基于灰色關(guān)聯(lián)度分析法和層次分析法的軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型的建立及應(yīng)用

常驍毅，李悅彬 （通信作者），趙朝，高俊剛，楊家旗，張瑋，張琳娟，韋延強(qiáng)

1 西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院國(guó)有資產(chǎn)管理辦公室 （陜西西安 710061）；2 西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 （陜西西安 710061）；3 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 （陜西西安 710043）；4 咸陽(yáng)市中心醫(yī)院設(shè)備科 （陜西咸陽(yáng) 712000）；5 西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉手術(shù)部 （陜西西安 710061）

目前，軟性內(nèi)窺鏡在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，內(nèi)鏡室、外科、耳鼻喉科等科室均需使用軟性內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查和手術(shù)操作。因此，軟性內(nèi)窺鏡的維護(hù)和保養(yǎng)也越來(lái)越重要[1]。相較于其他醫(yī)療設(shè)備，軟性內(nèi)窺鏡具有易人為損壞、維修價(jià)格貴、質(zhì)控要求高的特性，因此，其使用風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較高。有研究指出，軟性內(nèi)窺鏡檢查連續(xù)5年處于十大臨床風(fēng)險(xiǎn)的前5名[2]。此外，軟性內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)醫(yī)學(xué)工程師個(gè)人素質(zhì)和維修測(cè)試條件的要求很高，一旦出現(xiàn)損壞等情況，院內(nèi)工程師很難采取有效措施進(jìn)行維修[3]。因此，現(xiàn)階段大部分內(nèi)窺鏡都采取返回原廠維修的模式[4]，但這種模式存在以下問(wèn)題：廠家工程師出于各種原因，經(jīng)常建議院方將故障設(shè)備返回廠家的全國(guó)維修點(diǎn)進(jìn)行維修，而較少進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修和廠家地區(qū)級(jí)維修，這不僅會(huì)導(dǎo)致廠家駐地工程師的維修能力下降，使其變?yōu)槭瞻l(fā)貨物的“快遞工”，而且會(huì)帶來(lái)諸如備用鏡不能及時(shí)供給、院方對(duì)該品牌產(chǎn)品質(zhì)量信心下降等一系列問(wèn)題。醫(yī)院作為使用方，院內(nèi)工程師只能判斷設(shè)備的大致?lián)p壞情況，對(duì)于應(yīng)進(jìn)行何種級(jí)別的維修，則沒(méi)有確切的判斷。如將設(shè)備送至廠家全國(guó)維修點(diǎn)維修，不僅會(huì)使整體運(yùn)輸和維修費(fèi)用增加，維修周期也會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng)；如貿(mào)然進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修或廠家地區(qū)級(jí)維修，則可能出現(xiàn)維修質(zhì)量難以保證、故障擴(kuò)大化等情況。所以，科學(xué)有效地把握軟性內(nèi)窺鏡的維修級(jí)別，對(duì)醫(yī)院和廠家均具有一定的指導(dǎo)性意義[5-6]。

針對(duì)上述問(wèn)題，本研究引入航空器維修領(lǐng)域較為成熟的維修級(jí)別分析（level of repair analysis，LORA）理論，其是以經(jīng)濟(jì)性和非經(jīng)濟(jì)性兩大因素為依據(jù)，確定待分析設(shè)備或其組件所需要進(jìn)行維修活動(dòng)的最佳級(jí)別的一種理論[7]。LORA 理論起源于20世紀(jì)70年代，是美國(guó)國(guó)防部的IRLA（item repair level analysis）項(xiàng)目中首次提出的維修級(jí)別分析概念[8]，該理論綜合考慮維修成本、各級(jí)別維修能力、維修操作需求等因素，在附件發(fā)生故障時(shí)確定可行的、效費(fèi)比最佳的修理級(jí)別或做出報(bào)廢決策[9]。經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，LORA 理論被廣泛應(yīng)用在車輛裝備維修[10]、寬體客機(jī)維修[11]、軍用飛機(jī)維修[12]等領(lǐng)域，但在醫(yī)療設(shè)備維修級(jí)別判斷方面并未涉及。本研究通過(guò)LORA 理論分析軟性內(nèi)窺鏡的維修級(jí)別，使維修級(jí)別從定性判斷轉(zhuǎn)為定量判斷，以期幫助醫(yī)院與廠家共同商議最佳維修策略，從而達(dá)到節(jié)約維修費(fèi)用、優(yōu)化維修周期、提高維修質(zhì)量的目的。

