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全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽論文范例-wenkub

2023-04-22 02:14:27 本頁面
 

【正文】 15]:一類為門診相關(guān)指標(biāo),包括門診病人平均等待時(shí)間、門診等待平均隊(duì)長、病人平均滿意度;二類為病床相關(guān)指標(biāo),包括出院者平均住院日數(shù)、病床平均工作日、病床平均周轉(zhuǎn)率、實(shí)際病床利用率。目前醫(yī)療機(jī)構(gòu)經(jīng)常采用的綜合評(píng)價(jià)方法有密切值法、TOPSIS法、RSR法(秩和比法)等。這些方法不僅可用于醫(yī)院之間的比較,還可用于醫(yī)院某部門不同病床安排模型之間的比較。評(píng)價(jià)指標(biāo)根據(jù)對(duì)問題一的分析,為了使評(píng)價(jià)指標(biāo)體系全面客觀、科學(xué)合理,本文選取了七個(gè)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),并把它們分為高優(yōu)指標(biāo)和低優(yōu)指標(biāo):門診病人平均等待時(shí)間(低優(yōu))、門診等待平均隊(duì)長(低優(yōu))、病人平均滿意度(高優(yōu))、出院者平均住床日數(shù)(低優(yōu))、平均病床工作日(高優(yōu))、病床平均周轉(zhuǎn)率(高優(yōu))、實(shí)際病床利用率(高優(yōu)),具體數(shù)據(jù)可表示如下:上式中,分別表示I、II、III評(píng)價(jià)對(duì)象。(3)確定“最優(yōu)點(diǎn)”和“最劣點(diǎn)”根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)矩陣中各列的最大值和最小值建立最優(yōu)點(diǎn)和最劣點(diǎn)。Topsis法(1)建立原始數(shù)據(jù)矩陣建立一個(gè)3行7列矩陣同公式(1)。(4)確定各指標(biāo)最優(yōu)向量與最劣向量根據(jù)矩陣Z中各列的最大值和最小值建立最優(yōu)向量和最劣向量矩陣。編秩方法為:最大值編以1,次大值編以2,…,最小值編以。以為自變量,值為因變量可,計(jì)算回歸方程:。TOPSIS法對(duì)于原始資料信息利用最為充分,但不能進(jìn)行分檔,而RSR法正好相反,密切法操作簡(jiǎn)單但不夠精確,三種方法結(jié)合使用,有利于提高統(tǒng)計(jì)分析的效能,其結(jié)果比較如表9所示。考慮到每天新增的病人數(shù)、出院人數(shù)和每類病人的平均住院時(shí)間不同,本文建立了一個(gè)基于滿意度的動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型。考慮到本題是要從等待隊(duì)列中挑選出入院的病人,而這一過程類似于操作系統(tǒng)中作業(yè)調(diào)度算法,因此在優(yōu)化策略引入了“優(yōu)先級(jí)”這一指標(biāo),從而按照優(yōu)先級(jí)從高到低的順序確定每天安排給各類病人的床位數(shù)。病人的等待時(shí)間越短,則滿意度越高;反之,滿意度越小。因?yàn)榘變?nèi)障(雙眼)和白內(nèi)障(單眼)的手術(shù)時(shí)間不同,住院時(shí)間也不一樣,我們把它們視為兩種不同類型的疾病。由附錄所給數(shù)據(jù)通過聚類分析法可求得各類病人平均住院時(shí)間:外傷病人平均住院時(shí)間為7天,白內(nèi)障(雙眼)病人平均住院時(shí)間為9天,白內(nèi)障(單眼)病人平均住院時(shí)間為6天,視網(wǎng)膜疾病病人平均住院時(shí)間為11天,青光眼病人平均住院時(shí)間為13天。為了求出9月11日這天及其以后每一天的空床數(shù),必須對(duì)現(xiàn)在正在住院的79位病人的出院日期給出預(yù)測(cè)。以9月11日為例,該天的出院人數(shù)為:表3 9月11日的空床數(shù)疾病類型外傷白內(nèi)障(雙眼)白內(nèi)障(單眼)青光眼視網(wǎng)膜疾病出院人數(shù)00032[1011]階段的劃分階段是對(duì)整個(gè)過程的自然劃分,通常根據(jù)時(shí)間順序或空間特征來劃分階段,一般按階段的次序解優(yōu)化問題。