复杂系统工程思想中医疗模式研究范文

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摘要：为满足人民群众健康的需求，加快推动智慧医疗建设，以使人们享受便捷、高效的医疗服务。分析美国智慧医疗模式发展现状，进一步提出我国智慧医疗模式的构想，运用复杂系统工程思想，提出智慧医疗模式系统设计、模式建设及后续发展建议。

关键词：智慧医疗；复杂系统；医疗模式；医疗系统

引言

随着我国老龄化人口的持续增长，人口结构发生改变，人们对医疗资源的需求在不断提高。同时，相对我国数量庞大的人口基数，医疗资源总体匮乏、医疗资源分布不平衡等问题使得导致人们对医疗资源的需求与医疗发展不平衡之间的矛盾凸显，“看病难、看病贵”一直未得到有效解决。面对我国医疗行业存在的问题，国家出台了一系列政策。2009年，国务院了《关于深化医药卫生体制改革的意见》［1］，指出建立实用共享的医药卫生信息系统，以信息化手段推动医疗改革。同时，随着互联网技术发展，2015年的《国务院关于积极推进“互联网＋”行动的指导意见》提到要加快发展基于互联网的医疗、健康等新兴服务，强调云计算、大数据等互联网技术对于“医疗、健康”的重要性。同年，《全国医疗卫生服务体系规划纲要（2015－2020年）》提出“开展健康中国云服务计划，积极应用移动互联网、物联网、云计算、可穿戴设备等新技术，推动惠及全民的健康信息服务和智慧医疗服务”。政策的密集出台，为智慧医疗发展带了新机遇。智慧医疗是一种以人为中心，运用互联网、大数据、云计算、人工智能等技术，联动患者、医生以及医疗机构、行业机构，实现信息互联互通，为患者提供高质量的医疗服务模式［2－3］。智慧医疗系统基础是信息化建设，即建设从采集、存储到连通共享，再到挖掘、分析的医疗数据服务体系。自2009年新医改以来，我国医疗信息化建设已经逐步建立了以医院HIS系统为基础的院内医疗信息系统。但是随着互联网技术发展，各机构和个体对医疗数据互联互通以及挖掘分析的需求越来越强烈。由于数据仅静态存储于医院系统中，其价值无法得到发挥，只有流通的数据才能发挥出最大效用。医疗数据的开放性、实时性、动态变化性决定了智慧医疗系统的复杂性。智慧医疗系统结构变化引起系统功能改变，而系统功能改变又反过来作用于系统结构，例如门诊环境和急诊环境有着两套完全不同的处理流程和功能体系。智慧医疗服务模式涉及主体众多，从患者考虑，就有常见病患者、慢病患者，也有中老年患者、婴幼儿患者，目标群体的不确定性也促成了智慧医疗系统的复杂性。复杂系统工程是在系统工程的基础上发展而来的。20世纪50年代，一般系统理论的提出为人们解决行业内具体问题提供了新思路［4］，此后针对耗散结构理论［5－6］、协同理论［7］、混沌理论［8］等复杂性问题的讨论一直在持续。1984年，圣塔菲研究所（SantaFeInstitu－te，SFI）的成立，开启了复杂系统研究热潮［9］。20世纪80年代末，钱学森［10］提出开放复杂巨系统的概念，并在1991年提出解决开放复杂巨系统的方法论－－从定性到定量的综合集成法，使人们对复杂系统及方法论有了更加深刻的认识。延续钱学森复杂系统理论体系，戴汝为等［11］基于从定性到定量的综合集成法，结合人工智能和高性能计算机，构建智能工程系统，进一步丰富了复杂系统相关理论与方法。复杂系统工程要解决的是自适应性、不确定性、动态演化性等复杂系统问题，目前已被广泛应用于军事系统、制造系统、经济系统、人体系统等领域，由于智慧医疗模式及系统具有复杂系统的特性，因此可以将复杂系统工程思想融入智慧医疗模式研究中，从而推动医疗行业发展。本文在分析美国智慧医疗模式现状的基础上，结合互联网、云计算、大数据、人工智能等技术，提出中国智慧医疗发展模式的思路与构想，详细阐述智慧医疗模式体系框架以及资金流、信息流、服务流服务体系。然后，基于复杂系统工程思想，提出推动智慧医疗模式建设与发展的思路及方式。

