09B數(shù)學(xué)建模-病床的合理規(guī)劃問(wèn)題56頁(yè)

1、病床的合理規(guī)劃問(wèn)題【摘要】本文全面分析了醫(yī)院病床安排所存在的問(wèn)題，影響問(wèn)題的因素，并利用滿意度，床位使用效率，床位周轉(zhuǎn)次數(shù)，病床使用指數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)現(xiàn)有的FCFS模型進(jìn)行了優(yōu)劣分析，建立了更為高效的的綜合病床安排模型。在用回歸方法預(yù)測(cè)出第二天的出院人數(shù)后，模型能夠做出合理的安排，挑選患者住院。用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，我們較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)了102位患者的入院時(shí)間。當(dāng)醫(yī)院周六周日不手術(shù)時(shí)，建立了改進(jìn)模型，以滿意度為衡量指標(biāo)，將白內(nèi)障手術(shù)時(shí)間調(diào)整為周二周四。當(dāng)病床按比例分配時(shí)，我們建立了多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)論模型，計(jì)算出五類患者的病床數(shù)。模型一：針對(duì)問(wèn)題1，為了能夠更加合理的對(duì)醫(yī)院病床使用情況做出評(píng)價(jià)，建立了滿意

2、度MYD，床位使用效率p，床位周轉(zhuǎn)次數(shù)N，病床使用指數(shù)評(píng)價(jià)體系。滿意度評(píng)價(jià)了病人對(duì)床位安排方案的認(rèn)可程度，床位使用效率，床位周轉(zhuǎn)次數(shù)，病床使用指數(shù)評(píng)價(jià)了醫(yī)院自身的工作效率。求出綜合滿意度MYD=0.8424，床位使用效率p=1.0143，床位周轉(zhuǎn)次數(shù)N =36.759，病床使用指數(shù)=1.1487.模型二：針對(duì)問(wèn)題2，為擬出第二天出院人數(shù)，在運(yùn)用格拉布斯準(zhǔn)則對(duì)奇異值進(jìn)行剔除后，對(duì)每周進(jìn)行研究，利用已知數(shù)據(jù)整理平均每天出院人數(shù)，進(jìn)行插值，運(yùn)用一元多項(xiàng)式回歸擬合，得出回歸曲線和方程，進(jìn)行分析。編程建立了綜合安排病床模型，以縮短病人術(shù)前的等待時(shí)間為準(zhǔn)則，綜合考慮長(zhǎng)期病人和短期病人對(duì)滿意度、病床周轉(zhuǎn)次數(shù)

3、、平均逗留時(shí)間的影響，在用回歸模型準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了出院人數(shù)后，編程利用matlab求出最優(yōu)的入院安排方案。該模型的滿意度MYD =0.8977，較FCFS滿意度高。模型三：針對(duì)問(wèn)題3，建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)大量數(shù)據(jù)處理后，根據(jù)已知的等待時(shí)間、入院時(shí)間、出院時(shí)間之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬訓(xùn)練，得到的結(jié)果各參數(shù)較好，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和已知102位患者的門診時(shí)間，預(yù)測(cè)出102位患者的入院時(shí)間。模型四：針對(duì)問(wèn)題4，建立改進(jìn)后的綜合安排病床模型，考慮周六、周日不手術(shù)對(duì)原有模型的影響，我們得到滿意度MYD =0.7845，之后我們修改了程序邏輯，盡量減少患者由于不手術(shù)而造成的術(shù)前等待時(shí)間增長(zhǎng)的影響。以滿

4、意度為衡量，將白內(nèi)障手術(shù)時(shí)間調(diào)整為周二周四后滿意度MYD =0.7921。故手術(shù)時(shí)間需要做出調(diào)整。模型五：對(duì)于問(wèn)題5，建立多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)論模型，將病床看做服務(wù)臺(tái)，引入指標(biāo)平均服務(wù)率（即每張病床的服務(wù)率），根據(jù)原有數(shù)據(jù)得出到達(dá)率入，由多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)論模型求解系統(tǒng)狀態(tài)概率方程及各運(yùn)行指標(biāo)。對(duì)所有病人按所患疾病的不同進(jìn)行分類，求出各類病人的平均逗留時(shí)間。以各類病人在病人總數(shù)中占的比例做為權(quán)值，求所有病人的平均逗留時(shí)間。用matlab，按非線性規(guī)劃最優(yōu)模型求解出各類病人應(yīng)分的病床數(shù)分別為：白內(nèi)障（單眼）：8，白內(nèi)障（雙眼）：19，青光眼：12，視網(wǎng)膜：33，外傷：7，從而得出對(duì)應(yīng)比例?！娟P(guān)鍵詞】綜合床位安

5、排 多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)論 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 病床周轉(zhuǎn)次數(shù) 滿意度1 問(wèn)題的重述醫(yī)院就醫(yī)排隊(duì)是大家都非常熟悉的現(xiàn)象，它以這樣或那樣的形式出現(xiàn)在我們面前，例如，患者到門診就診、到收費(fèi)處劃價(jià)、到藥房取藥、到注射室打針、等待住院等，往往需要排隊(duì)等待接受某種服務(wù)。我們考慮某醫(yī)院眼科病床的合理安排的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題。該醫(yī)院眼科門診每天開(kāi)放，住院部共有病床79張。該醫(yī)院眼科手術(shù)主要分四大類：白內(nèi)障、視網(wǎng)膜疾病、青光眼和外傷。附錄中給出了2008年7月13日至2008年9月11日這段時(shí)間里各類病人的情況。白內(nèi)障手術(shù)較簡(jiǎn)單，而且沒(méi)有急癥。目前該院是每周一、三做白內(nèi)障手術(shù)，此類病人的術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間只需1、2天。做兩只眼的病人比做

6、一只眼的要多一些，大約占到60%。如果要做雙眼是周一先做一只，周三再做另一只。外傷疾病通常屬于急癥，病床有空時(shí)立即安排住院，住院后第二天便會(huì)安排手術(shù)。其他眼科疾病比較復(fù)雜，有各種不同情況，但大致住院以后2-3天內(nèi)就可以接受手術(shù)，主要是術(shù)后的觀察時(shí)間較長(zhǎng)。這類疾病手術(shù)時(shí)間可根據(jù)需要安排，一般不安排在周一、周三。由于急癥數(shù)量較少，建模時(shí)這些眼科疾病可不考慮急癥。該醫(yī)院眼科手術(shù)條件比較充分，在考慮病床安排時(shí)可不考慮手術(shù)條件的限制，但考慮到手術(shù)醫(yī)生的安排問(wèn)題，通常情況下白內(nèi)障手術(shù)與其他眼科手術(shù)（急癥除外）不安排在同一天做。當(dāng)前該住院部對(duì)全體非急癥病人是按照FCFS（First come, First