在運(yùn)用LORA 理論分析維修級(jí)別分級(jí)時(shí)，需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行量化和排序。本研究運(yùn)用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）[13]得到經(jīng)濟(jì)性和非經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)和其各自占總評(píng)價(jià)體系的權(quán)重，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法將現(xiàn)行的三種維修級(jí)別進(jìn)行關(guān)聯(lián)度排序和分析，構(gòu)建出軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型，最后分析，所選取某三甲醫(yī)院3個(gè)月內(nèi)已進(jìn)行原廠維修的5條軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型實(shí)施前后的維修方案變化情況。

1 軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型的構(gòu)建

軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型的構(gòu)建過(guò)程包括組建評(píng)價(jià)小組、確定評(píng)價(jià)體系、構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣、確定參考序列和比較序列、構(gòu)建決策矩陣、確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重、計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)和加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度、建立灰色關(guān)聯(lián)度。

1.1 組建評(píng)價(jià)小組

從陜西省醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì)、西安市三甲醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科、西安市三甲醫(yī)院軟性內(nèi)窺鏡使用科室、西安市三甲醫(yī)院院級(jí)管理團(tuán)隊(duì)、某品牌醫(yī)療設(shè)備廠家中選取與該研究對(duì)象相關(guān)的專家9名，其中男7名，女2名；平均年齡46.2歲；學(xué)歷均為大專及以上，其中本科學(xué)歷8名（占比88.89%）；職稱均為中級(jí)及以上職稱，其中副高級(jí)職稱者7名（占比77.78%）；相關(guān)領(lǐng)域工作年限大于20年的5名（占比55.56%），10年至20年的2名（占比22.23%），10年以下的2名（占比22.23%）。

1.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用Excel 2013軟件和MCE（Modern Comprehensive Evaluation，v1.0）軟件[14]進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、核對(duì)和計(jì)算。

1.3 確定評(píng)價(jià)體系并構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣

評(píng)價(jià)體系中的指標(biāo)以市面主流的3個(gè)品牌軟性內(nèi)窺鏡各2個(gè)型號(hào)的內(nèi)部構(gòu)造[15]和相應(yīng)的廠家維修邏輯[16]為基礎(chǔ)，再結(jié)合陜西省內(nèi)設(shè)備維修的實(shí)際情況，通過(guò)評(píng)價(jià)小組集體討論，將軟性內(nèi)窺鏡維修按目標(biāo)層（A）、一級(jí)準(zhǔn)則層（B）、二級(jí)準(zhǔn)則層（C）劃分，一級(jí)準(zhǔn)則層為2個(gè)指標(biāo)，二級(jí)準(zhǔn)則層為11個(gè)指標(biāo)，見(jiàn)表1?，F(xiàn)場(chǎng)維修（J1）定義為：軟性內(nèi)窺鏡在醫(yī)院設(shè)備維修間或臨床科室內(nèi)進(jìn)行維修。地區(qū)級(jí)維修（J2）定義為：各自廠家本地區(qū)的維修站進(jìn)行維修。全國(guó)級(jí)維修（J3）定義為：各自廠家全國(guó)范圍的維修站進(jìn)行維修。