它應(yīng)能描述過程的特征并且無后效性,即當(dāng)某階段的狀態(tài)變量給定時(shí),這個(gè)階段以后過程的演變與該階段以前各階段的狀態(tài)無關(guān)。本文以每天安排等待隊(duì)列中第類病的病床數(shù)為決策變量,它們構(gòu)成一個(gè)決策向量,即 (21) 策略的確定決策組成的序列成為策略,由初始狀態(tài)開始的全過程的策略記作,即 (22) 狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程在確定性過程中,一旦某階段的狀態(tài)和決策已知,下階段的狀態(tài)便能完全確定。經(jīng)綜合考慮后,本文將病人平均等待時(shí)間、病床平均周轉(zhuǎn)率、病床利用率和潛在流失率作為指標(biāo)函數(shù)。表示第天第種病第個(gè)病人的目前住院時(shí)間,則第天第種病第個(gè)病人的等待時(shí)間為: (24)所以病人在觀測(cè)期內(nèi)總等待時(shí)間。其具體數(shù)學(xué)表達(dá)式為: (26)其中,為第類病人的平均到達(dá)時(shí)間。 (27)其中,為病人滿意度不超過30%的病人數(shù);為病人總?cè)藬?shù)。此外,不同的疾病還有治療時(shí)間限制,如白內(nèi)障只有周一和周三可以接受治療。病人滿意度即病人對(duì)等待時(shí)間的心里反映。2)手術(shù)時(shí)間限制對(duì)于手術(shù)時(shí)間的限制,本文分別就橫向和縱向兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。這里通過調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)函數(shù)的系數(shù)進(jìn)行控制。所以為了減少該類病人的等待時(shí)間,需將該類病人在周六周日的優(yōu)先級(jí)設(shè)定為僅小于外傷病人的優(yōu)先級(jí)。而在周日和周一設(shè)定其優(yōu)先級(jí)高于青光眼和視網(wǎng)膜疾病病人。而且門診時(shí)間在8月30日左右。根據(jù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步求解,得到以下求解結(jié)果: 1) 密切值法評(píng)價(jià)結(jié)果:表6 各模型密切值排序模型排序結(jié)果I3II2III12)Topsis法評(píng)價(jià)結(jié)果:表7 不同模型指標(biāo)值與最優(yōu)值的相對(duì)接近程度與排序結(jié)果模型排序結(jié)果I3II1III23)RSR法評(píng)價(jià)結(jié)果:表8 分檔排序結(jié)果等級(jí)Y排序分檔結(jié)果上II中III下I4)三種方法求解結(jié)果比較:表9 三種綜合分析方法結(jié)果比較比較對(duì)象排序結(jié)果密切值法TOPSIS法RSR法I333II211III122由表9可以看到,三種方法的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果均顯示目前該醫(yī)院病床安排方法(I)最差,急需改進(jìn)。于是,病人的床位安排只能從第天及其以后的空床位開始。由于該醫(yī)院各類眼科手術(shù)在一周內(nèi)有嚴(yán)格的時(shí)間安排,多數(shù)病人在決定前來問診時(shí)會(huì)進(jìn)行權(quán)衡,選擇合適的時(shí)間?,F(xiàn)在S=7為整數(shù)。式用選取的的各種階數(shù)形式進(jìn)行試算,用AIC標(biāo)準(zhǔn)尋求最優(yōu)解,再利用得到的模型進(jìn)行9月11日以后前來接受門診的病人病情類型及數(shù)目的預(yù)測(cè)。假設(shè)某天()病人門診時(shí)醫(yī)院告知其大致入住時(shí)間區(qū)間為,則求解這個(gè)區(qū)間需要做以下工作:對(duì)各類病情按照外傷、白內(nèi)障(雙眼)、白內(nèi)障(單眼)、青光眼、視網(wǎng)膜疾病的順序進(jìn)行編號(hào)1,2,3,4,5。即隨著時(shí)間推移,第天的空閑床位數(shù)分別為:。(2)當(dāng)該天內(nèi)有比病人的優(yōu)先級(jí)高的病人前來接受門診時(shí),先給優(yōu)先級(jí)高的病人安排床位后,剩余床位優(yōu)先安排給病人。