基于关键链的病人排队信息系统建模与仿真报告.doc

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1、2摘要当今社会医疗服务中的排队等待问题是不可避免的,也已经成为影响医院服务水平和服务质量的一大问题，如何采用新的思路和方法来缩短排队时间，提高医院服务效率，是大家关注的一个普遍问题。本课题针对病人在医院就诊过程中，在挂号、检测、检验、诊断过程中的多次排队等待的问题，将基于Flexsim Healthcare医疗专用仿真软件，把病人在医院中的就诊流程模型还原，进而建立病人排队优化调度模型，以此开发医院病人排队调度管理信息系统，从而优化病人排队结构，节省病人排队等待时间，显著改善医院的服务效率和服务质量。关键词：医院；病人排队；Flexsim Healthcare；仿真模型；优化 Patient

2、Queuing Information System Development Based on Critical ChainAbstract In todays society, waiting during the medical service processing is inevitable, and has also become a big problem which affects service level and the service quality in hospital. How to adopt new ideas and ways to shorten queuing

3、 time, and how to improve the efficiency of hospital services, has caused a common attention. This topic aimed at patients waiting for many times in the process of registered, detection, inspection, and the diagnosis in hospital, will be based on the Flexsim Healthcare which is special simulation so

4、ftware for medical treatment, to restore the model of the process of patient doctoring in the hospital, and to set up the patient queuing optimization scheduling model, then to develop patient queuing management information system for hospital, so as to optimize the patient lining up structure, save

5、 patients waiting for time, and improve the service efficiency and hospital service quality.Key Words：hospital; patient queuing; Flexsim Healthcare; optimization4目录摘要1绪言12.理论分析12.1数据采集方法：12.2数据样本分析：12.3数据分析方法：12.4建模方法23.实验研究23.1研究地点23.2研究时间23.3研究目的23.4研究方法24.数据分析24.1昆华医院科室调度分析调度分析24.1.1 昆华医院内科调度分析24

6、.1.2 昆华医院胃镜科调度分析45.建模与仿真75.1昆华医院布局图75.2医院流程85.3医院各科室的Flexsim实体映射对照86.结果分析与结论107.感想11参考文献121绪言医院是一个复杂的系统，由于病人到达时间和患病类型的随机性，排队现象时有发生， 影响了病人的满意度和医院的服务安排。到医院就诊是一种常见的现象，病人来到医院寻求服务，而医院的医疗资源有限，二者之间发生冲突时，就会产生排队现象。如果病人排队时间过长，超过他的承受极限，必将会导致病人的流失，给医院造成一定的损失，同时也可能会影响病人的诊断和救治，造成医疗事故。 在这里，我们借助运筹学中的排队论分支，可以对医院目前的排

7、队系统进行量化的分析，是通过数学的方法科学、合理的评价上述问题的有效手段。排队论模型是通过数学方法定量地、对一个客观复杂的排队系统的结构和行为进行动态模拟研究，科学、准确地描述排队系统的概率规律。在实际的病床安排中，我们在排队论的基础上，设计一套合理的评价指标体系，对医院门诊病人类型、各种手术时间差异及病床排队系统的结构和特点进行重新的分配，然后对已有数据进行科学的模拟和系统的研究，从而对诊室和医生安排进行最优设计，以获得反映。 2.理论分析2.1数据采集方法： （1）现场取样调查（2）实地统计记录2.2数据样本分析： 经我们初步确定，拟定研究3个科室的情况2.3数据分析方法： （1）应用概率

8、论与数理统计中的相关知识进行数据分布分析； （2）应用制造系统建模与仿真中的一系列有关数据验证、数据拟合分析； （3）通过使用其他的一些辅导资料（如网上图书馆的一些PDF资料、图书馆的一些有关系统建模的书籍）辅助本研究课题。2.4建模方法（1）排队模型（2）确定型库存模型3.实验研究3.1研究地点：昆华医院3.2研究时间：2011年4月9日 6月 1日3.3研究目的: 希望通过该系统的使用，利用互联网分布调度信息，减少病人排队等待的时间, 显著改善医院的服务效率和服务质量。为了医院能更好的满足病人的需求，提高它的效率，我们通过实地调查的方式采集一系列的数据，并对这些数据进行了一系列的分析，应用