7、serve）規(guī)則安排住院，但等待住院病人隊(duì)列卻越來(lái)越長(zhǎng)，醫(yī)院方面希望你們能通過(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)幫助解決該住院部的病床合理安排問(wèn)題，以提高對(duì)醫(yī)院資源的有效利用。問(wèn)題一：試分析確定合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，用以評(píng)價(jià)該問(wèn)題的病床安排模型的優(yōu)劣。問(wèn)題二：試就該住院部當(dāng)前的情況，建立合理的病床安排模型，以根據(jù)已知的第二天擬出院病人數(shù)來(lái)確定第二天應(yīng)該安排哪些病人住院。并對(duì)你們的模型利用問(wèn)題一中的指標(biāo)體系作出評(píng)價(jià)。問(wèn)題三：作為病人，自然希望盡早知道自己大約何時(shí)能住院。能否根據(jù)當(dāng)時(shí)住院病人及等待住院病人的統(tǒng)計(jì)情況，在病人門診時(shí)即告知其大致入住時(shí)間區(qū)間。 問(wèn)題四：若該住院部周六、周日不安排手術(shù)，請(qǐng)你們重新回答問(wèn)題二，醫(yī)院的

8、手術(shù)時(shí)間安排是否應(yīng)作出相應(yīng)調(diào)整?問(wèn)題五：有人從便于管理的角度提出建議，在一般情形下，醫(yī)院病床安排可采取使各類病人占用病床的比例大致固定的方案，試就此方案，建立使得所有病人在系統(tǒng)內(nèi)的平均逗留時(shí)間（含等待入院及住院時(shí)間）最短的病床比例分配模型。 2 背景知識(shí)當(dāng)今各行各業(yè)的信息化、智能化建設(shè)越來(lái)越普及，整個(gè)社會(huì)對(duì)各個(gè)行業(yè)的辦事效率的要求越來(lái)越高，尤其是服務(wù)性行業(yè)，例如醫(yī)院門診等，現(xiàn)在的患者不僅僅要求醫(yī)院滿足業(yè)務(wù)上的需要，還要求醫(yī)院盡量提高就醫(yī)的環(huán)境、服務(wù)的質(zhì)量及減少患者的等待時(shí)間，而醫(yī)院本身由于競(jìng)爭(zhēng)的需要，也要求提高本身的辦事效率，提高本身的服務(wù)形象，門診后患者入院時(shí)間的排隊(duì)現(xiàn)象在所難免，在過(guò)去，有

9、的短期住院病人在等候了很長(zhǎng)時(shí)間后才入院，一方面患者的滿意度很低，而且由于醫(yī)院優(yōu)先安排了長(zhǎng)期住院患者，使得醫(yī)院自身的病床周轉(zhuǎn)次數(shù)較低?，F(xiàn)在的醫(yī)院基本采用FCFS（First come, First serve）規(guī)則安排住院，這種病床安排策略表面上看似公平，事實(shí)上對(duì)醫(yī)院病床的資源利用還存在浪費(fèi)。FCFS在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，有時(shí)被用以描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的隊(duì)列性質(zhì)，類似于FIFO（先進(jìn)先出）。在計(jì)算機(jī)并行任務(wù)處理中，被視為最簡(jiǎn)單的任務(wù)排序策略，即是無(wú)論任務(wù)大小和所需完成時(shí)間，對(duì)先到的任務(wù)先處理，后到的任務(wù)后處理。FCFS按照患者門診進(jìn)入醫(yī)院系統(tǒng)的先后次序來(lái)挑選患者入院，先進(jìn)行門診登記的患者優(yōu)先入院。FCFS算

10、法的優(yōu)點(diǎn)是算法容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是效率不高，只顧及患者等候時(shí)間，沒(méi)考慮手術(shù)時(shí)間和住院時(shí)間的長(zhǎng)短。因此優(yōu)待了長(zhǎng)期住院的患者而不利于短期住院觀察的患者。 例如，在電腦系統(tǒng)中三個(gè)作業(yè)同時(shí)到達(dá)系統(tǒng)并立即進(jìn)入調(diào)度：作業(yè)名 所需CPU時(shí)間 作業(yè)1 28作業(yè)2 9作業(yè)3 3采用FCFS算法，三個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間分別為：28、37和40，因此，平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間T = (28+37+40)/3 = 35 若三個(gè)作業(yè)提交順序改為作業(yè)2、1、3，平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間約為29。(9+37+40)/3 29)若三個(gè)作業(yè)提交順序改為作業(yè)3、2、1，平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間約為18。 (3+12+40)/3 18)FCFS調(diào)度算法的平均作業(yè)

11、周轉(zhuǎn)時(shí)間與作業(yè)提交的順序有關(guān)。同理，醫(yī)院病床的周轉(zhuǎn)時(shí)間和病人手術(shù)和術(shù)后住院觀察時(shí)間有關(guān)，是短期住院病人優(yōu)先還是長(zhǎng)期病人優(yōu)先是我們要考慮的問(wèn)題。使用醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)后，患者在輸入了患病類型后就會(huì)得到系統(tǒng)回復(fù)的入院時(shí)間，患者只需在指定時(shí)間準(zhǔn)時(shí)到達(dá)入院即可。使用該系統(tǒng)后(1) 提升醫(yī)院的形象實(shí)施醫(yī)院排隊(duì)系統(tǒng)，體現(xiàn)醫(yī)院處處為醫(yī)生工作環(huán)境和病人的就診環(huán)境著想，體現(xiàn)醫(yī)院窗口服務(wù)的先進(jìn)性，科學(xué)性。這無(wú)論對(duì)醫(yī)院自身的形象還是病人對(duì)醫(yī)院病床安排的滿意度而言，都具有極大的意義。目前各行各業(yè)管理的信息化程度的提高，也使得醫(yī)院在病床管理方式上逐漸向新的、先進(jìn)的、科學(xué)的方式轉(zhuǎn)化，醫(yī)院病床排隊(duì)系統(tǒng)的實(shí)施正是順應(yīng)當(dāng)前的大環(huán)境應(yīng)

