醫院整建策略決策支援系統

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

醫院整建策略決策支援系統 研究成果報告(精簡版)

計 畫 類 別 ： 個別型

計 畫 編 號 ： NSC 95-2221-E-011-182-

執 行 期 間 ： 95 年 08 月 01 日至 96 年 07 月 31 日 執 行 單 位 ： 國立臺灣科技大學建築系

計 畫 主 持 人 ： 彭雲宏

計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理：呂國勝、白雅心、游雅婷、許時翰

處 理 方 式 ： 本計畫可公開查詢

中 華 民 國 96 年 08 月 06 日

行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 ■ 成 果 報 告

□期中進度報告

醫院整建策略決策支援系統

計畫類別：■ 個別型計畫 □ 整合型計畫 計畫編號：NSC 95-2221-E-011-182

執行期間： 95 年 08 月 01 日至 96 年 07 月 31 日

計畫主持人：彭雲宏 共同主持人：

計畫參與人員：

成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：■精簡報告 □完整報告

本成果報告包括以下應繳交之附件：

□赴國外出差或研習心得報告一份

□赴大陸地區出差或研習心得報告一份

□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份

□國際合作研究計畫國外研究報告書一份

處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、

列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢

□涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢

執行單位：國立台灣科技大學建築系

中 華 民 國 9 6 年 7 月 3 1 日

醫院整建策略決策支援系統

中文摘要

隨著經濟之文明發展所伴隨著人口之老化，醫療院所的大量設立與大型化，人們對醫 療需求與品質要求日益增加，但醫病關係卻日益緊張，醫療糾紛時常發生，而因空調不良 所引發院內感染，導致病患死亡或病情加劇之情事確也時有耳聞，對於特殊病房而言，如 何提供一個適當的空調環境來滿足病房需求，而又能避免空調不良導致院內感染，降低病 人死亡率，為本研究的重點。由於過去國內醫院對於空調不良所引發院內感染的研究不 多，統計資料對於病患就診會有實質之影響，故不太容易有具體的研究報告。

而對於院內感染之發生，除了器械消毒不良及病源(人)難以管制外，其影響最為嚴重 者為空調系統。許多空氣感染病源均藉由空調管路系統到處散佈，造成許多病患、病患家 屬及醫護人員的無辜感染，甚至死亡；最常發生者如流行性感冒、肺結核菌感染、退伍軍 人症，嚴重急性呼吸道症候群(SARS)以及禽流感等，其病菌皆可藉由空調系統到處散佈，

對於需要特別照護的特殊病房而言，其影響更為嚴重，感冒病毒感染，可能就會造成病患 的死亡，故對於特殊病房的空調而言，其重要性不可言喻，值得我們加以深入探討及改進。

(經實例驗證，一個規劃良好的特殊病房可降低病房粉塵量及病菌數，而空調系統配合滅 菌設備，可使病毒難以藉由空調系統散佈，可降低院內感染發生之機率。)

本研究以空調系統的感染途徑為基礎，提出院內最有可能的傳播方式。此決策支援系 統提供醫院在改善整建空調系統時配合醫院經費提出優先改善部分的參考。

關鍵字：醫院整建、決策支援系統、資源分配、空調系統改善

Abstract

With the aging of population in our society, a large amount of medical institutes have been built. People are increasingly demanding in medical requirements and hospital quality, while the relationship between the hospital and patients is not improved. The infection occurred in the inside hospital because of the bad design of air conditioner usually happened. In addition, for a special ward, how to offer a proper air conditioner environment to meet the requirement of the ward and avoid the indoor infection are our concerns in this research. In this domain, there have been relatively few studies exploring the relationship between a bad air conditioner design and the indoor infection.

In addition to incomplete disinfection of machines and uncontrolled virus problems, a bad air conditioner system will be the direct and crucial factor causing indoor infection. Most virus sources are spread everywhere with the pipeline system of air conditioner, which causes the direct and indirect infection to those patients, the patient families and medical personnel. For example, the flu, pulmonary tuberculosis fungus infection, veteran's disease, the serious acute respiratory track disease group (SARS), and poultry flu are common diseases in this spread approach. These important issues deserve our continuous concerns and emphasis.