9、虚拟仿真软件Flexsim进行仿真，发现问题，并针对问题提出相应的改进方案。3.4研究方法:分别选取内科、胃镜科，通过实地收集就诊间隔时间（调度时间）排队时间的数据，应用EXCEL、Minitab、等软件进行数据分析和拟合建模，AutoCAD进行画图，最后应用虚拟仿真软件Flexsim Heathcare3进行仿真。4.数据分析4.1昆华医院科室调度分析4.1.1 昆华医院内科调度分析（1）内科间隔时间（调度）分析内科序列开始时间离开时间内科服务时间19:28:209:36:3349329:36:339:42:5838539:42:589:55:2875049:55:2810:10:15887

10、510:10:1510:16:10355610:16:1010:30:15845710:50:1911:04:40861811:04:4011:21:10990911:21:1011:23:221321011:23:2211:34:256631111:34:2511:43:405551211:43:4011:49:223421311:49:2211:52:21179149:38:259:43:28303159:43:289:47:40252169:47:409:55:05445179:55:059:57:22137189:57:229:59:57155199:59:5710:09:576002

11、010:11:3010:20:175272110:20:1710:32:057082210:33:4410:38:052612311:15:3911:19:442452411:19:4411:28:215172511:28:2111:35:454442611:44:4011:51:204002714:09:2614:17:104642814:33:1514:45:307352914:45:3014:52:48438 由上面的表格可以看出统计的数据没有异常值，所以我们做出下面的图形，并且进行了拟合。描述性统计: 内科服务时间 平均值 下四分变量 N N* 平均值 标准误 标准差 方差 最小值 位

12、数 中位数儿科服务时间 30 0 501.1 46.1 252.5 63768.5 132.0 292.5 454.5 上四分 众数变量 位数 最大值 模式 的 N儿科服务时间 714.8 990.0 * 0图4-1内科服务时间数据拟合从图4-1中可以看出儿科服务时间呈正态分布，400s的人数最多，说明人数一定时，服务时间在400s左右时，工作效率是最高的。（2） 内科排队等待时间图4-2 内科数据拟合从图4-2中可以看出内科排队等待人流量随着时间的推移呈正态分布XN(501.1,252.5)变化，人流量分部很不均匀。多项式回归分析:内科服务时间 与 内科序列 回归方程为内科服务时间 = 60

13、6.6 + 17.91 内科序列 - 3.716 内科序列*2 + 0.1093 内科序列*3S = 238.131 R-Sq = 20.3% R-Sq（调整） = 11.1%方差分析来源 自由度 SS MS F P回归 3 374922 124974 2.20 0.112误差 26 1474365 56706合计 29 1849287方差的序贯分析来源 自由度 SS F P线性 1 31751 0.49 0.490二次 1 251248 4.33 0.047立方 1 91923 1.62 0.2144.1.2 昆华医院胃镜科调度分析（1）昆华医院胃镜科间隔时间分析胃镜序列开始时间离开时间服务

14、时间19:17:429:48:281846 29:41:1210:47:223970 39:41:1310:49:174084 49:41:1410:54:364402 510:17:1011:01:402670 610:19:3011:01:422532 710:19:3611:02:522596 810:19:4511:11:353110 910:19:5011:19:243574 1010:35:5211:20:382686 1110:35:5311:26:553062 1210:35:5511:30:113256 1310:39:3611:31:323116 1410:39:3711:

