长沙市口腔医院 张云平 徐 玲 汤 冰 罗贤禄 林容梅
一、引言
2024年7月，《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》提出，要实施健康优先发展战略，强化医疗救治能力。国家卫健委发布的《关于2024—2025年持续开展“公立医疗机构经济管理年”活动的通知》指出，要以节能降耗和增收节支为核心，保障公立医院可持续运行。医用材料在医疗服务中具有不可替代的作用。加强医用材料管理是公立医院降本增效的内在要求，是实现公立医院高质量发展的重要举措。目前，我国公立医院医用材料在预算、采购、储存、使用、评价、监督等环节的管理水平还有待提高。因此，在全面推进高质量发展的时代背景下，利用管理会计工具方法和机器学习模型对公立医院医用材料全生命周期管理方案进行优化，对于增强医疗服务能力、降低管理成本、减轻患者就医负担具有理论和现实意义。
二、医用材料定义及分类
医用材料是指使用次数有限的消耗性医疗器械，包括一次性及可重复使用医用材料。根据临床需求，可将医用材料分为医疗类、护理类和麻醉类。根据医用材料使用范围和价值，可将医用材料分为高值医用材料和低值医用材料。高值医用材料是价格相对较高、直接作用于人体、对安全性有严格要求、患者费用负担较重的医用耗材，比如：人工晶体类、血管类、起搏器类等。低值医用材料是指在医疗服务中普遍应用、价值较低的医用材料，包括一次性注射器、输血器、医用敷料、引流管、留置针以及手术缝线等。根据医用材料使用频率，分为常用材料和不常用材料。根据医用材料物理特征，分为易碎材料和不易碎材料。
三、医用材料储备成本分解
对医用材料储备成本进行分解，为制定医用材料全生命周期管理方案奠定基础。医用材料储备成本包括取得成本、储存成本和缺货成本（如图1所示）。本研究采用管理会计工具方法中的成本性态分析工具对医用材料储备成本进一步分解。就材料取得成本而言，购置成本和加工成本均与需求量成正比，变动订货成本与采购次数成反比，固定订货成本不受采购次数影响。就材料储存成本而言，变动储存成本与采购批量成正比，固定储存成本与采购批量无关。就缺料成本而言，每次采购缺料量越大，缺料成本越高，保险储备可以减少缺料量，从而同时降低缺货成本。从不同成本之间的关系来看，变动订货成本与变动储存成本负相关（如图2所示），保险储备与缺料成本负相关。
四、医用材料全生命周期管理优化
医用材料全生命周期涉及预算管理环节、采购环节、仓储环节、使用环节和处置环节。本研究坚持公益性导向，以完善医用材料全生命周期管理方案为目标，基于精益管理理念，采用成本性态分析、滚动预算、经济订货批量、关键绩效指标等管理会计工具方法，并利用卷积神经网络、加权深度森林等机器学习模型，对医用材料预算、采购、存储、使用、处置和绩效评价等环节进行优化。（见图3）
（一）以“精益管理理念”筑精细化管理之基
精益管理理念，是一种以最小化浪费和最大化价值创造为核心的管理理念，该理念的核心原则是消除浪费。传统的医用材料管理模式往往容易导致过量库存，占用大量资金、增加储存成本，同时也可能导致库存短缺，产生缺货成本，影响正常的医疗服务。在实施精益管理方案的过程中，计量模型和信息技术的支持不可或缺。采用科学的需求预测模型、先进的库存管理系统，能够实现医用材料需要数据、库存数据的实时更新和准确跟踪，为医用材料采购决策提供及时、准确的信息。因此，在医用材料全生命周期管理过程中，要以“精益管理理念”筑精细化管理之基。
（二）预算管理环节
预算是成本管理的基础。目前，公立医院通常采用定期预算模式编制医用材料采购预算。与定期预算相比，滚动预算是根据上一期预算执行情况和新的预测结果，按既定的预算编制周期和滚动频率编制预算，可对定期预算方案进行调整和补充，能够更及时、更灵活地反映医院内外部环境的变化。因此，在编制医用材料采购预算时，以定期预算为基础，将滚动预算作为补充。编制定期预算和滚动预算的难点在于如何确定医用材料的未来需求量。现有研究在预测未来医用材料需求数据时，通常采用简单线性回归法分析历史需求量。随着机器学习模型不断发展，学者们认为机器学习模型在预测领域能够发挥更大作用。不过，目前鲜有学者用机器学习模型预测医用材料需求量。因此，本文根据医用材料的特征，参考袁瑞萍等学者的研究，利用卷积神经网络、加权深度森林等机器学习模型预测医用材料需求量。
