2993.眼科病床的合理安排.doc
《2993.眼科病床的合理安排.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2993.眼科病床的合理安排.doc(24页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、眼科病床的合理安排摘要: 本文在问题给出条件下,假设每类病人门诊到达人数为泊松过程,手术到出院的时间服从多项分布,并在假设条件下对问题进行了分析和优化。对于问题一,建立了顾客满意度和排队系数两个量化指标对FCFS规则进行评价,发现非外伤病人总体病人满意度,满意度较低,排队系数,说明按照这个规则排序将使得等待入院的病人队列越来越长。对于问题二,医院希望病人等待队列越来越短,尽可能使出院人数最多,建立了先出先入的模型,即在安排病人入院之前,按照每位病人在当前入院的情况,优先安排最先出院的病人入院,在出院时间相同时,按照满意度大的优先安排住院的规则进行安排。用MATLAB对模型进行了模拟,根据模拟数
2、据重新计算非外伤病人的满意度,表明病人满意度有所提高;排队系数,表明等待入院队列逐渐变短,说明模型能够满足医院方面的要求。对于问题三,为了能使病人在门诊时被告知大约的入院时间区间,假定每类病人的门诊达到数目为泊松过程,则到达时间间隔为负指数分布,根据当前数据进行参数估计,在此条件下,采用问题二中建立的模型预测入院时间,取一倍标准差区间作为病人大约入院时间区间。对于问题四,采用与问题二相同的优先原则,添加了周六、周日不手术的条件限制,调整手术安排时间,计算了病人的满意度和排队系数,非外伤满意度表明满意度下降并不太大;排队队列表明等待入院队列逐渐变短,问题二中所建立的基本模型仍然能够满足题目的要求
3、。对于问题五,结合SJF(最短作业优先)算法和先来先服务算法,确定了各类病人平均逗留时间最短的看病次序,并以此为基础,建立了病床比例分配的最优模型。关键词:病人满意度;排队系数;泊松过程;SJF算法一 问题的提出医院就医排队是大家都非常熟悉的现象,它以这样或那样的形式出现在我们面前,例如,患者到门诊就诊、到收费处划价、到药房取药、到注射室打针、等待住院等,往往需要排队等待接受某种服务。白内障手术较简单,而且没有急症。目前该院是每周一、三做白内障手术,此类病人的术前准备时间只需1、2天。做两只眼的病人比做一只眼的要多一些,大约占到60%。如果要做双眼是周一先做一只,周三再做另一只。外伤疾病通常属
4、于急症,病床有空时立即安排住院,住院后第二天便会安排手术。其他眼科疾病比较复杂,有各种不同情况,但大致住院以后2-3天内就可以接受手术,主要是术后的观察时间较长。这类疾病手术时间可根据需要安排,一般不安排在周一、周三。由于急症数量较少,建模时这些眼科疾病可不考虑急症。该医院眼科手术条件比较充分,在考虑病床安排时可不考虑手术条件的限制,但考虑到手术医生的安排问题,通常情况下白内障手术与其他眼科手术(急症除外)不安排在同一天做。当前该住院部对全体非急症病人是按照FCFS(First ome, First serve)规则安排住院,但等待住院病人队列却越来越长,医院方面希望你们能通过数学建模来帮助解
5、决该住院部的病床合理安排问题,以提高对医院资源的有效利用。问题一:试分析确定合理的评价指标体系,用以评价该问题的病床安排模型的优劣。问题二:试就该住院部当前的情况,建立合理的病床安排模型,以根据已知的第二天拟出院病人数来确定第二天应该安排哪些病人住院。并对你们的模型利用问题一中的指标体系作出评价。问题三:作为病人,自然希望尽早知道自己大约何时能住院。能否根据当时住院病人及等待住院病人的统计情况,在病人门诊时即告知其大致入住时间区间。 问题四:若该住院部周六、周日不安排手术,请你们重新回答问题二,医院的手术时间安排是否应作出相应调整?问题五:有人从便于管理的角度提出建议,在一般情形下,医院病床安
6、排可采取使各类病人占用病床的比例大致固定的方案,试就此方案,建立使得所有病人在系统内的平均逗留时间(含等待入院及住院时间)最短的病床比例分配模型。二 问题假设1手术每天清晨进行,进行时间可以忽略不计。2. 出院当天不计入住院天数,入院当天计入住院天数。3各种病人的术前准备天数固定,如下表:外伤白内障(单眼)白内障(双眼)视网膜疾病青光眼1天1天1天2天2天4. 医院只在病人必须手术准备时才为病人准备手术,并称门诊到准备手术间隔天数称为等待时间。5各类门诊病人到达的人数为泊松过程,门诊所占用时间为一天。6. 病人达到出院条件后,立即出院,所以手术到病人出院时间不能减少,且各类病人手术到出院的天数
