基于層次分析法的醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)體系研究

楊明泰 彭 海 李玉偉 孫宏飛

青海省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)裝備管理處，青海西寧 810000

隨著我國(guó)醫(yī)療水平的不斷提高，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)醫(yī)療質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，但醫(yī)療質(zhì)量的提高不僅僅取決于醫(yī)護(hù)人員的綜合業(yè)務(wù)水平，更依賴于一些高質(zhì)量、有特色的精密醫(yī)療設(shè)備。然而市場(chǎng)上的醫(yī)療設(shè)備種類繁多，質(zhì)量差異大，型號(hào)各異，影響醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量的各個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重各不同，所以需要一種有效的分析方法對(duì)醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行分析評(píng)估。

層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）在醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域是一種新的、實(shí)用而又簡(jiǎn)單的決策分析方法，其既可以解決多目標(biāo)、多層次、難以完全用定性與定量的方法來(lái)解決系統(tǒng)工程問(wèn)題，也可以解決多層次決策問(wèn)題中各指標(biāo)的權(quán)重，此方法在許多領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用[1-2]，但在醫(yī)療設(shè)備的選擇上使用較少，本文在前人的基礎(chǔ)上，建立了一個(gè)用于醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)的AHP 結(jié)構(gòu)模型，對(duì)各項(xiàng)影響因素進(jìn)行綜合計(jì)算與評(píng)價(jià)，旨在為醫(yī)療設(shè)備的選型、質(zhì)量控制提供新的思路。

1 AHP

1.1 簡(jiǎn)介

AHP 是由美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)A.L.Saaty 教授在第一屆國(guó)際數(shù)學(xué)建模會(huì)議上提出的多目標(biāo)決策方法，當(dāng)時(shí)A.L.Saaty 運(yùn)用該方法先后解決了美國(guó)石油價(jià)格預(yù)測(cè)、電力分配、應(yīng)急預(yù)案等方面的問(wèn)題[3]。其是一種實(shí)用的判斷決策過(guò)程將非定量問(wèn)題按定量問(wèn)題分析、主觀問(wèn)題按客觀問(wèn)題多目標(biāo)或多方案分析，即對(duì)決策問(wèn)題分解成方案、目標(biāo)、準(zhǔn)則、非準(zhǔn)則等層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性與定量分析。

AHP 的基本思想是建立層次結(jié)構(gòu)分解復(fù)雜問(wèn)題，引入比例標(biāo)度，通過(guò)兩兩比較方案、準(zhǔn)則、目標(biāo)、相關(guān)因素的重要性，用比例標(biāo)度將復(fù)雜問(wèn)題標(biāo)量化，并按比較因素逐層建立判斷矩陣，最后求解判斷矩陣的權(quán)重并計(jì)算方案的綜合權(quán)重[4-6]。AHP 的核心問(wèn)題就是：標(biāo)度原理、結(jié)構(gòu)層次原理、排序原理。運(yùn)用AHP 解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合判斷決策主要分為以下步驟：建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型、建立方案屬性判斷決策表、建立兩兩判斷矩陣、判斷矩陣一致性檢驗(yàn)、判斷矩陣權(quán)重求解、綜合權(quán)重的計(jì)算與排序。

1.2 建立層次結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)實(shí)際問(wèn)題分析系統(tǒng)之間各因素之間的相互關(guān)系，按照多因素之間的屬性自上而下分解為若干層次，最高層為目標(biāo)層，通常只有一個(gè)元素；中間層為準(zhǔn)則層，包括采取的措施、方案等[7]；最底層是方案層，解決問(wèn)題的各種方法或途徑，即將問(wèn)題條理化[8-10]。

1.3 判斷矩陣構(gòu)造

設(shè)某層指標(biāo)X=[x1，x2，……，xn]對(duì)目標(biāo)M 的影響，每次取兩個(gè)因素Xi與Xj比較，以Xij=xi÷xj表示對(duì)上層某指標(biāo)的影響程度，mij的值用數(shù)字表示，本文采用A.L.Saaty 建議的比例標(biāo)度法，各指標(biāo)之間重要程度可劃分為：絕對(duì)重要、非常重要、明顯重要、稍微重要、同等重要5 級(jí)，標(biāo)度為：9、7、5、3、1；各指標(biāo)之間不重要程度可劃分為：絕對(duì)不重要、非常不重要、明顯不重要、稍微不重要4 級(jí)，標(biāo)度為：1/9、1/7、1/5、1/3。最后得到兩兩比較的判斷矩陣M，為正互反矩陣。

