Моделювання процесів управління в медичних установах в умовах переходу до ринку

Размещено на http://www.allbest.ru/

Донецький національний університет

УДК 519.876.2

Моделювання процесів управління в медичних установах в умовах переходу до ринку

Спеціальність 08.03.02 - Економіко-математичне моделювання

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук

Маншилін Кирило Миколайович

Донецьк 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Донецькому національному університеті (м. Донецьк) Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник - доктор економічних наук, професор Лисенко Юрій Григорович, Донецький національний університет (м. Донецьк), завідувач кафедри економічної кібернетики

Офіційні опоненти:

доктор економічних наук, професор Берсуцький Яків Григорович, головний науковий співробітник Інституту економіки промисловості (м. Донецьк) НАН України

кандидат економічних наук Глущевський В'ячеслав Валентинович, доцент кафедри математичних методів економіки та інформаційних технологій Запорізької державної інженерної академії (м. Запоріжжя)

Провідна установа: Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна (м. Харків ) Міністерства освіти і науки України, кафедра економічної кібернетики

Захист відбудеться 25 лютого 2004 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 11.051.07 у Донецькому національному університеті за адресою: вул. Челюскінців, 198-а, м. Донецьк - 83015 у великому залі засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Донецького національного університету за адресою: вул. Університетська, 24, м. Донецьк - 83055

Автореферат розісланий 23 січня 2004 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Беспалова А.Г.

медичний управління інформаційний

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми дослідження. В умовах трансформаційної економіки України зростає складність управління медичними установами. Причиною цього є надзвичайно високий рівень невизначеності зовнішнього середовища, що негативно впливає на ефективність їx управління. У цих умовах дослідження зовнішнього та внутрішнього середовищ, що спрямовані на одержання додаткової інформації і, отже, зменшення рівня невизначеності при управлінні медичною установою, набувають першорядної важливості. Дослідження зовнішнього і внутрішнього середовища функціонування медичних установ - основна задача системи управління медичною установою, функціонування якої повинно ґрунтуватися на інформаційній системі підтримки прийняття рішень, що забезпечить високу якість лікування пацієнтів та підвищення ефективності управління медичною установою. Однією з найважливіших задач системи управління є забезпечення ефективного розподілу обмежених фінансових ресурсів, від чого вочевидь залежить ефективність забезпечення якісним обслуговуванням як пацієнтів, так і роботи медичної установи в цілому.

Таким чином, мета системи управління розподілом фінансових ресурсів полягає у впливі на рівень, час і характер забезпечення якісним обслуговуванням пацієнтів відповідно до задач, що стоять перед медичною установою. Для реалізації поставленої мети система управління забезпечення якісним обслуговуванням пацієнтів має ряд інструментів, що у своїй сукупності становлять комплекс розподілу ресурсів, а ефективність системи управління забезпеченням якісним обслуговуванням пацієнтів обумовлюється ефективністю використання інструментів комплексу розподілу ресурсів.

Швидкі темпи прогресу в медичних технологіях і нестабільне економічне та законодавче оточення обумовлюють те, що доступні фінансові ресурси в Україні для кожного з рівнів установ охорони здоров'я (державного, регіонального, власного) завжди будуть залишатися обмеженими. Вартість надання можливих медичних процедур завжди перевищує рівень доступних фінансових ресурсів, тому проблема пошуку та впровадження ефективних форм організації й управління медичними установами, а також підвищення ефективності їх функціонування є актуальною в сучасних умовах розвитку української економіки.

Значний внесок у розробку систем підтримки прийняття рішень та методів управління зробили вітчизняні та зарубіжні вчені: Андрієнко В.М., Берсуцький Я.Г., Глушков В.М., Гузь М.Г., Забродський В.А., Лисенко Ю.Г., Порохня В.М., Ситник В.Ф., Амосов Н.М., Мінський М., Саймон Г., Хаббард Дж. Значний вплив на розвиток методології управління медичними установами внесли такі вчені, як Денисов В.Н., Фінченко Е.А., Ластед Л.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано в рамках держбюджетних тем ДонНУ Г-00/54 “Моделювання динаміки виробничо-економічних систем” (номер державної реєстрації 0100U001971) (автором розроблені економіко-математичні моделі управління медичними установами в умовах невизначеності зовнішнього середовища, що дозволяють підвищити адаптивність останніх), “Моделювання інформаційних і інфологічних систем” (номер державної реєстрації 0100U001967) (автором розроблено підхід до синтезу інформаційної системи медичної установи, в яку вбудовано елементи штучного інтелекту, що дозволяють підвищити адаптивні якості медичної установи за рахунок підвищення швидкості реакції системи на збурювання зі сторони зовнішнього середовища),

ДонДМУ “Вивчити ефективність використовування сучасних інформаційних технологій в онколарингології і удосконалити хірургічні методи лікування раку гортані” номер державної реєстрації 0102U006758, у яких здобувач брав участь як співвиконавець.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є розробка системи управління медичною установою на основі економіко-математичного моделювання процесів, які в ній протікають, та застосування інструментів штучного інтелекту, що створюють умови підвищення ефективності її функціонування та розвитку.

