校企合作毕业设计

大型医院医疗就诊服务的流程优化和管理方法

工业工程

资助企业: 上海欣忆智能科技发展有限公司

企业导师: 吴庆鸣

指导教师: 刘冉

项目成员: 凯歌 何福宇 丁季喆

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项目简介

项目概述

本项目聚焦大型医院医疗就诊服务的流程优化与管理方法,以上海瑞金医院为研究场景,针对线上线下医疗资源配置不合理、就诊流程冗杂、患者调度效率低等问题展开研究。通过构建排队博弈模型、MDP(马尔可夫决策过程)模型及 CMDP(约束马尔可夫决策过程)模型,分析患者决策行为与医院资源分配逻辑,结合 Python 仿真与 SimPy 框架验证策略有效性,并开发原型系统实现算法集成与数据管理。研究综合考虑诊前检查、患者回流等实际场景,旨在为医院提供兼具理论深度与实操性的优化方案。

项目目标

1)资源配置优化:基于患者排队博弈模型,分析线上线下渠道患者选择行为,构建医院收益最大化模型,求解不同负载率与价格组合下的最优资源分配策略,提升资源利用效率。

2)流程效率提升:通过诊前检查流程重构与 MDP 建模,对比传统流程与改进策略的患者等待时间,验证诊前检查对缩短 LOS(患者等待时间)的有效性,优化就诊全流程。

3)智能调度决策:针对患者回流场景,利用 CMDP 模型求解满足首诊时间(TTFT)约束的调度策略,平衡首次诊断及时性与总等待时间,减少人工经验调度的随机性。

4)系统集成验证:开发原型系统实现数据管理、算法仿真与动态参数配置,为医院提供可落地的智能管理工具。


项目成果

1)  理论模型与策略:建立线上线下资源配置模型,发现医院负载率与价格差异影响最优分配策略(如低负载时侧重线上,高负载时侧重线下)。证实诊前检查可使患者平均等待时间大幅降低,并通过 MDP 求解出 “优先服务检查次数多患者” 的调度策略。另外通过CMDP模型,在兼顾患者首诊时间的前提下,最小化患者平均等待时间。

2)  仿真与验证:基于 Python 与 SimPy 完成多场景仿真,验证模型在不同患者流量下的有效性,其中CMDP优化策略使首诊时间较医院现行策略缩短 23.91%。

3)  原型系统:开发 B/S 架构系统,集成数据库管理、算法仿真与可视化界面,支持实时调度建议与参数调整,为医院提供数字化管理工具。

4)  管理建议:提出 “动态资源分配 + 诊前检查 + 优先级调度” 的组合策略,兼具理论创新与医院管理实践指导价值。


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