基于解釋結(jié)構(gòu)模型的血荒影響因素研究*

胡歡慶， 周愉峰

(1.重慶工商大學(xué) 國(guó)家智能制造服務(wù)國(guó)際科技合作基地，重慶 400067；2.重慶工商大學(xué) 重慶市發(fā)展信息管理工程技術(shù)研究中心，重慶 400067)

0 引 言

“血荒”指的是血液偏型或血庫(kù)的供血量嚴(yán)重不足，而呈現(xiàn)告急的現(xiàn)象[1]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)眾多城市的醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床用血緊張，血荒現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。2006—2009年，全國(guó)多個(gè)省市出現(xiàn)季節(jié)性血荒；2010—2014年，北京、重慶、深圳、上海、杭州、青島、威海、昆明、南京、成都等地出現(xiàn)不同程度的血庫(kù)告急；2015年以來(lái)，血荒之災(zāi)波及全國(guó)，多地出現(xiàn)10年來(lái)最嚴(yán)重的血荒[2]。重慶市血液中心甚至啟動(dòng)一級(jí)預(yù)警，持續(xù)血荒達(dá)到頂峰。目前，全國(guó)范圍內(nèi)的血荒，已從過(guò)去階段性、季節(jié)性逐步向常態(tài)性、長(zhǎng)期性轉(zhuǎn)變，并且由突發(fā)事件缺血轉(zhuǎn)為臨床、急診缺血并存[3]。

血液是患者生存的“燃料”，及時(shí)、充足的血液供應(yīng)對(duì)于保障健康、挽救生命具有至關(guān)重要的作用。血荒可能引發(fā)的后果極其嚴(yán)重。血荒首先直接影響患者能否得到及時(shí)治療。其次，血荒對(duì)突發(fā)事件的化解能力構(gòu)成隱患。最后，血荒容易演變成“血慌”，造成繼發(fā)性的社會(huì)恐慌。因此，紓解我國(guó)血液緊缺困境，提高血液保障水平以滿足臨床用血需求，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)血液供應(yīng)鏈的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了大量研究。常規(guī)環(huán)境下的血液供應(yīng)鏈研究最早源于Millard[4]在血液庫(kù)存管理問(wèn)題中應(yīng)用工業(yè)庫(kù)存模型。此后，血液庫(kù)存問(wèn)題研究進(jìn)入高峰期，Nahmias[5]、Gregory和Prastacos[6]回顧了20世紀(jì)90年代以前的血液庫(kù)存文獻(xiàn)。Pirabán等[7]綜述了2018年以前的血液供應(yīng)鏈管理文獻(xiàn)。也有一些研究者針對(duì)地震等突發(fā)事件研究了應(yīng)急血液供應(yīng)鏈管理問(wèn)題。例如，周愉峰[8-9]、王恪銘等[10]研究了應(yīng)急血液采集、庫(kù)存、調(diào)劑等決策優(yōu)化問(wèn)題。

近年來(lái)，隨著血荒問(wèn)題的嚴(yán)峻化，部分研究者開始對(duì)血荒現(xiàn)象及其成因與對(duì)策等問(wèn)題進(jìn)行了研究。在血荒對(duì)策研究方面，馬琳[11]認(rèn)為：化解血荒難題的關(guān)鍵在于建立無(wú)償獻(xiàn)血長(zhǎng)效機(jī)制，重點(diǎn)是鼓勵(lì)更多的人，特別是公務(wù)員群體和醫(yī)務(wù)人員群體加入獻(xiàn)血隊(duì)伍。王智博[12]、景軍[13]、白彥鋒[3]等持有相似的觀點(diǎn)，他們分別從不同視角分析了無(wú)償獻(xiàn)血存在的問(wèn)題。殷群、連斌[14]則認(rèn)為：血荒治理的有效路徑應(yīng)該是政府、采供血機(jī)構(gòu)、社會(huì)公眾等共同參與的多元治理。孫開功[15]從提升獻(xiàn)血服務(wù)質(zhì)量的角度，提出若干對(duì)策來(lái)提高我國(guó)的人口獻(xiàn)血率，化解各地出現(xiàn)的血荒。Wang等[16]建立了一種基于庫(kù)齡的血液轉(zhuǎn)運(yùn)策略以應(yīng)對(duì)血液短缺問(wèn)題。在血荒影響因素的分析方面，李麗明[17]分析了血液供應(yīng)緊張的原因主要有：需求增大、用血不合理以及獻(xiàn)血率下降。文獻(xiàn)[3]和文獻(xiàn)[13]等認(rèn)為無(wú)償獻(xiàn)血招募困難是導(dǎo)致血荒的主要因素。Yenework 等[18]通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，得出獻(xiàn)血知識(shí)的匱乏、態(tài)度以及行為是導(dǎo)致獻(xiàn)血率過(guò)低、血液供應(yīng)不足的主要因素。Feng[19]認(rèn)為供血不足的主要原因是激勵(lì)機(jī)制不完善、信任危機(jī)、供應(yīng)不足和基礎(chǔ)薄弱等因素。