Для досягнення цієї мети в дисертаційній роботі поставлено та вирішено такі задачі:

здійснено аналіз особливостей функціонування систем управління медичними установами в умовах трансформаційної економіки, визначено мету, задачі та структуру таких систем;

обґрунтовано необхідність урахування закону необхідної розмаїтості при розробці системи управління медичною установою;

розроблено концептуальну модель системи управління медичною установою, яку засновано на принципах адаптивного підходу;

розроблено економіко-математичну модель управління обмеженими фінансовими ресурсами медичної установи за умов невизначеності;

розроблено комплекс економіко-математичних моделей прийняття рішень лікарем при виборі сценарію лікування;

розроблено метод синтезу системи підтримки прийняття рішень лікаря, який засновано на використанні сучасних інформаційних технологій;

синтезовано інформаційну систему підтримки прийняття рішень лікаря з використанням інструментального засобу Microsoft Visual Studio .NET;

сформульовано основні принципи й особливості впровадження інформаційних систем у медичних установах;

запропоновано методи оцінки ефективності впровадження розроблених моделей у практику управління медичною установою за сучасних технологічних умов.

Об'єктом дослідження є процеси управління медичною установою в умовах переходу до ринку.

Предметом дослідження є моделі процесів управління медичною установою та методи їх реалізації, що побудовані на основі адаптивного підходу та засобів штучного інтелекту.

Методи дослідження. Методологічною основою дослідження є роботи вітчизняних і зарубіжних вчених в області управління медичними установами (досліджено підходи до оптимізацій і синтезу систем управління), систем підтримки прийняття рішень (побудовано систему підтримки прийняття рішень лікаря), економіко-математичного моделювання (побудовано економіко-математичні моделі економічних процесів і розраховано економічний ефект), а також в області розробки перспективних інформаційних технологій (синтезовано інформаційну систему).

Наукова новизна. У дисертації здійснено постановку і вирішення нової актуальної задачі розробки системи управління медичною установою в умовах трансформаційної економіки.

При цьому отримано такі наукові результати:

вперше:

розроблено концептуальну модель системи управління медичною установою, яку засновано на принципах адаптивного підходу, що дозволяє підвищити ефективність та гнучкість функціонування медичної установи;

розроблено економіко-математичну модель управління обмеженими фінансовими ресурсами медичної установи, яку засновано на методі системної динаміки, реалізація якої дозволяє визначити необхідні обсяги фінансування медичної установи в умовах невизначеності;

розроблено комплекс економіко-математичних моделей прийняття рішень при виборі сценарію лікування, що заснований на використанні нейронних мереж і методів теорії вибору рішень, реалізація якого дозволяє підвищити ефективність процесу постановки діагнозу і вибору сценарію лікування з урахуванням обмеженості фінансових ресурсів;

дістав подальшого розвитку:

механізм функціонування інформаційної системи підтримки прийняття рішень лікаря, що заснований на використанні сучасних інформаційних технологій і методах синтезу систем підтримки прийняття рішень, реалізація якого забезпечує підвищення ефективності як організаційного й економічного управління медичною установою, так і лікувального процесу.

Практичне значення одержаних результатів дослідження полягає в тому, що вироблена в дисертаційній роботі концептуальна модель системи управління медичною установою і комплекс економіко-математичних моделей елементів даної системи дозволяють підвищити ефективність організаційного й економічного управління зазначеною установою. Запропонована модель управління обмеженими фінансовими ресурсами медичної установи, а також комплекс економіко-математичних моделей прийняття рішень при виборі сценарію лікування мають високу універсальність і можуть бути використані в медичних установах будь-якого профілю та форм власності. Підтверджений актом економічний ефект склав 110 тис. грн.

Особистий внесок здобувача. З робіт, які було видано спільно із співавторами у дисертаційній роботі використано лише результати, які належать особисто здобувачеві.

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертації доповідалися й обговорювалися на V-й Міжнародній науково-практичній конференції "Наука і освіта - 2002" (м. Дніпропетровськ, 2002 р.); на IV-й Всеукраїнській науково-методичній конференції “Проблеми економічної кібернетики” (м. Жовті Води, 1999 р.);VIII-й Всеукраїнській науково-методичній конференції “Проблеми економічної кібернетики” (м. Алушта, 2003 р.); 4-й Міжнародній міждисциплінарній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми науки та освіти” (м. Ялта, 2003 р.); на міжнародній науково-практичній конференції „Управління підприємствами: проблеми та шляхи вирішення” (м. Ялта, 2003 р.); на наукових семінарах кафедри “Економічна кібернетика" Донецького національного університету Міністерства освіти і науки України (м. Донецьк), та семінарах кафедри ЛОР-хвороб факультету ПДО Донецького державного медичного університету ім. М.Горького (м. Донецьк).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковано у 12 наукових роботах загальним обсягом 13,95 д. а., з яких особисто авторові належить 3,1 д. а.