12、運(yùn)而生。 (2) 提高服務(wù)質(zhì)量當(dāng)前由于病人眾多，在門診后，病人需要天天往醫(yī)院住院部咨詢什么時(shí)候能夠入院接受治療，這一方面影響了醫(yī)生的工作，另一方面也使得病人處于不停的等待狀態(tài)，實(shí)施病床排隊(duì)管理系統(tǒng)后，病人只要拿到門診單就可以看到自己什么時(shí)候可以入院接受治療。既體現(xiàn)了院方愛(ài)護(hù)病人的人性化表現(xiàn)，也提高了醫(yī)院服務(wù)的質(zhì)量。(3) 減少患者的等待時(shí)間實(shí)施了醫(yī)院病床排隊(duì)管理系統(tǒng)后，方便了病人。由于大部分的中間人工環(huán)節(jié)采用計(jì)算機(jī)和硬件控制，合理的安排了長(zhǎng)期住院病人和短期入院病人。使病人的平均等待時(shí)間減少。(4) 為醫(yī)院有關(guān)決策提供依據(jù)醫(yī)院床位排隊(duì)系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)監(jiān)控和綜合統(tǒng)計(jì)的功能，可以隨時(shí)查看床位的空閑情況

13、，為醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)制定相關(guān)決策提供科學(xué)的依據(jù)。3名詞解釋1實(shí)際床位使用率：病床使用率=實(shí)際占用總床日數(shù)/實(shí)際開(kāi)放的總床日數(shù)=所有病人占床總數(shù)/（病床數(shù)*日歷天數(shù)）查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)院病床使用率60%。它反映平均每天使用床位與實(shí)有床位的比例情況。使用率高，表示病床得到充分使用；反之，則說(shuō)明病床空閑較多。床位使用率一般為90%93%，超過(guò)93%則說(shuō)明病床負(fù)擔(dān)過(guò)重。2床位周轉(zhuǎn)次數(shù)：病床周轉(zhuǎn)次數(shù)=周期內(nèi)入住人數(shù)（或者退出人數(shù)）/床位數(shù) 查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ，醫(yī)院年病床周轉(zhuǎn)次數(shù)32。床位周轉(zhuǎn)次數(shù)是衡量醫(yī)院床位周轉(zhuǎn)速度快慢的指標(biāo)。平均床位工作日和床位使用率，只能說(shuō)明床位的一般工作負(fù)荷狀況，還不能表示床位的工作效率情況。

14、分析病床工作效率時(shí)，應(yīng)注意在一定時(shí)間內(nèi)，周轉(zhuǎn)次數(shù)多即周轉(zhuǎn)速度快、病床利用情況好，病人平均住院天數(shù)少。3病床利用指數(shù)：(每床年平均收治病人數(shù)) = (病床使用率 病床周轉(zhuǎn)次數(shù))4手術(shù)前平均占用病床日：它反映術(shù)前診斷：術(shù)前準(zhǔn)備、手術(shù)室規(guī)模及管理。此項(xiàng)指標(biāo)可分病種統(tǒng)計(jì)。5平均住院日：目前，縮短住院日的潛力是很大的，是開(kāi)發(fā)病床資源的一種重要手段。通過(guò)對(duì)住院日的深入分析，查找影響住院日各個(gè)環(huán)節(jié)的因素，在保證醫(yī)療質(zhì)量的前提下，縮短平均住院日，不僅能節(jié)省床位投資，使現(xiàn)有的衛(wèi)生資源得到充分有效的利用，使醫(yī)院的技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮，為醫(yī)院增加了收益，而且對(duì)緩解大城市看病難、住院難的矛盾起到重要的作用，產(chǎn)生巨大的

15、社會(huì)效益。6床位周轉(zhuǎn)間隔：是從一個(gè)病人出院到下個(gè)病人入院的間隔天數(shù)，按每張床計(jì)算出的數(shù)值。周圍間隔短，表示病床空的天數(shù)少。如病床工作負(fù)荷過(guò)重，床位使用率過(guò)高，周轉(zhuǎn)速度過(guò)快，周轉(zhuǎn)間隔過(guò)短，就會(huì)使病房無(wú)法達(dá)到衛(wèi)生處置的要求，從而影響醫(yī)院管理和醫(yī)療質(zhì)量。7平均病床工作日：是平均每張床位一定時(shí)期內(nèi)（通常為1年）的工作天數(shù)，反映床位的使用情況。由于修理、消毒或其它原因，每張病床不可能每天都在使用，即平均病床工作日1年達(dá)不到365日。在平時(shí)正常情況下，一般以340日為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間較為恰當(dāng)（這是就整個(gè)醫(yī)院而言，各科有差別）。如果超過(guò)340天，說(shuō)明床位負(fù)擔(dān)過(guò)重，會(huì)給醫(yī)院管理和醫(yī)療質(zhì)量帶來(lái)不利影響；如果病床工作日過(guò)

16、少，則說(shuō)明病床空閑。8病人拒絕率=拒絕病人總?cè)藬?shù)/到來(lái)病人總數(shù)9等待因子：由患者術(shù)前的等待時(shí)間長(zhǎng)短所決定，術(shù)前等待時(shí)間=門診到入院時(shí)間+入院到手術(shù)時(shí)間。同一種疾病的患者術(shù)前等待時(shí)間越長(zhǎng)，等待因子越大，反之越小。不同疾病等待因子不具有可比性。10滿意度：由等待因子決定4 問(wèn)題的分析首先對(duì)數(shù)據(jù)的處理，我們得到了關(guān)于4種疾病病人的等待時(shí)間，治療時(shí)間，住院時(shí)間的規(guī)律，通過(guò)擬合的方法預(yù)測(cè)了之后的病人增加情況，病人出院情況，及4種疾病的治療住院時(shí)間。根據(jù)現(xiàn)實(shí)社會(huì)中醫(yī)院的構(gòu)成，我們將病房分為兩大部分，一部分為外傷急癥病房，另一部分作為普通病房。急癥病房數(shù)量確定后，只接收外傷急癥病人入院，即使在普通病床飽和的

17、情況下急癥病房也不接受普通病人。衡量一個(gè)醫(yī)院床位安排策略的好壞，我們主要考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題。從醫(yī)院的角度來(lái)講。能夠提高病床利用率的策略是好策略，而對(duì)病人來(lái)講，能夠縮短等待入院時(shí)間和縮短入院后到手術(shù)之間的時(shí)間更為重要，是提高病人滿意度的重要衡量指標(biāo)。在一定程度上，兩者都取決于縮短時(shí)間T2，但當(dāng)醫(yī)院僅從提高效率角度不斷縮小T2時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些病人優(yōu)先安排，另一些病人卻被嚴(yán)重延遲安排的情況，這回嚴(yán)重影響病人對(duì)醫(yī)院的滿意度，最終使醫(yī)院受損，這也是醫(yī)院不愿看到的。所以我們通過(guò)設(shè)置權(quán)重，在兩者之間利用多目標(biāo)優(yōu)化的方案，求的一個(gè)使雙方在一定程度上都能接受的方案。問(wèn)題1：通過(guò)等待因子和病床利用率來(lái)作為衡量模型好