1美国智慧医疗模式现状

美国智慧医疗发展起步较早，经过了几十年的发展，在控制医疗费用、提升医疗质量的基础上，以信息化技术为手段，形成了面向患者、医生、保险机构的HMO模式、PCMH模式及PBM模式。

1．1HMO模式健康维护组织（HealthMaintenanceOrganization，HMO）是管理型医疗保健的一种形式，也是美国最常见的医疗模式之一。HMO将商业保险与医疗融为一体，在预付费用的基础上向病人提供范围更广的医疗服务，包括治疗、住院和其它保健服务。HMO既充当保险人的角色，又是扮演医疗服务提供者的角色。HMO服务流程为：患者与保险公司签订HMO保险计划后，指定一名家庭医生。此后，患者患病先前由家庭医生进行初诊。当患者患有疑难杂症或家庭医生无法处理的疾病时，由家庭医生转诊到专科医生就诊。专科医生（家庭医生）在接诊之前会先查看患者的投保信息，并向对应的商业保险公司确认患者自付金额和报销比例，接诊完成之后将就医账单和医疗数据发送给商业保险公司；商业保险公司对患者医疗账单进行审核，计算出保险理赔额度后，直接将理赔金额汇入医生或者医院账户，同时向患者寄送理赔分割确认单；医生或者医院在收到保险理赔金之后，会向患者寄送账单索要患者自付费用；患者收到医院寄来的账单之后，将账单明细与理赔分割确认单上的对应条目进行对比，确认自付金额无误后向医院支付自付费用。HMO通过3个方面对费用进行控制：①预付费制，通过预先向医生给付保险费用达到控制医疗成本的目的，医生可从节约的医疗成本中获取额外利润；②家庭医生制，通过家庭医生管理患者健康，从总体上降低医疗费用支出，避免过度医疗；③构建医疗服务网络，该网络包含多个专科医生、多家医院，患者在服务网络可以享受协议价格，仅支付较低的自付费用获得医疗服务。

1．2PCMH模式PCMH（Patient－CenteredMedicalHome）是初级保健的转型形式，旨在满足患者的医疗保健需求，提高患者和工作人员的医疗保健经验、医疗质量、安全性和系统效率。根据医疗保健研究与质量机构（AgencyforHealthcareResearchandQuality）对PCMH的定义，PCMH（Patient－CenteredMedicalHome）由以下4个方面组成［12］：①基础医疗团队；②健康干预措施，包括全方位医疗服务途径（互联网咨询、团队探访、全天候服务等）、协同医疗照顾（初级保健和专科医疗协同）、综合医疗照顾（预防保健、慢病治疗、急性病治疗、心理健康等）、系统性方法（循证医学、临床指南、电子处方、医疗效果跟踪等）；③医患保持伙伴关系和良性互动关系，共同进行医疗决策；④改变传统医疗流程及服务重组。PCMH的服务流程：在HMO的基础上，由医疗团队提供服务。PCMH团队会对患者健康状况进行全面评估，由家庭医生提供基础医疗服务，护士或医生助理记录患者健康史，形成健康档案，并根据健康档案，由医疗团队与患者共同制定健康管理计划或者慢病管理计划，护士或医生助理会定期通过电话、网络或者家庭随访跟踪患者健康状况，及时更新健康或慢病管理计划；家庭医生在患者转诊后，与专科医生商讨患者入院治疗及出院护理方案，与药剂师沟通患者的用药计划。患者医疗服务提供者通过信息系统实时共享患者信息，为患者提供全方位的医疗决策。在以患者为中心的基层医疗协同组织（PatientCenteredPrimaryCareCollaborative，PCPCC）推广下，以患者为中心的家庭医生模式迅速发展起来。目前，美国已有超过90个保险计划、数十个雇主和42个州联邦保险项目采用PCMH模式［13］。

