医院手术排程优化新方法：兼顾效率、灵活性与患者预后的可扩展模型

本研究针对医院手术排程中资源分配不均、需求动态变化等挑战，提出了一种融合贝叶斯概率建模和效用优化的12步动态排程方法。以普渡大学兽医医院农场动物科室为案例，通过多利益相关方（医院管理者、医护人员、患者）成本效益分析，建立包含手术成功率、等待时间等关键变量的概率模型。结果显示优化后排程可使净效益提升7.8-15.3%，有效平衡急诊响应、资源利用与教学需求，为医疗运营管理提供创新方法论。

　　

在现代医疗体系中，手术室作为医院最昂贵且复杂的资源，其排程优化一直面临"三重矛盾"：管理者追求资源利用率最大化，医护人员需要合理工作负荷，患者则期待及时且安全的手术服务。传统排程方法往往顾此失彼，要么无法应对急诊插入等突发情况，要么造成资源闲置浪费。尤其对于兽医医院这类特殊场景，动物患者体型差异大、手术类型多样，加上教学医院的培训需求，使得排程问题更加复杂。普渡大学研究团队在《Health Policy OPEN》发表的这项研究，正是针对这些痛点展开的创新探索。

研究团队开发了一套包含12个步骤的系统化方法，核心采用贝叶斯概率建模处理不确定性，结合效用理论平衡多方利益。关键技术包括：1）基于普渡兽医医院农场动物科室真实数据的资源约束建模；2）建立包含手术成功率（P_success）、事故概率（P_accident）等关键参数的贝叶斯网络；3）开发兼顾硬约束（如资质要求）和软约束（如压力成本）的多目标优化算法；4）通过动态迭代机制处理急诊病例插入。研究选取包含牛、猪、羊等5类动物的手术案例，对比分析不同排程方案下的综合效益。

【1. 初始优化结果】

通过构建4种候选排程方案，研究发现Schedule 2方案净效益最高（5,317美元），较基准方案提升7.8%。该方案特点包括：将泌尿系统手术（Urogenital）安排在R5手术室由高级别兽医团队（S3+S5+S6）操作，成功率提升至85%；同时平衡了教学需求，使学生知识获取效益达到峰值。值得注意的是，当手术量超过6小时阈值时，医护人员压力概率呈阶梯式增长（+3%/级），这验证了合理控制单日手术量的重要性。

【2. 动态更新验证】

模拟新增急诊病例（猪腹部手术）场景下，系统在10分钟内重新生成3套优化方案。结果显示Schedule 2.1在维持原有手术的同时完成急诊，净效益达6,261美元。而将择期手术延期至次日的Schedule 2.3方案，虽提高手术成功率2%，但动物留院导致的交叉感染风险使疾病成本增加11.7美元，印证了"当日清"策略的优越性。

【3. 关键参数分析】

研究揭示手术室选择对结果有决定性影响：通用型R3手术室各类手术成功率平均比专用手术室高1-5%；而大型动物在小型手术室（R4/R5）进行手术时，事故概率增加4%。这些发现为医院空间改造提供了量化依据。

这项研究的创新价值体现在三个维度：方法论上，首次将Real Option Methodology（ROM）应用于医疗排程，实现从静态规划到动态决策的跨越；实践层面，开发的12步框架可直接应用于各类医疗机构；社会效益方面，平衡了医院经济效益（收入提升5.3%）与医护人员职业健康（压力成本降低15%）。作者也指出当前局限：排程方案仍依赖人工生成，未来需引入组合优化算法扩大搜索空间；此外，未考虑麻醉恢复室（PACU）容量等现实约束，这些都将成为后续研究重点。该成果为构建"未来就绪"的医疗运营体系提供了重要技术支撑，其方法论亦可拓展至人类医疗机构的资源优化领域。