（1）基于卷积神经网络的医用材料需求量预测数据特征提取
①特征工程。特征工程是数据挖掘流程中的一个关键步骤，旨在从原始数据中提取与目标变量相关的独立特征，用于进一步训练预测模型，以显著提升模型性能。医用材料需求量受多种因素影响，比如，医用材料的属性、季节变化、节假日、突发事件以及患者因素。因此，医用材料需求量具有周期性和较强的随机性。为深入挖掘潜在特征信息，进而提高需求量预测的准确率，本研究深入分析了医用材料需求数据，包括材料的基础信息、属性信息等关键特征，并从求和值、平均值、比例值、趋势值以及多个属性混合五个方面进行特征构建。
②基于卷积神经网络的数据特征提取。为有效降低数据的冗余度，从而提高模型预测准确率，本研究使用卷积神经网络模型提取需求量的特征。基本步骤包括输入、特征提取以及输出。首先，将特征工程后的医用材料需求量输入到卷积层，利用多个卷积核,实现卷积计算，得到多个卷积特征向量。接着，池化层对获得的特征进行压缩处理，有效减少了特征维度。最后一个全连接层的输出即为模型对医用材料需求量所提取的关键特征。在模型的训练过程中，随着迭代次数增加，过多的全连接节点会致使模型出现过拟合问题。因此，本文基于传统卷积神经网络结构，在第一个全连接层后添加了dropout 层，按照50%的概率随机抛弃节点，有效防止了模型的过度拟合，增强了网络的泛化能力。
（2）基于改进加权深度森林的医用材料需求量预测模型构建
基于改进加权深度森林的预测模型构建包括多粒度扫描和级联森林两个阶段，首先将经过卷积神经网络提取后的特征集合输入多粒度扫描阶段，通过特征变换来加强特征表示效果，然后通过级联森林阶段逐层进行特征学习。
①多粒度扫描阶段。将经过卷积神经网络提取后的医用材料需求量特征输入到多粒度扫描阶段，获取级联森林的输入特征。
②级联森林阶段。将多粒度扫描阶段在原始样本的特征空间里拼接的类向量，输入级联森林阶段。每一层级联森林由随机森林和完全随机森林组成，随机森林和完全随机森林都由多棵树组成。在每一级森林处理过程中，利用训练集对每棵子树进行训练。然后根据公式（1）和（2）计算每棵子数的权重，
（三）采购管理环节
在医用材料采购环节，严格落实医用材料集中带量采购政策，同时进一步加强采购管理。鉴于每次采购量和再订货点直接影响到储存成本和缺货成本。因此，在采购环节，需要确定医用材料经济订货量和再订货点。
1.确定医用材料经济订货量
根据经济订货批量模型，当变动订货成本和变动储存成本之和最小时的订货量才是经济订货量。此时，变动订货成本与变动储存成本相等。其中，变动订货成本是每年订货次数与每次订货的变动成本的乘积。变动储存成本是每年平均库存量与单位材料的年储存变动成本的乘积。
2.确定医用材料再订货点
医用材料再次采购时间点受到供应商交货时间和保险储备量影响。一方面，从供应商交货时间这个因素来看，供应商交货时间通常由采购合同决定，交货时间越长，就意味着再次订货时间需要提前。另一方面，确定医用材料保险储备量。从医用材料的全生命周期来看，供应商未如期交货、采购部门验收管理不善、库存管理不善、使用不当、需求量突增等原因均可能导致医用材料短缺，从而产生缺料成本。保险储备量可有效降低缺货成本，同时也会增加变动储存成本。因此，为使保险储备的储存成本和缺料成本最小，需要合理确定保险储备。合理的保险储备主要有两类：一是根据“公益性”原则和医用材料需求的紧急程度，优先把急救、疫情防控等紧急医学救援工作所需的医用材料数量作为保险储备量。二是考虑验收管理不善、库存管理不善、使用不当等原因可能造成材料损失，增加一定比例的保险储备量。
（四）储存环节管理
在大数据和大模型的协同作用下，医用材料储存环节的管理越来越智能化，不仅使验收入库、仓储和出库管理等工作更加便捷，还可实现库存数据与财务数据同步，从而使会计核算更加及时、准确。
1.验收入库管理
①制定医用材料验收合格标准。根据采购合同约定和材料历史使用情况，制定医用材料验收合格标准。
②明确验收责任人。应当由临床科室和职能部门同时参与验收工作。
③条码管理。做到一物一码，使用智能终端扫码即可了解材料的名称、规格型号、生产时间、入库时间、功能、储存条件，并且精准追溯材料来源和去向，以便于全流程管控。
2.仓储管理
