“眼科病床的合理安排”命题、解题思路解析及论文点评 课件

解题思路1CUMCM09年B题

“眼科病床的合理安排”

命题、解题思路解析及论文点评

2解题思路目录命题思路解题思路论文点评综合评述3解题思路命题思路来自于人们司空见惯的日常生活现象—医院住院排队现象—的一道题目，问题本身非常浅显明白，专业门槛低，但解决问题中却涉及较深刻的排队论理论问题，当无法通过理论方法获得最优解时，可以通过仿真优化方法获得实用效果令人满意的可行解，以上构成该道题目的特点。

5解题思路与我国庞大的人口总量相比较，好的医院与好的医生目前还是一种稀缺资源，题目中提到的医院住院排队现象及其严重程度是确实存在的，本问题提出的初衷，就是要得到对现有的病床安排FCFS方案的一个现实、合理的改进方案，所以，能得到最优解固然好，否则得到一个实用效果令人满意的可行解，也是可以的。6解题思路主要考点：1.分布拟合检验；2.合理的评价指标体系；3.仿真方法应用；4.满足一定置信度的统计预测模型的建立；5.排队论优化模型的建立。7解题思路评阅原则

本题解题方法比较多，结果也未必一致，评阅时主要以解题过程中体现出的对问题的理解程度与建模能力为依据。9解题思路在本题所给数据中，各类病人到达人数分别服从不同参数的Poisson分布，需要进行分布拟合检验及分布参数提取。由所给数据可以看出，病人术前住院时间是确定的，依入院时间而定，所以病人住院时间中只有术后住院时间是随机的，要做拟合检验的也是这一部分时间分布。各类病人术后住院时间分别服从正态分布、Г分布或埃尔朗分布，由于检验方法或检验细节处理不相同，可能得到以上不同的分布，这是允许的，但若得出服从负指数分布的结论，则是错误的。也有一些同学不做拟合分布检验，而是画出直方图，然后以此经验分布作仿真依据，这样处理也是可以的。10解题思路数据分析做得比较深入的同学，会发现一条隐含在数据中的关键信息：术前住院时间过长是当前病床使用效率不高的主要因素。这样一个关键信息的获得，会使得建模更有方向感。11解题思路第一问●主要考核对问题的考虑是否全面，对问题实质的理解是否到位。评价指标分两类：效率指标和公平性指标。两类指标可以有各种不同的定义，其合理性是评分依据。

●效率指标——平均术前住院时间，或病床有效利用率。非外伤病人入院第2日（白内障）或第3日（其他眼病）后等待手术的时间称为病床无效时间，病床有效利用率定义为病床有效利用率=1-病床无效时间/该病人住院时间

13解题思路第二问本问主要考核能否给出一个相对合理的病床安排模型，主要目标为：提高病床有效利用率以及提高公平度。

就提高病床有效利用率而言，病人术后住院时间是一个不可优化的量，所以只能在术前等待时间上作文章。经对题目所给数据的分析可知：对白内障病人的入院时间加以限制成为提高效率的必然选择。14解题思路

本问主要解决方法是仿真方法，大致可分为“先仿真，再优化”与“边仿真，边优化”两类，前者是先确定若干种住院规则，然后根据仿真统计结果选出较优规则；后者是先确定一个优化原则，然后在仿真时，对每一个排队病人按照该优化原则决定住院先后。显然后者要更好一些。15解题思路一种比较典型的仿真优化方法是：对每一位等待入院病人，以该病人当日入院的公平性（以到达先后计）与病床使用效率（分类考虑）两方面综合排序（例如求两个指标的加权和），然后按排序结果安排当日入院病人，由此得到公平合理的住院方案。按此方案进行仿真，再统计各项评价指标值，并与FCFS方案作比较，此问即告完成。17解题思路第三问

此问希望学生给出一个满足一定置信度（例如：90%）的预约住院时间区间，区间长度越短越好。

一种自然的想法是通过同类病人术后住院时间的概率分布从理论上得到这一区间，如果能通过此种理论方法解决此问题，自然是最理想的。但这样做的一个困难是已处于术后住院状态的该类病人的继续住院时间不服从同一分布，从而将该类病人（含已住院与未住院）的预计住院时间求和后的随机变量的分布不知道。设当前时刻为T0，当前排队人数为P，预计住院时刻为T，该类病人每日出院人数的统计平均值为α，则

设一个已出院病人实际住院时刻为T1，通过仿真统计一段时间内所有病人的根据90%的置信度确定两个阈值从而得到当前病人的预计住院时间区间为。

19解题思路第四问

若仍采用“一三方案”，效率较低，通过分析可以发现主要原因是对视网膜与青光眼病人而言，会造成病床使用效率降低。通过有限种方案的仿真计算比较可知，采用“二四方案”或“三五方案”可使病床使用效率有所提高。前者效率＋公平总体效果较好，后者效率较高，但公平性较差。

21解题思路论文点评22解题思路综合评述数据检验是本问题中必须做的，但被许多参赛队所忽略，从而意外成为区分点之一。公平性指标被许多人忽略，反映出对问题本质认识不到位。效率指标也可以适当精简。优化模型的多样性是本题目最大的亮点，涌现许多意料之外的解法。23解题思路入院时间的预测区间完成不好，大部分队没有置信度概念，不少队给出的