7、的分布为多项分布,即病人手术后需住院几天的概率固定。7. 白内障(双眼)病人把第一次手术时间定义成手术时间,把第一次手术到出院时间(包括第二次手术)定义为手术后时间。三 符号约定:系统中第i位病人的满意度,其中,第1类代表外伤病人,第2类表示视网膜疾病病人,第3类表示白内障单眼病人,第4类表示白内障(双眼)病人,第5类表示青光眼病人,表示为病人的平均满意度。:第个病人等待天数,其中(为门诊到准备手术的时间,不包括门诊的那天)。:第类病人的准备天数,其中(具体数值在假设中已经说明)。:第类病人所希望在系统中逗留的天数,其中(为所需要逗留最少天数,包括门诊、手术准备,手术到出院)。:为第病人的排队
8、系数,为医院总体的排队系数。:表示第天时,第类病人的等待人数,其中,。:第类病人第天出院的人数,其中,。:第类病人到当前时刻的等待队列的病人数,其中。:第类病人第天的门诊人数。 :第天病人出院前剩余的空余病床数目。:当前空余床位数,即当前可供安排病人的数目。:当前安排第类病人住院,所要占用的病床天数。:第类病人在达到门诊人数的强度。:第类病人到达的间隔时刻。:第类病人中第个从入院到手术天数。:第类病人中第个的入院日期.:第类病人手术到出院的天数。:第类病人中第个病人手术到出院的天数。四 模型建立与求解1. 问题一求解 眼科病床采用FCFS规则安排住院有如下优点: (1) 规则简单,如果有人出院
9、,安排完外伤病人之后,按照门诊队列可以很快的确定安排哪些病人入院。(2) 相对公平,保证了先门诊的病员先入院。但是经过对数据的观测和分析,发现了模型不合理,比如某些病人等待时间较长,入院后有些病人的入院时间到第一次手术的时间要远大于应有的准备时间。为衡量对于非急诊病人采用FCFS规则优缺点的指标评价体系,从病人和医院两个出发点来建立指标。以病人为出发点,病人要求自己在系统中的停留时间最短,于是以单个病人设置病人满意度作为标准,定义如下: (1)在(1)中为病人在系统中总的逗留时间,其中,最短时间计算方法为:当天门诊的病人次天安排住院,过了准备时间后立即手术。 (1)表明越大,越小为了衡量总体的
10、满意率,定义非外科病人的总体满意度函数: (2)(2)中为统计时间段内完成了从挂号的出院的人数。为了统计病人的满意度,只对问题给出数据中,有从门诊到出院的有完整数据的病人信息进行统计分析。由于外伤人员在给定的数据中,都是及时地得到了满足。在假设条件下的最短时间的要求由满意度公式可以得出其满意度为1,因此只对于非外伤的病人进行分析,得到如下结果:病人类型白内障(单眼)白内障(双眼)视网膜疾病青光眼非外伤总体满意度病人满意度0.27590.33360.52140.48610.4042表1表1表明病人的平均满意度较低,尤其以白内障(双眼)病人的满意度较低,并且随着排队队伍人数增加,病人等待时间增长,
11、其满意度会逐渐降低。从医院出发,希望能够为尽可能多的病人服务,并使第类等待住院病人队列不增加,定义如下函数: (3) (4)其中(3)表示第类病人的排队系数,当时,意味着第类门诊病人数大于第类出院病人数,则第类病人排队等待的队伍逐渐增加,越大等待人数增加越快;当时第类病人等待入院人数逐渐减少,在每天第类病人门诊人数为有限的情况下,的情况不可能长期存在,在足够长的时间段内最终会达到。在较大的时间段内,第类病人的等待的数目不增加。(4)表示眼科所有病人的排队系数,其情况与(3)相同。排队系数越小医院越满意。为了统计医院的满意度,对问题中给出的数据进行分析,可以得出从2008-8-12至2008-9
12、-11出院的患者都是在给出数据中挂号,而不存在未知数据,所以我选取这段数据进行统计,由此得出如下结果:病人类型白内障(单眼)白内障(双眼)视网膜疾病青光眼非外伤病人总体排队系数11.25871.04820.93551.0715表2由于总体排队系数大于1,所以导致等待住院人的队列越来越长,整体增长较慢,但是对于白内障(双眼)病人的等待住院的队列相对增加较快。有了上面的分析,从以上数据总结对全体非急诊病人按照FCFS的缺点:(1)病人满意度较低,说明病人等待时间太长。(2).没有考虑非急诊病人之外的各类病人的特点,而合理安排病床的分配,导致各类病人的满意度不一致,其中白内障(单眼)占有病床的时间是