綜上所述，已有大量文獻(xiàn)研究了血液供應(yīng)鏈相關(guān)問(wèn)題，也有一些文獻(xiàn)研究了血荒的成因、治理對(duì)策等問(wèn)題，但已有研究對(duì)血荒的成因及其體系結(jié)構(gòu)的探索尚待深入。例如，血荒各影響要素之間存在什么樣的邏輯關(guān)系？血荒的影響因素體系呈現(xiàn)什么樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)？在眾多影響因素中，哪些是表層因素？ 哪些是中層因素？哪些是深層因素？

解釋結(jié)構(gòu)模型(Interpretive Structural Modeling， ISM)是研究復(fù)雜要素間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的一種專門研究方法。它能夠利用系統(tǒng)要素之間已知的零亂關(guān)系，揭示出系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。ISM通過(guò)圖形和矩陣描述各種已知的關(guān)系，再通過(guò)矩陣運(yùn)算，推導(dǎo)因素的層次關(guān)系及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。血荒影響因素眾多，要素之間的關(guān)系復(fù)雜且結(jié)構(gòu)不清晰，應(yīng)用ISM研究其體系結(jié)構(gòu)具有良好的適用性。鑒于此，本文基于ISM研究血荒的影響因素及其體系結(jié)構(gòu)，以解答上述問(wèn)題。

1 基于ISM的血荒影響因素系統(tǒng)分析

ISM是一種分析復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)問(wèn)題的概念模型。它可以把模糊不清的思想、看法轉(zhuǎn)化成直觀的具有良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型。其主要特點(diǎn)就是能把復(fù)雜的系統(tǒng)分解成若干子系統(tǒng)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)以及計(jì)算機(jī)輔助，最終將系統(tǒng)構(gòu)造成一個(gè)多級(jí)遞階的結(jié)構(gòu)模型。ISM適用于血荒成因系統(tǒng)這樣的變量眾多、關(guān)系復(fù)雜且結(jié)構(gòu)不清晰的系統(tǒng)分析。

血荒由兩個(gè)直接因素導(dǎo)致：一是血液供應(yīng)不足，二是血液需求量太大。其中導(dǎo)致血液供應(yīng)不足的主要因素包括：獻(xiàn)血率不高而導(dǎo)致的采血量過(guò)少、血液報(bào)廢率過(guò)高、血液調(diào)配不力、用血需求不平衡、寒暑假和春節(jié)這類季節(jié)性因素所導(dǎo)致的血液短缺等。同時(shí)獻(xiàn)血率不高又受自身健康狀況、社會(huì)環(huán)境、獻(xiàn)血宣傳力度、激勵(lì)機(jī)制以及獻(xiàn)血渠道過(guò)于單一、文化觀念(如中醫(yī)氣血論等)、無(wú)償獻(xiàn)血者的流失、獻(xiàn)血條件過(guò)于嚴(yán)格、獻(xiàn)血后出現(xiàn)不良反應(yīng)、血站形象影響民眾信任度等因素的影響。需求量大主要包括：經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來(lái)的醫(yī)療技術(shù)的迅速發(fā)展、醫(yī)療需求的不斷提升、醫(yī)務(wù)人員的不合理用血以及自然災(zāi)害的發(fā)生等。各因素之間同時(shí)也存在相互影響的關(guān)系，例如，不合理用血也可能導(dǎo)致血液的報(bào)廢率過(guò)高；人員的跨區(qū)域流動(dòng)也可導(dǎo)致用血需求的不平衡；缺乏血液調(diào)度和調(diào)節(jié)機(jī)制可能導(dǎo)致血液調(diào)配不力；自然災(zāi)害的發(fā)生也會(huì)影響社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及導(dǎo)致人員跨區(qū)域流動(dòng)和就醫(yī)需求的提升等。