表1 軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別指標(biāo)體系和權(quán)重

1.4 確定參考序列和比較序列，構(gòu)建決策矩陣

研究和評(píng)價(jià)多個(gè)研究對(duì)象，必須確定一個(gè)理想的標(biāo)準(zhǔn)參考序列，將研究對(duì)象的評(píng)價(jià)級(jí)作為比較序列[17]。評(píng)價(jià)小組在評(píng)價(jià)矩陣的基礎(chǔ)上對(duì)軟性內(nèi)窺鏡的維修級(jí)別分別進(jìn)行獨(dú)立評(píng)分，分?jǐn)?shù)采取十分制[18]，評(píng)分越高說(shuō)明該指標(biāo)表現(xiàn)越好。9位專家評(píng)分后，將其每項(xiàng)評(píng)分做算術(shù)平均化處理，得到灰色關(guān)聯(lián)度分析法的評(píng)價(jià)值。將該評(píng)價(jià)值作為灰色關(guān)聯(lián)度分析法中的比較序列，將二級(jí)指標(biāo)中軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別的不同維修級(jí)別分析最大值作為參考序列，得出灰色關(guān)聯(lián)度分析法所需的基本數(shù)據(jù)并進(jìn)行歸一化處理，見(jiàn)表2。

表2 軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別評(píng)分灰色關(guān)聯(lián)度分析法數(shù)據(jù)

1.5 原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化

進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析前，需要對(duì)分析的數(shù)據(jù)集進(jìn)行無(wú)量綱化處理，便于后期的比較分析和得出正確的分析結(jié)論。本研究中所有的數(shù)據(jù)均為計(jì)數(shù)資料且量綱相同，因此不存在數(shù)據(jù)量綱和數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題，無(wú)需進(jìn)行數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理。

1.6 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

本研究采用AHP 計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。評(píng)價(jià)小組成員根據(jù)實(shí)際情況，選擇現(xiàn)階段使用最多的1-9標(biāo)度法對(duì)軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別各項(xiàng)因素進(jìn)行定量標(biāo)定[19]。通過(guò)專家討論確定和專家調(diào)查確定兩種方法，對(duì)各項(xiàng)重要度進(jìn)行兩兩比較。而后采用和積法得出各自的判斷矩陣和特征權(quán)重向量，建立層次單排序[20]。通過(guò)匯總每層的層次單排序得到層次總排序，即評(píng)估對(duì)象層對(duì)于目標(biāo)層的重要性，亦即指標(biāo)層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重乘以評(píng)估對(duì)象層對(duì)指標(biāo)層的權(quán)重，最終得到層次總權(quán)重向量集[21]。將評(píng)價(jià)小組成員得出的數(shù)據(jù)輸入MCE 軟件進(jìn)行計(jì)算，各層級(jí)構(gòu)造的判斷矩陣均通過(guò)一致性檢驗(yàn)，最終得到各級(jí)指標(biāo)權(quán)重，見(jiàn)表1。

1.7 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)和加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度，建立灰色關(guān)聯(lián)度

灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算公式為：

式中，ri是曲線xi對(duì)參考曲線x0的絕對(duì)關(guān)聯(lián)度。

通過(guò)MCE 軟件計(jì)算出二級(jí)指標(biāo)的加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度和關(guān)聯(lián)度排序結(jié)果，并且得到二級(jí)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)分析圖，見(jiàn)表3、圖1。最終綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為全國(guó)級(jí)維修最好，地區(qū)級(jí)維修次之，現(xiàn)場(chǎng)維修最差。

表3 軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別評(píng)分灰色關(guān)聯(lián)度分析法結(jié)果

