Risk Simulator软件案例分析：医院风险管理

今天的医院面临着许多可以决定成败的风险因素，包括：

来自其他医院和医师组织的竞争。
政府法规和条例的变化。
微薄的利润。
社区关系。
债券市场状况和借款成本。
少数几个大购买者的寡头垄断（只有几个买者的市场），例如州和联邦政府。
筹款及获得社区支持的成功与否。
对主要医师、准入优先权和医疗人员年龄的依赖。
高固定成本。
医疗科技的进步以及对以后病人入院和停留时间长短的影响。

此外，全国数百家医院都面临着设备老化问题。使他们左右为难的是修复这些设施还是在新的地方重新建造。许多这样的医院都始建于20世纪初。四周都发展起了居民区，这限制了他们的脚步，严重阻碍了医院的扩展。（此处指美国医院，译者注）

问题

CMC是一个坐落在大都市区，拥有425个床位的社区医院。另外还有12家医院坐落于此，竞争非常激烈。如同许多小型医院，CMC拥有很多历史长达50年的建筑，三个最重要的建筑年龄分别为50、30和15年。这三座建筑都是双人病房。

医院的迅速发展超过了其设施的容纳程度。仅在过去一年中，CMC就不得不将450名病号转移到其他医院，造成$1600000的损失。图1.1表示了CMC日均人数，同时说明了为什么医院的床位会不够。

图1.1 CMC日均人数

对于医院容纳能力的问题，医院首席执行官要求规划团队评估未来10年的离院人数。规划部门使用Excel的线性回归函数进行了趋势线分析并画出了图1.2中的图表。通过对35000的离院人数应用泊松分布，规划者得出结论需要514张床位。他们没有对这10年中病人的平均住院时间长短变化做出调整，而是假定他们保持不变，如图1.3所示。

图1.2 CMC预测

因为存在95个床位的潜在需要，董事会要求首席执行官准备一份初始可行性报告。管理人员首先咨询了一个为该医院设计了几座小建筑的建筑师，以估计在现有院区增加95张床位的成本。建筑师估计修复现有院区的建筑并增加95个新床位的成本为$260000000。为了在原院区内容纳新加的床位，所有房间必须都是双人间。如今最流行的单人间就不能存在了。

图1.3 CMC预测

1990年，医院董事会面临了类似的问题，即是在现有院区增加床位还是重新选址再建。董事会决定投资$90000000在原址上进行扩展。面对今天这种两难处境，许多1990年时的董事会成员都认为他们那时应该更好分析一下未来的形势。其中一位成员后悔当时没有另外选址再建一个院区。他们清楚知道，他们现在的决定——在原院区进行修复并增加床位还是重新选址——将会影响医院未来30~50年的发展。

在市区内没有可用的地方（最小25英亩），但是在临近郊区，医院5年前花费$110000000新建的流动医疗中心附近有可用的地方。然而，考虑到在现有院区的投资量和新建院区对市场份额影响的不确定性，是否新建院区还真是有所犹豫。

董事会还有其他考虑。过去每次医院试图扩张时总是会牵涉官司。临近物业的所有者在1999年反对兴建急救中心失败，但是他着实通过各种法律途径使该项建设推迟了3年。这显然增加了建设成本，并且因为没有现代化的设施可用，也产生了收入损失。

两个董事会成员参加了一个关于医院未来发展的会议，指出建造更多的双人房不是一个合适的决策，其原因如下：

到所有设施都准备好开始建设的时候，法规可能会规定新建医院都必须是单人间。
病人优先选择单人间，且如果与其他已经改造为单人间的医院相比，CMC将会处于竞争劣势。
单人间情况下需要转移的病人较少，因此只需较少的工作人员。
感染率会明显降低。

图1.4 CMC分析结果

收到关于新建一个医院的初步成本评估报告后，医院的首席财务官将图1.4所示的分析结果展示给了财务委员会以对项目可行性进行初次审核。新建医院初步设计的建设成本估计为$670000000。研究还显示如果不再为现有建筑融资就可以省下大约$50000000。如果规划部门的医院容量设计准确且对每个病人的收入和支出都不变，首席财务官预计医院将增加$95000000的还本付息能力。通过出售医院的各种物业和进行大型筹款活动将会抵消一部分成本。过去这些年中，医院在郊区拥有一些办公建筑以及一些诊所，可以将这些改造成为新设施。此外，在市区内存在对住宅物业的需求，因而医院所在地估价为$17000000。虽然不敢确定，但是首席财务官认为，通过额外的分析，医院有可能克服$69000000的资金短缺。

