1、沈阳航空 航天大学 毕业设计 1 结合 SLP与模糊约束理论对医院手术室设施布局的设计与优化 摘 要 由于医疗市场的竞争以及手术室的重要性，手术室的运行效率成为医院管理的热点问题。手术室设施布局不仅仅是关于减少费用的问题，而且也是对手术室操作效率的巨大贡献。然而，在过去的几十年里，手术室的设施布局优化总是被忽略。为了在医疗市场变得更有竞争力，手术室的设施布局应该被视为在前期设计阶段中必不可少的部分。为了克服这些问题，本文提出了一种关于医院手术室设施布局的设计和优化的方法。首先，系统布置设计（ SLP）是基于物流与非物流相互关系，应用于手术室布 局的设计。系统布置设计（ SLP）是一种通过找出相
2、互之间具有高频率和紧密逻辑关系的两个地点从而被用于在工厂中安排工作地点的工具。此外，模糊约束理论被提出用于总体地评价布局方案。模糊约束理论运用目标函数和约束条件解决包含不确定因素的问题。在对上海东方医院手术室的设施布局进行设计及优化之后，我们可以得到最佳的布局 方案。本课题的目标是对手术室设施布局的设计和优化提出一个新方法， 本次调查结果可以帮助管理者在日常的实践中采用更集现代化的管理方法。 关键词 ： 手术室管理 ；设施布局设计； SLP；模糊约束理论 沈阳航空 航天大学 毕业设计 2 概述 医疗保健 已经成为一个极其复杂的工作系统。越来越多的医学专业和职业、复杂的疗法和设备以及众多的服务单
3、元围绕着不同的组织。现如今的医院面临着变化的经济和政治环境，在这种情境下，他们必须遵循他们的体系、工作过程和科学技术以适应新的工作环境。手术室是医院中最关键和最昂贵的资源之一，医院全部管理的60%-70%被手术干预并且据估计它占有超过医院总费用的 40%。手术室通常是医院的瓶颈，这将会影响整个医疗保健服务的质量和效率。许多医院消耗它们的资源来寻找改善效率的机会和方法。由于医疗市场的竞争，手术之的工作效率成为医院管理的一项 热点问题。当医院的管理者分析工作效率的时候，他们应该考虑手术室的设施布局问题。由于手术室的设施布局不仅仅是降低花费的问题，而且也是对手术室工作效率的巨大贡献。然而，在过去的几
4、十年里，手术室的设施布局优化总是被忽略。为了在医疗市场变得更有竞争力，设计者应该将手术室的设施布局视作前期设计阶段中必不可少的部分。本文中，我们结合系统布置设计（ SLP）以及模糊约束理论对医院手术室的设施布局进行设计和优化。 设施布置设计被视为工厂改善生产效率的关键。它的目标在于获得最有效的设施安排和最低的物料处理费用。布局设计对制造系 统的执行有重大的影响。在医院中服务设施的优秀布局能够减少客户在不同设施之间的总行走距离并且能够改善总体服务效率和质量。传统的设施布置规划基于材料的运输费用，因为它能够改善生产流动的效率。它关注布局设计、人员容量、机器以及系统或企业物质空间环境内部的活动。根据
5、一些调查结果估计，制造总费用的 20%-50%与材料处理有直接或间接的关系。此外，借助有效的布局规划，这一类费用能够降低 30%。有许多关于服务以及工业上的关于设施布局规划的调查研究。医院运营需要不同的功能和联系不同部门的复杂的物流系统，因此设施布置设计的规 划和实施变得越来越困难。 手术室设施布局包括手术内部全部单元的位置布置，它影响着手术室内部物流的运行效率，进而在很大程度上影响手术室的运行效率，因此对手术室进行设施布局的优化是十分重要的。 沈阳航空 航天大学 毕业设计 3 文献综述 许多研究都集中于手术室管理（德克斯特和爱普斯坦， 2005；德克斯特等， 1999；桑德伯格等， 2005
6、），尤其集中于安全管理（康涅兹， 2009）、手术器械管理（艾斯特罗佩托， 1996；尼尔森， 2005）和手术室调度等（圭列罗和吉多， 2011；杰巴利等，2006）。医院为了维持当前医疗环境的繁荣与成功，应当不断平衡 施加于三方的力度，这三方分别是收缩保险赔偿、医疗技术进步以及运行操作复杂、成功的物流设施。此外，病人身上的安全高品质的医疗护理也绝不能得过且过。所以现在越来越多的研究者关注的是手术室的过程效率。弗里 德曼等（ 2006）证明了一个能够提高手术室效率的系统是通过改变患者流量实现的，而不是简单地依据流水线现有的步骤行事。他们试图在保持病患满意度与安全性的同时，增加在流动外科手术室