Обсяг й структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Роботу викладено на 153 сторінках тексту. Матеріал дисертації ілюструють 15 рисунків, 9 таблиць. Список використаних джерел містить 125 найменувань.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету, задачі, об'єкт, предмет і методологію дослідження, сформульовано наукову новизну, теоретичну та практичну цінність роботи.

У першому розділі “Методологічні основи побудови системи управління медичними установами в Україні в умовах переходу до ринку” здійснено аналіз особливостей функціонування систем управління медичними установами в умовах трансформаційної економіки, сформульовано мету, задачі й структуру систем управління; обґрунтовано необхідність урахування закону необхідної різноманітності та розроблено концептуальну модель системи управління медичною установою, яку засновано на принципах адаптивного підходу, що дозволяє підвищити ефективність та гнучкість функціонування медичної установи.

Підтримка рівня ефективності функціонування медичної установи забезпечується за рахунок розробки і реалізації керуючих впливів, які спрямовані на компенсацію негативних збурень з боку зовнішнього середовища, тобто за рахунок реалізації принципів адаптації.

Концептуальну схему такої системи управління медичною установою наведено на рис.1.

Функціонування адаптивної системи управління медичною установою забезпечується двома видами адаптації - пасивною й активною. Пасивна адаптація передбачає детальний аналіз внутрішнього і зовнішнього середовища функціонування медичної установи і побудову на основі цієї інформації оптимального плану функціонування медичної установи з урахуванням вимог адаптації. Активна адаптація передбачає використання адаптивних якостей плану розвитку медичної установи як реакцію на збурювальні впливи.

У контурі пасивної адаптації виділено три рівні - реєстраційний, аналітичний та організаційний. Реєстраційний рівень (РР) забезпечує збір оперативної інформації про поточний внутрішній стан медичної установи і включає такі інформаційні блоки: реєстратура, приймальне відділення, лікарі, лікувальні відділення.

Інформація аналітичного рівня передається на організаційний рівень - у блок синтезу і реалізації моделей процесів управління медичною установою, що містить у собі економіко-математичну модель процесу управління обмеженими фінансовими ресурсами і комплекс економіко-математичних моделей прийняття рішень при виборі сценарію лікування, а також в інформаційну систему підтримки прийняття рішень лікаря (ІСПРЛ).

Етап реалізації прийнятого планового рішення (реалізація адаптивних якостей плану) формує контур активної адаптації в системі управління медичною установою. Цей етап складається з блоку системи моніторингу лікувального процесу і блоку реалізації адаптивних якостей плану.

Якщо в процесі моніторингу виявлено відхилення необхідних показників якості лікувального процесу від планованих, що можна розглядати як вплив зовнішнього середовища, здійснюється реалізація адаптаційного потенціалу для компенсації цього збурювання. Як реакцію можна розглядати, наприклад, використання резервного матеріально-технічного забезпечення, залучення додаткових фахівців і таке інше.

У другому розділі “Моделювання процесів управління в медичних установах” здійснено аналіз особливостей реалізації процесів управління в медичних установах; розроблено економіко-математичну модель управління обмеженими фінансовими ресурсами медичної установи, яку засновано на методі системної динаміки; розроблено комплекс економіко-математичних моделей прийняття рішень при виборі сценарію лікування, що заснований на використанні нейроних мереж і методів теорії вибору рішень; запропоновано механізм функціонування інформаційної системи підтримки прийняття рішень лікаря, який засновано на використанні сучасних інформаційних технологій та методу синтезу систем підтримки прийняття рішень.

Одним з найважливіших елементів системи управління медичною установою є процес розподілу фінансових ресурсів між її службами і визначення частки фінансування на одного хворого. У лікаря є потік пацієнтів, кожний з яких має деякий з діагнозів, для кожного з них існує стандарт на випадок медичного обслуговування, що визначає, зокрема, необхідне для лікування хворого з даним діагнозом число відвідувань , де .

Нехай значення параметра "частка стандарту на кількість відвідувань, що приходиться на конкретного хворого" є випадкова величина ,яка має нормальний розподіл з параметрами (), які функціонально залежать від обсягу фінансування -го лікаря на місяць.

Введемо поняття "перший діагноз", під яким будемо розуміти найпростіший із усіх діагнозів, тобто той діагноз, працевтрати на лікування якого найменші. Таке відвідування потрібно визначити як елементарне з погляду витрат часу лікаря. Вартість елементарного відвідування -го лікаря позначимо через .

Тривалість відвідування, яка визначається стандартом для -го діагнозу, у раз більше тривалості елементарного відвідування, де - елемент матриці. Відповідно, тариф на одне відвідування з -м діагнозом:

Оплата праці лікаря здійснюється в залежності від тарифу відвідування хворим лікаря до моменту видужання. Так оплата праці лікаря при лікуванні хворих з "першим діагнозом" здійснюється за такою схемою: якщо кількість відвідувань -го лікаря хворим з першим діагнозом перебуває в інтервалі 0-0,5 від передбаченого стандартом на випадок медичного обслуговування для першої хвороби, то лікар одержує , де - кількість відвідувань -го лікаря даним хворим з першим діагнозом; якщо хворий пролікований за кількість відвідувань, що знаходиться в інтервалі 0,5-1,0 від стандарту, то -й лікар одержує ; якщо кількість відвідувань -го лікаря хворим перебуває в інтервалі 1,0-1,5 від встановленого стандартом на випадок медичного обслуговування, то лікар одержує ; якщо кількість відвідувань перебуває в інтервалі від 1,5 і вище відповідно до стандарту, то -й лікар одержує , де - параметр, визначений на основі експертних оцінок ( ).