由于影響因素眾多，且因素之間相互關(guān)聯(lián)，關(guān)系復(fù)雜，為了理清層次關(guān)系，并分析因素影響度，采用ISM進(jìn)行研究。

(1) 要素關(guān)系的分析及鄰接矩陣的建立。首先，基于文獻(xiàn)研究與問(wèn)卷調(diào)查，得到影響血荒的26個(gè)主要因素，分別記為Si(i=1,2,3，…，26)。S1-S26分別表示：供應(yīng)不足、需求量大、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、就醫(yī)需求提升、獻(xiàn)血率不高、健康狀況、社會(huì)環(huán)境、獻(xiàn)血宣傳力度、激勵(lì)機(jī)制、血液報(bào)廢率高、信息不透明、獻(xiàn)血渠道單一、血液調(diào)配不力、不合理用血、自然災(zāi)害、文化觀念、用血返還不便利、無(wú)償獻(xiàn)血者的流失、人員跨區(qū)域流動(dòng)(供給不穩(wěn)定)、用血需求不平衡、季節(jié)性血液短缺、缺乏血液調(diào)節(jié)和調(diào)度機(jī)制、獻(xiàn)血條件嚴(yán)格、血站形象、獻(xiàn)血后不良反應(yīng)、民眾信任度。然后分析出各要素之間的關(guān)系，建立表1所示的要素關(guān)系表。用F表示Si行的要素對(duì)Si列的要素有影響。

表1 要素結(jié)構(gòu)關(guān)系表Table 1 Element structure relation table

根據(jù)要素關(guān)系表，可以得到用“0”和“1”表示要素關(guān)系的鄰接矩陣A，如圖1所示。

(2) 求出系統(tǒng)的可達(dá)矩陣M由鄰接矩陣A可知，可達(dá)矩陣M為26×26階方陣，采用MATALB分別計(jì)算(A+I)2、(A+I)3以及(A+I)4，根據(jù)布爾矩陣運(yùn)算法則，將所有要素均使用“0”和“1”表示，發(fā)現(xiàn)(A+I)3=(A+I)4=M。因此，求得可達(dá)矩陣M=(A+I)3=(A+I)4，如圖2所示。

(3) 對(duì)可達(dá)矩陣進(jìn)行區(qū)域分解和級(jí)間分解。首先，列舉出所有可達(dá)集合R(Si)和先行集合Q(Si)的值，見表2。再根據(jù)要素之間有無(wú)直接關(guān)系進(jìn)行行列變換。發(fā)現(xiàn)，S1和S2與S4、S5、S10、S13、S20、S21之間有直接聯(lián)系，S3和S15有直接關(guān)系，因此將有關(guān)聯(lián)的排列在一起。再根據(jù)ISM計(jì)算法，對(duì)每行因素中含有“1”的個(gè)數(shù)進(jìn)行排列，變換可達(dá)矩陣M后，得到新矩陣M′。

表2 可達(dá)集合、先行集合表Table 2 Accessible set and preemptive set table

再次觀察M′發(fā)現(xiàn)，除了S4、S5、S10、S13、S20、S21緊密相連外，S8、S12、S14、S16、S18、S19、S22、S23、S26相互之間是有直接關(guān)系的，S11、S17、S24、S25等因素之間也是有直接關(guān)系的，S6、S7、S9之間也直接相關(guān)。因此，接下來(lái)對(duì)M′進(jìn)行區(qū)域分解。根據(jù)得到的上三角矩陣，基于內(nèi)部因素區(qū)域的關(guān)系劃分，求出最少邊可達(dá)矩陣R={S|M′=S2,min{e}}，其中，e是邊的個(gè)數(shù)。最少邊可達(dá)矩陣R保持了可達(dá)性，表現(xiàn)為M′中對(duì)角線上的每個(gè)單位矩陣，如圖3所示。