18、壞的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題2：醫(yī)院現(xiàn)有的FCFS（First come, First serve）規(guī)則安排住院，并不能達(dá)到最優(yōu)的結(jié)果。隊(duì)伍越來(lái)越長(zhǎng)，所以我們用排隊(duì)模型來(lái)優(yōu)化原來(lái)的模型，中間用到了擬合的方法來(lái)預(yù)測(cè)時(shí)間數(shù)據(jù)，用概率論的方法來(lái)估計(jì)每天新增病人數(shù)，用優(yōu)先選擇的方法來(lái)排隊(duì)安排住院，從而使隊(duì)伍的長(zhǎng)度控制在一定的范圍之內(nèi)。使等待因子小于標(biāo)準(zhǔn)值。病床利用率盡量的高。問(wèn)題3：通過(guò)對(duì)附錄中數(shù)據(jù)的擬合處理，我們能得到等待入院，入院接受治療，治療后觀察的時(shí)間，從而能夠當(dāng)病人就診時(shí)就能通過(guò)仿真系統(tǒng)查詢的得知大概的入院時(shí)間。問(wèn)題4：周六周日不工作后，導(dǎo)致治療時(shí)間縮短，星期一到星期五的入院等待人數(shù)增加，可以利用周六周日作

19、為主要的病人觀察時(shí)間，以來(lái)提高病床利用率。問(wèn)題5：利用最優(yōu)化的思想，計(jì)算合理的病床分配比例我們似的所有病人的平均逗留時(shí)間最短5 條件的假設(shè)1、病床數(shù)在短期內(nèi)沒(méi)有變化2、患者相對(duì)于病床數(shù)使無(wú)限的，即在短期內(nèi)每天的就診人數(shù)沒(méi)有大的變化3、患者在治療期間不會(huì)有其他病情的出現(xiàn)，即單一病情。4、假設(shè)所有患者的病情輕重程度都是一樣的，治療效果也都一樣，符合病情趨好的趨勢(shì)，不會(huì)出現(xiàn)病情的復(fù)發(fā)等。5、假設(shè)13號(hào)那天的住院人數(shù)為79人作為初始化人數(shù) 6 符號(hào)的假設(shè):第j類病的第i個(gè)病人的從門診到手術(shù)等待時(shí)間:第j類病人從門診到手術(shù)等待時(shí)間的平均:從門診到手術(shù)等待時(shí)間為Tji的病人的個(gè)數(shù):第j類病的Nji的平均值

20、MYD:在從門診到手術(shù)等待時(shí)間方面,四類病人對(duì)醫(yī)院總的滿意度P：平均床位利用率t1:五種疾病患者門診到入院時(shí)間階段平均等待時(shí)間t2:五種疾病患者入院到手術(shù)（包括白內(nèi)障雙眼病人的兩次手術(shù)）時(shí)間階段平均t3:等待時(shí)間五種疾病患者手術(shù)到出院時(shí)間階段平均等待時(shí)間五種疾病門診到出t4:院時(shí)間階段平均等待時(shí)間:隊(duì)長(zhǎng)，指在系統(tǒng)中的顧客數(shù)，期望值記作；：排隊(duì)長(zhǎng)，指在系統(tǒng)中排隊(duì)等待服務(wù)的顧客數(shù)，其期望值記作，即=+，其中為正在接受服務(wù)的顧客數(shù)；：逗留時(shí)間，指一個(gè)顧客在系統(tǒng)中的停留時(shí)間，其期望值記作；：等待時(shí)間，指一個(gè)顧客在系統(tǒng)中排隊(duì)等待的時(shí)間，其期望值記作，即=+，其中為服務(wù)時(shí)間；：平均服務(wù)率 ：患者到達(dá)率7

21、模型的建立和求解7.1對(duì)問(wèn)題1的求解7.1.1模型1的分析附錄中給出了2008年7月13日至2008年9月11日這段時(shí)間里各類病人的具體情況，包括門診時(shí)間、入院時(shí)間、第一次手術(shù)時(shí)間、第二次手術(shù)時(shí)間和出院時(shí)間。要想知道該醫(yī)院病床安排模型的優(yōu)劣，需要我們根據(jù)給出的以往統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行合理的分析，并確定最佳的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。根據(jù)實(shí)際情況，可從醫(yī)院和病人兩方面考慮。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看，門診部門也是一個(gè)服務(wù)市場(chǎng)，他們會(huì)考慮到醫(yī)院的盈利，故病床使用率越高、病床周轉(zhuǎn)次數(shù)越多對(duì)他們來(lái)說(shuō)越有利。而病人會(huì)對(duì)醫(yī)院有一個(gè)滿意度的問(wèn)題，他們到醫(yī)院能不能立即接受治療，如需等待，等待時(shí)間都長(zhǎng)。在上面的分析基礎(chǔ)上，我們定義了病床使用

22、率P、病床周轉(zhuǎn)次數(shù)N和患者滿意度MYD三個(gè)概念。病床使用率是反映每天使用床位與實(shí)有床位的比率，即實(shí)際占用的總床日數(shù)與實(shí)際開(kāi)放的總床日數(shù)之比。平均周轉(zhuǎn)次數(shù)是衡量病床周轉(zhuǎn)速度的指標(biāo)?；颊邼M意度取決于患者的等待因子的大小，等待因子取決于術(shù)前等待時(shí)間。術(shù)前等待時(shí)間=門診到入院時(shí)間+入院到手術(shù)時(shí)間的。7.1.2模型1的建立滿意度模型的建立：1.滿意度主要取決于患者所患的疾病種類和術(shù)前等待時(shí)間。2.判斷是1類，2類，3類，4類，5類中的哪一類3.從處理過(guò)的數(shù)據(jù)中得到第j類病的第i個(gè)病人的從門診到手術(shù)等待時(shí)間 4.從數(shù)據(jù)中得到第j類病人從門診到手術(shù)等待時(shí)間的平均時(shí)間 5.從數(shù)據(jù)中得到從門診到手術(shù)等待時(shí)間為的