Для оплати праці -го лікаря при лікуванні хворих з -м діагнозом () застосовується аналогічна схема: якщо кількість відвідувань -го лікаря хворим перебуває в інтервалі 0-0,5 від передбаченого стандартом на випадок медичного обслуговування хвороби, то лікар одержує де - кількість відвідувань лікаря даним хворим з -м діагнозом; якщо хворий пролікований за кількість відвідувань, що перебуває в інтервалі 0,5-1,0 від стандарту, те -й лікар одержує , де - коефіцієнт складності, що дозволяє врахувати в оплаті лікаря проблеми лікування хворого з більш складним стосовно "першого" -го діагнозу; якщо кількість відвідувань -го лікаря хворим перебуває в інтервалі від 1,0-1,5 від встановленого стандартом на випадок медичного обслуговування, то лікар одержує ; якщо кількість відвідувань перебуває в інтервалі від 1,5 і вище відповідно до стандарту, то -й лікар одержує , де - параметр, що визначається на основі експертних оцінок ().

Розглянемо випадкову величину , яка буде визначати інтервал кількості відвідувань хворого для завершення лікування в -го лікаря, та яка розподілена нормально з параметрами і . Будемо вважати, що хворий потрапив у 1 групу (0-0,5 від стандарту), якщо відповідне значення належить відрізкові ; у 2 групу (0,5-1,0 від стандарту), якщо; у 3 групу (1,0-1,5 від стандарту), якщо , у 4 групу (понад 1,5 від стандарту), якщо .

Сумарна оплата праці -го лікаря в місяці , що включає лікування пацієнтів з усіма діагнозами, у рамках розглянутої схеми фінансування обчислюється за такою формулою:

,

де - оплата праці -го лікаря в місяць , - величина максимально можливої оплати праці лікаря за місяць, - оплата -го лікаря за лікування хворих, які потрапили в -у групу на місяць , що обчислюється за викладеною вище методикою.

Позначимо частки від загальної кількості хворих, що трапляють у 1-4 групи відповідно в -го лікаря (для всіх діагнозів).

Кількість пацієнтів з -м діагнозом у -го лікаря в місяці пов'язано з кількістю хворих з "першим діагнозом" () таким співвідношенням:

,

де параметр є елементом масиву речовинних значень , причому . Параметр являє собою відношення кількості хворих з -м діагнозом до кількості хворих з "першим діагнозом" у -го лікаря.

Отже, нехай щільність імовірності випадкової величини - "частка стандарту на кількість відвідувань, що приходиться на конкретного хворого", визначається за формулою:

,

де - параметри, що характеризують якість праці -го лікаря.

Тоді частки пацієнтів від загальної кількості, що трапляють у 1, 2, 3 і 4 групи в -го лікаря в місяці відповідно без урахування умови нормування обчислюються таким чином:

.

З урахуванням нормування параметри будуть обчислюватися за такою формулою:

.

Обсяг фінансування -го лікаря визначається за характеристиками якості праці лікаря і числом пацієнтів у попередньому місяці:

.

Характеристики якості праці лікаря в поточному місяці визначаються в залежності від обсягу фінансування в цьому ж місяці:



,

.

Кількість пацієнтів, прийнятих лікарем у поточному місяці, визначається за характеристиками якості праці у тому ж місяці:

,

.

Таким чином, часовий ланцюжок значень параметрів , , і визначається у такий спосіб: задається значення , , і, після чого обчислюється послідовність значень параметрів:

.

Залежність має вигляд:

.

Тоді сумарний обсяг у місяці необхідного фінансування медичної установи визначається таким чином:



,

де - загальна кількість медичного персоналу медичної установи.

Вибір сценарію лікування складається з трьох етапів. На першому етапі необхідно скласти перелік додаткових обстежень, на основі результатів яких формується уточнений діагноз. При цьому перелік додаткових обстежень формується на підставі історій хвороби, які зберігаються в базі даних та за діагнозом і супутніми симптомами схожі на поточний випадок. На другому етапі визначається множина альтернативних сценаріїв лікування, що зберігаються в базі даних і задовольняють деякі поставлені умови вибору. На третьому етапі проводиться остаточний вибір сценарію лікування відповідно до рекомендацій системи і досвіду лікаря .

Реалізація функції вибору забезпечується за допомогою вирішення такої моделі. Поставимо у відповідність кожній альтернативі точку де - ефективність сценарію лікування, - функціональність сценарію лікування, - витрати часу медичного персоналу за обраним сценарієм лікування, - витрати на лікарські препарати за обраним сценарієм лікування, - витрати на утримування хворого в стаціонарі за обраним сценарієм лікування, - витрати на оплату медичного персоналу за обраним сценарієм лікування, - витрати на експлуатацію медичного устаткування за обраним сценарієм лікування.

