突发公共卫生事件中基层医疗机构物资保障决策支持系统研究

■ 尹天露 高晓欢 王 敏 张海芳 刘卫刚 朱庆华 刘志军

新冠肺炎疫情的发生，给全世界医疗系统的公共卫生应急管理带来了挑战[1]，有效预防、控制、化解、消除重大急性传染病等公共卫生事件，是巩固完善国家应急管理体系的基础工程，意义重大，任务艰巨[2]。医疗物资保障能力是应急救援活动有序开展的重要基石。当前，国内大型综合医院医疗资源保障系统的运转效率尚无法满足“时间紧、任务重”的疫情防控需求[3]。突发疫情下医疗物资调配不及时、准备不足、缺乏优先级等调配状态揭示了当前亟待解决的两大命题：（1）在资源短缺、拥有众多不确定因素的情形下，医疗物资的保障缺乏科学的调配决策原则；（2）医疗物资应急保障缺少智能化追溯管理系统，以减少内耗，提高机构运转效率。决策支持系统（DSS）是解决非结构化问题，服务于高层决策的管理信息系统。以往的DSS研究多局限于临床诊断，即临床诊断辅助决策支持系统（CDSS），在医院管理层面仍有较大空白，在内容上缺乏应对突发公共卫生事件的决策原则研究。在计算模型方面，优先级的决策计算模型在自然灾害、医学装备等领域率先提出，相关应急保障理论涉及储备选址运输等模型，缺乏针对医疗机构突发疫情下应急物资优先级保障决策模型的研究。因此，本研究旨在建立一套应对突发公共卫生事件的医疗机构物资优先级保障智能化决策支持系统架构，以信息化手段提高医疗物资应急管理的灵敏度和准确度，切实提升突发公共卫生事件物资保障水平。

1 研究对象与方法

1.1 现场调研

对河北省13所具有成熟医疗资源信息管理系统的大型综合医院应急体系下医疗物资管理流程进行调研，分析需求变化条件下的应急物资调度问题，建立基于突发疫情防治物资需求模型，为构建医疗物资调配指令模型提供基础。

1.2 价值流分析和不确定推理

本研究采用价值流分析和不确定推理方法，对不确定因素进行表示和度量，通过信息化手段简化流程，增强系统流畅度。

1.3 优先级确定

通过模糊网络处理保证系统动态预测及决策调整，其中包括采用模糊案例推理诊断当前非常规运行体系中“故障环节”；模糊网络分析法将决策影响参数中不确定性和含糊性的复杂问题定量化，建立函数假设；根据精益管理中价值流分析，以医疗物资调配合理化和价值最大化为目标，得出优先等级信号，拟定相应的行为干预措施，将固态数据动态化。

1.4 仿真系统开发

以计算机和NI cRIO-9075数据采集卡搭建硬件系统，采用LabVIEW软件进行系统开发。

2 结果与分析

2.1 应急物资紧急保障特征分析

2.1.1 应急医疗物资保障动态时效性。应急物资保障是以时间为约束的资源保障，在突发事件应急管理中时间比成本更为重要，应该在时间优先的前提下再考虑成本的大小[4]。此外，与平时状态下资源保障的任务需求不同，应对资源的调度不是单阶段的工作，需要根据应急的情况变化和前一阶段的效果，动态地多阶段调度资源。

2.1.2 应急医疗物资保障具有不确定性。突发事件发生的时间、强度和影响范围具有不可预测性，所需医疗应急物资的种类、数量、应用范围、运输方式等不能确定。此外，应急医疗物资保障还受天气、人员、基础设施等诸多因素影响[5]，因此具有明显的不确定性。

2.1.3 应急物资保障内容复杂。医疗物资数量大、种类多，在应急响应的不同阶段所急需的物资种类也不尽相同。应急活动开始后，各种物资如果不根据应急需求的阶段性特征按照轻重缓急加以区分，大量涌向需求地，势必会造成应急活动的组织和实施混乱[6]。

2.2 应急管理理论条目优化

如果以当前信息系统作为承接优先级运算的平台基础，则通过升级添加优先级计算、打造必备条件，是建立智能化决策支持系统的第1步。应急管理信息系统现有和优化理论条目见表1。

表1 应急管理信息系统现有和优化理论条目

2.3 建立应急物资调度初步筛选指标体系

通过文献研究、现场调研和访谈，初步建立应急物资调度指标体系（图1）。

2.4 系统运行结构

在突发公共卫生事件中，特别是发生重大传染病疫情时，医疗应急物资调度的智能化系统功能应兼容市场采购、筹资调度、优化配置、结算、预测补充及政府回收多个管理领域，结合传统管辖范围内各项因素的数据采集，智能开展不确定因素的模糊处理、优先级模块运算、路径选取等一系列数据处理过程，最终对物资品种和供应对象确定优先信号等级，为管理者决策提供支持，并实现全调配流程信息跟踪（图2）。

