神经网络在医院全面预算管理中的应用课件

1、神经网络在医院全面预算管理中的应用医院概况历史与变迁2016189019141994年6月被评为三甲医院2013年6月三甲复审通过1890年美籍牧师郭显德及其夫人创办诊所，1914年医院建成，床位100张，并附设一所护士学校年 月成功创建2014 8省级区域医疗中心2001194819781938年医院被日军占领1948年烟台二次解放，医院回归1978年医院步入快速发展时期医院概况年业务量 2016233余万人次13.9万余例次7.2 万余例次门诊量住院量手术量医院概况建筑规模医院建筑面积34万平方米，包括主体医疗大楼，办公/科研/教学综合大楼编制床位3000张。一二医院全面预算概念医院预算编

2、制现状主要内 三加强和改进医院预算管理的措施神经网络的特点及理论基础神经网络在医院预算编制中的应用容四五一、全面预算概念一、全面预算概念一、全面预算概念1921年美国政府公布了预算与会议法案，它使预算管理被提升到了一种社会性的必然地位。随后，预算管理成为一种重要的企业管理工具，开始被英国、日本、德国等其他国家一些企业效仿与采用。1922年美国学者麦金西发表了预算控制，把过去部门或非正式实施的预算，发展为具有科学性、系统性的经营管理工具，即预算管理。一、全面预算概念清代正式称编制“预算”明代从无到有、由简单到复杂、不完善到完善的发展过程财政监督制度完备元代制国用司重视监督唐代复式预算简化手续汉代

3、公私划分加强考察周代式法制财收支对口一、全面预算概念民国时期预算实行划分收支、超然主计北京市根据规定，按照1913年 统一预算册式编制地方预算书按照统一要求，编制历年的各项预算和决算1945年1927年1937年南京政府实行了中央、省、县三级财政管理体制日本侵华战争爆发，国民经济全面崩溃，财政管理制度废弛1928年一、全面预算概念第一阶段第二阶段第三阶段1949年新中国建立后，为适应社会主义计划经济体制的要求，政府对公立医院的预算管理实行统收统支的预算管理办法。医院预算只是一个全院总预算，由财务部门根据基数增减法编制，主要目的是为财政拨款提供依据。1988年2月2日，1998年11月17日，财

4、政部、卫生部联合颁布了医院财务制度。政府对医院实行“核定收支、定额或定项补助、超支不补、结余留用”的预算管理办法，同时全面预算管理的理念也开始引入医院。卫生部、财政部联合颁布了医院财务管理办法对医院实行“全额管理，差额补助，超支不补，结余留用”的预算管理办法。一、全面预算概念为了适应社会主义市场经济和医疗卫生事业发展的需要，进一步规范医院的会计核算，提高会计信息质量，根据中华人民共和国会计法、事业单位会计准则，以及国家有关法律法规的规定，结合医院特点，财政部对1998年出台的医院会计制度（财会字58号）进行了修订。新的医院会计制度（财会27号）是财政部在2009年8月和2010年7月两次发布医

5、院会计制度（征求意见稿）的基础上，经过近2年时间的讨论并充分听取各方意见之后形成的最终稿。从此，我国公立医院的会计制度翻开了展新的一页。二、预算编制现状1 预算的范围23预算的编制方法预算编制及执行的现状二、预算编制现状1预算的范围从国内大型医院来看，逐步实行了全面预算管理。预算过程的全员发动，是指“预算目标”的层层分解，让每一个参与者都建立起成本、效益意识全面预算管理预算金额的总体性，不仅包括财务预算，更重要的是包括业务预算、资本支出预算预算管理流程的全程化，预算管理贯穿预算指标的下达、预算的编制和汇总上，更重要的是要通过预算的执行和监控、预算的分析和调整、预算的考核与评价，发挥预算的管理的