23、病人的個(gè)數(shù)6.從數(shù)據(jù)中得到第j類病的的平均值接著我們對(duì)滿意度進(jìn)行了量化，分為3類處理A 患某種疾病的患者的實(shí)際等待時(shí)間小于患該類疾病的所有患者的平均值。簡(jiǎn)單的理解為該類的患者等待時(shí)間較短，小于平均值。滿意度較高.B 患某種疾病的患者的實(shí)際等待時(shí)間大于患該類疾病的所有患者的平均值，同時(shí)與患某種疾病的患者實(shí)際等待時(shí)間相同的這類患者的人數(shù)大于這類疾病所有實(shí)際等待天數(shù)下個(gè)人數(shù)之和的平均值。簡(jiǎn)單的理解為該類患者的實(shí)際等待時(shí)間較長(zhǎng)，但相同情況的等待人數(shù)較多，滿意度適中.C 患某種疾病的患者的實(shí)際等待時(shí)間大于患該類疾病的所有患者的平均值，同時(shí)與患某種疾病的患者實(shí)際等待時(shí)間相同的這類患者的人數(shù)小于這類疾病所有

24、實(shí)際等待天數(shù)下個(gè)人數(shù)之和的平均值。簡(jiǎn)單的理解為該類患者的實(shí)際等待時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)相同情況的等待人數(shù)較少，滿意度較低.總計(jì)得到如下公式:滿意度模型的求解:借助matlab編程，我們利用計(jì)算機(jī)求解所有患者的最終滿意度，程序見(jiàn)附錄1滿意度模型的結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果。MYD= 0.8424。處于較高的數(shù)值。此數(shù)據(jù)我們將會(huì)在問(wèn)題2中與我們建立的模型計(jì)算出來(lái)的滿意度作對(duì)比。判斷模型的優(yōu)劣。病床利用率模型的建立：病床使用率=實(shí)際占用總床日數(shù)/實(shí)際開(kāi)放的總床日數(shù)=所有病人占床總數(shù)/（病床數(shù)*日歷天數(shù)）模型的求解：借助matlab編程，我們利用計(jì)算機(jī)求解所有患者的病床使用率，程序見(jiàn)附錄2模型的結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)病

25、床使用率一直穩(wěn)定在100%，有時(shí)甚至大于100%說(shuō)明病床始終處于使用飽和狀態(tài)。我們查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)院病床使用率60%。床位周轉(zhuǎn)次數(shù)模型的建立床位周轉(zhuǎn)次數(shù)是衡量醫(yī)院床位周轉(zhuǎn)速度快慢的指標(biāo)，是醫(yī)院效率的標(biāo)志。雖然從2008年7月13日至2008年9月11日這段時(shí)間里各類病人的情況，不能明確的看出每天的病床使用情況，但通過(guò)對(duì)符錄數(shù)據(jù)的歸一化分析13號(hào)，14號(hào)，15號(hào)各有7人，9人，9人到院門診，而14號(hào)，17號(hào)，18號(hào)才各有1人入院，我們大膽的假設(shè)13號(hào)那天的住院人數(shù)為79人作為初始化人數(shù)。以下是統(tǒng)計(jì)得出的每天住院人數(shù)和出院人數(shù)的統(tǒng)計(jì)表。表1時(shí)間入院人數(shù)出院人數(shù) 病床使用率 時(shí)間入院人數(shù)出院人數(shù)病床

26、使用率2008714101.0127200881099120087150012008811661200871600120088122212008717101.012720088136612008718101.012720088149912008719211.012720088158812008720101.01272008816131312008721201.025320088176612008722211.012720088184412008723101.012720088197712008724201.02532008820101012008725421.02532008821441200

27、8726811.0886200882288120087271111.126620088231818120087281131.10132008824111112008729921.088620088256612008730951.050620088263312008731811.08862008827881200881701.06332008828121212008821251.088620088298100.9747200883621.0506200883014141200884621.05062008831221200885541.0127200891160.9367200886981.01

28、27200892120.9873200887871.0127200893150.949420088815151200894290.911420088920201 模型的求解：床位周轉(zhuǎn)次數(shù)是指在一定時(shí)期內(nèi)每張床位的患者出院人數(shù), 其公式為:床位周轉(zhuǎn)次數(shù)= 當(dāng)月出院人數(shù)當(dāng)月天數(shù)/當(dāng)月占床總天數(shù)在本題中我們通過(guò)附錄1程序得知病床使用率一直穩(wěn)定在100%，說(shuō)明病床始終處于使用飽和狀態(tài)，故上面公式中的占床總天數(shù)可求得。占床總天數(shù)=79*31=2449由表5我們得知當(dāng)月出院人數(shù)為242當(dāng)月天數(shù)為31天模型的結(jié)果：求得月床位周轉(zhuǎn)次數(shù)N=3.06相應(yīng)得我們求得年床位周轉(zhuǎn)次數(shù)為36.759我們查閱了相關(guān)的資料得

29、知國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的床位周轉(zhuǎn)次數(shù)為32。效率指數(shù)模型床位效率指數(shù)=期內(nèi)床位實(shí)際周轉(zhuǎn)次數(shù)/期內(nèi)床位標(biāo)準(zhǔn)周轉(zhuǎn)次數(shù)*床位使用率當(dāng)實(shí)際值和標(biāo)準(zhǔn)值相等且使用率為100%時(shí)，則床位運(yùn)轉(zhuǎn)情況達(dá)到管理所要求的最佳狀態(tài)，即等效狀態(tài)，等效狀態(tài)下的床位指數(shù)必為“1”，因此以“1”，因此以“1”作為標(biāo)準(zhǔn)判斷床位的工作效率：當(dāng)效率指數(shù)1時(shí)，床位高效率運(yùn)行模型的結(jié)果：在本題中，我們套用公式床位效率指數(shù)=期內(nèi)床位實(shí)際周轉(zhuǎn)次數(shù)/期內(nèi)床位標(biāo)準(zhǔn)周轉(zhuǎn)次數(shù)*床位使用率求得床位效率指數(shù)。床位效率指數(shù)=1.14871 床位處于高效率運(yùn)行狀態(tài)。7.2對(duì)問(wèn)題2的求解7.2.1數(shù)據(jù)的分析：對(duì)各種病人各治療階段等待時(shí)間長(zhǎng)短的分析對(duì)于附錄中的數(shù)據(jù)，我們用

