Определение статистических показателей процесса проведения анестезии средствами GPSS World
Автор: Волков З.И.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Математика, информатика и инженерия
Статья в выпуске: 3 (117), 2025 года.
Бесплатный доступ
В статье проводится имитационное моделирование процесса проведения анестезии с целью исследования потока пациентов и распределения ресурсов для повышения эффективности работы медицинского учреждения. Анализируется загрузка системы и предлагаются пути повышения качества медицинского обслуживания.
Имитационное моделирование, анестезия, поток пациентов, медицинская оптимизация, ресурсы
Короткий адрес: https://sciup.org/140311572
IDR: 140311572 | УДК: 004.94
Determination of statistical indicators of the process of anesthesia by GPSS World
The article conducts simulation modeling of the anesthesia process in order to study the flow of patients and resource allocation to improve the efficiency of a medical institution. The system load is analyzed and ways to improve the quality of medical care are proposed.
Текст научной статьи Определение статистических показателей процесса проведения анестезии средствами GPSS World
Проведение анестезии является важной составляющей в поддержании качественного обслуживания пациентов в стационарном медицинском учреждении и рационального расходования его ресурсов. В данной статье проводится моделирование процесса подготовки и проведения анестезии с целью оптимизации загрузки системы, управления потоком пациентов и повышения эффективности медицинского обслуживания. Моделирование было проведено в среде GPSS World [1].
Моделируется процесс проведения анестезии с целью исследования потока пациентов и распределения ресурсов для улучшения работы стационара. При этом предполагалось, что в медицинском учреждении пациенты поступают в блок подготовки к анестезии в среднем каждые 30 минут, где процесс подготовки занимает 60 ± 30 минут. После подготовки 50% пациентов направляются непосредственно на анестезию, а 50% проходят дополнительное обследование, которое длится 45 ± 10 минут. После проведения анестезии 70% пациентов сразу отправляются в операционную, а 30% нуждаются в дополнительной стабилизации, занимающей 30 ± 15 минут, после чего они также направляются на операцию. Моделирование охватывает 12-часовой рабочий день (720 минут) для анализа загруженности системы, оптимизации потока пациентов и повышения эффективности медицинского обслуживания.
Для моделирования процесса была использована имитационная модель, основанная на описанных данных. Моделирование включало генерацию пациентов, последовательное прохождение ими всех этапов подготовки и проведения анестезии, а также учет времени на каждом этапе. В модели также учитывались вероятности направления пациентов на дополнительные обследования и стабилизацию перед операцией.
На рисунке 1 представлена имитационная модель, реализованная в среде GPSS World [2].
* Создание таблиц мониторинга времени ожидания в очередях Time_to_prep QTABLE OCHPREP,10,10,25
Time_to_exam QTABLE OCHEXAM,10,10,25
Time_to_scab QTABLE OCHSTAB,10,10,25
* Определение ресурсов
PREP STORAGE 1 ; подготовка к анестезии
EXAM STORAGE 1 ; дополнительное обследование
STAB STORAGE 1 ; стабилизации пациентов
* Генерация пациентов каждые 30 минут
GENERATE 30
Подготовка к анестезии
QUEUE OCHPREP
ENTER PREP,1 DEPART OCHPREP ADVANCE €0,30 LEAVE PREP,1
; Пациент встает в очередь на подготовку
; Захват ресурса подготовки
; Уход из очереди
; Время подготовки: 60 ± 30 минуты
; Освобождение ресурса
TRANSFER .5,ANESTHESIA,EXAMINATION
; 50% на анастезию и 50% на доп. обследование
Дополнительное обследование перед анестезией
EXAMINATION QUEUE OCHEXAM
ENTER EXAM,1
DEPART OCHEXAM
ADVANCE 45,10
LEAVE EXAM,1
; Очередь на обследование
; Захват ресурса обследования:
; Уход из очереди
; Время обследования: 45 ± 10 минут
; Освобождение ресурса
* Введение анестезии
ANESTHESIA TRANSFER .3, OPERATION,STABILIZATION; 70% на операцию и 30% на стабилизацию
Дополнительная: стабилизация перед операцией
STABILIZATION QUEUE OCHSTAB ENTER STAB,1 DEPART OCHSTAB ADVANCE 30,15 LEASE STAB,1
OPERATION TERMINATE
; Очередь на стабилизацию
; Захват ресурса
; Уход из очереди
; Время стабилизации: 30 ± 15 минуты
; Освобождение ресурса
; Завершение процесса - пациент отправляется на операцию
* Генерация пациентов в течение 12-часового рабочего дня (720 минут) GENERATE 720
TERMINATE 1 ; Завершение всех процессов после 720 минут
Рисунок 1 - Имитационная модель
На рисунке 2 изображены статистические данные по этой модели.