3 讨论

建立健全的医疗系统，特别是大型综合医院的应急医疗物资保障系统，是提高突发公共卫生事件应对处置能力的物质基础，是提升城市应急管理综合水平的重要保障，是实现国家治理体系和治理能力现代化的基础性保障性工程。本研究通过动力工程学和管理学的方法实现保障流程的精准化，运用LabVIEW的仿真开发平台实现应急医疗物资保障流程的可视化，从而以信息化手段提高医疗物资应急管理的灵敏度和准确度，切实保障物资供应顺利、高效进行。本研究所构建的突发公共卫生事件医疗机构物资优先级保障智能化系统建立在DSS及优先级调配模型的基础上。

3.1 与以往研究比较

图1 应急物资调度初步筛选指标体系

2020年，何海锋等在新冠肺炎疫情暴发后提出了基于CDSS对新型突发传染性疾病的监测预警功能方案设计[7]。以往的DSS相关研究也大多应用于临床辅助诊断，缺少应急医疗资源分布进行宏观调控的系统研究。此外，优先级的系统保障原则最早在军事物资装备领域提出，后在自然灾害、水污染等领域的应急救援活动中得以广泛应用，如戚孝娣等提出了供需不平衡条件下基于优先原则的区域应急物资调配模型[8]；刘洁等对突发化学水污染应急物资筛选储备及调配模式进行了研究[9]。但相关模型并未在医疗卫生领域进一步延伸。新冠肺炎疫情暴发以来，国内外应急物资保障相关研究取得了一定的进展。如褚永华等针对新冠肺炎疫情下的应急管理机制，根据风险等级制定物资分配优先级，并实行捐赠物资的可追溯化管理[10]。诸多研究，多集中在应急医疗物资保障机制及应急预案体系研究，缺乏可操作性的管理学模型，并且缺乏可依托的实施手段；本研究中的优先级调配模型一定程度上弥补当前针对突发公共卫生事件应急医疗物资保障决策原则研究的空白，同时采用信息化手段，结合工程力学建立决策支持系统，保障优先级智能调配的可操作性。

3.2 本研究创新点分析

3.2.1 方法学创新。此次设计的决策支持系统适应于应急状况下的医疗物资保障工作，从机构物资保障环节入手，将管理学和动力工程学理论结合进行突发事件的评估和应急物资的需求分析。创建了医疗机构应急医疗物资保障优先级模型，完善需求分析和决策的推理框架，在CDSS临床辅助诊断决策发展的基础上，拓展DSS的应用领域，为进一步实现科学、精准卫生决策提供了强有力的理论支撑[11-12]。

3.2.2 将固态数据动态化。与常态下医疗物资单纯的按照价值分类不同，在紧急情况下应按照物资自身价值与贡献度的比值，从使用范围、紧急程度和对具体事件针对程度3个维度对应急物资进行分类，将应急物资分类与其储备保障方式紧密联系起来，使固态数据动态化。同时，考虑实践可操作性和数据可得性，连通信息端口。

3.2.3 卫生领域优先级理论。将优先级模型应用于医疗应急救援，依靠最少的保障点，以最短的路径、最快的时间，将不同阶段最急需的物资运抵最迫切的需求点[13]。研究产出的模型假设在物资陆续供应的同时就可采取应急行动以提供多个需求点物资保障。

图2 系统运行结构

3.2.4 决策系统数据库。本次DSS数据库不同于一般数据库，有很高的性能要求（物品等级划分），是在原基层数据库的基础上建立的专用数据库（即紧急状态）。管理者可以通过系统提供的功能界面，定义自己所要解决的数据推理参数与相关项目，然后系统转换成用于分析的逻辑表达式，由医学决策系统中的解释引擎进行解释、计算并表示[14]。建立模型库为决策提供分析能力，本次输入主要为应对资源不足状态下优先级计算，其次为常规分析，模型能力较强。随着突发事件的发展，不同时期的管理目标和需求不同，模型库可以自动在各模块中调整任务重心并得出预测结果。

3.3 局限性分析

管理者的决策受到政策环境、社会环境、自然环境等多方面影响，意味着系统给出的只能是基于客观分析得出的信号。在任何管理活动中，DSS给出的信号不等于最终的决策。此外，DSS的原理、算法、系统结构和知识结构也必然是一个非常复杂的过程[15]。医学领域相关数据中尚有大量的数据有待进一步标准化、结构化和数据库化。在突发公共卫生事件中动态数据库建立至关重要，但技术层面仍面临挑战，如突发事件各项指标表示的不确定性、非结构化数据的表示、如何与应急救援状态相契合等问题。此外，与其他相关领域决策系统的信息整合还无法实现。