6、权威性和对医院运行的的指导作用。二、预算编制现状北京中医药大学管理学院教授、院长程薇认为：医院全面预算反映的是医院未来某一特定期间的全面医疗服务、药品活动的财务计划。预算的范围专门决策预算财务预算业务预算资本支出预算现金收支预算经营预算专门业务预算预计收益表医疗服务预算直接材料预算直接人工预算存货预算预计资产负债表管理费用预算、二、预算编制现状预算的范围预算归口管理、限额下达控制、三级目标统一二、预算编制现状2传统预算的编制方法线性思维考虑，各有利弊预算项目管理中，不能考虑到医院的综合性，项目之间的影响固定预算增量预算零基预算确定性预算概率预算人为估算项目之间的影响不是科学办法预算执行中存在不

7、确定性，不能按预算目标执行不能满足医院精细化和全面管理的需要二、预算编制现状3预算编制及执行的现状预算执行与控制机制不完善预算管理的内容不全面-缺少刚性约束，预算流于形式-预算控制太死，缺乏灵活性-仅编制业务预算-资本和财务预算不编制01040302预算编制不科学预算考核与激励机制不健全-预算编制部门、程序不科学-预算编制依据、方法不科学-考核目标体系未以预算为主导-考核内容不全面三、加强和改进医院预算管理的措施医院应当以全面预算为手段落实预算执行责任制，确保预算刚性，严格预算执行。还应实行分期预算控制，依据预算执行情况进行实时修正。医院应该建立一套科学的预算管理评价机制，选择具有代表性的指标

8、，依照相关制度对预算执行和完成情况进行追踪考核、审计来评价预算。预算的编制需全员、全院参与，由财务部门牵头，人事、医务处、门诊部、总务处、基建处、等组成医院预算管理小组，层层落实指标，运用神经网络技术来编制。结合国家政策法规和医院发展实际情况，确定预算考核内容。预算编制内容细化，转化为科室日常运营指标，按月进行考核。的执行情况四、神经网络的特点及理论基础123神经网络的概念神经网络的特点神经网络的原理四、神经网络的特点及理论基础1 神经网络的概念神经网络（NeuralNetworks）是20世纪80年代兴起的一种实用的多学科交叉处理技术，模仿人脑行为特征，进行分布式并行信息处理的数学算法模型。

9、这种新型的神经网络预算方法是基于非线性，有较高的复杂度，输入参数众多，满足了全员性，而且考虑到误差反馈校验，充分考虑了预算的执行和监管过程中的各类因素，可以满足预算执行中的监管，此方法应用到医院全面预算管理全过程中，可以满足医院全面预算的精细化需求。四、神经网络的特点及理论基础2 神经网络的原理对于单输入单输出神经网络模型，非线性系统可用如下差分方程表示：y = fy ,y ,.,y ;x ,x ,x (t+1)(t) (t-1)(t-k+1) (t) (t-1)(t-k+1)其中，y(t)，x(t)分别表示在t时刻的输出、输入变量，f()为未知的非线性映射，k为输入输出的系统阶次。结合医院预

10、算实际情况，非线性系统可用差分方程表示为：Y =FY ,Y ,.,Y ;X ,X ,X (t+1)(t) (t-1)(t-k+1)(t) (t-1)(t-k+1)其中，F()=f ,f ,f T Y(t)=y (t),y (t),y (t)T X(t)=x (t),x (t),x (t)T1 2m12m12n一般采用递推法，来预测神经网络未来p步的预算输出：Ym(t+p)=Y(t+p-1),Y(t+p-m);X(t+p-1),X(t+p-n)四、神经网络的特点及理论基础2 神经网络的原理误差反馈校验示意图：反馈函数输入层隐含层输出层误差校正可用下式表示：y (t+i)=y (t+i)+r e

11、(t)+e (t)-e (t-1)pjmjij jjj式中，j=1,2,m 代表输出序号i=1,2,p 代表运行步数ypj(t+i) 代表t+i时刻校正后第j个输出分量值ymj(t+i) 代表t+i时刻第j个输出分量目标值四、神经网络的特点及理论基础开始2 神经网络的原理批量输入学习样本并且对输入和输出量进行归一化处理神经网络学习过程参数初始化：最大训练次数，学习精度，隐含层节点数，初始权值、阈值，初始学习速率等计算各层的输入和输出值计算输出层误差E(q)N修正权值和阈值E(q)Y结束四、神经网络的特点及理论基础神经网络的特点3医院全面预算编制面临的问题神经网络预算解决的可行性输出参数覆盖面广

