基于智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)的醫(yī)用耗材精細(xì)化管理

嚴(yán)娟

（達(dá)州市中心醫(yī)院，四川 達(dá)州 635000）

1 引言

在我國醫(yī)療改革持續(xù)深化的過程中，智慧醫(yī)院已然成為當(dāng)前醫(yī)院建設(shè)的主要目標(biāo)，同時(shí)也對醫(yī)用耗材的精細(xì)化管理提出了更高的要求，因此傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)模式與調(diào)配管理亟需得到有效的優(yōu)化[1]。醫(yī)院中所囊括的各類實(shí)驗(yàn)標(biāo)本、藥品試劑、消毒器械、醫(yī)用耗材等醫(yī)用物資，需要得到自動(dòng)化與智能化的倉儲(chǔ)管理，以便智慧醫(yī)院流程效能的提升[2]。在醫(yī)院日常開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)與臨床診療的過程中，均需使用大量的醫(yī)用耗材，故實(shí)現(xiàn)醫(yī)用耗材的精細(xì)化管理、保證醫(yī)用耗材的正常流動(dòng)極為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的醫(yī)用耗材倉儲(chǔ)管理模式通常以人力資源為主，這對管理效率與精度均存在一定的影響[3]。有鑒于此，本課題將采用智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)，以期優(yōu)化醫(yī)用耗材的管理模式，提升管理的有效性與合理性，使得醫(yī)院的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與經(jīng)營有所保障。

2 基于智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理的醫(yī)用耗材精細(xì)化管理模式

2.1 醫(yī)院醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)架構(gòu)

醫(yī)院在日常運(yùn)營過程中，使用的醫(yī)用耗材種類較多，數(shù)量較大，往往會(huì)應(yīng)用一個(gè)較為全面的醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)，對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理與分析。當(dāng)前傳統(tǒng)的醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)缺乏健全性，僅能實(shí)現(xiàn)部分基本功能，如醫(yī)用耗材的入庫與出庫、科室領(lǐng)用、財(cái)務(wù)結(jié)算等等[4-5]。然而上述功能無法助力于實(shí)現(xiàn)醫(yī)用耗材的精細(xì)化管理，難以對各項(xiàng)醫(yī)用耗材的實(shí)際收費(fèi)情況等進(jìn)行有效的監(jiān)管，其中尤以低值醫(yī)用耗材的管理為主，其流程如圖1所示。

圖1 醫(yī)院現(xiàn)行醫(yī)用耗材管理流程示意圖

圖1 中呈現(xiàn)了當(dāng)前醫(yī)院應(yīng)用的低值醫(yī)用耗材的管理流程，該流程主要分為三個(gè)步驟。首先需要院內(nèi)所有病區(qū)對自身低值醫(yī)用耗材的需求情況與余量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)合病區(qū)情況來確定領(lǐng)用量，即可發(fā)出相應(yīng)的領(lǐng)用申請[6]。隨后則由院內(nèi)的物流中心審核病區(qū)所發(fā)出的領(lǐng)用申請，若庫房中的低值醫(yī)用耗材余量可滿足病區(qū)領(lǐng)用申請的要求，即可按照交付申請、收集出庫單、計(jì)算成本等程序進(jìn)行耗材的派發(fā)；若庫房耗材余量無法滿足申請要求，則需向耗材供應(yīng)商發(fā)送采購訂單[7]。最后，供應(yīng)商按照采購訂單進(jìn)行備貨與配送，低值醫(yī)用耗材經(jīng)由庫管人員驗(yàn)收后，財(cái)務(wù)部完成付款操作。該流程過于繁瑣，難以保證相關(guān)醫(yī)用耗材管理的有效性與及時(shí)性?；诖?，此次課題設(shè)計(jì)了醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)架構(gòu)，詳見圖2。

圖2 面向精細(xì)化管理的醫(yī)用耗材管理信息系統(tǒng)架構(gòu)

