基于进程调度算法及三级调度机制的医疗服务流程分析

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　　【摘要】    本文以计算机操作系统在进程管理中采用的 5 种进程调度算法和三级调度机制为基础，探究进程管理与医疗服务流程的联系，以安徽医科大学第二附属医院为研究对象，分析医疗服务流程的有序性和合理性。
　　【关键词】    进程调度算法    三级调度机制    医疗服务
　　一、引言
　　在计算机的世界中，操作系统担任着指挥官的角色，依照用户的指令，分配着计算机的资源。在满足用户需求的条件下，提高 CPU 利用率对操作系统来说至关重要。其中，进程管理是一个中心问题。为了合理有序地执行进程，操作系统采取了各种策略。下文以操作系统利用进程管理实现 CPU 的高效运转为基础，探究在现实世界中，医院的医疗服务流程与进程管理的联系，由于不同医院的医疗服务流程略有不同，本文选择以安徽医科大学第二附属医院为例进行分析。
　　二、进程调度算法和三级调度机制的简介
　　为了实现进程状态的转换，进程调度程序需采用适当的调度策略，解决“以何种次序选择就绪进程获得 CPU”和“以何种时间比例让各进程占用 CPU”的问题。进程调度策略通常通過进程调度算法来实现。基于进程的三个基本状态（执行、就绪、等待），进程调度算法有先来先服务、最短 CPU 执行期优先、最高优先级优先、时间片轮转及多级反馈队列这五种，在更为复杂的情况下，为了提高性能，操作系统增加了一种新的进程状态——挂起状态，由此产生了进程调度的三级调度机制。
　　三、就医流程简述
　　安徽医科大学第二附属医院目前有两种就医流程：门诊就诊流程和预约挂号流程。主要体现为挂号方式的不同。门诊就诊流程需要患者来到县医院挂号，预约就诊流程包括就诊卡预约、网站预约、支付宝预约、微信预约及电话预约。
　　四、算法在医疗服务流程中的实际应用
　　4.1进程调度算法的应用
　　1、先来先服务
　　先来先服务表现在门诊就诊流程中的挂号流程上，患者通常按照到达窗口的先后顺序挂号，然后到达各科室就诊。就诊时，如要去检验科室化验，工作人员依然需要按照先来先服务的方式为患者服务。
　　2、最短CPU执行期优先
　　从普通患者的看病流程的来看，通常的流程安排为：挂号—等待就诊—就诊，就诊常常还要包括化验、拿药的环节，如果需要进行化验，会经历：检查—等待检查结果—得到检查结果复诊—得到最终结果，如果需要拿药，又需要经历：一体机进行付款—在窗口等待取药—拿药—问诊。从最短CPU执行期优先的角度来看，先将花费时间最少的准备工作做完，再去进行一系列漫长的等待或问诊的过程，医院以这样的方式引导患者就诊，在分配资源的角度来看还是比较合理的，但是如果患者等待时间过长，可能会产生不好的影响。
　　在另一角度，在患者进行体检的过程中，常常会选择最短最快的一项先进行检测，把耗时最长的留到最后检测，这样也能够缩短整体就诊时间。
　　3、最高优先级优先
　　以门诊队列来说，通常在窗口会有“退伍军人优先”、“老年人优先”等的字样，这是医院本着人道主义的精神，对各类患者的身份优先级进行了排序，最高优先级的患者拥有直接挂号然后就诊的权利。
　　4、时间片轮转
　　医院作为公用场所，患者对其资源的占用也是有时间限制的。以医院病房为例，每个病房对在住患者都有一定的使用期限，过了期限就需要加钱续住，从某种意义上来说，床位是按照时间片轮转的方式供患者使用的。
　　5、多级反馈队列
　　以急诊的就诊机制为例：（注：将患者从入院到康复作为一个完整的进程）
　　患者在刚送入医院时会以最高优先级在手术室进行手术，手术完成后进入观察阶段，转入重症监护室;观察阶段结束后进入恢复时期，转入普通病房，最终出院，不再占用医疗资源。
　　这三个时期的病人通常优先级逐级递减，由于医院的医护人员及医疗设施有限，通常会选择优先级最高的即最需要进行手术的急诊病人进行诊治。
　　对于每个时期中的患者，医生通常采用时间片轮转的方式为每位病人诊治，为了使每位患者都能公平、及时的就诊。
　　不同时期的患者对医院资源的占用时间不同，进行手术的患者占用医疗资源的时间通常最短，观察阶段略长，恢复阶段通常最长。如果在恢复阶段出现问题，会依次经历检查、手术环节。
　　4.2三级调度机制的应用
　　医院的预约挂号流程，可结合三级调度机制进行分析，该机制虽更为复杂，但既满足了患者的需求又提升了医疗资源的利用率。
　　1、导致看病进程挂起的事件和挂起的状态表现：
　　（1）事件：与计算机资源的利用机制相似，医院也因其医疗资源的限制，需要限制患者就诊的数量和就诊的时间。因此，在应用了预约挂号系统后，每日公开各科室医生的看诊名额，供患者提前预约。与之前门诊就诊流程的不同体现在，未抢到名额的患者、临时有事的患者将处于“挂起”状态。
　　（2）可能表现：
　　等待/挂起状态：当天患者A预约看诊未抢到名额;患者C预约挂号成功，并没有来到医院，临时有事耽误了就诊，位于等待队列的下一位患者D进行就诊（注：挂号仅限当天，患者C会在当天赶到医院）。当天医院出现紧急情况，人员需要紧急撤离。
　　就绪/挂起状态：患者A第二天抢到名额等待就诊;患者C处理好事情，从外面赶到医院，在科室外等待此时正在就诊的病人完成就诊再进入科室。就诊时出现紧急情况，患者需要撤离。
　　2、状态转换图示
　　图中，等待就诊到等待就诊/挂起状态、挂号到挂号/挂起状态的转换由于患者及医院双方的原因，可以双向转换;1-2-3-4为正常情况下的看病流程。
　　五、结语
　　与计算机世界一样，在现实生活中的存在着各种工作流程，按照一定的方法和机制科学地运行。本文从进程调度算法和三级调度机制的视角，以安徽医科大学目前的医疗服务流程为例，探究了计算机系统进程调度与现实生活中医疗服务流程设计的联系，为医院医疗流程的改善提供了新的思路。
　　图中，等待就诊到等待就诊/挂起状态、挂号到挂号/挂起状态的转换由于患者及医院双方的原因，可以双向转换;1-2-3-4为正常情况下的看病流程。
　　结语
　　与计算机世界一样，在现实生活中的存在着各种工作流程，按照一定的方法和机制科学地运行。本文从进程调度算法和三级调度机制的视角，以安徽医科大学目前的医疗服务流程为例，探究了计算机系统进程调度与现实生活中医疗服务流程设计的联系，为医院医疗流程的改善提供了新的思路。
　　参考文献
　　[1] 袁捷，沈俊，袁晴晴.计算机操作系统[M].北京：清华大学出版社，2012：127-133.
　　[2] 陈丹凤. G 医院医疗服务流程优化研究[D].南京邮电大学，2017.
　　参  考  文  献
　　[1] 袁捷，沈俊，袁晴晴.计算机操作系统[M].北京：清华大学出版社，2012：127-133.
　　[2] 陈丹凤. G 医院医疗服务流程优化研究[D].南京邮电大学，2017.
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