Для розглянутої задачі було виділено три критерії оптимальності - максимальна ефективність сценарію лікування, максимальна функціональність сценарію лікування і мінімальна вартість сукупних витрат:



, , ,

де - булева змінна, що характеризує вибір сценарію лікування.

Обмеження на час, який затрачується медичним персоналом на одного хворого:

,

де - кількість груп медичного персоналу (лікарі, медсестри і т.д.); - час, який витрачено -й групою медичного персоналу на лікування одного хворого за -м сценарієм лікування; -ліміт часу -й що може бути витрачено групою медичного персоналу на лікування одного хворого.

Обмеження на затрачувані фінансові ресурси на лікування одного хворого:

,

де - максимальний обсяг фінансування даного хворого, що розраховується, виходячи з загальної суми фінансування медичної установи, страхових виплат і добровільних внесків.

Обмеження на неприпустимість вибору більш ніж одного сценарію лікування:

.



Розроблена модель є основою автоматизації процесу постановки діагнозу і розробки сценарію рекомендованого лікування, що значно зменшує час прийняття рішень лікаря та підвищує якість прийнятих рішень.

Необхідність побудови інформаційної системи підтримки прийняття рішень лікаря (ІСППРЛ) диктується, у першу чергу, високим сучасним рівнем розвитку засобів обчислювальної техніки і телекомунікацій. Рішенням поставленої задачі є оснащення робочих місць медичного персоналу програмно-апаратними комплексами, що здійснюють такі функції: збір та видачу анамнестичних даних; видачу рекомендацій щодо постановки діагнозу та вибору сценарію лікування; передачу даних експертам у регіональний центр у разі виникнення нетривіальних діагностичних випадків.

Для здійснення цих функцій комплекс повинен містити в собі експертну підсистему, а також інтегруватися у глобальну регіональну інформаційну систему. Таким чином, при звертанні пацієнта всі дані про нього, а також рішення лікаря щодо діагнозу та вибору сценарію лікування фіксуються в базі даних системи. Система, на основі наявних даних і за допомогою вбудованої експертної підсистеми, пропонує лікареві рекомендації щодо встановлення діагнозу та вибору лікування. Лікар може погодитися з рекомендованим діагнозом або встановити інший діагноз на підставі власного рішення. Водночас з цим дані взаємодії “пацієнт-лікар” у “прозорому” для користувача режимі передаються по мережі Internet у регіональний центр для подальшого контролю над рішенням, що прийняте лікарем.

Дані, що надходять в автоматичному режимі з локальної медичної установи, вивчаються лікарями-експертами в регіональному центрі щодо правильності постановки діагнозу. У випадку, якщо висновок експерта не збігається з висновком лікуючого лікаря на місці, експерт може вже на ранніх стадіях запропонувати скорегувати дії лікаря. Можливим є також запропонування проведення додаткових обстежень.

Таким чином, з допомогою запропонованої моделі є можливим здійснення оперативного контролю над постановкою діагнозу з метою підвищення його точності. Крім того, можливим є залучення додаткових експертів для ухвалення колегіального рішення. Причому така “віртуальна” взаємодія фахівців здійснюється безпосередньо на їх робочих місцях, незалежно від територіального розташування.

Запропонована модель розподіленої експертної системи має такий алгоритм функціонування: 1) спочатку система „навчається” у центрі, працюючи з експертами; 2) накопичена база знань і база правил тиражуються з центру в локальні автоматизовані інформаційні системи медичних установ; 3) експертна система (ЕС), працюючи на локальних робочих місцях лікарів, виносить власні рішення, порівнює їх з рішеннями лікаря та стежить за ходом лікування; 4) одержані дані передаються одночасно в центр для контролю; 5) у випадку виникнення нетривіальних ситуацій експертна система на робочих місцях експертів звертається за одержанням нових знань; 6) перехід до п.2.

У третьому розділі “Методи реалізації моделей управління медичною установою” синтезовано інформаційну систему підтримки прийняття рішень лікаря з використанням інструментального засобу Microsoft Visual Studio.NET; проведено практичну реалізацію моделі управління обмеженими фінансовими ресурсами медичної установи та моделі прийняття рішень при виборі сценарію лікування; досліджено основні принципи й особливості впровадження інформаційних систем у медичних установах; розглянуто методи оцінки ефективності впровадження розроблених моделей у медичних установ.

Для побудови та реалізації імітаційної моделі управління обмеженими фінансовими ресурсами медичної установи в умовах невизначеності в роботі запропоновано використовувати метод системної динаміки.

Реалізація цієї моделі дозволяє визначити щомісячну суму оплати для кожного лікаря в залежності від того, з яким з 12 можливих стандартних варіантів раку гортані до нього звертаються пацієнти.

Розглянемо реалізацію моделі процесу вибору сценарію лікування з урахуванням економічних аспектів.