圖1 關(guān)聯(lián)分析圖

2 軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型在某三甲醫(yī)院的應(yīng)用

選取某三甲醫(yī)院2020年3月1日至6月30日已進(jìn)行原廠維修的5條軟性內(nèi)窺鏡，取每條軟性內(nèi)窺鏡的送修層級(jí)、維修價(jià)格、維修周期和使用效果4個(gè)數(shù)據(jù)，比較維修級(jí)別分析模型實(shí)施前后的以上4個(gè)數(shù)據(jù)，其中送修層級(jí)用全國(guó)級(jí)維修、地區(qū)級(jí)維修和現(xiàn)場(chǎng)維修3個(gè)層級(jí)表示，由于已經(jīng)發(fā)生原廠維修，故具體層級(jí)按照發(fā)生的實(shí)際方式填寫(xiě)，維修價(jià)格以原廠報(bào)價(jià)為準(zhǔn)，維修周期為送修時(shí)間至修好后在院使用時(shí)間之差為準(zhǔn)，維修質(zhì)量通過(guò)臨床使用醫(yī)師和院方工程師綜合評(píng)價(jià)為準(zhǔn)。維修級(jí)別分析模型實(shí)施前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表4 維修級(jí)別分析模型實(shí)施前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

應(yīng)用軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型，將表4已維修的軟性內(nèi)窺鏡重新進(jìn)行排序，所填報(bào)的數(shù)據(jù)意義與表4類似，依然分為3個(gè)維修層級(jí)，維修層級(jí)以軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型判斷的維修級(jí)別為準(zhǔn)，評(píng)價(jià)由醫(yī)院組織的專家組根據(jù)軟性內(nèi)窺鏡的內(nèi)部構(gòu)造和該廠家提供的相關(guān)資料為基礎(chǔ)，維修價(jià)格為該維修層級(jí)的原廠報(bào)價(jià)，維修周期為原廠預(yù)估，維修質(zhì)量為綜合評(píng)價(jià)。維修級(jí)別分析模型實(shí)施后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

表5 維修級(jí)別分析模型實(shí)施后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

3 討論

3.1 灰色關(guān)聯(lián)度分析法和AHP 可用于評(píng)價(jià)軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別

本研究通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度分析法和AHP 構(gòu)造了軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型，從而解決了醫(yī)院和廠家對(duì)需修理的軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別判斷不清、維修方案針對(duì)性不強(qiáng)的問(wèn)題。在模型的構(gòu)建過(guò)程中，通過(guò)評(píng)價(jià)小組集體討論的方式確定一級(jí)準(zhǔn)則層為2個(gè)指標(biāo)，二級(jí)準(zhǔn)則層為11個(gè)指標(biāo)，繼而采用AHP 計(jì)算出各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重和相應(yīng)的組合權(quán)重，最終通過(guò)計(jì)算指標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)和灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度，從而建立灰色關(guān)聯(lián)度，最終得到指標(biāo)關(guān)聯(lián)度排序。通過(guò)以上方式，將軟性內(nèi)窺鏡維修評(píng)級(jí)中的3種維修級(jí)別進(jìn)行排序，并通過(guò)某三甲醫(yī)院3個(gè)月內(nèi)已進(jìn)行原廠維修的軟性內(nèi)窺鏡送修情況進(jìn)行模擬，最終得到該模型在維修質(zhì)量不變的前提下，可以節(jié)省維修費(fèi)用和縮短維修周期的結(jié)果。這也成為灰色關(guān)聯(lián)度分析法和AHP 可用于對(duì)軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別綜合評(píng)價(jià)的重要標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型中的灰色關(guān)聯(lián)度分析法