因此,入住時(shí)間區(qū)間的上限。在這兩種假設(shè)下,對(duì)于病床方案的重新分配,只需通過改變它們的優(yōu)先級(jí)函數(shù),而后利用問題二的求解方法求出分配方案。如果周六、周日不安排手術(shù),對(duì)各類病人都會(huì)有一定程度影響,影響最大的是青光眼和視網(wǎng)膜疾病病人,對(duì)白內(nèi)障病人影響很小??紤]到外傷一般是急癥,所以本文認(rèn)為該類病人會(huì)選擇轉(zhuǎn)院。但白內(nèi)障(雙眼)病人的術(shù)前準(zhǔn)備為1至2天,所以如果該病人周四入住,僅浪費(fèi)一天的床位資源,因而可以在周四入住。綜合考慮后,白內(nèi)障(雙眼)的優(yōu)先級(jí)函數(shù)為: (42)白內(nèi)障(單眼)的優(yōu)先級(jí)函數(shù)為: (43)青光眼的優(yōu)先級(jí)函數(shù)為: (44)視網(wǎng)膜疾病的優(yōu)先級(jí)函數(shù)為: (45)利用模型二的求解程序,對(duì)優(yōu)先級(jí)函數(shù)做適當(dāng)改變后,利用求解結(jié)果見下表: 表10 9月11日入院病人情況(周六和周日不安排手術(shù))入院先后順序疾病類型門診時(shí)間優(yōu)先級(jí)數(shù)值1白內(nèi)障(雙眼)200883019362白內(nèi)障(單眼)200883019363視網(wǎng)膜疾病200883115304視網(wǎng)膜疾病2008915白內(nèi)障(雙眼)200891為了判斷是否改變手術(shù)安排時(shí)間,本文同樣利用相關(guān)數(shù)據(jù)求出問題一中給出的各種評(píng)價(jià)指標(biāo),并通過與該醫(yī)院目前病床安排方法(I)、本文欲建立的病床安排模型(II)和一般醫(yī)院病床安排情況(III)做綜合評(píng)價(jià)比較。因而,為了提高病床的綜合利用率,需要調(diào)整手術(shù)安排時(shí)間。顯然,這是一個(gè)優(yōu)化問題。通過對(duì)附錄中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可知,該醫(yī)院幾乎每天都沒有空閑床位,因而,本模型的建立時(shí)假定研究的時(shí)間段內(nèi)沒有空閑床位。根據(jù)每天醫(yī)院沒有空閑床位的假設(shè),所以住院時(shí)間。其中,表示365天內(nèi)周期循環(huán)的次數(shù)。綜上可得:第類病人的等待入院時(shí)間為: (47)又因?yàn)榈陬惒∪说淖≡簳r(shí)間為:,所以,第類病人的總逗留時(shí)間為 ,第類病人的平均逗留時(shí)間為。3)整數(shù)約束顯然分配給每類疾病的床位數(shù)必須為正整數(shù),即。在最優(yōu)策略中,引入“優(yōu)先級(jí)”和“病人滿意度”這兩個(gè)參數(shù),并且采用柯西偏小型分布函數(shù)對(duì)對(duì)人滿意度進(jìn)行量化,所得結(jié)果精確性較高,建立的模型更貼近實(shí)際。(2)本文所建模型均是在醫(yī)院沒有預(yù)留床位的前提下建立的,但是實(shí)際生活中,為了應(yīng)對(duì)突發(fā)時(shí)間的發(fā)生,醫(yī)院都會(huì)預(yù)留一定數(shù)目的床位數(shù)。[3] 陳靜,邱宏,運(yùn)用密切值法評(píng)價(jià)醫(yī)院工作質(zhì)量,銀川第一人民醫(yī)院,亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,第5卷第2期:148149,2006年2月。[7] 袁 梅,張 雷, 對(duì)我院病床利用與配置情況的分析, 中國衛(wèi)生統(tǒng), 第24卷第6期:670671, 2007年12月。[11] 甘應(yīng)愛,北京,電子工業(yè)出版社,2005。%出院人數(shù)dd=0。%開始是在等待的人數(shù)和占用病床的人數(shù)的總個(gè)數(shù),當(dāng)再來新人時(shí)編號(hào)加1chuyuan=[]。 k2=size(dengdai,1)。 %下面為每天等待中的每種病人優(yōu)先級(jí)的算法 for j=1:k2 if(dengdai(j,3)~=0)%如果病人的等待時(shí)間為0,則其優(yōu)先級(jí)為0,因?yàn)橐话銢]有病人就診當(dāng)天就住院,除非空床很多 if(t==1) if(dengdai(j,2)==1)%等于1時(shí),說明是第一類病人 you(j)=1000*dengdai(j,3)。 