电梯高峰时段的最大运量为N1,2=1040人;3号电梯高峰时段的最大运量为 N3=840人;15~18号为4组电梯,实际运行中,分别对15、16和17、18进行群控,故可将15、16号电梯看为一组, 其高峰时段最大运量为N15,16=1680人,17、18 号电梯为一组, 其高峰时段最大运量为 N17,18=1680 人。 

④路程。Cij,i∈I,j∈J,表示患者经过第j条通道到达第i个科室的路程。因为在1楼各区就诊的患者无需乘坐电梯或者利用楼梯,因此只需依据“就近原则”,选择最短路线对其进行安排,该段路程的安排比较简单,非本文的讨论重点。前往2楼及以上楼层进行就诊的患者,则需依据各通道的承载能力进行安排,即本文所构建的运输问题模型。通过实地测量得到患者由华西门诊部挂号处到达各通道的距离。 

 2、下标符号

 

(1)科室数量 i=1,2,…,m。m代表华西医院门诊科室集合,华西医院门诊部共4层,每一层都是分为 A1、A2、A3、B、C、D、E、F 8个区域,将挂号处、办公区、收费处等去掉, 筛选出患者可能到达的15个区 域,每个区域有1~5 个医疗单元不等,该数据是通过直接观察法得到的。

(2)通道数量 通过直接观察法得到从挂号处上行的通道集合n的数量,即电梯通道共有 5 条。

五、华西医院实例应用

 

华西医院门诊部就诊高峰时段为07: 50—09: 50,共涉及15个科室、5条电梯通道。本部分将讨论利用第2部分构建的数学模型,对前往2楼及以上楼层进行就诊的患者的路线选择和交通工具分配进行求解。 

1、计算结果

上文中描述的所有数据将输入Lingo11.0 进行求解,作为一种简单而实用的工具,Lingo11.0 专门用于求解数学规划问题,其执行速度很快,易于方便输入、求解和分析数学规划问题。 该程序是在在内存为 2 GB,CPU 为英特尔Pentium RDual-core,2 GHz的个人电脑上运行实现。求得该运输问题的结果见表1。

表1 华西医院门诊调度方案

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表1不仅反映了到2楼及以上科室就诊的患者所应选择的就诊路线和乘坐的交通工具,而且表明了其相对应的路线长度, 引导了患者就诊决策, 降低了就诊的盲目性,从而使内部人流运行更加有序。

(1)华西医院门诊部的自动扶梯与垂直电梯得到综合应用,垂直电梯和自动扶梯的利用更加均衡。调整前,26%的患者及家属选择走自动扶梯;调整后,约66.00%的患者及家属选择自动扶梯,另外34.00%的患者及家属的乘梯需求则由垂直电梯承担。

(2)华西医院门诊部自动扶梯的超负荷运行得到缓解,另外6部电梯的使用效率增强,缓解了高峰时段自动扶梯的交通压力。运行结果显示:调度前自动扶梯高峰时段超标准运载能 力的8%运行,而部分垂直电梯的利用率只有14.0%;调整后,上述方案均为出现超负荷运 转,且自动扶梯的使用效率达到 75.0%以上,垂直电梯的最低利用率也已经达到48.0%。

(3)在实际操作中,需设置机动电梯,以解决部分行走困难的患者就诊问题。即1、2号电梯作为机动电梯,因其运载力尚有近50%的使用空间,故而整个调度方案兼具灵活性。

2、结果应用

(1) 改进挂号单。根据计算结果,华西门诊可以根据患者就诊科室的不同,在挂号单上为患者指明行走路线以及乘坐的交通工具,从而减少患者选择的盲目性,提升患者的就诊满意度。此外,就医院的整体而言,内部的人流更加合理有序,不仅可以改善就诊环境,提高整体运作效率,而且能够提升医院的美誉度。

(2) 改造信息系统和标志。挂号单改进的实现,依赖于医院信息系统根据患者所挂科室的不同,生成挂号单,表明该科室的就诊路线和所选交通工具。并在已有标志的基础上,重点增加通道和电梯标志,引导患者的就诊路线决策。

(3)增加“导医”人员的职责。“导医”人员除帮助患者答疑解惑外, 还应承担起督促并引导患者遵守挂号单所指路线和乘坐交通工具的责任。

六、结论

本文通过对华西医院门诊挂号就诊路径进行分析,建立了门诊挂号就诊路径优化的运输问题模型,并且实地采集大量数据,利用Lingo11.0进行求解,得出不同科室应该选择的路线和交通工具,从而实现患者整体就诊路程最短。并指出可将研究结果应用于改进挂号单,从而在挂号处实现对人员的分流,不仅减少患者选择的盲目性,而且使得医院整体运作更加有序、有效率。

来源:中国医院管理 作者:邸星,陆源,钟胜,梁海斌 筑医台编辑出品