“ 近年来,神经网络研究方法迅速发展,该研究方法广泛应用于医疗数据的预测、临床诊断和疾病分类,是综合神经科学、信息科学、计算机科学于一体的交叉性科学研究方法。多层感知器神经网络有着良好的自适应性和学习能力,非线性对应能力、稳定性及容错率也较好。利用医院运营医疗数据,结合床位利用模型和床位评价指标,建立基于多层感知器神经网络的医院床位利用效率评估模型,以期直观反映各科室床位使用与周转情况,为优化医院床位资源配置管理提供参考依据。 ”
协和肿瘤医院床位效能评价及配置数字化模型
四川华西医院床位效能评价及配置数字化模型
宁波大学附属第一医院床位效能评价及配置数字化模型
上海市第一人民医院床位效能评价及配置数字化模型
01
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数字化模型构建过程
继上次发布的 2 个医院床位运营模型之后,我们这次又增加了 2 个模型,相比较之前的模型,这次的 2 个新模型在设计上增加了难度,因为论文中提到了更多统计算法,比如秩和比、指数平滑预测、多层感知器神经网络模型、受试者工作特征曲线下面积等。
为此我们要在 Excel 中对数据进行验证,也就是对字段之间的量化关系检查。
比如平均开放病床数=实际开放总床日数/ 365,但是经过我们检查发现数据核对不上,但是将分母从 365 换成 334 ,一切就正常了,也就是说原文中只用到了 11 个月的数据,但是论文中提到的很含糊,只说了收集上海市某三级甲等公立医院 2023 年 1 月至 2023 年 12 月医院医疗运营数据。
再比如,床位周转次数 = 出院人次数 / 平均开放床位数,但是我们代入数据一计算,发现数据吻合不上,而且量级都不一样,我们计算出的都是 2 位数,论文中的都是个位数,如果计算的结果 ÷ 10,就一切正常了,也就是说这个指标是每个月的,应该改成每月床位周转次数,但是考虑到其他指标都是 10 个月的总量,为此我们决定不更改公式。
此外,还需要进行大量的逆向工程,因为论文中提到的很多字段,或者分析的科室单元在表格中不完整,但是我们又需要通过这些数据来完成整套分析,因此需要通过不同表格之间的参数建立等量关系,然后倒推过程,或者从结果指标倒推过程指标。
比如有的文章中提到分析了 39 个临床科室,但是我们发现在 3 个表格中零星分布着10、9、14个科室,而且每个表格中的指标不完全一样,我们如果想要看到全局,那么就需要做拼图,把 3 个表拼成 1 张大表。
比如有的文章中提到分析 14 个变量,但是表格中只给出了 8 个变量,剩下的 6 个变量,那就需要从结果指标倒推过程,而且倒推出的只是其中的一种可能性,因为我们不知道指标代表的真实科室名称,所以也很难发现这种可能性的正确与否,但是这种可能性为我们完整的分析计算提供了极大的帮助。
除了需要在 Excel 中进行数据的验证、表格的拼图和过程的逆向之外,我们还需要将指标进行计算,有的可以直接在 Excel 中进行,有的需要使用专门的工具,比如 SPSS、MedClac、R 等。
Excel 中的计算,我们使用到了自带的插件规划求解、第三方 Palisade 插件 Evolver 进行过程指标的逆向工程,使用第三方 Palisade 插件 NeuralTools 进行神经网络分析,使用大量的函数勾连起表格中的诸多变量,以实现新数据代入可以自动生成结果,使用自带的插件回归分析,进行秩和比计算结果的回归分析,使用 tusimpleBI Chart Addins for Excel 进行图表的美化。
专业统计软件中,用到了 SPSS 的多层感知器神经网络模型训练,MedClac的ROC曲线分析,R 中的多层感知器神经网络模型的训练、多分类问题的ROC曲线绘制。
因为在很多专业的统计计算上,我还有很多知识需要补充,因此在计算过程中大量借助了 AI 的辅助,尤其是 OpenAI 最新的 o1-preview,对我的帮助非常大。这里不得不实名表扬浏览器插件Sider ChatGPT Sidebar