end if(dengdai(j,2)==5)%等于5時(shí),說明是第五類病人 you(j)=1*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。 end if(dengdai(j,2)==4)%等于4時(shí),說明是第四類病人 you(j)=1*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。 end if(dengdai(j,2)==3)%等于3時(shí),說明是第三類病人 you(j)=0。%you代表等待病人的優(yōu)先級(jí) end if(dengdai(j,2)==2)%等于2時(shí),說明是第二類病人 you(j)=0。 end end if(t==5) if(dengdai(j,2)==1)%等于1時(shí),說明是第一類病人 you(j)=1000*dengdai(j,3)。 end if(dengdai(j,2)==5)%等于5時(shí),說明是第五類病人 you(j)=1*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。 end if(dengdai(j,2)==4)%等于4時(shí),說明是第四類病人 you(j)=1*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。%you代表等待病人的優(yōu)先級(jí) end if(dengdai(j,2)==2)%等于2時(shí),說明是第二類病人 you(j)=100*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。 end if(dengdai(j,2)==3)%等于3時(shí),說明是第三類病人 you(j)=10*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。 end if(dengdai(j,2)==4)%等于4時(shí),說明是第四類病人 you(j)=1*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。 end if(dengdai(j,2)==5)%等于5時(shí),說明是第五類病人 you(j)=1*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。 end end if(t==3) if(dengdai(j,2)==1)%等于1時(shí),說明是第一類病人 you(j)=1000*dengdai(j,3)。%you代表等待病人的優(yōu)先級(jí) end if(dengdai(j,2)==2)%等于2時(shí),說明是第二類病人 you(j)=0。 end if(dengdai(j,2)==3)%等于3時(shí),說明是第三類病人 you(j)=10*(1+*(dengdai(j,3)1)^)。 ds=sum(dengdai(:,3))。%用于存儲(chǔ)被分配住院人的信息 if(t7)%讓t在17內(nèi)變化 t=t7。%因?yàn)?008年9月11號(hào)為星期四nn1=0。%E(i)代表第i類人的平均住院時(shí)間pp1=0。[9] 高麗娟,孫大軍,欒 霞, 用密切值法對(duì)醫(yī)院醫(yī)療質(zhì)量綜合評(píng)價(jià), 中國醫(yī)院統(tǒng)計(jì), 第15卷第2期:159161,2006年6月。[5] 萬秋菊,姚培英, 2004年我院床位工作效率分析, 醫(yī)學(xué)信息, 第l9卷第1期:1114, 2006年1月。參考文獻(xiàn)[1] 石磊,醫(yī)院病床工作效率綜合評(píng)價(jià),重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院(40010),中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì),第23卷第3期:232234,2006年6月。為了進(jìn)一步判斷是否改變手術(shù)安排時(shí)
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