Формується база даних, що описується матрицею Х і містить повну характеристику історій хвороби. При цьому приймає значення -1, 0 або 1, що відповідає відсутності, невизначеності та присутності симптому j для хвороби i.

За результатами обстеження хворого формується вектор симптомів P₀(Z₀₁, Z₀₂,…,Z₁₁),який являє собою точку 11-вимірного простору:

.

Результати розрахунків відстаней між точкою P₀ та окремими точками, що представляють собою вибірку із бази даних, представлено в таблиці 1, де r_i0 - відстань між точкою P₀ та відповідною точкою з бази даних.

Розроблені моделі було інтегровано в інформаційну систему управління медичною установою, реалізованою на технології „клієнт-сервер” за допомогою середовища розробки Microsoft Visual Studio .NET , яка була випробувана в ЛОР-клініці Інституту невідкладної та відновної хірургії АМН України (м. Донецьк).

Розроблена система дозволяє підвищити ефективність і своєчасність обслуговування хворого, знизити вартість обслуговування за рахунок оптимізації кількості, тривалості, послідовності та якості здійснення медичних процедур і своєчасного перерахування їх вартості.



Таблиця 1

Результати реалізації моделі процесу постановки діагнозу

Історія хвороби з БД	ri0	Історія хвороби з БД	ri0	Історія хвороби з БД	ri0
Історія хвороби 1	3,87	Історія хвороби 9	3,90	Історія хвороби 17	4,00
Історія хвороби 2	3,00	Історія хвороби 10	2,24	Історія хвороби 18	3,16
Історія хвороби 3	3,00	Історія хвороби 11	3,87	Історія хвороби 19	2,83
Історія хвороби 4	3,31	Історія хвороби 12	4,36	Історія хвороби 20	3,32
Історія хвороби 5	4,35	Історія хвороби 13	4,12	Історія хвороби 21	3,16
Історія хвороби 6	3,83	Історія хвороби 14	3,60	Історія хвороби 22	3,74
Історія хвороби 7	3,74	Історія хвороби 15	3,60	Історія хвороби 23	3,74
Історія хвороби 8	4,36	Історія хвороби 16	3,60	Історія хвороби 24	3,32

ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

1. Сучасні умови розвитку національної економіки обумовили необхідність використання новітніх інформаційних технологій та результатів наукових досліджень у процесі управління медичними установами в умовах обмежених ресурсів на лікування хворих.

2. Розроблено концептуальну модель системи управління медичною установою з урахуванням принципів адаптації. У зв'язку з цим, у системі управління медичною установою виділено контури пасивної й активної адаптації. У контурі пасивної адаптації виділено три рівні - реєстраційний, аналітичний та організаційний, від яких залежить швидкість реагування на зміни зовнішнього середовища.

3. У роботі запропоновано економіко-математичну модель управління обмеженими фінансовими ресурсами медичної установи, що дозволяє визначити необхідні обсяги фінансування медичної установи за умов невизначеності та створити передумови розробки інформаційної системи. Для реалізації одного з найважливіших елементів системи управління медичною установою є розрахунок розподілу фінансових ресурсів між службами та виділення обсягу фінансування на конкретного хворого.

4. Запропоновано для підвищення ефективності процесу постановки діагнозу з використанням історій хвороб, що зберігаються в базі даних, використання моделей та методів штучного інтелекту, зокрема, нейроних мереж. Розроблений комплекс економіко-математичних моделей прийняття рішень при виборі сценарію лікування дозволяє підвищити ефективність процесу постановки діагнозу та вибору сценарію лікування з урахуванням обмеженості фінансових ресурсів.

5. Розроблено математичну модель прийняття рішень при управлінні лікувальним процесом, що дозволяє на основі встановлених специфічних особливостей захворювання здійснювати прогноз розвитку та результату захворювання, а також оптимізувати призначення лікувальних впливів.

6. Практична реалізація розробленого модельного комплексу здійснено у інформаційної системи прийняття рішень лікаря, для чого розроблено концептуальну схему розподіленої експертної системи у складі інформаційної системи підтримки прийняття рішень лікаря, яка дає змогу значно підвищити достовірність прийнятого рішення.

7. Запропоновано загальну схему обслуговування ЛОР-онкологічного хворого та оптимального стану фінансування медичної установи. Впровадження даної схеми у сукупності з розробленими економіко-математичними моделями дозволяє підвищити ефективність та своєчасність обслуговування хворого, знизити вартість обслуговування за рахунок оптимізації кількості, тривалості, послідовності і якості здійснення медичних процедур та своєчасного перерахування вартості.

8. Синтезовано інформаційну систему підтримки прийняття рішень лікаря з використанням інструментального засобу Microsoft Visual Studio .NET в інформаційній системі управління медичною установою.

9. Розглянуто поняття доцільності впровадження інформаційної системи управління медичною установою з використанням розроблених моделей та розраховано економічний ефект від впровадження останньої.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Андриенко В.Н., Лысенко Ю.Г., Маншилин К.Н., и др. Стратегическое управление персоналом Донецк: Юго-Восток, 2002. - 196 с. (Особистий внесок здобувача: автором запропоновано концепцію побудови комп'ютерної системи служби управління персоналом підприємства і технологія обробки даних у системі підтримки прийняття рішень при стратегічному управлінні персоналом).