董事会授权管理层向区域外的建筑公司咨询意见。遴选委员会认为他们需要选择一家能够更好评估风险并进行取舍的公司，因为存在着在错误的位置建造规模不合适的设施的潜在风险。同时，在分析未完成之前，该委员会为了避险投资了一年期的郊区25英亩物业的期权。通过全国的考察之后，CMC选择了一家全国知名的建筑公司和Stroudwater Associates公司对该项目进行分析，其中战略规划与分析部分落入Stroudwater囊中。

分析

Stroudwater首先测试了CMC规划部门所做的趋势线分析，然后它将定性和定量预测法结合起来，而不是使用简单的基于过去病人数据的趋势线。在完成财务规划之前，需要更好估计所需床位的数量。Stroudwater将影响床位需求的因素分为5个部分：人口发展趋势、使用方法的变化、市场份额、病人住院时间、排队管理。由于医疗技术的日新月异，可以肯定的是超过10年的预测都是冒风险的，董事会认为10年对分析来说是合适的。此外，院方还想对医院建设完工以后的至少三年时间进行一下规划。由于至少要对以后10年进行规划，而且其中包含大量的变量，Stroudwater分别对5种影响因素运用了蒙特卡罗模拟技术，如图1.5所示。

图1.5 蒙特卡罗模拟

作为一项质量管理投入，医院成立15人的督导委员会，其中包括医疗人员、董事和主要的管理人员。在4个月的研究过程中，该委员会每三周会晤一次，并且在整个过程中Stroudwater定期投票以决定重大事项。

另外，Stroudwater同医师、董事会成员和主要管理人员进行了60次面谈。在同每个主要服务部门的主要医师面谈时，令Stroudwater的顾问惊奇的是很多老医师都是在单独执业且并不打算找人替代他们，这对CMC来说是一个明显的风险。首席财务官还发现了另一个问题：医院关键领域的大多数医师最近都拒绝接受保险转让，这使得医院风险增加，而主要竞争者雇用的医师则接受所有付款者的保险转让。

为了更好理解哪些服务部门处于风险之中，Stroudwater制作出了一幅气泡图（图1.6）以强调在做市场份额评估以前需要进一步规划的领域。图中三个变量为纯收入、营业利润率和一套主观风险评价系统。

图1.6 气泡图

我们确定了5个风险因素，分配每个因素一定的比重，并将其定级为一至五，然后标在y轴上：

执业规模——单医师执业和双医师执业领域各自所占百分比。
专业领域医师的平均年龄。
来自其他医院的竞争威胁。
服务区以外病人的比例。
各领域中接受保险转让的医师比例。

分析揭示了5个关键领域——矫形外科学、产科学、普通外科学、心内直视手术、心脏病学——在这几个领域中CMC的盈亏处在风险之中，但是他们又为未来提供了最大的盈利机会。为了更好进行市场份额评估，Stroudwater对图1.6右上象限的每个领域都进行了小型业务规划。

人口发展趋势 为了确定CMC服务区内的未来人口数量，Stroudwater咨询了一家全国知名的专长于人口趋势研究的公司。因为65岁以上病人使用的医院资源要高出其他人群三倍，所以一个很重要的因素是要考虑到婴儿潮的持续影响。Stroudwater也请督导委员会的成员来审核2014年人口预测并决定还有哪些因素应该考虑但没有包括在专业规划中。

委员会成员提出了几点意见。主要设备生产商可能将其经营活动转移至中国，造成原来服务区内减少3000个就业岗位。然而，一个新的电脑芯片生产厂家可能进入该区域。Stroudwater利用常规分布说明了这些人口/就业的偶然事件。

资源利用规划 完成人口预测之后，Stroudwater将注意力转移至计算每1000人中的出院人数，这也是一个高度不确定的数字。为了建立未来规划的基线，源自州医院协会的2004年出院数据被用来计算CMC所在市场的住院利用率（每1000人中的出院人数）。Stroudwater计算了34个不同领域的住院利用率，参见表1.1。

表1.1 住院利用率

Stroudwater将一些影响医院床位使用率的市场力量考虑到了利用率趋势分析中。这些顾问认为以下关键因素会减少床位使用：

对致病风险因素的更好理解和逐渐增加的预防倡议（例如吸烟预防项目、降胆固醇药物）。
能够治愈或消除疾病的医疗方法的发现/实施。
建议降低床位使用的协议文件或准则。
由于转移至其他地点导致的原地点使用率的降低