12、，涵盖各类预算；不同于传统统计方法，采用贴近实际业务的非线性处理方法；采用对执行状况实时反馈，使执行情况也作为调控参数，影响预算目标预测值；能对预算目标与实际误差作出科学判断得出客观指标；采用缩短学习周期的方法，及时预测和发现预算的问题；四、神经网络的特点及理论基础3神经网络的特点全额：输出层包含各类预算，也就是我们的预算目标预测。全员：输入层参数众多，涉及医院各阶层人员、各类相关数据，人工或自动从现有医院信息系统中提取。全程：反复学习包含了预算执行中输入层参数、输出层的校正反馈等解决医院全面预算的可行性四、神经网络的特点及理论基础神经网络的特点3非线性自适应自学习动态系统特征智能系统特征权重

13、调节，学习训练神经网络五、神经网络在医院预算编制中的应用1.神经网络在医院全面预算应用的模型2.神经网络在医院预算对应关系及建立3.神经网络在医院实际预算的实例展现4.神经网络在医院预算应用中的可行性1.神经网络在医院全面预算应用的模型输出层隐含层输入层单项目预算、病人医保预算、科室预算等各种收入预算、支出预算，涵盖医院全面预算涉及的各方面的内容神经网络的算法核心，是复杂的智能化处理的中间态，这对神经网络使用者来说是不可见医院各类、各种基本元数据以及医院综合运行指标，越细化越好四、神经网络在医院预算编制中的应用1.神经网络在医院全面预算应用的模型神经网络模型四、神经网络在医院预算编制中的应用2

14、.神经网络在医院预算对应关系及建立确定网络层数确定输入层的节点数神经网确定隐含层的节点数络在医院预算管理中建立确定传输函数训练方法及其参数选择确定输出层的节点数四、神经网络在医院预算编制中的应用2.神经网络在医院预算对应关系及建立输入层的节点数1、科室基本情况：床位、科室人员、影响力等。2、病人基本情况：本科室病人信息如年龄、性别、职业等。3、疾病情况：ICD10疾病诊断、病程及入出院情况等。4、病人医保类型。5、检查、检验、治疗、手术等情况。6、科室请领的相关物耗等信息。7、科室设备使用情况。8、科室消耗的水、电、氧气等。9、门诊诊疗情况。10、输液用药情况。四、神经网络在医院预算编制中的应

15、用2.神经网络在医院预算对应关系及建立收入类输出层的节点数支出类医疗业务成本-人员经费用、卫生材料费、药品费、固定资产折旧、无形资产摊销费、提取医疗风险基金、其他费用医疗收入门诊收入住院收入财政项目补助支出科教项目补助支出管理费用财政补助收入科教项目收入其他收入其他支出四、神经网络在医院预算编制中的应用3.神经网络在医院实际预算的实例展现建立样本集具体方法是在20052014年费用中，依次取k个连续的年样本数据作为输入矩阵向量，第k+1个年份的样本数据为输出矩阵向量。例如k8，那么这一轮训练的输入矩阵向量就是20052012年的样本数据，输出值就是2013年的样本数据。四、神经网络在医院预算编

16、制中的应用3.神经网络在医院实际预算的实例展现输入、输出数据将训练样本点向前推进进入下一个，即第二轮训练样本输入矩阵向量就是20062006+k-1年样本数据，输出矩阵向量就是2006+k年的样本数据。四、神经网络在医院预算编制中的应用3.神经网络在医院实际预算的实例展现门诊收入（万元）住院收入 职工工资（万元） （万元）年度年未职工人数床位数门诊人次出院人次20052006200720082009201020112012201320142015201620962219232524202486255231263309340541954437467416071607160716131613161