30、統(tǒng)計(jì)的方法處理了序號(hào)為1349的患者信息，得到5類病人的等待時(shí)間長(zhǎng)度,即得到5類病人t1,t2,t3和總時(shí)間t4的大小，結(jié)果見(jiàn)表1。為了更直觀的觀察5類病人的等待時(shí)間，我們做出圖1。表2 五種疾病各治療階段平均等待時(shí)間統(tǒng)計(jì)表五種疾病各治療階段平均等待時(shí)間統(tǒng)計(jì)表t1t2t3合計(jì)t4單眼白內(nèi)障12.180562.2361112.87517.29167雙眼白內(nèi)障12.317073.2317074.90243920.45122青光眼11.871792.3589747.76923122視網(wǎng)膜12.287132.3366349.82178224.44554外傷115.87.8圖1 圖1結(jié)果的分析：1、傷病

31、人t1，t2時(shí)間短，非常特殊，我們因此將病人劃分為外傷急癥病人和普通病人。病床劃分為兩類，外傷急癥病床和普通病床。急癥病床數(shù)量的確定由急癥病人每天的門診人數(shù)和急癥病人的整個(gè)治療周期長(zhǎng)度決定。急癥病人每天的門診人數(shù)我們?cè)诒?中求得其為0.96875，而外傷急癥病人的治療周期為7.8天，因此我么設(shè)置8個(gè)病房作為急癥病房。查閱題目附錄中正在住院的79個(gè)患者的數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)有8個(gè)外傷急癥病床存在。這與我們通過(guò)理論分析得到的數(shù)值是相同的。剩余71個(gè)病房作為普通病房對(duì)待。2、在普通病人中，我們觀察得知他們的t1，t2時(shí)間基本相同，t3時(shí)間差別較大。白內(nèi)障病人觀察時(shí)間較短，青光眼和視網(wǎng)膜患者的觀察時(shí)間較長(zhǎng)。

32、因此我們將其分為短期病人和長(zhǎng)期病人。對(duì)5類患者門診到手術(shù)時(shí)間人數(shù)分布的分析處理題目附錄中的數(shù)據(jù)，我們以患者門診到手術(shù)德等待天數(shù)得到了5類患者人數(shù)的分布人數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表3，并通過(guò)作圖來(lái)觀察人數(shù)分布的規(guī)律。結(jié)果見(jiàn)圖2，圖3，圖4，圖5，圖6表3 5類患者等待時(shí)間的人數(shù)分布單眼白內(nèi)障雙眼白內(nèi)障青光眼視網(wǎng)膜外傷門診到手術(shù)等待時(shí)間（t1+t2）等待人數(shù)門診到手術(shù)等待時(shí)間（t1+t2）等待人數(shù)門診到手術(shù)等待時(shí)間（t1+t2）等待人數(shù)門診到手術(shù)等待時(shí)間（t1+t2）等待人數(shù)門診到手術(shù)等待時(shí)間（t1+t2）等待人數(shù)1121121231222551261231361310132113131416143314141

33、41215101540151115101621614167161017117217317141811881813194201平均等待時(shí)間14.375平均等待時(shí)間15.5244平均等待時(shí)間14.2308平均等待時(shí)間14.5941平均等待時(shí)間2圖3圖2圖5圖4圖7圖6 結(jié)果的分析：1、除去外傷急癥病人外，其余4類病人的等待天數(shù)都成正態(tài)分布。2、5類患者的平均術(shù)前等待時(shí)間由外傷，青光眼，白內(nèi)障單眼，視網(wǎng)膜，白內(nèi)障雙眼依次升高。但時(shí)間相差數(shù)值1.2天3、術(shù)前時(shí)間是影響病人滿意度的關(guān)鍵因素，縮短術(shù)前等待時(shí)間是提高病人滿意度的途徑。 對(duì)門診人數(shù)和患病種類的統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)測(cè)我們對(duì)2008-7-13到2008-

34、8-13的患者門診數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，分別計(jì)算出了每天前來(lái)門診的5類病人的人數(shù)分布，如表4所示。對(duì)5類患者求每天的平均值并作圖，如圖8所示。表4星期日期門診白內(nèi)障單眼患者門診白內(nèi)障雙眼患者青光眼患者 視網(wǎng)膜疾病患者 外傷 總計(jì)星期日2008-7-13111317星期一2008-7-14131409星期二2008-7-153223010星期三2008-7-16121217星期四2008-7-171613112星期五2008-7-182412211星期六2008-7-193123110星期日2008-7-20310329星期一2008-7-21250029星期二2008-7-22301116星期三20

35、08-7-235225216星期四2008-7-24201407星期五2008-7-25120205星期六2008-7-26202004星期日2008-7-27221229星期一2008-7-280144211星期二2008-7-29112105星期三2008-7-30210126星期四2008-7-310144211星期五2008-8-10413311星期六2008-8-2110406星期日2008-8-31325011星期一2008-8-4130116星期二2008-8-5205209星期三2008-8-64504114星期四2008-8-70414211星期五2008-8-8011518

36、星期六2008-8-9110204星期日2008-8-10221128星期一2008-8-11011406星期二2008-8-12330107星期三2008-8-131516013總計(jì)5168398931278平均數(shù)1.593752.1251.218752.781250.968758.6875圖8 結(jié)果的分析：5類病人每天的門診人數(shù)分別是1.59375，2.125，1.21875，2.78125，0.96875。此數(shù)據(jù)是問(wèn)題五的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 對(duì)出院人數(shù)和患病種類的統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)測(cè)用相同的方法對(duì)出院人數(shù)和患病種類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和預(yù)測(cè)。我們將數(shù)據(jù)分為4個(gè)星期，分別對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬和。得到圖9。確定利用5次

37、回歸的方法后，我們利用matlab編程建立回歸模型。得到圖10。程序見(jiàn)附錄3。 圖9 圖10結(jié)果的分析：從圖10我們看到程序的模型效果較好，能夠比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出院人數(shù)。外傷急癥病房的個(gè)數(shù)的確定根據(jù)公式 病人拒絕率=拒絕病人總?cè)藬?shù)/到來(lái)病人總數(shù) 我們通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得知，每天來(lái)門診的外傷急癥病人總數(shù)接近一個(gè)平均值1，并在上下做小范圍的浮動(dòng)，通過(guò)查閱資料我們得到了醫(yī)院急癥病人的拒絕率為12%。我們依此設(shè)定急癥病房數(shù)量為7個(gè)，這樣能夠保證每天的外傷病人拒絕率小于12%的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)7.2.2. 綜合病床安排模型的分析病人就診流程圖非急癥病人到達(dá)+查詢排隊(duì)患者數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)所建立的模型預(yù)測(cè)該患者何時(shí)入院 在排隊(duì)