This research first proposes some potential spread approaches for the indoor infection based on the understanding of air conditioner systems. A decision support system is developed to provide refurbishment strategies for the hospital’s air conditioner system within the limited budget. The system can show all refurbishment parts in priority to be improved and their cost information.

Keywords: Hospital refurbishment, decision support system, resource allocation, air conditioner improvement

ㄧ、緒論

隨著經濟之文明發展所伴隨著人口之老化，醫療院所的大量設立與大型化，人們對 醫療需求與品質要求日益增加，但醫病關係卻日益緊張，醫療糾紛時常發生，而因空調 不良所引發院內感染，導致病患死亡或病情加劇之情事確也時有耳聞。

根據經驗，院內照顧病患數愈多，愈容易發生交叉感染，而防疫的第ㄧ線醫護人員 又首當其衝。歸納香港、新加坡、加拿大的等地對 SARS 病患治療的經驗，醫護人員最 容易受感染的四項重點，分別為：1.爲病患插管治療時，極容易造成同處一室的醫護人 員感染。建議應由有經驗的資深醫師執行，而且進行插管時房內人員越少越好。2.噴霧 療法（nebulization）容易造成病毒飛沫四散，形成週遭人員染；其他一般常用的治療法 如抽痰（sputum suction）、支氣管鏡檢查（bronchoscopy）目前也是高度危險的。3.老年 和昏迷的病患需要近距離的照護，也比較容易引起醫護人員的感染。4.部分慢性病或免 疫力較低的病人在染病早期並不會呈現SARS 典型的發燒病癥，較無法及時診斷為 SARS 病例，也容易造成醫護人員的感染。

對於院內感染之發生，除了器械消毒不良及病源(人)難以管制外，其影響最為嚴重者 為空調系統。許多空氣感染病源均藉由空調管路系統到處散佈，造成許多病患、病患家 屬及醫護人員的無辜感染，甚至死亡；最常發生者如流行性感冒、肺結核菌感染、退伍 軍人症，嚴重急性呼吸道症候群(SARS)以及禽流感等，其病菌皆可藉由空調系統到處散 佈，對於需要特別照護的特殊病房而言，其影響更為嚴重，感冒病毒感染，可能就會造 成病患的死亡，故對於特殊病房的空調而言，其重要性不可言喻，值得我們加以深入探 討及改進。(經實例驗證，一個規劃良好的特殊病房可降低病房粉塵量及病菌數，而空調 系統配合滅菌設備，可使病毒難以藉由空調系統散佈，可降低院內感染發生之機率。)

2003 年 WHO 給台灣政府的建議清單，裡面就把空調系統列為一個防疫重點，而且 明確建議：「要盡量讓戶外空氣進來」。二級醫院普遍很少有負壓病房，不小心沒有診斷 出SARS 病患而留置醫院的話，「正向閉路循環（positive feedback loop）」的問題可能會 發生。衛生署為加強醫院「院內感染」防治，從86 年起補助 14 家醫院改善隔離病房之 空調。隔離病房空調改善牽涉到既有建築結構、通風、排氣及後處理等問題，必須依各 醫院現有狀況個案進行處理。隔離病房空調系統之推廣，主要工作包括：1.隔離病房通風 空調技術之諮詢與輔導。2.隔離病房通風空調設備建立施工輔導。3.隔離病房通風空調工 程改善與系統檢測與確效。4.舉辦技術研討會，提昇國內技術水準。5.隔離病房空調規範 之擬訂。6.爭取到「特殊隔離病房核心技術引進與系統建置專案管理」計畫。7.技術本土 化。8.有效降低建造成本。