1．3PBM模式医药福利管理（PharmacyBenefitManagement，PBM）是一个连接患者、医院、保险、制药商和药店之间的第三方中介平台，通过利用市场的手段达到提高医疗服务质量和降低医疗费用的目的［14－15］。PBM最早成立于20世纪60年代末，主要为帮助保险公司审核处方并收取管理费。在经过几十年发展后，相关的服务已经趋于完善。同时，由于美国存在数十家PBM公司，各自的业务不尽相同，存在着各自的特点，因此在发展的过程有些许差异性，而对于一个功能体系较为完备的PBM公司来说，基本具备如下几种功能：①㏑药品目录管理。药品目录建立了可供报销的药品列表，是PBM公司管理药品利益的核心，通过将制药商的药品纳入药品目录从而获得折扣价；②药品邮购服务。药品邮购服务是PBM向患者提供的药品寄送服务，这项业务的基础是建立广泛的药品销售网络，从而使得药品的流通渠道层级变少达到药品价格降低的目；③电子处方。PBM具备完整的处方流转信息网络及药品信息网络。④普通药的使用。普通药的使用旨在通过加大普通药报销力度来鼓励普通药替代专利药，从而降低医疗费用支出；⑤大宗药品采购。大宗药品采购是指通过大量的药品采购获取一定的药品折扣；⑥支付信用中介。患者购药时，PBM会垫付相应理赔费用，再向保险公司申请相关的服务管理费和赔付费用；⑦疾病管理。为了提高患者的依从性，改善患者的治疗效果，而采取的一系列健康管理服务，包括患者的体检、健康教育、疾病跟踪、疗效分析等；⑧用药评价。PBM公司会对医生、药剂师开具的所处方进行审核和评价，通过用药评价可以确保患者用药的合规性和合理性；⑨患者信息服务。PBM公司会向患者提供大量的信息化服务，使得患者可以通过网络在任何地方查询自己的健康信息，包括处方信息、疾病信息、健康服务、用药建议等。目前，PBM在美国覆盖了6．5万家药店，几乎掌握全部门诊处方药的管理，市场规模达到3000亿美金。

2我国智慧医疗模式发展构想

目前，我国医疗改革过程中，已经形成了深圳罗湖模式和三明模式的探索经验。深圳罗湖模式的特点为，将区域内的医院、管理中心、资源中心组成一体化的唯一法人代表的医院集团。集团内运行管理一体化、医疗服务一体化，建立了医疗集团与家庭医生有机融合的服务体系，为居民提供院前预防、院中诊疗、院后康复的全流程医疗健康服务。三明模式是由政府主导、自上而下进行的医疗改革模式。由政府医改领导者进行顶层设计，减少了各种表决会议，提高了医改执行效率。三明医改形成了“三医联动”和“三保合一”，保障了医保基金持续稳定的运行。国内医疗模式注重为信息互联互通后为患者提供统一的全流程医疗健康服务以及医保基金的高效运行上，而国外的智慧医疗模式已经在预付费制（HMO）、家庭医生制（HMO、PCMH）、处方第三方审核及院外购药（PBM）等方面形成了成熟的机制，通过借鉴国外智慧医疗模式的预付费制，实现我国医保费用从按项目收费的后付费制向按人头、按病种收费的预付费制转变，从而将医生也纳入控制医保费用的支出上来，降低医保费用支出。推出家庭医生制度，能够缓解三甲医疗的就医压力，进一步推动分级诊疗，也能够更加全面的管理患者的个人健康状况；纳入第三方审核患者处方，可以避免多开药、开贵药的现象，节省医保基金或商业理赔金的支出。随着互联网、移动互联网、可穿戴设备、智能终端、大数据、云计算等诸多技术的跨界融合，以及新医改的不断深化落地，在结合国外智慧医疗模式的基础上，认为以“互联网＋”为依托的健康管理、健康档案、远程问诊、电子处方、报告查询、远程康复等多种形态的医疗健康服务将优化传统医疗服务模式，开启一个新的智能化医疗时代，构建新的大健康生态圈，全面覆盖到健康管理、慢病管理、全流程诊疗、分级诊疗、医药电商、医疗保险等各个医疗领域。在大健康生态圈中，不同主体交互产生的服务流、资金流、信息流是构建智慧医疗发展模式的主要矛盾，并贯穿智慧医疗发展的整个构建过程，三者作为基础支撑，将互为协同构建智慧医疗领域服务体系见图1