15、35:413364 1510:39:3811:35:593381 1610:39:3711:35:413364 1710:39:3811:38:593561 1811:05:4411:39:542050 1911:05:5011:40:132063 2011:05:5311:40:332080 2111:05:5611:41:352139 2211:05:5811:41:542156 2311:09:4911:52:092540 2414:01:0514:31:471842 2514:01:2014:32:141854 2614:01:2914:33:071898 2714:01:3314:3

16、4:592006 2814:01:3714:41:482411 2914:02:0614:42:092403 3014:03:1214:44:542502 3114:26:2814:55:241736 3214:26:3914:56:321793 3314:26:4315:00:402037 3414:26:4715:00:492042 3514:38:2015:06:431703 3614:38:3915:14:452166 3714:47:2515:21:412056 3814:49:5815:24:322074 3914:56:4015:30:582058 4014:56:4415:32

17、:112127 描述性统计: 胃镜服务时间 平均值 下四分变量 N N* 平均值 标准误 标准差 方差 最小值 位数 中位数胃镜服务时间 40 0 2558 114 718 515503 1703 2044 2285 上四分 众数变量 位数 最大值 模式 的 N胃镜服务时间 3115 4402 3364 2根据上表绘制出胃镜科间隔时间直方图并拟合出一条间隔时间趋势线图：图4-5胃镜科间隔时间数据拟合（2）昆华医院胃镜排队时间分析 图4-6 胃镜排队时间数据拟合由图上的趋势线可以看出，胃镜排队时间的推移呈增长趋势，并且病人的变化X服从N(2258,114)。多项式回归分析:胃镜服务时间 与 胃镜

18、序列 回归方程为胃镜服务时间 = 3059 + 75.35 胃镜序列 - 7.825 胃镜序列*2 + 0.1359 胃镜序列*3S = 518.777 R-Sq = 51.8% R-Sq（调整） = 47.8%方差分析来源 自由度 SS MS F P回归 3 10415973 3471991 12.90 0.000误差 36 9688651 269129合计 39 20104624方差的序贯分析来源 自由度 SS F P线性 1 9181336 31.94 0.000二次 1 162655 0.56 0.459立方 1 1071983 3.98 0.0545.建模与仿真5.1昆华医院布局图图

19、4-18 昆华医院第二层布局5.2昆华医院问诊流程图4-19昆华医院问诊流程5.3昆华医院问诊的Flexsim实体映射对照5.3.1昆华医院内科的Flexsim实体映射对照仿真实体绿门箭头桌子病床医务工作者红门内科科室病人到达排队等待挂号诊断护士、医生离开参数设置erlang( 0 , 5 , 2 )可容纳5人可容纳1人，用时10S可容纳4人，用时200S引导病人，诊断病情自行离开5.3.2昆华医院胃镜科的Flexsim实体映射对照模型实体绿门箭头桌子检测室医务工作者医务工作者红门胃镜科室顾客到达排队等待挂号就诊挂号处护士诊室医生离开参数设置erlang( 0 , 5 , 2 )可容纳4人可容

20、1人，用时15S可容3人，用时300S引导去诊室诊断自行离开5.3.3昆华医院复杂流程的Flexsim实体映射对照表3 病人就诊最复杂流程设施与模型实体对照表流程设施模型实体参数设置病人到达绿门erlang( 0 , 5 , 2 )排队挂号区箭头区域可容纳10人挂号台桌子可容纳1人，用时10S候诊区等待室可容纳20人诊室检测室可容纳6人，用时300S医生男工负责看病，复诊，治疗护士女工陪同病人检查离开红门自行离开图4-20 Flexsim仿真图6.结果分析与结论 医院排队，从来就不是小问题。凡是去过医院的人，都有排队的深切体会。挂号要排队、看病要排队、检验交费要排队、检验要排队、处方计价要排队

