錢潤(rùn)華，李遠(yuǎn)星，張向波，張 軍

基于野戰(zhàn)衛(wèi)生裝備交通優(yōu)勢(shì)的野戰(zhàn)醫(yī)院選址研究

錢潤(rùn)華，李遠(yuǎn)星，張向波，張 軍

目的：針對(duì)由野戰(zhàn)衛(wèi)生裝備組建野戰(zhàn)醫(yī)院的特點(diǎn)，建立離散整數(shù)規(guī)劃選址模型，對(duì)野戰(zhàn)醫(yī)院選址問(wèn)題進(jìn)行研究。方法：考慮野戰(zhàn)醫(yī)院附近不同人員分布點(diǎn)的晝夜傷員通過(guò)量、交通狀況、人員對(duì)不同醫(yī)院的偏好等因素，以區(qū)域內(nèi)人員與醫(yī)療資源間的權(quán)重距離總和最小化為優(yōu)化目標(biāo)，給出模型約束條件。結(jié)果：根據(jù)調(diào)研得到的數(shù)據(jù)，采用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行了求解，證實(shí)了交通方便在選址方面的優(yōu)勢(shì)。結(jié)論：該模型在野戰(zhàn)醫(yī)院選址的諸多影響因素中，確定交通方便為首要因素，可為野戰(zhàn)醫(yī)院的選址提供理論參考。

野戰(zhàn)醫(yī)院選址；衛(wèi)生裝備部署性；交通優(yōu)勢(shì)；演化算法

0 引言

野戰(zhàn)醫(yī)院的建立在現(xiàn)代作戰(zhàn)與非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)中具有重要意義。野戰(zhàn)醫(yī)院多采用車載式移動(dòng)方艙等醫(yī)療衛(wèi)生裝備，依據(jù)該醫(yī)療衛(wèi)生裝備的性能特點(diǎn)，合理選擇并確定野戰(zhàn)醫(yī)院位置，既可有效縮短傷員從受傷到救治的時(shí)間，提高醫(yī)院的運(yùn)轉(zhuǎn)率，還能增強(qiáng)傷員的救治效果。因此，野戰(zhàn)醫(yī)院的選址決策對(duì)于整個(gè)后勤救治轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的優(yōu)化十分重要[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，不同研究人員對(duì)此問(wèn)題從不同的角度進(jìn)行了研究，一是建立函數(shù)模型進(jìn)行定量分析，利用求最值的方法求解此類問(wèn)題，但是此類問(wèn)題具有很強(qiáng)的非確定性，求解比較困難；二是采用層次分析法，通過(guò)建立模糊評(píng)判矩陣來(lái)求解問(wèn)題，但是這種方法往往需要對(duì)模糊評(píng)判矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，由于相關(guān)模糊矩陣很難通過(guò)一致性檢驗(yàn)，導(dǎo)致該方法無(wú)法正常應(yīng)用。鑒于上述方法存在的問(wèn)題，本文根據(jù)傷員類型及交通便利度，建立隨機(jī)整數(shù)規(guī)劃模型，針對(duì)任務(wù)地域數(shù)據(jù)，采用遺傳算法計(jì)算該模型，得到具體選址結(jié)果[2-3]。

1 模型構(gòu)建

1.1 假設(shè)條件

本模型的建立基于以下假設(shè)[1，4]：

（1）模型中對(duì)地域內(nèi)需要醫(yī)院保障的人口數(shù)擬用離散型變量人員分布點(diǎn)I表示，最優(yōu)選址地點(diǎn)從J個(gè)備選方案中產(chǎn)生；

（2）收治能力（晝夜傷員通過(guò)量）和軍事行動(dòng)中各人員點(diǎn)晝夜就醫(yī)人次數(shù)均針對(duì)就醫(yī)患者，包括住院和門診；

（3）軍事行動(dòng)地域內(nèi)現(xiàn)有和新建野戰(zhàn)醫(yī)院能滿足I個(gè)人員分布點(diǎn)所有需要就醫(yī)人員的需求，救治人員均在地域內(nèi)就醫(yī)，不考慮轉(zhuǎn)向地域外情況；