02
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从历史回望当下
在计算过程中,我们发现了几篇宝藏文献,田凤调教授写于20世纪90年代和本世纪初的论文。田凤调教授于1988年提出秩和比法,也称统计信息方法,是一种非参数的综合评价方法。
在中国医院统计 1994 年 1 月第 1 卷第 1 期的文章《秩和比法在医院统计中的应用》提到
秩和比法 RSR 是一个更为通用的综合指数,举例说明如下
某医院 29 个科室一段时期工作效率的情况如表中所示的几个指标, 原报告采用“ 医院工作效率综合指数” 来表达各科室多指标的综合得分。综合指数中有的指标引入了“ 规定值” ,且规定值有的相同,有的不同,而有的指标就没有列出规定值。综合指数的得分与医院工作效率成正比,其计算如下
医院工作效率综合指数
分子:(病床数 × 实际使用率 × 实际病床工作日) + 〔病床数 × 周转次数 × 规定平均住院日 - 实际平均住院日 〕
分母:病床数 × 规定的使用率 × 规定的平均病床工作日
可见床位运营,在上世纪90年代就已经成为了一个热点,而且当时已经被成熟的统计分析方法做了解决方案,但是又过去了很多年,我们的论文中还在不断重复着如何在 Excel 中实现秩和比法的老调重弹。
为了设计宁波大学附属第一医院的床位运营模型,我特地找来了以上的 3 篇文章研究,渴望从文章中可以直接构建出可用的秩和比模型,但是我发现做不到,因为这些文章中要么没有提供表格,要么没有提供分析过程的表格,要么没有对关键的参数进行解释,所以我求助了网络和 AI,才最终构建出这套模型。
我们这么多年,真正落地的可以执行的论文,应该还不够多,大浪淘沙,最终会把多少文章吹进沙坑?
希望 DataMap 今天做的这些模型,真正能够帮助医院解决实际的问题,而且能够自动计算结果,不需要重新发明轮子了,在这套模型里边,尽我们最大的可能来保证过程的准确。
03
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值得信赖
因为论文中的数据如果不经过模型的演算和验证,那么其中的错误就不会被发现,是的,论文中有错误,不要轻易相信论文中的所有内容,你需要亲自用模型来验证一遍。
这样的错误、失误,不严谨,不全面,不详尽,在我们的数字化模型都已经做了纠错,因为如果不能发现这些错误,就无法在结果上和原文验证匹配,只有经过检验的才是值得信赖的。
在 DRG 与 DIP 时代,无数的基层医院已然处于“乡下的人悲歌”的境地,这片荒原如果不能借助医院管理数字化模型的工具来耕耘,那么终将变成无人之境。
希望我们今后能够设计出更多的模型,来融化这片荒原,播种未来,与大家共勉。
参考文献:
许轲,杨剑,金晶,国家癌症中心 / 国家肿瘤临床医学研究中心 / 中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院,肿瘤专科医院床位利用效率及合理配置研究,中国卫生统计 2020年 8 月第 37 卷第 4 期
阳雅雯,江涛,杨翠,四川大学华西医院,基于床位效能评价优化综合医院床位配置的应用研究,现代预防医学 2021 年第 48 卷第 22 期
杜业珊,沈杨,孙杰,叶青,沈爱国,陈益,叶洋,戚少尉,沈燕,宁波大学附属第一医院,基于BCI指数评价模型下床位资源配置优化方法研究,中国医院 2024 年 8 月第 28 卷第 8 期
袁筱祺,陈祎炜,张颜菲,孔雯,赵英英,上海市第一人民医院,上海市嘉定区疾病预防控制中心,公立医院床位利用效率及配置合理性评估研究,健康发展与政策研究 2024 年 04 月 第 27 卷 第 1 期
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