對於特殊病房而言，如何提供一個適當的空調環境來滿足病房需求，而又能避免空 調不良導致院內感染，降低病人死亡率，為現階段需研究的重點。由於過去國內醫院對 於空調不良所引發院內感染的研究不多，統計資料對於病患就診有實質之影響，故不太 容易有具體的研究報告。因此，本研究擬以空調系統的感染途徑為基礎，探討院內最有 可能的傳播方式，建構出決策支援系統，提供醫院在改善空調系統時，符合醫院經費限 制下，提出最佳之改善策略。

二、感染控制風險評估

醫療行業對室內空氣品質的重視自建築的設計就開始，因此要瞭解設計便須要知道那 些地方藉由空氣傳染(airborne infection)的風險最大，而這可經由所謂的感染控制風險評估 (infection- control risk assessment, ICRA)程序來進行。以下便是 ICRA 程序的基本步驟：

步驟 1：確認出與空氣傳染風險相關性最高的病患群，一般是帶原者(如肺結核、天花、

麻疹等病患)與免疫系統虛弱者(如脊髓與器官移植、癌症、早產、愛滋等病患)。

步驟 2：確認出必須進行感染控制的地方，一般有隔離病房(如急診室、加護病房、放 射療區等)與管制環境(protective environments，如手術室、脊髓移植室等)兩大類，而藉由供 氣與排氣系統控制壓力是避免感染傳播的必要方式。供氣大於排氣，則氣流由控制區流向 其他地區(如圖 1)，相反的則是由其他地區流向控制區(如圖 2)，而為了要確保氣流的方向，

供氣量與排氣量的差異必須明顯，例如以一間標準大小的特殊病房而論，如果等效洩露面 積是0.5 平方英呎，則供排氣間應有 125 cfm 的差別才適當。

圖 1 主動壓力控制 圖 2 被動壓力控制

步驟 3：表 1 是 ICRA 中特殊病房通風常見的重要參數，在病房實際使用前應以適當 儀器記錄其狀態，並妥善保存此份記錄，以便未來有問題或平常維護時做為比對基準。

表一 ICRA 中特殊病房通風常見重要參數

步驟 4：對以下各項保有準確的、最新的記錄：

‧ 緊急維護記錄與抱怨(complaints)內容

‧ 一般維修記錄

‧ 通風品質(重要參數)的確認

‧ 訴訟/風險管理

表2 是空氣品質管理重要的區域，最好是有壓力監視裝置，並定期保養與校正量測儀 表；室內霉菌的滋生通常與水患或塵埃的累積有關，而維護或整修的工作便容易導致以上 的情形，因此良好的施工程序與習慣相當重要。有特殊通風需求的病房應當做氣流的測試 與平衡，以確認工程設計，測試與平衡應每年至少做一次，整修前後也應該做。病房內任 何可能的洩露路逕(如天花板裂縫、窗緣、電源插座等)都應防制，以避免不可預期的感染，