通過圖2可知，在該系統(tǒng)架構(gòu)中，主要囊括6個(gè)不同的層次。感知層作為整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)中用以獲取醫(yī)用耗材信息的基礎(chǔ)，其中包含了溫度傳感器、濕度傳感器、射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification , RFID）讀寫器等[8]。支撐層是指為信息系統(tǒng)的開發(fā)運(yùn)維提供支撐的軟件條件與硬件條件的總稱。資源層，主要是指不同類型的數(shù)據(jù)資源，如耗材數(shù)據(jù)庫等，能夠幫助實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的有效管理[9]?；A(chǔ)構(gòu)件層，主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)組成部分，即系統(tǒng)構(gòu)件、模型應(yīng)用、大數(shù)據(jù)處理。平臺服務(wù)層包含高級服務(wù)與業(yè)務(wù)服務(wù)，前者主要是指耗材的供應(yīng)、管理、需求預(yù)測等；后者則包含院內(nèi)物流的精細(xì)化管理、醫(yī)用耗材的供應(yīng)采購平臺等內(nèi)容。用戶層面向五個(gè)主要的最終用戶服務(wù)。

2.2 融合三次指數(shù)平滑預(yù)測法的智能倉儲(chǔ)模型構(gòu)建

醫(yī)用耗材庫存管理的合理性與高效性，對醫(yī)院的正常運(yùn)作起著決定性的作用。庫存需要耗費(fèi)大量的人力成本與倉儲(chǔ)成本，還會(huì)產(chǎn)生醫(yī)院資金占用的機(jī)會(huì)成本。盡管如此，為了規(guī)避醫(yī)用耗材出現(xiàn)短缺的風(fēng)險(xiǎn)、維護(hù)醫(yī)院的正常經(jīng)營，醫(yī)用耗材庫存管理不可或缺。通常情況下，對醫(yī)用耗材進(jìn)行需求預(yù)測的模型具有一定的豐富性與多樣性，主要包含移動(dòng)平均法、灰色預(yù)測分析、線性回歸分析等，然而醫(yī)用耗材的需求變化往往表現(xiàn)出一定的非線性趨勢，且具有顯著的波動(dòng)性，因此使得對醫(yī)用耗材進(jìn)行預(yù)測的難度有所增大[10-11]。區(qū)別于常用的需求預(yù)測分析模型，三次指數(shù)平滑預(yù)測法能夠?qū)㈩A(yù)測對象的歷史數(shù)據(jù)作為參考，忽略其中存在的影響因子，準(zhǔn)確地對未來的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測。該種預(yù)測方法首先需要對預(yù)測對象的原始序列進(jìn)行設(shè)定，令其為y1,y2,y3,…,yt，且t時(shí)刻的指數(shù)平滑值為，故可得到在t時(shí)刻下的一次指數(shù)平滑值，如式(1)所示。

式(1)中，α表示平滑系數(shù)，且α的取值范圍為[0,1]，其取值越大，表示對新數(shù)據(jù)的重視程度越高，所獲取的預(yù)測結(jié)果將具有更高的靈敏度。根據(jù)式(1)可知，原始序列值yt,yt-1,yt-2的權(quán)重分別為α,(1-α),α(1-α)2，故在對預(yù)測對象進(jìn)行預(yù)測時(shí)，與當(dāng)前時(shí)刻距離越遠(yuǎn)的歷史數(shù)據(jù)，其產(chǎn)生的影響越小。對式(1)進(jìn)行變換可得式(2)。

據(jù)此可獲取到相應(yīng)的預(yù)測公式，如式(3)所示。

由于采用一次指數(shù)平滑法進(jìn)行預(yù)測所獲取到結(jié)果的準(zhǔn)確性較差，且預(yù)測對象的時(shí)間序列變動(dòng)會(huì)存在非線性的情況，因此需要對預(yù)測方法進(jìn)行一定的優(yōu)化處理，旨在提高其預(yù)測準(zhǔn)確性，三次指數(shù)平滑值詳見式(4)。

對應(yīng)的預(yù)測模型如式(5)所示。

在式(5)中，at、bt、ct分別表示預(yù)測系數(shù)，T表示預(yù)測超前期數(shù)。

2.3 智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)構(gòu)建

傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)管理多為人工模式，所有醫(yī)用耗材的存放、提取、清點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)等均會(huì)在一定程度上受到人為因素的影響，造成倉儲(chǔ)管理的效率低下、缺乏實(shí)時(shí)性與便利性。在此次課題中，根據(jù)三次指數(shù)平滑預(yù)測的方式，構(gòu)建智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)，主要從五個(gè)方面著手。首先利用智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)中的物資管理結(jié)構(gòu)，對所有醫(yī)用耗材的包裝名稱作為唯一的檢索標(biāo)準(zhǔn)，消除傳統(tǒng)管理模式中醫(yī)用耗材自定義稱謂的影響。隨后則開發(fā)設(shè)計(jì)了智能化的醫(yī)用耗材揀選系統(tǒng)，其框架圖如圖3所示。