利用库存管理信息化系统，可对储存的医用材料进行信息化、精准化管理，从而有效提升仓储管理水平。
①材料摆放。根据医用材料的类别，科学设置材料储存条件，科学确定材料摆放位置，避免因损坏而产生缺料成本和额外取得成本。对于精密医用材料，做好防尘、防静电措施。
②库存盘点。通过信息化手段，做到对高值医用材料实时盘点；对低值医用材料快速盘点，实现账实相符。
③智能提醒。库存管理信息化系统可以自动提醒库存积压、用料过快等异常情况，助力采购人员及时改变采购策略。
3.材料出库管理
医护人员通过在线申请的方式申领医用材料。仓储管理人员在线审批，避免非紧急事项占用紧急事项所需材料。
（五）使用环节管理
在医用材料使用环节，医用材料使用情况直接影响患者的费用负担和治疗效果。因此，应做好医用材料使用必要性审查和质量检查。
1.必要性审查。在使用医用材料之前，医务人员应当对医用材料使用量进行审查，避免过度使用医用材料。
2.质量检查。医务人员在取得医用材料后，应当根据材料的复杂情况，由1人或者多人对医用材料的质量进行检查，确保患者所使用的材料无质量问题。
3.与患者密切沟通。告知患者医用材料的作用，指导患者在多种可选材料中做出合理选择，减轻患者就医负担。
（六）处置环节
废弃医用材料处置工作事关公众健康和环境污染。先使用专门的收纳箱储存废弃医用材料，再由有资质的第三方公司集中销毁。
（七）绩效评价
为检验各环节的管理方案是否得到有效实施，本研究采用管理会计工具方法中的关键绩效指标工具评价医用材料管理绩效。其中，关键绩效指标的权重分配以公立医院战略目标为导向。本研究主要选取了库存管理、质量管理、成本管理和科室使用管理作为一级指标，并设置了7个二级指标。评价结果为进一步优化医用材料全生命周期管理方案提供参考。(见表1)
五、成效分析
为了在推动高质量发展上闯出新路子，长沙市口腔医院坚持公益性前提，将优化后的“医用材料全生命周期管理方案”应用于医用材料管理实践，以检验效果。从成效来看，医用材料全生命周期管理方案的实施，能够显著增强医疗服务能力、大幅降低材料管理成本、有效减轻患者就医负担。
（一）显著增强医疗服务能力
医用材料管理水平关系到医疗服务的质量、效率和安全。医用材料全生命周期管理方案顺利实施后，医用材料的供应更加及时、质量更加可靠、患者使用更加安全，并且能够更快地缓解患者病情，从而显著增强了医院的整体医疗服务能力。
（二）大幅降低材料管理成本
医用材料管理水平关系到医院运行成本。医用材料全生命周期管理方案顺利实施后，医用材料的储备成本得到了有效控制。在预算环节，机器学习模型使需求预测更加科学。在采购环节，经济采购量的引入，使储存成本大大降低，同时使缺货成本得到有效控制。在仓储环节，库存信息化系统的应用，降低了人工成本和缺货成本。使用环节的规范化管理也使缺货成本得到了有效控制。在处置环节，规范收集废弃医用材料并交由第三方公司处置，从而降低了处置成本。
（三）有效减轻患者就医负担
医用材料种类多，价格区别大，直接关系患者就医负担。医用材料全生命周期管理方案顺利实施后，患者就医负担得到了有效减轻。一是通过集中带量采购的方式，实现耗材降价不降质，从而减轻患者就医负担。二是通过加强使用必要性审查，避免医用材料过度使用，从而减轻患者就医负担。三是通过加强与患者沟通，根据患者的病情和质量需要，指导患者选择功效相同但价格更低的医用材料，从而减轻患者就医负担。四是通过保障材料供应，避免因材料短缺被迫使用高价材料替代低价材料，从而减轻患者就医负担。五是通过保障医用材料质量，确保材料寿命符合预期，从而减轻患者就医负担。
六、总结
加强医用材料管理是公立医院降本增效的内在要求，是实现公立医院高质量发展的重要举措。本研究坚持公益性导向，以完善医用材料全生命周期管理方案为目标，基于精益管理理念，采用成本性态分析、滚动预算、经济订货批量、关键绩效指标等管理会计工具方法，并利用卷积神经网络、加权深度森林等机器学习模型，对公立医院医用材料储备成本进行分解，同时对材料预算、采购、存储、使用、处置和绩效评价等环节进行了优化。从应用效果来看，优化后的“医用材料全生命周期管理方案”可以显著增强医疗服务能力、大幅降低材料管理成本、有效减轻患者就医负担。研究成果可为公立医院提升医用材料管理水平、实现高质量发展提供参考。