2. Маншилин К.Н., Прокопенко Р.В. Построение системы поддержки принятия решения при управлении персоналом // Модели управления в рыночной экономике: (Сб. науч. тр.) Общ. ред. и предис. Ю.Г. Лысенко; Донецкий нац. ун-т. - Донецк: ДонНУ, 2002. - Вып.5. - С.385-393 (Особистий внесок здобувача: автором запропоновано перелік даних про співробітників і технологія обробки в системі підтримки прийняття рішень при стратегічному управлінні персоналом).

3. Маншилин К.Н. Информационно-вычислительная система поддержки решений врача// Модели управления в рыночной экономике: (Сб. науч. тр.) Общ. ред. и предис. Ю.Г. Лысенко; Донецкий нац. ун-т. - Донецк: ДонНУ, 2000. - Спец. вып. - С.264-268.

4. Лысенко Ю.Г., Маншилин К.Н., Виленчук Р.Г., Теленик С.Ф. Информационные технологии в организации управления производственно-экономическими системами// Модели управления в рыночной экономике: (Сб. науч. тр.) Общ. ред. и предис. Ю.Г. Лысенко Донецкий гос. ун-т. - Донецк: ДонГУ, 1999. - Вып. 2. - С.275-282 (Особистий внесок здобувача: розроблено систему інформаційної підтримки рішень у моделі руху інформаційних потоків на підприємстві).

5. Левицкий С.И., Маншилин К.Н., Филлипов А.В., Экспресс-диагностика системы управления предприятием // Новое в экономической кибернетике: (Сб. науч. ст.) Под общ. ред. Ю.Г. Лысенко; Донецкий гос. ун-т.// Модели и методы управленческого консультирования.-Донецк: ДонГУ, 2000.-№ 1.- С.60-70 (Особистий внесок здобувача: проведено аналіз можливостей діагностики підприємства з рекомендаціями з використання частин технологічного консалтингу).

6. Кизим В.В., Маншилин К.Н. Информационно-вычислительная система поддержки решений врача // Материалы IV Всеукраинской конференции по проблемам экономической кибернетики. Общ. ред. Ю.Г. Лысенко; Донецкий гос. ун-т. -Донецк: ДонГУ, 1999. - С.101-103 (Особистий внесок здобувача: розроблено описову модель інформаційної системи підтримки прийняття рішень лікаря на регіональному рівні).

7. Маншилин К.Н. Подход к восстановлению данных для обучения нейросетевой модели // Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції „Наука і освіта - 2002”. - Том 18. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2002. - С.26-27.

8. Маншилин К.Н. Моделирование процесса управления ограниченными финасовыми ресурсами // Тези доповідей. VIII Всеукраїнська науково-методична конференція „Проблеми економічної кібернетики” присвячена 35-річчю кафедри економічної кібернетики Донецького Національного університету 6-8 жовтня 2003 р. м. Алушта. - Донецьк: ТОВ “Юго-Восток, Лтд”, 2003. - С.174-175.

9. Маншилин К.Н. Экономический выбор аспектов сценаряи лечения // Матеріали міжнародної науково-практичної конференціі „Управління підприємствами: проблеми та шляхи вирішення” 2-3 жовтня 2003 р., м. Ялта. - Том 2. - Донецьк: ДонДУЕТ, 2003.-С.214-217.

10. Кизим В.В., Нечипоренко В.П., Лисенко Ю.Г., Маншилин К.Н. Телемедицинские технологии в онколарингологии // Материалы конференции „Сучасні проблеми науки та освіти” 1-10 травня 2003 р. м. Ялта. - 2003. - С.258-258 (Особистий внесок здобувача: розроблено концепцію взаємодії медичних установ за допомогою медичної економічної системи, яка містить систему підтримки прийняття рішень лікаря).

11. Кизим В.В. Лисенко Ю.Г., Маншилін К.М. Деклараційний патент на винахід „Спосіб вибору оптимальної хірургічної тактики при лікуванні хворих на рак гортані на основі інформаційної технології”, МПК 7 А61В1/04, заявка № 2001106814 від 08.10.2002. Затверджено 25 липня 2002 р. Державним департаментом інтелектуальної власності. (Особистий внесок здобувача: розроблено модель інформаційної системи підтримки прийняття рішень лікаря).

12. Кизим В.В. Попов А.В., Маншилин К.Н. Трехмерная модель гортани в выборе оптимальной хирургической тактики // Журнал вушних, носових і горлових хвороб.- 2003.- №5 С.170-171(Особистий внесок здобувача: запропоновано технологію обробки даних при вирішенні задачі управління процесом лікування).

АНОТАЦІЇ

Маншилін К.М. Моделювання процесів управління в медичних установах в умовах переходу до ринку. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук за спеціальністю 08.03.02 - Економіко-математичне моделювання. Донецький національний університет, Донецьк, 2004 р.