利用區(qū)域分解進(jìn)行級(jí)間分解，并繪制出遞階有向圖。區(qū)域分解之后，M′對(duì)角線上所劃分的每個(gè)單位矩陣(圖3中方框所示)，它們所對(duì)應(yīng)的全部行因即為一個(gè)遞階結(jié)構(gòu)層次?？梢园l(fā)現(xiàn)，變換后的可達(dá)矩陣M′被分成6個(gè)層次，說(shuō)明血荒現(xiàn)象的影響因素大致分為6層。各層之間的層次關(guān)系形成了有一定邏輯關(guān)系的影響因素鏈，由此，繪制出遞階有向圖，如圖4所示。

(4)基于遞階有向圖分析模型。從圖4遞階有向圖可以看出“血荒影響因素分為6個(gè)層次。

第1層影響因素為供應(yīng)不足(S1)和需求量大(S2)，這是導(dǎo)致“血荒”現(xiàn)象出現(xiàn)的最直接原因。

第2層影響因素為就醫(yī)需求提升(S4)、獻(xiàn)血率不高(S5)、血液報(bào)廢率高(S10)、血液調(diào)配不力(S13)、用血需求不平衡(S20)以及季節(jié)性血液短缺(S21)6個(gè)因素。這些因素對(duì)第1層因素有著直接影響，是“血荒”現(xiàn)象出現(xiàn)的淺層原因。

第3層影響因素為獻(xiàn)血宣傳力度(S8)、獻(xiàn)血渠道單一(S12)、不合理用血(S14)、文化觀念(S16)、無(wú)償獻(xiàn)血者的流失(S18)、人員跨區(qū)域流動(dòng)(供給不穩(wěn)定)(S19)、缺乏血液調(diào)節(jié)和調(diào)度機(jī)制(S22)、獻(xiàn)血條件嚴(yán)格(S23)、民眾信任度(S26)這9個(gè)因素，其對(duì)第2層因素有著直接影響，是導(dǎo)致“血荒”現(xiàn)象出現(xiàn)的中層影響因素。

第4層影響因素為信息不透明(S11)、用血返還不便利(S17)、血站形象(S24)、獻(xiàn)血后不良反應(yīng)(S25)這4個(gè)因素。它們對(duì)第3層因素有著直接影響，是導(dǎo)致“血荒”現(xiàn)象的深層影響因素。

第5層的健康狀況(S6)、社會(huì)環(huán)境(S7)、激勵(lì)機(jī)制(S9)和第6層的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(S3)、自然災(zāi)害(S15)這5個(gè)影響因素，是導(dǎo)致血荒現(xiàn)象的最深層影響因素。

2 結(jié)束語(yǔ)

血荒對(duì)傷員的輸血保障和生命安全構(gòu)成了極大的威脅。厘清血荒成因是解決血荒的初始條件。以分析“血荒”影響因素為目標(biāo)，構(gòu)建ISM模型，建立具有一定邏輯關(guān)系的影響因子遞階有向圖，分析出各因素對(duì)血荒影響程度。

結(jié)果表明，導(dǎo)致血荒的影響因素眾多，主要分為6個(gè)層次、4個(gè)層級(jí)，分別為淺層、中層、深層、以及最深層。其中，影響獻(xiàn)血率而導(dǎo)致供應(yīng)不足因素的有11個(gè)。由于我國(guó)血液的唯一來(lái)源渠道是志愿者無(wú)償獻(xiàn)血，因此獻(xiàn)血率低是目前血荒的最重要影響因素。獻(xiàn)血率低又受到一系列中層和深層因素的影響。因此，提高無(wú)償獻(xiàn)血率，并非短時(shí)間內(nèi)就可實(shí)現(xiàn)，需要建立一系列的獻(xiàn)血招募長(zhǎng)效機(jī)制，營(yíng)造更加公平、完備、順暢、透明的血液保障體系與社會(huì)環(huán)境。