（4）假設(shè)現(xiàn)有醫(yī)院和新建野戰(zhàn)醫(yī)院均有能力上限，并用每周住院人次數(shù)衡量醫(yī)院收治能力；

（5）研究區(qū)域各人員分布點(diǎn)的周就醫(yī)數(shù)為隨機(jī)參數(shù)，并在一定范圍內(nèi)分布。

1.2 離散整數(shù)規(guī)劃模型

離散整數(shù)規(guī)劃模型[4-7]如下：

式中：i為人員分布點(diǎn)（i=1，2，…，I）；j為新建的與救治傷員類型有關(guān)的基于移動(dòng)醫(yī)療衛(wèi)生裝備的野戰(zhàn)醫(yī)院地址備選方案（j=1，2，…，J）；k為地區(qū)內(nèi)已有與救治人員種類有關(guān)的醫(yī)院（k=1，2，…，K）；為人員分布點(diǎn)i與野戰(zhàn)醫(yī)院備選點(diǎn)j之間的交通權(quán)重，與交通便利度等因素有關(guān)為i與已有醫(yī)院備選點(diǎn)k之間的交通權(quán)重（滿足≤1、≤1），與交通便利度等因素有關(guān)和分別為i與j以及i與k之間的道路距離；Mi為人員分布點(diǎn)i的每周就醫(yī)人次數(shù)；T為需要選址新建的野戰(zhàn)醫(yī)院數(shù)量（T≤J）；A1、A2分別為已有醫(yī)院、選址新建醫(yī)院（單個(gè)醫(yī)院）收治能力的上限（A1＜A2）；λij為決策變量，表示人員分布點(diǎn)i分配到野戰(zhàn)醫(yī)院選址方案j的就醫(yī)人數(shù)，如果運(yùn)算結(jié)果顯示備選點(diǎn)j不被選中建立野戰(zhàn)醫(yī)院，則λij=0；δik為人口分布點(diǎn)i中已有去醫(yī)院k就醫(yī)的人員數(shù)；xj為0-1型變量，若xj=1，第j個(gè)備選方案將建立野戰(zhàn)醫(yī)院，若xj=0，野戰(zhàn)醫(yī)院不會(huì)建在備選方案j。

式（1）的目標(biāo)為軍事行動(dòng)區(qū)域內(nèi)人員數(shù)與醫(yī)療資源之間的權(quán)重距離總和最小化，以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源在區(qū)域內(nèi)的平均分布。模型中引入了偏好權(quán)重θ和交通權(quán)重α。在距離相等的前提下，就醫(yī)者對(duì)已有醫(yī)院與野戰(zhàn)醫(yī)院有明顯偏好。模型加入θ以反映就醫(yī)人員對(duì)野戰(zhàn)醫(yī)院的偏好（相對(duì)已有醫(yī)院），2家醫(yī)院規(guī)模設(shè)施相當(dāng)時(shí)，就醫(yī)人員選擇距離較近的醫(yī)院。然而在考慮影響選址的距離因素時(shí)，交通便利程度不可忽視。由于不同交通方式的存在，模型中距離不是單純的地理距離，而是乘以交通權(quán)重后的修正距離。

2 求解算法

鑒于該模型為非線性規(guī)劃模型，采用演化遺傳算法對(duì)離散隨機(jī)整數(shù)模型進(jìn)行求解。演化遺傳算法流程如圖1所示。經(jīng)典的遺傳算法用定長(zhǎng)的二進(jìn)制串作為算子，只有二進(jìn)制的雜交和變異[8-9]；而演化遺傳算法在進(jìn)化過(guò)程中可以并入多種遺傳算子，計(jì)算程序流程框圖稱為隨機(jī)算子[10-12]。演化遺傳算法的程序結(jié)構(gòu)如下所示：

procedure evolution program

begin

t←0

initialize P(t)

evaluate P(t)

while(not termination-condition)do

begin

t←t+1

selection P(t)from P(t-1)

alter P(t)

evaluate P(t)

end

end

圖1 野戰(zhàn)醫(yī)院選址模型遺傳算法流程

3 應(yīng)用算例

某軍事行動(dòng)區(qū)域內(nèi)分14個(gè)人員分布點(diǎn)（I=14），已有醫(yī)院3家（K=3），需要建立一家移動(dòng)醫(yī)療衛(wèi)生裝備的方艙野戰(zhàn)醫(yī)院（T=1），備選方案4個(gè)（J=4）。根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)研和專家意見(jiàn)，已有醫(yī)院能力A1=205人次/晝夜，選址新建野戰(zhàn)醫(yī)院A2=375人次/晝夜。參考偏好權(quán)重取值方法，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值列出野戰(zhàn)醫(yī)院相對(duì)優(yōu)勢(shì)，采用客觀熵值法，最后確定θ=0.85，根據(jù)地域交通方式特點(diǎn)，滿足≤1、≤1，選擇分布點(diǎn)5的非線性離散規(guī)劃模型的目標(biāo)函數(shù)最小。具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

（????）（????）

Research on field hospital site selection based on transport superiority of field medical equipment

QIAN Run-hua1,LI Yuan-xing2,ZHANG Xiang-bo1,ZHANG Jun3
(1.Academy of Armored Forces Engineering,Beijing 100072,China;2.Department of National Defense Transportation,Academy of Military Transportation,Tianjin 300161,China;3.Department of General Equipment Support,General Equipment Department,Beijing 100011,China)

ObjectiveTo study the site selection of the field hospital composed of field medical equipment by establishing a discrete integer programming model.MethodsConstraint conditions were determined to minimize the weighted distance between the personnel and medical resources within some region with the considerations for one-day casualty throughput in each distribution point,traffic conditions and personnel's preference for hospital.ResultsGenetic algorithm was involved in solution of the model,and traffic condition proved its importance for the site selection of the field hospital. ConclusionThe model selects traffic condition as the first factor in all the ones for the site selection of the field hospital. [Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（3）：39-40，98]

field hospital site selection;deployment of medical equipment;transport superiority;evolutionary algorithm

R318.6；R197.39；R821

A

1003-8868（2015）03-0039-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.03.039

國(guó)防預(yù)研基金（9140A27040213JB35001）

錢潤(rùn)華（1966—），男，博士，主要從事軍事裝備部署性、裝備特運(yùn)工程、軍事交通運(yùn)輸與軍事物流方面的教學(xué)與研究工作，E-mail：qianrh@163. com。

100072北京，解放軍裝甲兵工程學(xué)院（錢潤(rùn)華，張向波）；300161天津，軍事交通學(xué)院國(guó)防交通系（李遠(yuǎn)星）；100011北京，總裝備部通用裝備保障部（張 軍）