38、患者數(shù)據(jù)庫(kù)中添加該患者的信息，包括門診信息，何時(shí)入院信息，入住幾號(hào)病床信息，何時(shí)出院信息返回入院信息給患者，通知患者何時(shí)到達(dá)該患者患者入院在病床安排數(shù)據(jù)庫(kù)中更新病床信息，主要是為該預(yù)約病床增加下一位患者的門診號(hào)，門診時(shí)間記錄，并預(yù)測(cè)該患者出院時(shí)間讀取病床數(shù)據(jù)庫(kù)，比較預(yù)測(cè)值和患者實(shí)際入院日期，實(shí)時(shí)更新患者入院數(shù)據(jù)，重新預(yù)測(cè)該患者出院時(shí)間讀取病床數(shù)據(jù)庫(kù)，比較預(yù)測(cè)值和患者實(shí)際手術(shù)日期，實(shí)時(shí)更新患者手術(shù)數(shù)據(jù)，重新預(yù)測(cè)該患者出院時(shí)間該患者接受手術(shù)治療該患者住院觀察讀取病床數(shù)據(jù)庫(kù)，比較預(yù)測(cè)值和患者實(shí)際觀察時(shí)間，實(shí)時(shí)更新患者觀察數(shù)據(jù)，重新預(yù)測(cè)該患者出院時(shí)間該患者出院該患者患者入院讀取病床數(shù)據(jù)庫(kù)，比較預(yù)測(cè)值和

39、患者實(shí)際入院日期，實(shí)時(shí)更新患者入院數(shù)據(jù)，重新預(yù)測(cè)該患者出院時(shí)間該患者接受手術(shù)治療讀取病床數(shù)據(jù)庫(kù)，比較預(yù)測(cè)值和患者實(shí)際手術(shù)日期，實(shí)時(shí)更新患者手術(shù)數(shù)據(jù)，重新預(yù)測(cè)該患者出院時(shí)間該患者住院觀察返回入院信息給患者，通知患者何時(shí)到達(dá)讀取病床數(shù)據(jù)庫(kù)，比較預(yù)測(cè)值和患者實(shí)際觀察時(shí)間，實(shí)時(shí)更新患者觀察數(shù)據(jù)，重新預(yù)測(cè)該患者出院時(shí)間該患者出院不存在空床。拒絕該病人存在空床。確定預(yù)約。將該患者的門診信息傳遞給床位信息庫(kù)。床位數(shù)據(jù)庫(kù)記錄患者門診時(shí)間，確定病床號(hào)，預(yù)測(cè)出院時(shí)間預(yù)測(cè)第二天是否有急癥空床記錄門診時(shí)間外傷病人到達(dá)我們建立病床數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄和更新病床數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容如表5表5病床號(hào)現(xiàn)時(shí)刻是否為空現(xiàn)住病人序號(hào)現(xiàn)住病人入

40、院時(shí)間現(xiàn)住病人預(yù)測(cè)出院時(shí)間預(yù)約病人序號(hào)預(yù)約時(shí)間門診時(shí)間預(yù)約病人預(yù)測(cè)入院時(shí)間預(yù)約病人預(yù)測(cè)出院時(shí)間179同理，我們建立排隊(duì)患者數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄和更新排隊(duì)患者數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容如表6表6病人序號(hào)門診時(shí)間是否預(yù)約到空床預(yù)約空床病床號(hào)預(yù)約入院時(shí)間預(yù)約出院時(shí)間1我們處理附錄中的出院數(shù)據(jù)，將其分為四個(gè)星期，首先預(yù)測(cè)星期一到星期天，每天的出院人數(shù)。在此基礎(chǔ)上我們預(yù)測(cè)了出院人數(shù)。為縮短病人術(shù)前的等待時(shí)間，考慮長(zhǎng)期病人和短期病人對(duì)滿意度、病床周轉(zhuǎn)次數(shù)、平均逗留時(shí)間的影響，我們綜合因素建立了綜合病床安排模型。7.2.3綜合病床安排模型的的建立：借助matlab編程，對(duì)已知數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，初步估計(jì)出回歸函數(shù)類型，在確定多項(xiàng)式

41、的系數(shù)后，利用一元多項(xiàng)式回歸命令和polyfit函數(shù)求所得的回歸多項(xiàng)式在x處的預(yù)測(cè)值w。這樣我們利用計(jì)算機(jī)求解所有患者的綜合病床安排模型。首先求解出院人數(shù)的預(yù)測(cè)值，程序見(jiàn)附錄3。結(jié)果為out=3.4014 1.4443 3.7504 8.6038 11.8008 13.5606 8.80753.9293 2.3457 3.3374 6.6789 12.6971 13.6920 8.50423.4014 2.3457 3.3374 6.6789 12.6971 13.6920 8.80754.5485 2.4892 3.4293 7.3065 12.0167 13.3584 7.81254.28

42、90 2.5064 3.3226 7.7595 11.6397 13.2767 8.20993.1526 2.5428 4.2595 7.1962 11.9736 13.8201 7.73394.4821 2.9441 3.9369 7.4575 12.6068 14.0671 7.84563.9293 2.4892 3.4293 7.3065 12.0167 13.3584 7.8125;觀察得知，星期一到星期天，每天的平均門診人數(shù)近似的為4，3，3，7，12，13，8.由附錄中我們得到待入院的已門診病人信息。利用allocInTime2函數(shù)。在參數(shù)一：當(dāng)前日期，固定。參數(shù)二：已門診病人隊(duì)列

43、。參數(shù)三：預(yù)測(cè)的第二日出院人數(shù)，見(jiàn)變量out，已知條件下，我們將題目中的要求考慮在內(nèi)，建立了以下的條件作為我們模型的主要思想為了達(dá)到最佳的病房利用率，病房更新速度，讓更多的病人能盡快入院并且盡早出院，我們盡量讓每一個(gè)病人入院后的等待手術(shù)時(shí)間最短，并考慮到白內(nèi)障與其他病的手術(shù)時(shí)間存在沖突，以及外傷病人的就診緊迫性等因素，總結(jié)出來(lái)以下原則并編寫程序求出第二天安排入院病人的最優(yōu)解： 1.若當(dāng)前病人是白內(nèi)障，則其住院日期是最近的周日或周二； 2.若當(dāng)前病人是白內(nèi)障(雙眼)，則其住院日期是最近的周日； 3.若當(dāng)前病人是外傷，則其住院日期是第二日； 4.其他病的病人，住院日期是下一個(gè)非周六和非周一時(shí)間。