圖3中呈現(xiàn)出該揀選系統(tǒng)基于控制器局域網(wǎng)絡(luò)（Controller Area Network , CAN）總線結(jié)構(gòu)，且將指示燈光模塊等不同功能的構(gòu)件連接至CAN上，借助交換機(jī)及相關(guān)數(shù)據(jù)庫，完成有效的信息交互[12]。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，該系統(tǒng)可為所有醫(yī)用耗材分配與其相對應(yīng)的電子標(biāo)簽，用以清晰地顯示其包裝名、規(guī)格、庫存余量等信息。第三個(gè)方面主要是指在醫(yī)用耗材在入庫的時(shí)候，系統(tǒng)將根據(jù)醫(yī)用耗材訂單，點(diǎn)亮對應(yīng)醫(yī)用耗材所在貨架的指示燈，便于庫存管理人員及時(shí)取出訂單中所包含的醫(yī)用耗材；在核對無誤后完成入庫，并對倉儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)增加。在第四個(gè)方面中，主要由智能醫(yī)用耗材稱重計(jì)數(shù)系統(tǒng)承擔(dān)倉儲(chǔ)管理的職責(zé)，其結(jié)構(gòu)詳見圖4。

圖3 智能醫(yī)用耗材揀選系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)

通過圖4可知，在申請通過后領(lǐng)用相應(yīng)的醫(yī)用耗材時(shí)，對應(yīng)的醫(yī)用耗材均會(huì)由該稱重計(jì)數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行核驗(yàn)，在壓力傳感器與稱重基座的共同作用下，系統(tǒng)可獲取到醫(yī)用耗材的實(shí)際取用數(shù)量；隨后通過專門的網(wǎng)絡(luò)接口，將智能醫(yī)用耗材稱重計(jì)數(shù)系統(tǒng)與醫(yī)院的庫存管理系統(tǒng)進(jìn)行連接，最終達(dá)到數(shù)據(jù)交互的目的。第五個(gè)方面主要是指在每次定期進(jìn)行盤點(diǎn)的過程中，首先點(diǎn)亮所有的電子標(biāo)簽指示燈，完成某類醫(yī)用耗材的盤點(diǎn)時(shí)，即刻關(guān)閉該耗材所在的指示燈，避免盤點(diǎn)過程中出現(xiàn)重復(fù)或遺漏的現(xiàn)象。

圖4 智能醫(yī)用耗材稱重計(jì)數(shù)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)

3 智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)在醫(yī)用耗材精細(xì)化管理中的應(yīng)用效果

3.1 醫(yī)用耗材智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理的預(yù)測結(jié)果

在此次課題中，針對某醫(yī)院低值醫(yī)用耗材的庫存原始數(shù)據(jù)，采用本課題所提出的預(yù)測模型對其進(jìn)行驗(yàn)證。選擇2020年1月至12月無菌注射器的使用量作為預(yù)測參考，根據(jù)無菌注射器每個(gè)月用量的變化規(guī)律，對其未來需求進(jìn)行預(yù)測。為確保預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，首先選擇不同取值的α進(jìn)行試算，其結(jié)果詳見圖5。

圖5 不同α 取值條件下實(shí)際用量與預(yù)測值的比較結(jié)果

據(jù)圖5可知，要保證該低值醫(yī)用耗材的實(shí)際用量與預(yù)測值之間的誤差最小，α的取值應(yīng)確定為0.4，即平滑系數(shù)的實(shí)際應(yīng)用值為0.4；隨后結(jié)合式(1)至式(5)，并將T值定為1，即可求解出相應(yīng)的醫(yī)用耗材預(yù)測值；最后以2020年部分月份醫(yī)用耗材的預(yù)測值與實(shí)際用量作為基本數(shù)據(jù)，求取二者之間的平均誤差，其結(jié)果如表1所示。