式中：mij＞0；j=1，2……，n。

1.4 層次單排序及一致性檢驗(yàn)

對(duì)判斷矩陣的每列元素進(jìn)行歸一化處理，本文采用和積法，各元素分別為：

將歸一化處理后的結(jié)果按行相加為：

得到向量（ω1，ω2……，ωn）T為同一層相應(yīng)因素關(guān)于其上一層某個(gè)因素的權(quán)重，即為特征向量的近似解。其最大特征值可表達(dá)為：

為檢驗(yàn)判斷矩陣M 的一致性，首先要計(jì)算M 的一致性指標(biāo)，其定義為：

式中，CI：抽樣平均值，當(dāng)CI=0，有完全的一致性；CI接近于0 時(shí)，有滿意的一致性；CI越大，不一致性越嚴(yán)重。

為衡量CI的大小，引入了平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。隨機(jī)構(gòu)造500 個(gè)成對(duì)比較矩陣，M1，M2…M500，則可得到一致性指標(biāo)CI1，CI2…CI500，即得到RI=，根據(jù)階數(shù)1-9，平均隨機(jī)一致性數(shù)值RI分別為0、0、0.58、0.9、1.12、1.26、1.36、1.41、1.46。

當(dāng)CR<0.1 時(shí)，則判斷矩陣M的一致性在合理范圍內(nèi)，層次總排序具有滿意的一致性，否則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行修正，需重新考慮模型或重新構(gòu)造那些一致性比率高的判斷矩陣的元素取值[11]。

1.5 層次總排序及一致性檢驗(yàn)

將系統(tǒng)中各層之間相應(yīng)因素的權(quán)重向量?jī)?nèi)積就是最終指標(biāo)的組合權(quán)重。

2 AHP 在醫(yī)療設(shè)備使用周期內(nèi)質(zhì)量評(píng)價(jià)的應(yīng)用

2.1 層次結(jié)構(gòu)模型的建立

如何合理、理性地選擇滿足要求的醫(yī)療設(shè)備越來(lái)越受到醫(yī)院關(guān)注，醫(yī)療設(shè)備的選擇應(yīng)該綜合考慮多個(gè)評(píng)價(jià)因素。根據(jù)AHP 的基本原理、思想構(gòu)造出醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的層次分析結(jié)構(gòu)模型[12-14]，如圖1所示。

圖1 醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的層次結(jié)構(gòu)模型

2.1.1 目標(biāo)層 本文目標(biāo)層是醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.1.2 準(zhǔn)則層 評(píng)估醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要因素為日常維修情況、臨床使用情況、質(zhì)量控制或預(yù)防性維修、不良事件監(jiān)測(cè)等[15]。

2.1.3 子準(zhǔn)則層 根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)醫(yī)療設(shè)備的研究情況及現(xiàn)場(chǎng)維修工程師經(jīng)驗(yàn)，醫(yī)療設(shè)備在使用周期內(nèi)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性、故障率、維修費(fèi)用、更換配件率、交互性、穩(wěn)定性等因素[16]。

2.2 應(yīng)用分析

2.2.1 準(zhǔn)則層各因素對(duì)目標(biāo)層的判斷矩陣 根據(jù)AHP的基本原理及層次結(jié)構(gòu)模型可構(gòu)建出醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)準(zhǔn)則層各因素對(duì)目標(biāo)層的判斷矩陣，根據(jù)醫(yī)院無(wú)傾向選定10 位專家分別對(duì)4 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，得到各指標(biāo)權(quán)重，如表1所示。

根據(jù)表1 和公式（1）～（5）可以計(jì)算出：RI=0.91，CI=0.039，CR=0.043。可知準(zhǔn)則層各因素對(duì)于醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)的判斷矩陣具有較好的一致性。

表1 準(zhǔn)則層各因素對(duì)目標(biāo)層的判斷矩陣

2.2.2 各子準(zhǔn)則層對(duì)于準(zhǔn)則層（日常維修、臨床使用、預(yù)防性維修）的判斷矩陣 同理各子準(zhǔn)則層對(duì)于準(zhǔn)則層（日常維修、臨床使用、預(yù)防性維修）的比較判斷矩陣如表2～4所示。