2．1服务流服务流贯穿整个医疗活动的全过程，是智慧医疗价值的直观体现，旨在实现医疗服务、药品服务、保险服务的协同整合，为不同类型的人群提供诊前、诊中、诊后的高效服务。在医疗服务方面，将以居民健康作为政府、医疗机构追求的目标，划入政府、医院的考核指标中，与政府补助、医生薪酬挂钩，使得政府、医院、医生、患者成为利益共同体。同时，各地将会形成独立的第三方医学检验中心，减轻三甲医院检查化验的负担。患者就医将遵循“基层首诊、双向转诊、急慢分治、上下联动”的机制，各类人群可以通过社区服务中心、家庭医生、健康管理中心获取医生随访、用药指导、指标监测、就医咨询等健康管理、慢病管理相关基层医疗服务；当病情恶化、指标危重、疑难杂症等情况发生时将通过基层医疗机构转诊到二甲、三甲乃至专科医院进行专家会诊、住院治疗等；当病情好转基本稳定后，则向下转诊至基层医疗机构进行康复治疗。在药品服务方面，医生处方将在有效监管下形成电子化处方流转到实体药店或患者手中，患者可以凭借医生处方在实体药店购买，或通过线上授权O2O电商享受及时、便捷的送药服务。在保险服务方面，以基本医保为主，商业保险为辅，建立健全大病医保、异地医保报销机•83•科技进步与对策2018年制，国家各项医疗补助资金落实到位，患者就医、购药过程中只需支付自付部分，基本医保、商保资金自动实现理赔，减轻各类人群医疗费用负担并避免事后报销的繁琐。

2．2资金流资金流是维持服务流持续流转的基础，是医疗产业链各主体协同运转的保障，旨在实现银行卡账户、预缴金账户、第三方支付账户、医保账户、政府补助（公卫经费、民政医养）账户，乃至商保账户的统一管理、自动分账、资金划转及清算等服务。资金流伴随着服务流的产生而流动。从个体的角度，各类人群在获取医疗服务、药品服务、保险服务的过程中都产生个体向社区服务中心、个体到医院、个体到药店／电商的C2B费用结算，以及后续理赔过程中商业保险向个体的B2C费用结算。从机构间的角度，首先在分级诊疗过程中会产生社区服务中心和医院间的B2B费用结算；其次对于拥有医保或购买过商保的各类人群在获取医疗服务、药品服务后，保险理赔过程中产生医保或商保向社区服务中心、医院、药店／电商的B2B结算；再次对于各类群体自付部分的医疗费用会产生预缴金、第三方账户等账户管理方向社区服务中心的B2B费用结算。从政府的角度，政府相关部门会定期将公卫经费、民政医养经费等拨款给社区服务中心，从而产生资金从政府部门到医疗机构的G2B费用结算。

