基于petri網(wǎng)的急診流程模型優(yōu)化分析

王倩倩 王麗麗

摘要：Petri網(wǎng)可以圖形化復(fù)雜系統(tǒng)行為，本研究基于Petri網(wǎng)的基礎(chǔ)理論，對(duì)急診流程模型進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到緊急狀態(tài)下快速收治病人的目的.首先給出急診流程的Petri網(wǎng)模型，通過實(shí)際急診過程中出現(xiàn)的問題增加相應(yīng)的庫所變遷結(jié)構(gòu)，利用交叉序關(guān)系、排他序關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化，使急診流程更加高效，驗(yàn)證了流程優(yōu)化模型的有效性.

關(guān)鍵詞：Petri網(wǎng);急診流程;優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TP391.9? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1673-260X（2019）04-0063-03

1 引言

急診是醫(yī)院收治病人環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，急診病人往往事發(fā)突然情況危急，急救是否及時(shí)、診斷是否正確、措施是否果斷得力，均將影響到病人的安危.及時(shí)、正確、果斷的急救，可以降低病人的死亡率，減少病人傷殘率.Petri網(wǎng)是分布式系統(tǒng)的建模和分析工具，實(shí)際流程問題復(fù)雜而交互，建模時(shí)遇到一些不一致或者不適用的情況時(shí)，借助Petri網(wǎng)及行為輪廓的相關(guān)理論知識(shí)加以優(yōu)化模型，是非常重要的一步[1].

國內(nèi)外越來越多的專家學(xué)者專注于流程優(yōu)化，文獻(xiàn)[2]用行為輪廓定義一致性概念，將現(xiàn)有的嚴(yán)格的行為等值概念的不恰當(dāng)性作為出發(fā)點(diǎn)，定義了行為輪廓，捕捉了過程模型的基本約束.文獻(xiàn)[3]介紹了一種Petri網(wǎng)可達(dá)性檢查技術(shù)，利用組合性來提高性能，用于通過代數(shù)方法解決Petri網(wǎng)中的可達(dá)性問題.討論其實(shí)現(xiàn)的一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，以及在未來的改進(jìn).文獻(xiàn)[4]介紹了廣義隨機(jī)Petri網(wǎng)（GSPN）是應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛使用的形式主義，以及如何最好地指定模型和如何設(shè)置最合適的工具參數(shù)來配置內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，作為技術(shù)系統(tǒng)或合成和系統(tǒng)生物學(xué)的性能評(píng)估.文獻(xiàn)[5]使用正常形式的不同業(yè)務(wù)流程模型的語義進(jìn)行比較，流程模型被完全轉(zhuǎn)換為流程模型術(shù)語，并使術(shù)語重寫系統(tǒng)規(guī)范化，忽略語法復(fù)雜的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程模型的語義比較.文獻(xiàn)[6]介紹了急診的缺陷和弊端，給出門診就醫(yī)流程的Petri網(wǎng)模型，找出模型中存在的問題，通過增加相關(guān)的控制結(jié)構(gòu)對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，說明了流程模型

優(yōu)化的有效性.

本文根據(jù)醫(yī)院實(shí)際急診流程，對(duì)急診流程進(jìn)行建模，并利用Petri網(wǎng)行為輪廓提出了一種急診流程優(yōu)化模型.