根據(jù)表2 和公式（1）～（5）可以計(jì)算出：RI=0.91，CI=0.015，CR=0.016。可知準(zhǔn)則層（日常維修）對(duì)于各因素的判斷矩陣具有較好的一致性。

表2 子準(zhǔn)則層對(duì)于準(zhǔn)則層（日常維修）的判斷矩陣

根據(jù)表3 和公式（1）～（5）可以計(jì)算出：RI=1.13，CI=0.058，CR=0.053?？芍獪?zhǔn)則層（臨床使用）對(duì)于各因素的判斷矩陣具有較好的一致性。

表3 子準(zhǔn)則層對(duì)于準(zhǔn)則層（臨床使用）的判斷矩陣

根據(jù)表4 和公式（1）～（5）可以計(jì)算出：RI=0.58，CI=0.020，CR=0.035?？芍獪?zhǔn)則層（預(yù)防性維修）對(duì)于各因素的判斷矩陣具有較好的一致性。

表4 子準(zhǔn)則層對(duì)于準(zhǔn)則層（預(yù)防性維修）的判斷矩陣

2.2.3 總目標(biāo)權(quán)重 根據(jù)準(zhǔn)則層的各因素與醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)總目標(biāo)的比較判斷矩陣，以及子準(zhǔn)則層相對(duì)于準(zhǔn)則層（日常維修、臨床使用、預(yù)防性維修、不良事件監(jiān)測(cè)）比較矩陣的計(jì)算結(jié)果和各因素的排序權(quán)值，可得到醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)的總目標(biāo)權(quán)值[17]，如表5所示。

表5 的計(jì)算結(jié)果表明，醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要因素優(yōu)先次序是：臨床使用數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，預(yù)防性維修準(zhǔn)確性、可靠性，不良事件發(fā)生率，臨床使用易操作性，預(yù)防性維修穩(wěn)定性等。

表5 總目標(biāo)權(quán)重

仿真計(jì)算中，始終有CI<0.1，CR<0.1，表明采用層次結(jié)構(gòu)模型的醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)具有完全一致性和準(zhǔn)確性[18-20]。

醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量評(píng)價(jià)中日常維修、臨床使用、預(yù)防性維修、不良事件監(jiān)測(cè)相對(duì)于總目標(biāo)的權(quán)值分別為0.055、0.564、0.259、0.108，因此影響醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵因素在于臨床使用時(shí)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性[21]。

3 討論

本文建立的基于AHP 模型的醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量決策模型綜合考慮了多種方面的因素，使醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量在滿足醫(yī)療設(shè)備使用經(jīng)濟(jì)化的基礎(chǔ)上，更加符合醫(yī)院的發(fā)展要求，從而幫助醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備管理部門選擇適應(yīng)醫(yī)院實(shí)際的指標(biāo)來(lái)評(píng)估醫(yī)療設(shè)備，使醫(yī)療設(shè)備更新決策科學(xué)化和可操作化。

醫(yī)療設(shè)備使用周期內(nèi)質(zhì)量評(píng)價(jià)受多種因素影響，采用AHP 能為醫(yī)療裝備管理者提供更為科學(xué)、量化及直觀的評(píng)價(jià)結(jié)果和參數(shù)依據(jù)。不僅可以提高醫(yī)療設(shè)備維修決策效率，使決策結(jié)果更具有說(shuō)服力，還擴(kuò)寬了醫(yī)療設(shè)備管理的研究思路，為進(jìn)一步研究醫(yī)療設(shè)備預(yù)防性維修奠定了新的理論基礎(chǔ)。

AHP 可深入挖掘維修、預(yù)防性維護(hù)與質(zhì)控方面有價(jià)值的數(shù)據(jù)，同時(shí)可對(duì)醫(yī)療設(shè)備采購(gòu)選型提供依據(jù)。醫(yī)療設(shè)備購(gòu)置決策過(guò)程往往缺乏量化的指導(dǎo)，對(duì)設(shè)備的購(gòu)置進(jìn)行決策，層次模型結(jié)構(gòu)可以從申購(gòu)目的、效益分析、經(jīng)費(fèi)、學(xué)科建設(shè)等5 個(gè)方面分析。將申購(gòu)設(shè)備對(duì)應(yīng)到這些指標(biāo)的不同等級(jí)中，即可獲得設(shè)備的關(guān)鍵度和關(guān)鍵度指數(shù)，通過(guò)預(yù)先設(shè)定的關(guān)鍵度指數(shù)值最終確定購(gòu)置與否。