同時特殊通風系統一定要配備緊急電力，並定期維護該動力系統，以確保病人與工作人員 的安全。

表 2 空氣品質管理重要區域

三、醫院預算管理 3.1 醫院預算的原則與依據

一、醫院預算編製的原則

1. 堅持收支平衡的原則：醫院預算，要做到收支平衡，根據預算收入，安排相應支出，

保證衛生事業計畫能夠順利完成。

2. 堅持量入為出的原則：要按照上年度的執行情況，考慮預算年度的可變原素，將收 入打足，在安排支出預算時，應分別輕重緩急，將有限的資金安排到最需要的地方。

3. 堅持勤儉辦事的原則：要廣開財源，增收節支，力爭用較少的錢辦較多的事。

二、醫院預算的編製依據

為了保證醫院預算切實可行，在編製預算時，要有充分的依據。衛生行政管理部 門下達的衛生事業發展計畫。以往年度的預算執行情況。本單位的業務規劃及工作目標。

3.2 醫院預算的內容和編製方法

一、醫院預算的內容

編製醫院預算是透過編製預算表來實現的。包括基本數字表；大型購置明細表；

大型修繕明細表；和收入支出預算表。這幾個表格相互銜接，組成醫院預算體系。

二、醫院預算的編製方法 1. 基本數字表的編製

（1）床位數

預算年度病床數＝年初病床數＋新增病床數×使用月數÷12－減少病床數×減少月 數÷12

（2）病床使用日數

病床使用日數＝開放病床數×全年病床工作日×年度病床使用率 上式中，全年病床工作日一般為 365 天

（3）門診人次

門診人次＝平均每日計畫門診人次×門診工作日

（4）職工人數

職工人數＝按定員比例一張病床所需從業人員數×年平均病床數

職工人數＝年初實有人數＋計畫增加人數×月數÷12－計畫減少人數×月數÷12 2. 大型購置預算表的編製 預算年度大型設備的購置，要經過使用部門、設備管理部

門、財務部門、醫院領導進行充分論證，才能購置。透過論證后確定購置的大型 設備，逐一按設備名稱填寫在“大型購置預算表＂中，形成預算年度的大型購置 預算。

部門及醫院領導進行可行性論證。經過論證后確定的大型修繕項目，逐一填在“大 型修繕預算明細表＂中。

4. 收支預算表的編製項目

（1）門診收入

門診收入預算數＝每人次計畫收入標準×計畫門診人次

門診收入預算中的掛號費、化驗費、治療費等，都可以比照上述公式計算。

（2）住院收入

住院收入預算數＝計畫每床日收費標準×計畫病床使用日住院收入預算中的住院 費、化驗費、治療費等，都可以比照上述公式計算。

（3）製劑收入、其他收入 製劑收入、其他收入預算數可以根據上年實際執行水準，

參照預算年度可能發生的變化原素而定。

（4）藥品收入 藥品收入分為門診藥品收入、住院藥品收入。在門診、住院藥品收 入中，又可分為西藥收入、中成藥收入和中草藥收入。其預算的編製方法，可分 別比照門診收入、住院收入預算的編製方法。

（5）預算撥款 預算撥款根據上級主管部門下達的撥款指標而定。

（6）工資 工資預算根據全年平均職工人數和每一職工年平均工資標準計算。公式 如下︰

工資預算數＝預算年度平均每一職工工資額×預算年度平均職工人數

（7）補助工資 補助工資包括短雇工資、衛生津貼、糧煤副補貼、交通補貼等。應 先根據職工人數和每一職工人數平均開支水準，逐一求出補助中的明細支出預算 數，然後將這些明細支出預算匯總成補助工資預算數。

（8）職工福利費 職工福利費包括福利費、工會經費、獨生子女補貼等。其預算數 的編製可比照補助工資。

（9）離退休人員費用 離退休人員費用按上年離退休工資費用，加本年新增加離退 休人員費用，減本年病故人員離退休費用，求得預算數。

（10）公務費 公務費包括辦公費、郵電費、差旅費等。其預算一般根據上年實際 支出數，考慮本年增減變化原素而定。

（11）藥品費 藥品費可根據藥品收入預算數剔出藥品進銷差價后編製。

（12）原材料 原材料預算根據上年原材料占製劑收入的比例，結合本年具體情況 而定。

（13）衛生材料 衛生材料包括血、氧氣費、化驗材料、敷料等。其預算數可根據 上年各類材料占相應收入的比例，適當考慮物價變動原素確定。

（14）其他材料、低值易耗品、業務費、其他費用 可比照公務費的方法編製。

（15）一般修購費 一般修購費預算按業務收入預算的一定比例計算求得。

（16）大型設備更新維護費 大型設備更新維護費按醫院的大型設備原值×國家規定 的提取比例計算。

四、特殊病房內空調之決策支援系統

決策支援系統早期用於電腦科學技術，以資訊技術為手段，應用管理科學、電腦科學 及相關理論及方法，來解決結構化或半結構化的決策問題。決策者透過互動式、問卷式的 使用者介面，輸入結構或半結構化數據、資料，經由模式庫的運算工具、模組等進行分析、