2．3信息流医疗健康大数据，不仅构成了患者整个生命体征的画像，还是保障产业链各方信息高效交互的基础。信息流旨在通过数据标准的制定、隐私安全保障体系的研究与信息交互平台的建设，实现智慧医疗行业跨区域、跨机构的医疗数据管理、数据分析、数据转接、数据共享等服务。通过区域医疗信息化平台及健康医疗大数据中心的建立，实现对各类人口健康数据、电子病历数据、医学影像数据、医学研究数据等的整合，将打破医疗行业原本信息孤立封闭的格局，实现医院、保险、社保、卫计委、药监局、制药商、药店等各主体间信息的高效流通。医院间信息的流通将打破医院的信息孤岛，电子病历、检查报告的相互打通将降低患者就医的成本，使得患者在医院的就医数据以及在独立医学检验中心的检查报告数据均能在医疗机构间实时共享，缓解了过度医疗的情况。药店也将能够实时调用患者的电子处方，使得患者能够在家附近便捷地购买处方药。保险公司通过获取健康信息能够设计更加合理的保险产品，还能够自动地对理赔进行审核，提高理赔效率，降低骗保风险。制药商通过终端销售的药品信息能够合理地安排生产计划，提高企业的利润。在整个过程中，政府及监管部门将会肩负标准制定与制度的责任及通过健康数据的分析进行疾病预警的责任，主导建立整个行业的信息系统并统筹管理健康信息的安全隐私规范及使用规范。

3运用复杂系统工程思想促进智慧医疗发展

3．1以整体性思想为基础设计智慧医疗系统复杂系统的整体性反映了组成系统的各要素之间有机的形成了统一整体，从而具备了独立要素不具备的性质和功能。智慧医疗系统是一个复杂系统，智慧医疗系统包含了基础设施系统、医疗服务系统、公共卫生系统、医疗保险系统、数据管理系统、安全管理系统、运营维护系统等部分，只有系统设计之初将所有的子系统有机的整合在一起，才能为用户提供了完整的解决方案，具体表现在以下几方面。（1）需求分析：对智慧医疗系统的整体需求和各个子系统的需求进行分析，考虑未来智慧医疗模式的发展方向，将所有需求进行统一的归纳、整理和延展，以满足当下建设的需求以及未来发展的需求。（2）总体规划：确定智慧医疗系统的的建设目标和建设思路，在需求分析的基础之上，整合所有子系统的资源，考虑各个子系统之间的内聚关系和耦合关系，构建智慧医疗系统的整体架构。（3）功能分析：在总体规划的基础之上，针对各个医疗子系统的需求，分析形成各个子系统的具体功能，各个功能的设计需充分满足整体性的要求，实现系统效用的最大化。（4）方案设计：针对系统的具体功能，详细设计实现各个功能的具体方案。方案的设计需考虑我国医疗行业的发展现状，在当前环境下设计可实施、可落地的具体方案，同时又兼顾发展，满足未来医疗服务需求。（5）运营分析：智慧医疗系统的建设既要考虑系统建设的合理性，又要考虑未来运营的持续性，从而在时空上达到整体有效的一致效果。在建设过程中，充分考虑成本及效益，运用效用理论，从社会效用最大化出发，建立运营维护体系。

3．2以层次性思想为基础统筹智慧医疗模式建设复杂系统的层次性反应了系统不同组成要素之间结构、功能上的差异性，不同层次的系统发挥着不同层次的功能。智慧医疗模式包含了多个智慧医疗系统，每一个智慧医疗系统又有各自的子系统，每个子系统中的各个子功能又在整个系统中发挥着不同的作用。因此在统筹智慧医疗模式的建设过程中，要通过层次性的思想，自下而上全面筹划智慧医疗模式的建设及发展，具体表现在以下几方面：（1）用户需求的不同层次：用户需求从患病时需要得到救治，到患病时得到令人满意的救治，再到患病前的健康管理，需求层层递进，对健康要求越来越高，那么智慧医疗模式的设计与建设中就需要考虑用户需求的变化，逐步实现对用户全方位的健康管理服务。（2）系统设计的不同层次：面对复杂的智慧医疗系统，在设计过程中就需要多重建模、系统分解并逐步优化。通过层次分解将高维系统分解为低维系统以降低系统复杂性，确定不同层次的建设目标与建设方案，然后采用递阶控制方法对整个系统实施控制和管理。（3）平台建设的不同层次：面对我国人口众多、地域广阔的问题，在智慧医疗模式的建设过程中需要建立不同层次的平台，以方便管理，提供便捷健康医疗服务。在国家、省、市、县四个维度上建立四级智慧医疗平台，实现对全国人口健康信息的管理和分析，实现健康数据的信息共享，并以健康数据为支撑推动健康医疗大数据的广泛应用。