44、5.如果經(jīng)過(guò)以上原則的處理后還有空床位，就安排推遲的病人按序提前住院，直至排滿程序見(jiàn)附錄4和附錄57.2.4綜合安排病床模型的求解和結(jié)果例如運(yùn)行程序allocInTimeInvoker，我們得到以下結(jié)果：9/11/2008的第二天入院的病人編號(hào)有：97, 1, 12-Sep-20082, 13, 12-Sep-20083, 13, 12-Sep-20084, 13, 12-Sep-20085, 13, 12-Sep-20088, 12, 12-Sep-200810, 12, 12-Sep-200811, 12, 12-Sep-200812, 12, 12-Sep-200813, 12, 12-

45、Sep-200815, 11, 12-Sep-200816, 11, 12-Sep-2008第一列為9號(hào)入院選擇出來(lái)的12為患者，第二列為患者入院前的等待時(shí)間第三列為入院日期之后我們根據(jù)第二列的術(shù)前等待時(shí)間計(jì)算了該模型的滿意度指標(biāo)MYD =0.89777.2.5綜合安排病床模型與原有模型的比較：FCFS模型中 MYD= 0.8424與FCFS模型比較我們發(fā)現(xiàn)，該模型的滿意度更高，這是由于患者的術(shù)前等待時(shí)間減少。同時(shí)醫(yī)院的病床周轉(zhuǎn)次數(shù)增加?？梢?jiàn)該模型較原有模型更好。7.2.6綜合安排病床模型的具體應(yīng)用：在上面我們列出了9號(hào)入院的病人。該模型只用來(lái)安排當(dāng)天的門診患者入院時(shí)間。當(dāng)時(shí)間更新時(shí)，我們只需

46、要更改程序中的時(shí)間函數(shù)，在提出了已安排病人后，我們就能得到10號(hào)的病床安排方案，最終建立安排順序，如下表7表7日期安排的入院病人序號(hào)2008-11-997，2，3，4，5，8，10，11，12，13，15，162008-11-107.3對(duì)問(wèn)題三的求解7.3.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的分析（1）病人希望盡早知道自己大約何時(shí)能住院。能否根據(jù)當(dāng)時(shí)住院病人及等待住院病人的統(tǒng)計(jì)情況，在病人門診時(shí)即告知其大致入住時(shí)間區(qū)間。觀察已有數(shù)據(jù)我們認(rèn)為其入院時(shí)間與門診時(shí)間有著密切的聯(lián)系，但關(guān)系不甚明了，含有不確定成分，因此決定用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 （2）本題涉及到入院時(shí)間的預(yù)測(cè)，可以運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，插值擬和，或灰色預(yù)測(cè)?？紤]到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

47、用于求解問(wèn)題是因?yàn)樗哂小皩W(xué)習(xí)”能力，對(duì)于非線性、有噪、模式識(shí)別等問(wèn)題有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于問(wèn)題分析以后，重在選擇相應(yīng)的模型求解，嘗試模型的求解過(guò)程同時(shí)也涉及到模型的優(yōu)化等問(wèn)題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為多層感知器結(jié)構(gòu)，由若干層神經(jīng)元組成，不僅有輸入層節(jié)點(diǎn)和輸出層節(jié)點(diǎn)，而且還可以有1 層或多層隱含層節(jié)點(diǎn)。一般的網(wǎng)路神經(jīng)要有輸入層，隱含層和輸出層。與傳統(tǒng)評(píng)價(jià)模型相比，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有知識(shí)和信息的分布式表達(dá)、大規(guī)模并行處理、自學(xué)習(xí)性、知識(shí)處理的自適應(yīng)性、容錯(cuò)性、動(dòng)態(tài)性和聯(lián)想記憶能力等。 （3）首先，我們可以初始化網(wǎng)絡(luò)，然后以已知的門診時(shí)間和入院時(shí)間作為輸入和輸出建立模型，得出網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行仿真。為防止網(wǎng)絡(luò)過(guò)于簡(jiǎn)單，預(yù)測(cè)

48、不準(zhǔn)確。我們可以將一部分已知數(shù)據(jù)保留作為檢驗(yàn)，同時(shí)可以設(shè)置不同的隱層數(shù)去訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，直至檢驗(yàn)時(shí)，仿真數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)基本吻合。為保證網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化，我們將根據(jù)訓(xùn)練誤差的變化圖，適當(dāng)改變步長(zhǎng)，和學(xué)習(xí)目標(biāo)以適應(yīng)實(shí)際情況。7.3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立和求解運(yùn)行matlab程序，程序見(jiàn)附錄6，我們得到了訓(xùn)練圖，見(jiàn)圖11，之后我們得到最終的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)圖，見(jiàn)圖12圖11 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練圖圖12 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)圖圖像的分析：在該圖中我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)多次網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)足夠成熟，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)高度吻合，代入題中門診時(shí)間得出入院時(shí)間基本合理。網(wǎng)絡(luò)的建立十分成功。由于僅考慮了入院時(shí)間與門診時(shí)間的關(guān)系，沒(méi)有對(duì)其他可能的影響因素進(jìn)行分

49、析，結(jié)果可能會(huì)有少許偏差，當(dāng)門診時(shí)間是影響入院時(shí)間的主要因素，得出的結(jié)果還是合理的。7.3.4模型3的結(jié)果利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，我們?cè)谳斎腴T診患者的信息之后，成功預(yù)測(cè)出患者的入院日期，結(jié)果見(jiàn)表8表8 序號(hào) 類型 門診日期預(yù)測(cè)入院日期序號(hào) 類型 門診日期預(yù)測(cè)入院日期1白內(nèi)障(雙眼)2008/8/30 2008/8/2052白內(nèi)障(雙眼)2008/9/5 2008/8/28 2視網(wǎng)膜疾病2008/8/30 2008/8/2153白內(nèi)障(雙眼)2008/9/5 2008/8/28 3青光眼2008/8/30 2008/8/2154視網(wǎng)膜疾病2008/9/5 2008/8/29 4視網(wǎng)膜疾病2008/8/30 2008/8/2355白內(nèi)障(雙眼)2008/9/5 2008/8/29 5視網(wǎng)膜疾病2008/8/30 2008/8/2256青光眼2008/9/5 2008/8/29 6白內(nèi)障(雙眼)2008/8/30 2008/8/2357白內(nèi)障(雙眼)2008/9/5 2