传统与图形化风险矩阵在医疗领域的对比研究:不确定性可视化如何提升风险评估的透明性与决策质量

【字体: 时间:2025年09月23日 来源:Risk Analysis 3.3

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  本综述通过实证研究首次系统比较了传统风险矩阵与图形化方法(采用二维区间可视化不确定性)在医疗健康风险评估中的应用差异。研究发现,图形化方法能显著提升概率估计的透明度,揭示不同职业群体及关键基础设施经验者的评估差异,为ISO 31000、ISO 22301等标准下的不确定性感知决策提供了实践依据,对高风险环境下差异化风险管理具有重要指导意义。

  

引言:复杂系统风险评估的挑战与创新

在医疗健康与关键基础设施等复杂系统中,风险与机会评估是决策制定的核心环节。然而,传统风险评估工具(如广泛使用的风险矩阵)存在固有局限——无法明确捕捉不确定性。本研究通过实证方法,首次对比传统风险矩阵与图形化风险评估方法(采用二维区间可视化不确定性),旨在探究不同方法对评估结果的影响,特别是在医疗健康领域的应用价值。

传统风险矩阵通过将事件发生概率与潜在影响 severity 结合,以5×5矩阵形式直观呈现风险等级(红色区域代表需立即处置的高风险区)。其优势在于视觉清晰、易于沟通,且符合ISO 31000:2018、ISO 22301:2019等国际标准对透明化、结构化评估的要求。但该方法难以量化评估中的变异性与不确定性,尤其在动态复杂的医疗基础设施环境中,这一缺陷更为突出。

图形化方法则通过矩形区域直观表达不确定性:矩形左下角表示概率与影响的最小估计值,右上角为最大值,垂直范围反映概率不确定性,水平范围体现影响不确定性。这种方法由Duijm(2015)提出,并经Rass等(2017)完善,在保持传统矩阵结构的同时,增强了评估的细微差别与透明度。

研究设计与方法

本研究基于一项大型医院重组项目,涵盖68个风险场景与18个机会场景,涉及环境生态、法律、技术、安全等11个领域。参与者涵盖医疗、技术、行政、护理及管理五大职业群体(N=75),其中31名女性、44名男性,平均年龄47.89岁,均具备丰富的医院重建项目经验。

实验采用随机分组交叉设计:第一组先使用传统方法评估,第二组先使用图形化方法,14天后交换方法重复评估同一场景。通过定制化在线平台收集数据,最终获得4667对风险评估与1199对机会评估数据。统计分析包括二项检验、卡方检验、配对Wilcoxon符号秩检验、Kruskal-Wallis检验及Dunn事后检验等,显著性水平设为α=0.05。

核心发现:方法差异与群体异质性

假设检验结果显示,传统与图形化方法在风险评估中存在系统性差异(H1.1–H1.4均被拒绝)。尤其在概率估计维度,图形化方法引发更显著的反思性判断,而传统方法更依赖直觉,可能导致不确定性低估。

职业背景显著影响评估一致性(H2.1–H2.4)。医疗专业人员表现出最低的一致性(可能源于临床决策的复杂性),而管理与技术群体因结构化思维习惯显示更高一致性。关键基础设施经验仅影响风险概率评估的一致性(H3.2),表明系统性风险暴露增强概率判断的敏感性。

在不确定性表达方面,图形化方法普遍显示影响/潜在维度的不确定性高于概率维度(H6.1–H6.2拒绝)。这一趋势跨越所有职业群体(H7.1–H7.10)及关键基础设施经验分组(H8.1–H8.4),反映后果评估的抽象性较概率判断更易引发认知负荷。

医疗群体在不确定性表达中最为显著(H9.1–H9.4),其高不确定性可能源于临床环境的高风险性与信息不完全性。关键基础设施经验者则表现出对影响评估的更高信心,但对概率估计更谨慎(H10.1–H10.4),凸显系统性复杂性的认知影响。

讨论:迈向不确定性感知的风险治理

本研究证实,图形化方法通过可视化不确定性,促进更深入的认知参与与差异化评估。与传统矩阵相比,它能有效捕捉职业群体间的评估差异,并支持ISO 31000框架下的不确定性感知决策。在医疗健康领域,这一方法尤其适用于关键基础设施项目,其中动态威胁、相互依赖性与长期情景要求更透明的风险沟通。

然而,该方法未区分不确定性的类型(偶然性与认知性),且未包含同一方法的重复测试,部分差异可能源于个体判断波动。此外,语义尺度(如“高概率”)的主观解读可能影响结果,尽管研究通过标准化描述符尽量减少偏差。

结论与前瞻

图形化风险矩阵为医疗健康风险评估提供了实践性创新,通过明确表达不确定性增强评估的细微差别与透明度。结合传统方法,它可支持更全面、反思性的决策,尤其在欧盟关键实体韧性指令(EU 2022/2557)等监管框架下,对提升关键基础设施韧性具有重要价值。未来研究可探索不确定性根源分析及与其他先进方法(如证据强度评估)的整合,以进一步优化复杂环境中的风险管理效能。

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