維修級(jí)別分析模型最終通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度分析法進(jìn)行指標(biāo)排序，得到全國(guó)級(jí)維修最好，地區(qū)級(jí)維修次之，現(xiàn)場(chǎng)維修最差的結(jié)果。但具體問(wèn)題需要具體分析。從表2和表3列出的數(shù)據(jù)可以看出，如果維修軟性內(nèi)窺鏡的院方對(duì)維修安全性、保密性、維修設(shè)施等非經(jīng)濟(jì)性方面的內(nèi)容較為關(guān)注，則全國(guó)級(jí)維修是第一選擇；如果院方對(duì)備件及材料費(fèi)用、維修人員等經(jīng)濟(jì)性方面的內(nèi)容較為關(guān)注，則現(xiàn)場(chǎng)維修是第一選擇；如果院方對(duì)于非經(jīng)濟(jì)性和經(jīng)濟(jì)性均不特別在意，則地區(qū)級(jí)維修是第一選擇。本研究通過(guò)以上的分門別類，改變了原有廠家工程師第一時(shí)間建議院方將軟性內(nèi)窺鏡送返全國(guó)維修站點(diǎn)及院方因缺少確切的資料和依據(jù)無(wú)法判斷送修維修級(jí)別的情況；通過(guò)具體分析每家醫(yī)院對(duì)軟性內(nèi)窺鏡的不同維修側(cè)重點(diǎn)，充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)維修、地區(qū)級(jí)維修、全國(guó)級(jí)維修的優(yōu)劣，將原有籠統(tǒng)的全國(guó)級(jí)維修分為現(xiàn)場(chǎng)維修、地區(qū)級(jí)維修和全國(guó)級(jí)維修，在保證院方需求的前提下，充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)維修和地區(qū)級(jí)維修費(fèi)用低和維修周期短的優(yōu)勢(shì)，從而節(jié)約維修費(fèi)用，縮短維修周期；而在提高維修質(zhì)量方面，將維修故障應(yīng)屬于高等級(jí)維修的軟性內(nèi)窺鏡寄送至全國(guó)級(jí)維修，可有效保證維修質(zhì)量。

3.3 軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別分析模型的應(yīng)用效果

應(yīng)用該模型對(duì)某三甲醫(yī)院3個(gè)月內(nèi)已進(jìn)行原廠維修的5條軟性內(nèi)窺鏡的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)2、4、5號(hào)軟性內(nèi)窺鏡均存在維修層級(jí)不合理的情況，直接導(dǎo)致醫(yī)院多花費(fèi)維修費(fèi)共計(jì)6 888元，多浪費(fèi)維修時(shí)間總計(jì)9個(gè)工作日。分析維修層級(jí)不合理的原因?yàn)?，廠家和院內(nèi)工程師未考慮維修層級(jí)中的各項(xiàng)指標(biāo)或考慮不周。該模型可使廠家和院內(nèi)工程師從科學(xué)的角度了解各個(gè)維修級(jí)別的側(cè)重點(diǎn)，根據(jù)軟性內(nèi)窺鏡的實(shí)際情況，共同商議最佳維修級(jí)別，為廠家和醫(yī)院對(duì)以后的軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別綜合評(píng)價(jià)等工作提供了依據(jù)。

4 小結(jié)

為了有效判斷軟性內(nèi)窺鏡的維修級(jí)別，本研究使用灰色關(guān)聯(lián)度分析法和AHP 聯(lián)合的方法對(duì)某品牌軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別進(jìn)行建模，通過(guò)評(píng)價(jià)小組的評(píng)價(jià)和統(tǒng)一計(jì)算，得到3種維修級(jí)別在不同情況下各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)；該模型實(shí)際應(yīng)用后，可在保證維修質(zhì)量的前提下，有效降低維修費(fèi)用、縮短維修時(shí)間。該模型的構(gòu)建方法也可拓展至其他醫(yī)療設(shè)備的維修評(píng)價(jià)中，即由院方成立相關(guān)的評(píng)價(jià)小組，評(píng)價(jià)小組成員可從西安市醫(yī)療設(shè)備專家?guī)熘谐槿。⑶腋鶕?jù)本研究的方法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得到相關(guān)模型，這不但可解決軟性內(nèi)窺鏡維修級(jí)別的判斷問(wèn)題，也為其他醫(yī)療設(shè)備的維修級(jí)別分析提供了一定的思路。

本研究的不足之處主要在于，軟性內(nèi)窺鏡樣本量較少且品牌單一。隨著時(shí)間的推移，維修樣本量會(huì)越來(lái)越多，廠家種類和型號(hào)類型也越來(lái)越豐富。在運(yùn)用該模型解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，研究人員會(huì)對(duì)其進(jìn)一步進(jìn)行反饋和修正，使該模型能更加切實(shí)反映出實(shí)際維修評(píng)價(jià)的級(jí)別。