比較、運算、演化等運算後之數據、結果、可能方案，輸出至使用者介面以提供決策者作 出最佳策略之選擇。

4.1 特殊病房內空調之決策模組

DSS 使用目的為醫院空調配合經費做調整，可以改善多少空氣品質風險 (達到怎麼樣 的效果)。其使用階段為醫院進行部分空調系統整建時，針對空調系統不適宜之處做局部調 整或全數翻修，主要在防制空氣感染疾病（如肺結核、禽流感、SARS、天花與德國麻疹等）。

DSS 所針對之區域包括特殊病房：1.隔離病房(急診室.加護病房.放射治療區等)，2.高 清淨度之管制環境(Protective environment,如手術室.股隨移植室等)。

醫院空間設計須先確認必須進行感染控制的地方，確實做好空間之正負壓差及掌握空 氣流動方向兩大重點。藉由DSS 協助決策者(協助醫院空調維護人員)做出現有醫院空調狀 況改善調整之決策，達到降低院內空氣傳播疾病(呼吸道疾病)之感染的目的。

圖3 空調決策流程

決策支援系統運用於各領域以作為企業、組織進行運籌、經營決策之輔助皆能獲得良 除塵測試.除菌測試.洩漏測試

(空調系統檢測及確效項目為通風空調各種指標值的測定及計算 包含：進氣量、排氣量、風速、換氣率、正/負壓)

評估準則(何者為優先改善部分)

輸出資訊:

1.空調系統現況判斷

2.如何配合經費改善現有空調系統之問題 評估現空調系統(系統狀態 適用性)提出改善方

輸入資訊:

1.空調系統目前狀況(有無漏氣現象,通風換氣是否良好) 2.進氣量、排氣量、風速、換氣率、正/負壓

決策過程中所符合最佳效益。決策支援系統包含：使用者介面、模式庫及資料庫之建製，

分別敘述如下。

使用者介面模組

使用者介面的輸入部份，需要輸入的項目包含：1. 疾病種類：一般及呼吸氣道急性病、

慢性肺病、需吸氧之病人、心臟病人、頭部受傷病人、風濕痛病人、與燒傷病人。患病人 數、區域設定：整型外科手術室、骨髓移植手術室、器官移植手術室、一般手術室、產房、

嬰兒室、加護病房、觀察室、治療室、相關診療區域與行政院區等。各分區之清淨度等級 區分：高度清淨區、準清淨區、一般區域污染擴散防止區、污染區。

資料庫模組

空調設備：濕度、提供暖及濕之呼吸空氣、冷氣為必要環境條件、涼及乾爽之環境。過 濾器過濾效率：通風換氣量建議值 ：相對於臨近區域之壓力、外氣最小換氣次數、最小換 送風次數、全外氣換氣次數。經由檢視法規與文獻回顧，本研究定義出在資料庫部份所需 之相關評估參數，至少應包括空調設計準則、病房特性、空調改善參數(規劃、成本與績效)，

以下定義各項參數的關係。

4.1.1 空調改善績效

優良的空氣品質能滿足醫院防疫需求並提升病人滿意度，因此便會帶來空氣改善的 績效（Improve performance, IP）。經由德菲法與 AHP，專家會視病房種類與改善需求，

訂定評估準則與權重（Criteria weighting, CW％），以評估空調改善的優劣。各分項準則 的權重總合即為構面評估權重（Dimension weighting, DW％）。如式（4-1）所示。

%

1

DW CWi

n

i

∑ =

−

……….（4-1）

醫院必須在每一項評選準則中，評估可能的空調改善績效。改善績效受到該病房特 性所影響。由於空調改善對病毒防制與病人滿意度有直接影響。其改善等級不同而造成 改善績效的差異。空調改善等級採用累加的特性，改善績效隨著規劃等級提升而呈遞增 效果，所有改善規劃的最高等級績效必定收斂於一定值。由於過度改善的效果有限，因 此改善規劃等級愈高，其改善績效會呈現出遞減的現象。