通過觀察表1可以看出，采用一次指數(shù)平滑預(yù)測法對醫(yī)用耗材數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，所獲取到的預(yù)測值與耗材實(shí)際用量之間的相對誤差為0.18；而三次指數(shù)平滑預(yù)測值與實(shí)際用量間的相對誤差較低，僅為0.15。因此三次指數(shù)平滑法的預(yù)測準(zhǔn)確性更強(qiáng)，可更好地反映醫(yī)用耗材的實(shí)際情況，且為了保證醫(yī)用耗材的安全供應(yīng)量，還應(yīng)當(dāng)在實(shí)際的預(yù)測過程中，將所獲取到的醫(yī)用耗材預(yù)測值乘以一個(gè)安全系數(shù)，確保醫(yī)用耗材的存儲(chǔ)量可完全滿足醫(yī)院日常使用的需求。

表1 一次指數(shù)平滑法與三次指數(shù)平滑法預(yù)測值及相對誤差比較結(jié)果

3.2 智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)的應(yīng)用成效

此次課題采用三次指數(shù)平滑預(yù)測法，針對醫(yī)用耗材的入庫、領(lǐng)用、統(tǒng)計(jì)、預(yù)測等均進(jìn)行了一定的優(yōu)化，取得了較好的應(yīng)用成效。為了直觀地看到在該系統(tǒng)應(yīng)用前后的管理效果，對所有對比項(xiàng)目的管理效果均進(jìn)行了量化處理，對智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)管理系統(tǒng)所包含的各項(xiàng)比較項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià)，若應(yīng)用效果較差，酌情給予0～3 分；若應(yīng)用效果一般，酌情給予4～7分；若系統(tǒng)的應(yīng)用管理效果較好或極好，則打出8～10 分的分?jǐn)?shù)。選擇50 名管理工作人員進(jìn)行評分，取平均值進(jìn)行比較。以10分為滿分，對比結(jié)果如表2所示。

表2 系統(tǒng)在應(yīng)用前后的量化評價(jià)結(jié)果比較

觀察表2可知，在操作方式、監(jiān)管來源、數(shù)據(jù)信息化程度等方面的比較中，智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)的量化評價(jià)結(jié)果較優(yōu)，其各項(xiàng)指標(biāo)的量化評價(jià)得分均保持在8.50 以上，顯著高于傳統(tǒng)人工管理系統(tǒng)。在操作方式方面，所有醫(yī)用耗材的入庫、出庫、盤點(diǎn)等流程均采用智能化的處理技術(shù)，極大地提高了倉儲(chǔ)管理的效率，擺脫了傳統(tǒng)人工管理系統(tǒng)中的人工配單、查找、盤點(diǎn)等繁瑣流程。在準(zhǔn)確程度方面，智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)采用智能化的數(shù)據(jù)處理方式，有效規(guī)避了由人工隨意性等因素造成的誤差風(fēng)險(xiǎn)。這顯示出基于智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)的醫(yī)用耗材管理具有一定的優(yōu)越性，能夠提高管理的精細(xì)化程度與有效性，助力于醫(yī)院的正常經(jīng)營。

4 結(jié)語

隨著現(xiàn)代醫(yī)院的持續(xù)發(fā)展，醫(yī)用耗材的使用、管理等日漸復(fù)雜。為了實(shí)現(xiàn)對醫(yī)用耗材的精細(xì)化管理，此次課題采用基于三次平滑指數(shù)法的智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)，對醫(yī)用耗材的入庫、出庫、需求預(yù)測等管理項(xiàng)目進(jìn)行了有效的優(yōu)化。結(jié)果顯示，將智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)應(yīng)用至醫(yī)用耗材管理中，能夠有效提高預(yù)測精度與管理效率，該系統(tǒng)應(yīng)用效果的量化評價(jià)得分均值為8.86，顯著高于傳統(tǒng)人工管理系統(tǒng)量化評價(jià)得分均值，后者僅為6.10。這顯示出基于智能倉儲(chǔ)與調(diào)配管理系統(tǒng)的醫(yī)用耗材管理可達(dá)到精細(xì)化管理的目標(biāo)，可在現(xiàn)代醫(yī)療發(fā)展中發(fā)揮積極作用。但本課題實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源僅為一家醫(yī)院，全面性有所欠缺，未來將加以改進(jìn)。