21、、取药要排队有人初步估计，要看一次病，做一项简单检查，再取点药就要排6次队，每次排队起码15分钟。也就是说，在门诊看一次病就诊时间顶多20分钟，而排队时间就可能超过一个小时。改进方案医院存在排队难的问题，更重要的还是在医院方面。其一，医院的各种程序过于烦琐，有些是可以合并的，却没有合并，让患者凭空多出几次排队的“机会”；其二服务意识欠强，医院的各种窗口过少，有些即便有，也往往处于“观赏”状态，没有充分发挥作用；其三，技术落后，有些医院没有实施分诊排队管理系统，结果也造成了患者排队难的问题。同时提高医疗的速度也是至关重要，可以通过改进成一卡通的形式进行标准化运作。人手一张卡，与银行卡绑定，卡可作

22、为挂号，排队，缴费，登记病例，吃饭等等多种用途，从根本上解决排队难，长，烦的问题。7.感想在此次系统建模与仿真的作业当中，我参与了数据收集，数据整理，数据拟合，数据分析，实体建模，仿真以及PPT的制作等过程。在这些过程当中，我深刻的体会到系统建模与仿真对于我和对于工业工程的重要意义。从最初的选题，到方案分析、数据收集，到后面的数据整理及分析，再到实体建模与仿真，融合了工业工程基础、应用统计学、系统建模与仿真学科等多门学科的知识。因此，这次作业让我又重新巩固及加深了数据分析方法、流程分析、人机环境的研究方法、flexsim及Excel软件的应用等。此外我还学会了minitab、AutoCAD等软

23、件的应用。刚开始在确定题目的时候，我们小组决定选昆华医院作为研究对象，但由于对作业的方向不是很明确，所以对所研究的范围不是很清晰，后来在老师的指导下确定方向。在接下来的数据收集和分析过程中，我和我的队友一起进行了数据的整理，以及怎样将采集来的数据与后面的建模仿真分析很好的结合的分析。但中由于对Excel及minitab软件中数据分析方法掌握得不是很好，在拟合及异常值剔除部分遇到了瓶颈，最后在查资料、向老师请教等各种途径下完成了数据的分析。在这个过程中我学会了怎样很好的去解决问题。在完成数据分析后，大家对医院排队等待时间进行了实体建模与仿真。由于对flexsim软件的不熟悉，在建模的时候走了很多

24、弯路。然而这些问题又让我从中学习到不少学习及分析处理事情的方法。 这次作业最深刻的体会就是，我们要完成好一件事，首先，要对自己所做的事情有充分的知识储备；其次，要对整个过程有一个全面的了解及思考；再次，要学会在解决问题的过程中不断学习；最后，无论做什么事情都要细心、耐心，这样我们在学习生活中才能不断提升自己。最重要的是。作为一个工业工程的学生，我们要充分的运用好我们专业课中所学到的知识，将它很好的体现在将来的工作和生活当中。参考文献【1】 苏春主编.制造系统建模与仿真.北京：机械工业出版社，2008.8【2】 张梅琳主编.应用统计学.上海：复旦大学出版社，2008.1【3】 易树平，郭伏主编.

25、基础工业工程,北京：机械工业出版社.2007.3【4】 陈茜，王炜，潘俊卿.公共交通智能调度系统仿真模型. 2005年第3期，第23卷(总第124 期)【5】 胡大伟,郗建国.基于Flexsim 的公路客运站仿真系统.长安大学学报.2010年第02期【6】 刘家财.基于Flexsim的配送中心仿真及优化研究.2010年第41期(总第600期)【7】 米红娟，医院门诊排队网络分析，西北师范大学学报（自然科学版），第34卷：25-31，1998。 【8】 王丽姿，Markov排队模型在医院管理中的应用，中国医院统计，第14卷：125-126，2007。 【9】 韩新焕，朱萌纾，吴静，医院管理系统中排队模型的优化决策分析，医学数学模型探讨，第1卷：16-18，2008。 【10】 李建宏，陈学军，徐苗桑，谷定英，医院分诊排队原理的分析比较和实践，特别专题，第3卷：18-20，2007。 2