2 基本概念

定義1[7] （流程模型） 流程模型Petri網(wǎng)PN=（P，T，F(xiàn)，C）是一個(gè)四元組滿足以下條件：

3 基于Petri網(wǎng)的急診流程模型優(yōu)化分析

通過分析研究我國的醫(yī)療現(xiàn)狀，目前醫(yī)療資源稀缺和人民日益增長的服務(wù)需求不平衡.而急診作為醫(yī)院就診環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)，需要迅速、及時(shí)的救治，目前絕大部分醫(yī)院都有一套相對(duì)完善的急診流程.患者醫(yī)院急診入院根據(jù)情況不同分為兩種情況，急診t2和危診患者t3，t2和t3是排他序關(guān)系（t2+t3）.若患者是危診，則進(jìn)行t4搶救，t3和t4是嚴(yán)格序關(guān)系（t3→t4），t2和t4都可以引發(fā)t5，檢查患者有無一卡通，即由t5引發(fā)t6、t7且t6、t7是排他序關(guān)系（t6+t7）如果無一卡通則引發(fā)t7，t7和t8是嚴(yán)格序關(guān)系（t7→t8），如果有一卡通，即由t6引發(fā)t9、t10，t9、t10是排他序關(guān)系（t9+t10），如果卡內(nèi)金額不足，則t10和t6都可以引發(fā)t11，進(jìn)行充值，如果卡內(nèi)金額充足t9和t11都可以引發(fā)t12、t13和t14、t15，t12、t13和t14、t15是嚴(yán)格序關(guān)系.此時(shí)由門診醫(yī)生進(jìn)行檢查，t15可以引發(fā)t16，t17、t18，t16，t17、t18是排他序關(guān)系，假如要求進(jìn)行檢查則由t16引發(fā)t19和t20，t19、t20是排他序關(guān)系，如果檢查結(jié)果有問題則由t19引發(fā)t12，t13，t14，t15，t12，t13，t14，t15是嚴(yán)格序關(guān)系，進(jìn)行門診重新檢查，如果檢查結(jié)果沒問題t20引發(fā)t20，離開醫(yī)院，假如要求去藥房拿藥則由t18引發(fā)t21，t18、t21是嚴(yán)格序關(guān)系（t18→t21），此時(shí)刷卡檢查一卡通內(nèi)余額是否充足，如果余額充足，則由t22引發(fā)t24，也離開醫(yī)院，如果一卡通內(nèi)余額不足則由t23引發(fā)t25進(jìn)行重新刷卡劃扣，t23和t25是嚴(yán)格序關(guān)系（t23→t25），如果要求住院，則引發(fā)t17.

由以上流程可以看出，在緊急情況下按照急診流程存在一定問題，患者或者患者家屬因?yàn)槭掳l(fā)突然未必帶有現(xiàn)金或者銀行卡內(nèi)無錢，在這種情況下，為了讓患者獲得及時(shí)救治以及避免醫(yī)院發(fā)生患者治療后未付款離開醫(yī)院的情況，利用Petri網(wǎng)的相關(guān)運(yùn)行規(guī)則，通過增加相關(guān)的控制結(jié)構(gòu)對(duì)原模型進(jìn)行優(yōu)化如圖2所示.

圖2優(yōu)化部分從充值t11開始，t11引發(fā)t12，t13，t12，t13是排他序關(guān)系（t12+t13）.如果人工充值則由t12引發(fā)t14，t12、t14是嚴(yán)格序關(guān)系（t12→t14）.如果自助充值則由t13引發(fā)t15進(jìn)行銀行卡充值，t13和t155是嚴(yán)格序關(guān)系（t13→t15），t15則引發(fā)t16，t17，t16，t177是嚴(yán)格序關(guān)系（t16→t17），如果銀行卡余額不足則由t16引發(fā)t18，t16、t18是嚴(yán)格序關(guān)系（t16→t18）.t18檢查患者或患者家屬有無現(xiàn)金，如果有現(xiàn)金則由t20引發(fā)t14，t20和t14是嚴(yán)格序關(guān)系，如果沒有現(xiàn)金則由t21引發(fā)t22，t23，t21，t22，t23進(jìn)行凍結(jié)賬戶和走綠色通道，銀行卡余額充足的情況下，由t17引發(fā)t19，t17，t19是嚴(yán)格序關(guān)系，這些最終都可以進(jìn)行掛號(hào).

如模型所示，我們在進(jìn)行及時(shí)救治病人的同時(shí)，給予病人更多更便利的充值選擇，綠色通道也展示了醫(yī)院的人道關(guān)懷，同時(shí)在一定程度上也保證了醫(yī)院的利益，防止醫(yī)療后患者未繳費(fèi)離開.

4 利用PIPE軟件對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行模擬

為了檢驗(yàn)優(yōu)化后的醫(yī)院急診流程優(yōu)化模型Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖的正確性和可行性，本文利用了PIPE軟件對(duì)模型模擬運(yùn)行.將模型在PIPE軟件上畫出，并點(diǎn)擊運(yùn)行，模型運(yùn)行結(jié)果如下圖3.

經(jīng)驗(yàn)證所有路徑都可按流程準(zhǔn)確執(zhí)行.下面以發(fā)生序列為例進(jìn)行說明，結(jié)果如圖4所示

5 結(jié)束語

本文基于Petri網(wǎng)給出了醫(yī)院急診流程模型的一種優(yōu)化方法.根據(jù)Petri網(wǎng)的變遷發(fā)生規(guī)則及其可達(dá)性和行為輪廓的嚴(yán)格序、排他序等基本性質(zhì)，通過增加多個(gè)相關(guān)的控制結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，為患者繳費(fèi)提供了便利，也為醫(yī)院保證了利益，未來將對(duì)此模型進(jìn)行基于Petri網(wǎng)的行為輪廓提出相應(yīng)的算法來計(jì)算分析其一致性.

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