13、比较短的,但是却要跟别的病人一样等待,导致其满意度大大降低。从表2看出白内障(双眼)由于每个星期只能进行一次手术(在假设条件下),使得其等待队伍越来越长。病人满意度与医院病人的排队系数存在一定的相关性,若医院排队系数较低,则等待入院的队列越来越短,则各类病人所需等待时间也会相应的逐渐降低,即减少,由(1)可以得出增大,有(2)得出增大,即病人整体满意率增大。2问题2求解2.1 模型建立 经过分析所提出的问题之后,我们认为首先应当解决等待住院病人队列越来越长的问题。在门诊病人确定的情况下,要使得病人等到入院的病人队列最短,就必须使得安排住院病人人数最多,而当天可安排入院的病人数由当天出院病人数直
14、接决定。对于医院来说主要考虑总体的情况,使得(4)中分母的值最大,这样问题就变成了使得出院病人数最多。同样优先安排外伤病人入院,对于非外伤病人建立FOFS(First out ,First serve)的模型。2.2 模型说明若在等待队列中有外伤病人,则优先安排外伤病人入院。若还存在空床位,则判断等待入院队列中按病人类型计算出院时间的期望值,按照预测出院的时间期望值大小进行排序,优先安排出院时间期望值最小的病人入院,对于同类病人按FCFS规则安排住院。若多类病人的出院时间相等则按照(1)中的值进行从大到小排序。从问题一的分析可以得出按照这个排序规则安排病人优先保证了队列排列队伍以较快速度变短,
15、同时也提高病人的满意度。在建立具体进行模型和计算之前,需要准备一些数据,首先对各类病人术后的到出院的期望时间做参数估计:,得出表3,从中可以的观察出都与某个整数之差最少,为了计算方便均取整,在模型中令第类病人6.0410.172.94.968.08取整后610358表32.3 算法第0步:初始化当前状态输入、前一天入院安排之后,令,确定。 第1步:计算天可安排入住人数(床位数),及当前各类病人在等待队列的人数令,=(第天安排完成之后等待队列中第i类病人的数目)+ 第2步:计算非外伤每类病人当天安排住院所占用的病床天数的期望值。计算公式为:计算规则举例:若当天为星期一,第类病人的计算方法如下:当
16、时,若当天开始准备则应当在星期三手术,只能安排在星期四手术时间,从住院到手术时间为3天,则=3+10=13当时,这样可以安排在星期三手术,在医院需等待2天才进行手术准备,则=2+3=5当时,对于第4类病人只在星期一进行手术,此前需等待的天数为7天,则=7+5=12当时,考虑到第5类病人的术前准备时间为2天,即星期一,三,不能手术,只能将手术安排在星期四,其中从入院到手术前需要等待3天,则 =3+8=11第3步:对非外伤病人优先级其进行排序根据第二步计算结果,比较,的值,若若存在,在同类病人中按照FCFS规则排序,若存在,则按(1)在当前安排入住的满意度对等待队列中排序,满意度越大大的优先级别越
17、高。第4步:安排入院人员若(即存在外伤等待人数),当时,安排个外伤病人入院,并令,然后根据第二步的优先级别排序,依次安排病人入住,直至安排病人入住,直至病床空位为0,或者等待队列中人数为0.并记录各类病人在等待队列中剩余人数,空余床位的数目。第四步完成。若,安排个第1类病人入院,令,=其他值不变,第四步完成。第5步,当到达需要统计的天数,则退出计算,否则返回第一步。 2.4 与FCRS模型指标比较通过用matlab编制程序1(附录1)按照以上算法对问题中的数进行模拟安排,得出如下数据可以的出以2008-7-24号以后的数据(附录2),根据数据对满意度进行分析可得表1病人类型白内障(单眼)白内障
18、(双眼)视网膜疾病青光眼非外伤总体满意度病人满意度0.46270.51980.45240.51980.4701表1对比表1与表1,可以得出非外科病人的大部分类型的病人满意度均有提高,且总体满意度也有提高。由于数据受前面情况影响较大,如果观察后面的数据,满意度将会有进一步的提高。对模型用MATLAB编程,从得出的数据(附录3)可以分析出医院排队总体系数。为了检验模型的实际效果,只考虑2008-8-8到2008-9-11的数据,可以得出,表明在真实数据期间内等待入院队列的人数会缓慢减少,但是这个也受前期数据影响较大。为了进一步检验效果我们假定门诊人数服从一个泊松过程(预测方法详见:3问题3求解)。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2993. 眼科 病床 合理安排

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2316505.html