Ahti Salo, Ilmari Kuikka ja Yrjänä Hynninen Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu PL 11100, 00076

Transkriptio

1 Operaatiotutkimuksen sovelluksia terveydenhuoltosektorilla Ahti Salo, Ilmari Kuikka ja Yrjänä Hynninen Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu PL 11100, Aalto 1

2 Mitä operaatiotutkimus on? Operational research is the attack of modern science on complex problemsarising in the direction and management of large systems of men, machines, materials and money in industry, business, government and defense. Its distinctiveapproach is to develop a scientific model of the system, incorporating measurements of factors such as change and risk, with which to predict and compare the outcomes of alternative decisions, strategies or controls. The purpose is to help management determine its policy and actions scientifically. OR Quarterly 3(3): 282, 1962

3 Ongelmalähtöinen opetus operaatiotutkimuksessa Luo tilaisuuksia soveltaa teoreettisia ja menetelmällisiä valmiuksia Kehittää ongelman jäsentelykykyä Parantaa opiskelijoiden tiimityöskentelyja projektinhallintataitoja Tarjoaa tuloksia ongelmanomistajille Voi saadan aikaan merkittävää vaikuttavuutta

4

5 Esimerkkejä projektitöistä 56 projektityötä vv Loppuraportit verkossa ks. Esimerkkejä Monitavoiteoptimointi teiden päällystyshankkeiden valinnassa / Inframan Oy Lääkintähuollon vaikutus jalkaväen taistelukykyyn / PVTT Strategisen tutkimushankeportfolion hallinta /VTT Esimerkki 1: Lääkintähelikopteripalvelujen suunnittelu Esimerkki 2: Terveydenhuoltopalvelujen tehokkuusanalyysi

6 Esim.1 : Lääkintähelikopteripalvelujen suunnittelu Tällä hetkellä 6 tukikohtaa Kutakin operoi tukiyhdistys Toiminta ollut osin epävakaalla pohjalla

7 FinnHEMS HEMS = Helicopter Emergency Medical Services Vuonna 2010 perustettu sairaanhoitopiirien yhteinen osakeyhtiö, joka tulee hallinnoimaan uudistettua lääkintähelikopteritoimintaa Tehtävänä lääkintähelikopteritoiminnan suunnittelu ja helikopterioperaattoreiden kilpailutuksen valmistelu

8 Projektityön tavoitteet Toimeksiantajana FinnHEMS Mitkä helikopterityypit ovat soveltuvia? Minne helikopterit kannattaisi sijoittaa?

9 Simulointi- ja optimointimallin rakenne

10 Esimerkkejä sijoitusvaihtoehdoista

11 Tehokas rintama ja nykytilanne Tavoittamisaikojen keskiarvo (min) Suorittamatta jääneiden tehtävien osuus (%)

12 Palvelutaso paranee, jos helikoptereita enemmän Tavoittamisaikojen keskiarvo (min) Suorittamatta jääneiden tehtävien osuus (%)

13 Sijoituspaikkojen osuus tehokkaissa vaihtoehdoissa Tehokas vaihtoehto = helikopterityypistä ja sijoituspaikoista muodostuva yhdistelmä, jota ei voida parantaa kummankaan kriteerin suhteen heikentämättä toista Kriteereinä edelleen ❶ Suorittamatta jääneiden tehtävien osuus (%) ❷ Tavoittamisaikojen keskiarvo (min)

14 Projektin tulokset ja HEMS-päätökset Helikopterit tullaan sijoittamaan yliopistollisten sairaaloiden yhteyteen Projektityön valossa tämä päätös on selvästi nykyistä sijoittelua parempi vaihtoehto Projektin loppuraportti oli liitteenä mukana FinnHEMSin hankeraportissa

15 Esim. 2: : Terveydenhuoltopalvelujen tehokkuusanalyysi Terveydenhuoltoyksiköt kasvavien kustannuspaineiden alla Yksiköiden väliset tehokkuusvertailut kiinnostavat Tehokkaiden yksiköiden tunnistaminen & hyvistä käytännöistä oppiminen Suhdeperustainen tehokkuusvertailu yleistä: Tuotokset Tehokkuus = Panokset Panosmuuttujat = Välineet, työtilat, henkilöstö Tuotosmuuttujat = Palvelujen määrä, suoritteiden laatu, liikevoitto Panos- ja tuotosmuuttujat yhteenlaskettavissa painokertoimilla

16 Data Envelopment Analysis (Charnes Charnes, Coopers & Rhodes 78) Menetelmä, jolla mitata panoksia käyttävien ja tuotoksia tuottavien yksiköiden tehokkuutta Asiakaslkm 200 x Yksikkö Työ Asiakaslkm Suhde x x x Yksiköt 1,3,4,5 tehottomampia kuin yksikkö 2. x Työtunnit

17 Tehokkaat yksiköt ja tehokas rintama Miten tehoton kahta suoritetta tekevä lääkäri #5 on suhteessa tehokkaiden lääkäreiden #1 ja #6 yhdistelmiin? Miten paljon hänen pitäisi tehostaa toimintaansa tehokkaalle rintamalle pääsemiseksi?