3．3以动态发展性思想为基础促进智慧医疗模式发展复杂系统的动态发展性反映了复杂系统的建设目标受内外界因素的影响，具有随时间改变的特性。复杂系统动态发展性具有目标时变、系统环境多变、系统可用资源可配置的特点［16］。智慧医疗模式中的各个系统建设在不同的历史时期都应根据实际系统环境因素、系统的可用资源情况设定和实现当期目标。在实际中，应根据复杂系统动态发展性的特点特性，稳进推动智慧医疗模式的发展。根据复杂系统中的主观需求明确不同时期智慧医疗建设的主要目标。在智慧医疗系统发展的初期，基于人们对于优化医疗信息管理水平的需求，应以信息化建设为系统工程的主要目标；中期，基于人们对于实现系统内部信息的互联互通的需求，应以平台化建设为系统工程的主要目标；后期，基于人们对于提升医疗水平的需求，智慧医疗的建设将以智能化为导向。总之，目标的选取必须考虑当时的可行性，急需先上，从易入手，减少风险。根据复杂系统的客观环境的多变性调整智慧医疗建设目标。智慧医疗系统的建设同其它复杂系统相同，其目标往往也受到外界环境的影响。在智慧医疗系统中，主要外界因素存在与政治和经济两方面。从政治因素上来看，我国医疗资源多由政府管控，医疗行业受政府政策影响较大，智慧医疗系统的建设目标应根据政策的改变进行调整；从经济因素来看，在智慧医疗复杂系统中，应根据当时的经济资本流入情况，资本聚焦领域对系统建设目标进行调整。根据复杂系统可用资源的可配置性控制未来智慧医疗建设目标。在智慧医疗系统建设的过程中，各类资源可以根据不同时期的建设目标进行不同程度的配置，以便控制目标的完成进度与质量。同时，资源的配置方式也将影响资源成本，进而可能造成未来系统目标的演进或退化。因此，资源的配置应该以实现当期目标为核心，控制未来系统的建设目标。

4结语

健康是各国关注的重点问题，国民健康水平提升是国家与人民的愿景。智慧医疗是一种基于互联网、大数据、云计算、人工智能等技术，为患者提供高质量医疗服务的医疗模式。整个智慧医疗系统规模庞大，涉及政治、经济、文化等因素，并且具备系统的整体性、层次性以及动态发展性等特点，是一项复杂系统工程。我国智慧医疗模式与美国智慧医疗模式在信息化建设、数据挖掘、就医体验、医疗保险等方面存在较大差异。为落实国家一系列医改政策，加快推动智慧医疗建设，提供更加优质、高效的医疗服务，提出未来我国智慧医疗发展模式的构想，将健康管理、慢病管理、全流程诊疗、分级诊疗、医药电商、医疗保险等各医疗领域相关服务进行整合，形成以服务流、资金流、信息流为主轴的智慧医疗模式。同时，运用复杂系统工程思想，针对复杂系统整体性、层次性和动态发展性，提出智慧医疗模式在系统设计、模式建设及发展建议，旨在推动我国智慧医疗模式进程。

参考文献：

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［3］郭巍，王佳，荆伟龙，等．智慧医疗发展应用及其对策［J］．医学信息学杂志，2016（8）：2－8．

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［10］戴汝为．“再谈开放的复杂巨系统”一文的影响［J］．模式识别与人工智能，2001，14（2）：129－134．

［11］戴汝为，李耀东．基于综合集成的研讨厅体系与系统复杂性［J］．复杂系统与复杂性科学，2004，1（4）：1－24．

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［16］费奇，王红卫，陈学广，等．复杂系统工程研究［J］．上海理工大学学报，2011，33（6）：641－650．

作者：章政 柴洪峰 孙权 单位：电子商务与电子支付国家工程实验室