17、31619161916102476282328681012293107446912110871242288133350713276661403585150491216038261703864177967720823131550017351209332586830641349874256649645541506076467669781933930547558553126025763004648537012980106805799526611373713908138409448533469385252475539572757498767893910608111092029717720样本数据569

18、93679048045796892115627134103131956172335216901255942四、神经网络在医院预算编制中的应用3.神经网络在医院实际预算的实例展现评估训练数据训练样本数据的选取依次类推。利用训练完毕的神经网络可以评估以后几年的数据。通过训练，在k取4,6,8的情况下，在这里，我们暂关注四个预算指标:职工工资收入、医疗收入增长率、职工人均业务收入、医院医疗收入，得到的训练结果如下图：四、神经网络在医院预算编制中的应用四、神经网络在医院预算编制中的应用3.神经网络在医院实际预算的实例展现职工工资收入评估结果k=4k=6k=8年份201420152016原始值2.65评

19、估值 相对误差 评估值 相对误差 评估值 相对误差2.814.483.856.0%-0.2%1.6%2.734.523.823.0%1.1%0.8%2.684.543.801.1%-0.7%0.3%4.573.79医疗收入增长率评估结果k=4k=6k=8年份原始值评估值 相对误差 评估值 相对误差 评估值 相对误差20142015201625.2522.0817.4223.1224.2117.83-8.43%9.65%2.35%24.1023.1117.66-4.55%4.66%1.38%24.4122.8817.59-3.33%3.620.98%四、神经网络在医院预算编制中的应用3.神经网络

20、在医院实际预算的实例展现职工人均业务收入评估结果k=4k=6k=8年份201420152016原始值 评估值 相对误差 评估值 相对误差 评估值 相对误差55.5764.1471.4953.0765.2970.92-4.5%1.8%-0.8%54.2965.2371.20-2.3%1.7%-0.4%55.2964.3371.56-0.5%0.3%0.1%医疗收入评估结果k=4k=6k=8年份原始值233099284570334135评估值 相对误差 评估值 相对误差 评估值 相对误差201420152016222128290356332134-4.7%2.0%-0.6%228207290416

21、333022-2.1%2.0%-0.3%232159286068334357-0.4%0.5%0.1%四、神经网络在医院预算编制中的应用为了表述简单，我们暂按最基本的单输入单输出神经网络模型，根据非线性系统差分方程y =fy ,y ,.,y ;x ,x ,x (t+1) (t) (t-1) (t-k+1) (t) (t-1) (t-k+1)来演示手工计算映射函数过程：我们取系统阶数为4，先来计算单一的职工工资收入水平第一轮训练。对于上式，阶数取4，也就是式中k=4,由于是第一轮训练，这里t也就是4，职工工资收入水平做为输出参数。Y(t)即Y(4)就是2008年的职工工资收入水平，y(t-1)就

22、是Y(3)就是2007年的职工工资收入水平，Y(t-2)即Y(2)就是2006年的职工工资收入水平，Y(t-k+1)即Y(1)就是2005年的职工工资收入水平，由于职工工资水平与出院病人数（万人次）相关性较大，因此，我们这里选取出院病人做为单一输入参数。我们观察趋势线可出现，该图显示属于逐步抬高的发散的正弦曲线，因此我可以设定函数模型形式为=四、神经网络在医院预算编制中的应用*(2T-1)*Z+f*Z+g (1)f(x,z)= a*X2+b*sin *(2T-1)*X+c*X+d*Z2 +e*si式中，x=y(t),y(t-1),.,y(t-k+1) (2)z=x ,x ,x(t-k+1)(t) (t-1)(3)如果是k=4,由于是第一轮训练，祥本数据代入(2)、(3)式x=5539/2420,5247/2325,3852/2219,3469/20 =2.289,2.257,1.736,1.655,= 2.0054,= 5.1245z=6.03,5.53,4.76,3.93=将x,z及y(t+1)就是2009年的职工工资收入水平值代入(1)式得到第一个方程=四、神经网络在医院预算编制中的应用2.304=2.00542a+ sin(*(