科技允许转移（例如流动外科手术）。
可用的替代医疗地点（例如辅助生活）。

执业风格改变（例如鼓励自我治疗和健康的生活方式、住院时间的缩短）。
科技的发展。

Stroudwater还考虑到以下增加医院床位使用的因素：

老龄人口的不断增长。
新的程序或技术（例如髋关节置换术、支架置入、MRI）。
建议增加床位使用的协议文件或准则。
新疾病的出现（例如艾滋病、生物恐怖主义）。
医疗保险覆盖率的增加。
消费者选择和需求的变化（例如减肥手术、髋关节和膝盖置换手术）。

在所有主要高容纳量的服务领域，Stroudwater的顾问们就床位使用的变化进行了调整并将它们嵌入工作表模型中，这个过程融合了均匀分布、三角分布和正态分布。

市场份额 督导委员会要求Stroudwater对两种情况进行建模，一种是修复建筑并在原院区增加床位，另一种是在郊区完全新建一个院区。为了预测CMC在2014年可能的出院人数，必须对这两种情况下每个主要服务领域做出市场份额假设。

标准的市场份额分析根据市场份额比例，按行政区域划分初级和次级服务市场。而Stroudwater则不然，它根据市场份额、地理位置特点和历史旅游方式将服务区划分为6个不同的市场集群。

Stroudwater选择了8个涵盖80%入院人数的主要服务区做进一步分析，并请委员会成员和每个领域的主要医师进行市场份额规划。委员会成员和参与的医师参加了一次大会，大会上CMC规划部门人员和Stroudwater的顾问们联合展示了小型业务规划。随后讨论了本地市场发展趋势和对以往病人偏好的调查结果。作为会议的结果，与会者同意将重点放在特定的因素上，以协助他们评估市场份额，包括：

病人偏好的改变。
其他竞争医院的邻近度。
新医院的光环效应。
本地医师在医院选择偏好方面的变化。
聘请医师和留住医师的能力。

运用定制的调查工具，Stroudwater为参加调查者提供未来四年的市场份额趋势数据并要求他们对每个院区设计下的这8个服务领域和每个市场集群进行最坏、最可能和最好情形的估计。

整理调查结果之后，Stroudwater将三角分布赋予每个变量。在这个过程中大家对于心脏手术出现了一些不同意见。与CMC有竞争关系的医院可能在CMC的二级服务市场开设一个心胸手术部门，大家对其影响进行了热烈的讨论。在“现有院区”的情况下，督导委员会认为这个竞争部门的出现将使市场份额减少15%~19%，且竞争对手开设该部门的概率为20%。如果竞争对手不开设这样的部门，少数人则认为CMC的市场份额将显著提高27%~30%；而这种概率是30%。其余成员更保守一点，他们估计市场份额在23%~25%。同样，他们也对新建院区的情况做了评估，与会者认为市场机会更好，而且如果竞争医院开设新的心胸部门，CMC的损失也会减轻。

Stroudwater使用了图1.7中显示的常规分布。

平均住院期限 Stroudwater利用国家医疗数据中心的全国医院出院人数调查历史统计数据和CMC的实际数据为400个诊断相关组进行了住院期限评估。

主要的CMC医师也以基准数据、他们各自领域的专业知识和CMC历史数据参与了对住院期限的评估。Stroudwater顾问分别对历史住院期限进行了走向分析并开发了一种度量基准数据和CMC医师评估的算法。然后他们将住院期限估计融入每个主要服务领域的一个分布。

图1.7 假设选项

这时，Stroudwater进行了敏感性分析（图1.8）以确定哪些假设对预测起促进作用。由于人口对结果的重要性相对较低，人口分布假设就没有进行单点估计。

图1.8 敏感性分析

排队管理 CMC规划部门确定床位需求时使用的一个典型方法是用入院人数的单点估计乘以住院期限的单点估计以确定病人住院总天数。病人住院总数除以365得到日均数量（ADC）。然后对ADC应用泊松分布来决定床位总需求量。除了单点估计的问题，泊松分布假设所有病人的到来都是不定期的，因此如果任何服务部门有紧急入院就得提高床位需要估计。

因为CMC对所有入院者按对床位需求的紧急程度进行了分类，Stroudwater就可以对每一类进行分析，并找出不同部门对床位需求紧急程度的许多不同之处，其中妇产科紧急因素为100%而矫正术则有57%的入院者入院时间是可选择的，见表1.2。

表1.2 按病情紧急度进行床位需求分类

为了深入分析，委员会中的医师成员分别会面以确定哪些具有自然相似性和护理类似性的部门可以融合。然后督导委员会开会讨论对每一类入院者的服务目标。他们赞成“突发”情况下须立即有床位可用，“紧急”情况下须在48小时内有床位，而“可选择”情况下为72小时。运用Johnathan Mun博士和Lawrence Pixley共同开发的多通道模型，每个主要单位分组的床位需求都被确定下来，见表1.3和表1.4。