|
QUEUE |
MAX CONT. |
ENTRY ENTRY(0) |
AVE.CONT. |
AVE.TIME |
AVE.(-0) RETRY |
|
OCHPREP |
10 10 |
23 1 |
5.725 |
147.912 |
154.636 0 |
|
ОСНЕХАИ |
1 0 |
7 6 |
0.016 |
1.628 |
11.394 0 |
|
OCHSTAB |
1 0 |
8 6 |
0.039 |
3.547 |
14.190 0 |
Рисунок 2 – Статистические данные модели
На рисунке 2 представлены данные, характеризующие статистику работы очередей на различных этапах процесса введения анестезии.
Отображены ключевые показатели: максимальная длина очереди (MAX), среднее время ожидания (AVE.TIME), общее количество пациентов (ENTRY и их распределение на этапах подготовки, обследования и стабилизации (QUEUE). Очередь на этап подготовки к анестезии (OCHPREP демонстрирует наибольшую загруженность, достигая максимальной длины в 10 пациентов и среднего времени ожидания 147,912 минуты. В отдельных случаях время ожидания может превышать 154 минуты, что указывает на необходимость дальнейшего анализа и возможной оптимизации процесса. Напротив, этапы дополнительного обследования (OCHEXAM) и стабилизации пациента (OCHSTAB) характеризуются меньшей загруженностью, с максимальной длиной очереди 1 пациент и существенно более короткими временами ожидания — 1,628 и 3,547 минуты соответственно.
На рисунке 3 представлена статистика по очереди.
|
TABLE |
MEAN |
STD.DEV. |
RANGE |
RETRY FREQUENCY CUM.% |
|
TIMETOPREP |
134.768 |
82.080 |
0 |
|
|
- 10.000 |
1 7.69 |
|||
|
10.000 |
- 20.000 |
0 7.69 |
||
|
20.000 |
- 30.000 |
0 7.69 |
||
|
30.000 |
- 40.000 |
0 7.69 |
||
|
40.000 |
- 50.000 |
0 7.69 |
||
|
50.000 |
- 60.000 |
2 23.08 |
||
|
60.000 |
- 70.000 |
0 23.08 |
||
|
70.000 |
- 80.000 |
0 23.08 |
||
|
80.000 |
- 90.000 |
2 38.46 |
||
|
90.000 |
- 100.000 |
0 38.46 |
||
|
100.000 |
- 110.000 |
0 38.46 |
||
|
110.000 |
- 120.000 |
1 46.15 |
||
|
120.000 |
- 130.000 |
0 46.15 |
||
|
130.000 |
- 140.000 |
1 53.85 |
||
|
140.000 |
- 150.000 |
0 53.85 |
||
|
150.000 |
- 160.000 |
1 61.54 |
||
|
160.000 |
- 170.000 |
1 69.23 |
||
|
170.000 |
- 180.000 |
1 76.92 |
||
|
180.000 |
- 190.000 |
0 76.92 |
||
|
190.000 |
- 200.000 |
0 76.92 |
||
|
200.000 |
- 210.000 |
1 84.62 |
||
|
210.000 |
- 220.000 |
0 84.62 |
||
|
220.000 |
- 230.000 |
0 84.62 |
||
|
230.000 |
- 240.000 |
0 84.62 |
||
|
240.000 |
- |
2 100.00 |
||
|
TIME_TO_EXAM |
1.628 |
4.306 |
0 |
|
|
- 10.000 |
6 85.71 |
|||
|
10.000 |
- 20.000 |
1 100.00 |
||
|
TIME_TO_STAB |
3.547 |
7.842 |
0 |
|
|
- 10.000 |
7 87.50 |
|||
|
10.000 |
- 20.000 |
0 87.50 |
||
|
20.000 |
- 30.000 |
1 100.00 |
Рисунок 3 – Статистические данные очередей
На рисунке 3 представлены статистические данные о временных интервалах для различных этапов подготовки и введения анестезии:
Для улучшения работы системы было проведено перераспределение ресурсов на ключевых этапах процесса. В рамках оптимизации увеличена доступность подготовки к анестезии (PREP STORAGE 2), что позволило сократить время ожидания пациентов и уменьшить перегрузку на данном этапе.