На методологічному, теоретичному й інструментальному рівнях в дисертації розроблено концепцію адаптивної системи управління медичною установою. У роботі запропоновано економіко-математичну модель управління обмеженими фінансовими ресурсами медичної установи, що дозволяє визначити необхідні обсяги фінансування медичної установи в умовах невизначеності та створити передумови розробки інформаційної системи.

Розроблений комплекс економіко-математичних моделей прийняття рішень при виборі сценарію лікування дозволяє підвищити ефективність процесу постановки діагнозу та вибору сценарію лікування з урахуванням обмеженості фінансових ресурсів.Практична реалізація розробленого модельного комплексу здійснено у інформаційній системі прийняття рішень лікаря, для чого розроблено концептуальну схему розподіленої експертної системи у складі інформаційної системи підтримки прийняття рішень лікаря, яка дає змогу значно підвищити достовірність прийнятих рішень.

Ключові слова: адаптивна система, системи підтримки прийняття рішень, система управління, штучний інтелект, медична установа.

Маншилин К.Н. Моделирование процессов управления в медицинских учреждениях в условиях перехода к рынку. - Рукопись. Диссертация на соискание научной степени кандидата экономических наук по специальности 08.03.02 - Экономико-математическое моделирование. Донецкий национальный университет, Донецк, 2004 г.

На методологическом, теоретическом и инструментальном уровнях в диссертации разработана концепция адаптивной системы управления медицинским учреждением. Проведенное исследование позволило сделать такие выводы.

Современные условия развития национальной экономики обусловили необходимость использования новейших информационных технологий и результатов научных исследований в процессе управления медицинскими учреждениями в условиях ограниченных ресурсов на лечение больных.

Исходя из анализа особенностей управления медицинскими учреждениями, разработана концептуальная модель системы управления медицинским учреждением, с учетом принципов адаптации. В связи с этим, в системе управления медицинским учреждением выделенные контуры пассивной и активной адаптации. В контуре пассивной адаптации выделено три уровня - регистрационный, аналитический и организационный, от которых зависит скорость реагирования на изменения внешней среды.

Для реализации одного из элементов системы управления медицинским учреждением - расчета объема распределения финансовых ресурсов между службами и выделения объемов финансирования на конкретного больного, в работе предложена экономико-математическая модель управления ограниченными финансовыми ресурсами медицинского учреждения, которое позволяет определить необходимые объемы финансирования медицинского учреждения в условиях неопределенности и создать предпосылки разработки информационной системы.

Для повышения эффективности процесса постановки диагноза с использованием историй болезней, предложено использования моделей и методов искусственного интеллекта, в частности, нейронных сетей. Разработанный комплекс экономико-математических моделей принятия решений при выборе сценария лечения разрешает повысить эффективность процесса постановки диагноза и выбора сценария лечения с учетом ограниченности финансовых ресурсов.

Практическая реализация разработанного модельного комплекса осуществлена в информационной системе принятия решений врача, для чего разработана концептуальная схема распределенной экспертной системы в составе информационной системы поддержки принятия решений врача, которая дает возможность значительно повысить достоверность принятых решений.

В качестве примера реализации разработанной информационной системы предложена общая схема обслуживания ЛОР-онкологического больного и оптимального состояния финансирование медицинского учреждения. Внедрения данной схемы в совокупности с разработанными экономико-математическими моделями позволяет повысить эффективность и своевременность обслуживания больного, снизить стоимость обслуживания за счет оптимизации количества, продолжительности, последовательности и качества осуществления медицинских процедур и своевременного пересчета стоимости.Синтезирована информационная система поддержки принятия решений врача с использованием инструментального средства Microsoft Visual Studio .NET в информационной системе управления медицинским учреждением.

Рассмотрены понятия целесообразности внедрения информационной системы управления медицинским учреждением, с использованием разработанных моделей, и рассчитан экономический эффект от внедрения последней.

Ключевые слова: адаптивная система, системы поддержки принятия решений, система управления, искусственный интеллект, медицинское учреждение.

Manshylin K.M. The modeling of processes of management in medical establishments in the conditions of transition to the market. - Manuscript. Thesis for a Candidate degree in Economic Sciences on specialty 08.03.02 - Economic and mathematical modeling. Donetsk National University, Donetsk, 2004.

In the thesis the conceptual model of the medical establishments' management system is developed using the principles of adaptation.

In the thesis the of the limited financial resources control of the medical establishments is offered. This model allows to determine the necessary amount of medical establishment financing in the condition of uncertainty and create the pre-conditions of informative system development.

Developed complex of economical and mathematical models of decision making while choosing the medical treatment scenario allows to increase efficiency of diagnosis making process and efficiency of choosing the treatment scenario subject to the limited financial resources.

Practical realization of the developed model complex is carried out in the informative system of doctor decision making. For this purpose the conceptual scheme of the distributed expert system, which is included to informative system of doctor decision making, was developed. This distributed expert system allows to considerably increase the reliability of the made decision.

Key words: adaptive system, decision making support system, management system, artificial intelligence, medical establishment.

Размещено на Allbest.ru