表1.3 按MGK Blocking模型对床位需求分类

表1.4 在MGK Blocking模型中考虑床位利用时对床位需求分类

服务部门为床位利用和市场份额设定了分布以决定排队模型中需要到达率。服务部门还设定了住院期限分布以决定输入模型中的服务率。蒙特卡罗模拟中的预测单元设置为<1天，1~2天和2~3天代表的每种情况下各自的“接受服务率”。

作为其规划标准，委员会确定有一半以上把握有床位可用的目标置信度为95%。Stroudwater为该模型实施了一个迭代过程，不断再运行蒙特卡罗模拟直至符合标准。例如，在95%的置信水平上，第一次运行时矫正术75张床位需求满足的确定度为47.8%，而第二次78张床位的确定度为60.57%。第二次的数据就被采用，如图1.9所示。

图1.9 对78张床位需求的频率分布

分析结果

委员会的感觉是在临近社区靠近目标市场的地方新建一座医院会改善关键领域的市场份额。Stroudwater研究中所预测的两个地点床位需求的不同加强了委员会的这种感觉，见表1.5。

表1.5 原有医院与新建医院的床位需求结果分析

项目建筑师利用床位需求信息完成了两种情况下建设成本的规划。如果在现有院区床位需求为39而不是开始预测的95张床位，建筑师可以设计出容纳92个私人房的空间。

建筑师估计新建医院设施成本为$587000000，而在现有院区进行修复/添加的成本为$285000000。新建医院方案筹款估计可以增加$125000000，资产出售收入为$56000000，因而需要借款$231000000，而现有院区方案估计需要借款$110000000。

赞成新建医院方案者认为该方案有以下优势：

新院区情况下单位病人和单位床位的收入会提高，因为边缘领域的入院人数预期会增长。例如，边缘的心胸手术单位病例贡献$11600，而泌尿科仅为$2200。
现有设施下，单张床位平均需要6.1个全职当量（FTE），主要原因是由于设施的低效率。Stroudwater预测修复现有院区可以降低单张床位FTE至6.0，但是新建院区将降至更低的5.8。
每平方英尺的公共费用将现在的$4.51降至$4.08，而每平方英尺维护成本将从$2.46降至$1.40。
新院区方案中手术事故损失也将降至最低。
临近社区向我们保证，如果医院选择重建，他们将不会给制造分区困难，而由于现有院区所在社区的持续反对，扩建计划可能要耽误三年。

除了前述赞成者所展示那样（见表1.6，表1.7为反对者的预期），Stroudwater向董事会提交了2014年利润率的蒙特卡罗模拟结果，如图1.10所示。有趣的是，两种情况下预测的利润率非常相似，只是新建医院情况下利润率超过4%的概率略高。由于两种方案结果相似，董事会投票决定进行新建医院方案。他们认为虽然迁至临近社区存在风险，但是继续留在现有地址风险会更大。他们意识到如果预测低估了未来的服务需求，现有院区就会限制他们的扩张计划，而新建医院则对突发事件有更大的灵活性。

表1.6 建新医院的财务预期

表1.7 扩建现有医院的财务预期

图1.10 蒙特卡罗模拟

一个债券评级机构将CMC的风险评估方法评为良好。其建议信提出了以下几点看法：

CMC的决策过程得到高分。该机构欣赏两种方案的替换分析以及将不确定性融入床位需求的特别方法。它指出，分析使得原来515张床位设施的预测缩减至489张。
CMC懂得将医师纳入督导委员会，以及管理层要不断与医疗人员会面以修正所做的分析。
该机构认为将医院迁至新址是一个风险，因为原有的医师办公室要被转移，但是对于私人所有和开发一个300000平方英尺的医疗办公楼作为新建院区的一部分，这个风险不是减轻了而是加重了（它指出了现有院区医疗办公设施空间的短缺）。它还同意一个观点，即CMC的长期财务能力得到了改善，因为未来聘请和留住医师的能力会增强，特别是在大型集团化经营中。
新医院将建在CMC流动医疗中心附近，而该中心已经全面经营了6年，这一点也是值得称赞的，因为病人已经习惯来这个地方。
该机构还发现管理层令人信服的对病人容量，第三方赔偿及其对收入和流动性的影响所涉及的所有情况都进行过了考察。

以下是本案例使用风险分析的主要优点：