Результаты представлены на рисунке 4.
|
QUEUE |
MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) |
AVE.CONT. AVE.TIME |
AVE.(-0) RETRY |
||||
|
OCHPREP |
3 |
3 24 |
8 |
0.584 |
17.505 |
26.255 0 |
|
|
OCHEXAM |
1 |
0 7 |
6 |
0.030 |
3.096 |
21.675 0 |
|
|
OCHSTAB |
I |
0 12 |
7 |
0.117 |
7.044 |
16.906 0 |
|
|
TABLE |
MEAN |
STD.DEV. |
RANGE |
RETRY |
FREQUENCY CUM.% |
||
|
TIMETO |
PREP |
15.720 |
19.255 |
0 |
|||
|
- |
10.000 |
11 52.38 |
|||||
|
10.000 |
- |
20.000 |
2 61.90 |
||||
|
20.000 |
- |
30.000 |
4 80.95 |
||||
|
30.000 |
- |
40.000 |
0 80.95 |
||||
|
40.000 |
- |
50.000 |
3 95.24 |
||||
|
50.000 |
- |
60.000 |
0 95.24 |
||||
|
60.000 |
- |
70.000 |
1 100.00 |
||||
|
TIMETO |
EXAM |
3.096 |
8.193 |
0 |
|||
|
- |
10.000 |
6 85.71 |
|||||
|
10.000 |
- |
20.000 |
0 85.71 |
||||
|
20.000 |
- |
30.000 |
1 100.00 |
||||
|
TIMETO |
STAB |
7.044 |
11.470 |
0 |
|||
|
- |
10.000 |
8 66.67 |
|||||
|
10.000 |
- |
20.000 |
2 83.33 |
||||
|
20.000 |
- |
30.000 |
2 100.00 |
||||
Рисунок 4 – Динамика работы модели с добавлением сотрудников
Итоговое распределение ресурсов составило: два места на этапе подготовки к анестезии, по одному месту на этапах дополнительного обследования и стабилизации перед операцией. Данное изменение позволило сбалансировать нагрузку между этапами, снизить время ожидания в очередях и повысить общую пропускную способность системы.
В ходе исследования, проведенного с использованием имитационного моделирования, был проанализирован процесс обработки заявок на открытые вакансии в отделе кадров крупной компании. Результаты моделирования выявили недостаточную эффективность текущей системы, основными проблемами которой стали нехватка ресурсов на этапах собеседования и одобрения заявок. Для оптимизации работы были добавлены дополнительные сотрудники на ключевых этапах процесса, что позволило перераспределить нагрузку, снизить время ожидания в очередях и повысить общую пропускную способность системы. В результате внесенных изменений значительно сократилось время обработки заявок, что способствует повышению скорости работы стационара.