18 Ratio-based Efficiency Analysis (REA) 1 Huomioita DEA-tehokkuuksista Tehokkaan rintaman määrittäminen ei aina helppoa (mittakaavaoletukset) Ylivertaisen yksikön ( outlier ) mukaantuominen voi muuttaa rintamaa ja tehokkuuslukuja radikaalisti Tulokset voivat näyttää hämmentäviltä Ei tuo ilmi, millaisia tehokkuuksia yksiköt saavat epäsuotuisilla painoilla REA Tehokkuustulokset perustuvat tarkasteltavien välisiin pareittaisiin vertailuihin Ei tarvita mittakaavaoletuksia Vertailee yksiköiden välisiä tehokkuuksia kaikkien painojen valossa 1 Ahti Salo and Antti Punkka (2011). Ranking Intervals and Dominance Relations for Ratio-Based Efficiency Analysis, Management Science 57(1),

19 Ratio-Based Efficiency Analysis (REA) Onko jonkun yksikön tehokkuus (ts. tuotos-panos-suhde) parempi kuin jollakin toisella kaikilla käyvillä painoilla? Dominanssirakenteet Mitkä ovat tarkasteltavan yksikön parhaat ja huonoimmat tehokkuussijaluvut suhteessa muihin? Sijalukuvaihteluvälit Miten paljon enemmän/vähemmän tehokas yksikkö voi olla suhteessa muihin käyvillä painoilla? Tehokkuusrajat

20 REA-analyysi suun terveydenhuollosta Suomessa Suomessa 33 terveydenhuoltoyksikköä Kokoluokiltaan erilaisia Sijaitsevat eri puolilla maata Panoksina tehdyt henkilötyöpanokset Tuotoksena hoitotoimenpiteiden kustannuspainotettu summa Input variables Description Number of dentists Average number of dentists during 2010 Number of dental hygienists Average number of dental hygienists during 2010 Number of dental assistants Average number of dental assistants during 2010 Output variables Weighted sum of operations completed Description Sum of operations completed in Operations were weighted by cost factor to take into account varying expenses between operation types.

21 DEA-menetelmän tehokkuusluvut (CCR-I) A6 C9 A3 A7 B6 A1 C15 A4 C7 C10 VARIABLES Input variables 1) Number of dentists 2) Number of dental hygienists 3) Number of dental assistants C4 Output variables C13 B9 C6 B7 C5 C14 A5 C3 B3 C17 C11 C8 C1 B10 A2 B5 B1 C16 C2 B8 B4 B2 1) Weighted sum of completed operations o Operations weighted by cost factor WEIGHT RESTRICTIONS None 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

22 REAn antamat sijalukuvaihteluvälit B2 B8 C2 B4 B1 B5 A2 C11 B3 C8 B10 C1 C17 C6 C14 B7 C3 B9 A5 A4 C10 C5 C15 C16 C7 B6 C4 C13 A3 A1 C9 A7 A VARIABLES Input variables 1) Number of dentists 2) Number of dental hygienists 3) Number of dental assistants Output variables 1) Weighted sum of completed operations FORS-seminaari o Operations weighted by cost factor WEIGHT RESTRICTIONS Input variables 1) 1 (dentists/assistants) 5 2) 1 (dentists/hygienists) 5 3) 0,5 (hygienists/assistants) 5 Output variables None

23 Tulosten tulkintaa REA antaa tietoa siitä, miten herkkiä yksiköiden tehokkuudet ovat painoille Yksikön koko ei näytä takaavan tehokkuutta Suuret yksiköt eivät tässä aineistossa erityisen tehokkaita Pienillä yksiköillä leveät sijalukujen vaihteluvälit herkempiä painovalinnoille Sijalukuvertailut voivat tukea tavoitteenasetantaa Miten paljon pitäisi saada aikaan, jotta pääsisimme kolme parhaan joukkoon? Tehokkailla voi olla hyviä käytäntöjä, joista on mahdollista oppia ja joita voidaan ottaa muuallakin käyttöön