7、中的工作量。哈德斯等（ 2006）提出了一项研究表明一项协调的、多学科的流程再设计能够显著地降低NOT。这种流程也适用于大多数的手术室，并且对于 2 小时及以下的情况有最优的效益。西玛等（ 2011）使用精益和六西格玛方法，提高一个高容量、三级护理的学术医疗中心的手术室效率。他们的结论是：流程映射、领导支持、员工参与、共享性能指标是提高手术室 效率的关键。 设施布局规划的重点是物料运输成本，它可以提高产品流程的效率。目前有一些关于医院设施布局的研究，但是在手术室管理方面几乎没有。科莱克沃斯基等（ 1985）介绍了发展中地区卫生保健设施的设计和规划方法。佩伯尼斯和齐姆林（ 1996）已经在他们的
8、论文中采纳了医院布局设计的考虑。汉纳德克拉鲁普（ 2001）提出了作为德国大学医院历史的困难设施布局问题，并最终解决了这个问题。帕珍诺卡（ 2004）为医院开发了一种多楼层设施布局来降低病患移动成本和相关资源，如医生、医学和非医务人员，而且根据推荐的策略中开发了不 同的比较布置方案，并从中选择最好的一个。 巴雷特（ 2008）使用了一种修正后的系统性布局规划方法，以评估临床空间的使用、操作水平、流动和活动模式，并确定了许多改进机会。费泽萝西等（ 2009）设计了一个用于定位医院服务单位和以 QAP 数学模型评估效率的模型。莫塔西托（ 2011）在沙法医院使用了启发式技术（菱形算法）来优化医院布
9、局。这个研究以三个步骤为基础，在布局改进应用之后，医院的效率提高至 45%。 沈阳航空 航天大学 毕业设计 4 问题规划 本部分以问题规划为代表，此外介绍手术室布局规划过程。 手术室不合理的设施布局 手术室设施布局包括手术内 部单元的位置布置，它影响着手术室内部物流效率和运行效率。然而，在过去几十年内他总是被忽略。手术室后的管理总是忽视关于手术室布局的物流研究和原料流动等等。在场地调查之后，我们发现设计者没有考虑手术室各作业单位之间的联系，他们仅仅考虑位置的功能并且根据以往相似的经验设计布局。因此导致手术室内部合理的布局并且造成浪费。 手术室布局规划过程 手术室布局规划过程如图 1 所示 1.
10、设施布局设计阶段：在本阶段，应用 SLP 方法设计手术室布局。首先，分析物流关系、非物流关系以及手术室中各作业单位间的综合相互关系并画出相互关系表 。其次，分析各作业单位之间的空间位置相互关系并画出空间位置相互关系表。最后，考虑组织政策、技术局限性和外部因素从而完善不确定性规划。 2.设施布局优化阶段：利用模糊约束理论对不确定性规划进行评价从而选择最好的布局规划。模糊约束理论是基于服务对象、约束条件和综合评价的理论。 沈阳航空 航天大学 毕业设计 5 手术室布局设计 系统布置设计（ SLP）是一种程序性的设计方法，这个过程体现了系统布置设计（ SLP）的直接的相互关系，然而在过去的几十年里它是
11、一种在实践中提供布局设计的证明工具。系统布置设计（ SLP）是以 P（产品）、 Q（数量）、 R 路线、 S 辅 助服务、 T（时间）为开端的对总体生产活动的分析，系统布置设计（ SLP）经历三个主要发展阶段：关系图、位置关系图和评估。关系图展示了每个部分或区域之间的关系，它包括物流相互关系图、非物流相互关系图和综合相互关系。 任何一种有效布局都需要对工作关系的深入讨论，在此案例中，前期是基于问题的密切程度 进行讨论。系统中每个作业单位与其他各个作业单位相关，在关系表中 这些密切程度的值被列在对应表格中，相关程度如表 1.1 所示。 表 1.1 物流强度等级 表 密切程度 密切关系 直线代码 系数值 A 绝对必要 / 4 E 特别重要 / 3 I 重要 / 2 O 一般重要 / 1 U 不必要 0 手术室布局设计总体步骤如下所示： 确定物流关系； 确定非物流关系； 确定综合相互关系； 分析空间位置关系； 得出布局方案； 对手术室内部各个作业单位分析物流与非物流的相互关系，然后确定综合相互关系，最后分析空间位置关系并得出设计方案。