醫院必須先由等級低的空調改善規劃開始。研究假設等級較高改善績效包括了其以 下各等級的得分。舉例來說，廠商不能單獨採用等級三的策略，因為沒有等級一與等級 二的配合，等級三的改善方式無法發揮效果。在一組改善規劃群組中，改善績效與改善 等級的關係如式（4-2）所示。

c bX aX

RS

²

其中a、b、c 均為常數，隨著不同的改善方式，將有不同的常數值。X 表示策略的 等級。藉由上述說明，本研究將在案例操作中，假設出在四個品質評選準則下的得分標 準。

4.1.2 空調改善規劃總績效

綜合以上說明，可知改善規劃部分的總得分（Total improvement performance, TP）為 所有評估準則下，空調改善得分經各種加權後的總合，如式（4-3）所示。

i n

i n

i

i CW

IP

TP

−

=

×

=

1 1

………..……（4-3）

當然，所有的整建策略都必須達到最低門檻（Lowest thresholds, LT）。只有達到最 低整建門檻，才能獲得績效。對決策者而言，一旦評估準則有門檻限制，則決策者均應 優先採用，以避免未達基本要求而造成感染。

4.1.3 空調改善成本

除了提升空氣品質所帶來的空調改善得分之外，控制改善成本也能增加整體的總得 分。廠商進行每一項空調改善的成本（Improvement cost, IC）都會累積至最終的預算（

Final budget, FB）。空調改善主要是為抑制醫院病毒感染，提高空氣品質。本研究假設 空調改善成本與改善規劃等級呈正比的關係。換句話說，空調改善等級愈高所增加的成 本也會愈高。醫院空調改善的最終預算即為每一項所採取改善規劃等級其對應各項改善 成本的總和，如式〈4-4〉所示。

i

n

i

IC FB

∑

1

=

= ………..…〈4-4〉

4.1.4 整體空調改善得分

醫院空調改善的整體績效（Overall performance, OP）為改善規劃得分與改善成本得 分的總和。如式（4-5）所示。

FB PS

OP = +

其中，改善成本得分必須乘以成本準則佔全部評估準則的權重。

4.2 模式庫模組

本研究結合層級分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)與德菲法(Delphi Method)建 立此一整建評估模式。研究過程首先藉由專家訪談確定評估構面與準則，再以層級分析 法決定各準則權重，最後以德菲法反覆回饋與收斂專家意見建立本模式。研究模式區分 為三大構面，分別為醫院整建規劃、病人滿意度與預算編列等構面。而後採用基因演算 法〈genetic algorithms，GAs〉尋求在單一條件下之最佳解。其強大的運算能力，能因應 決策變數增加時的需要。此外也進行了敏感度分析，找出該醫院整建時較重要的影響因 子。最後，透過情境分析，來觀察各種不確定狀況下整建策略的變化。

4.2.1 AHP 制訂評估構面與權重

出，主要目的乃使錯綜複雜之系統簡化為要素層級結構的系統，即將各評估的要素以名 目尺度(Nominal Scale)進行兩兩要素間成對比較(Pairwise Comparison)，並經由量化的過程 建立比對矩陣(Comparison Matrix)，以求出特徵向量 (Eigenvector)，而此特徵向量代表層 級間各因素之權重，並產生特徵值(Eigenvalue)，藉以評定單一成對比較間之一致性強弱 程度，以作為決策資訊取捨或評估的指標。另AHP 分析法中若因素層級為多重架疊，則 需決定各層級的優先因素權重，再加以關連串合，以求得最低層級各因素對層級之合成 權重，再連結所有比對矩陣之一致性指數，求出整體層級之一致性指數與一致性比率，

藉以評估整體層級之共識性，下圖為分析層級程序法之流程圖。

圖4 分析層級程序法流程圖

4.2.2 基因演算法

在 1960 年代，生物學家提出了以人為方式交換染色體 DNA，刺激生物演化 的方法，成為發展基因演算法之來源。較成熟的基因演算法概念於 1975 年由 John H.

Holland 所提出。Holland 由生物基因中 DNA 編碼與繁殖的原理中得到靈感，提出了基因 演算的方法，以模擬自然環境與人造環境中的一些現象。換言之，無論自然環境或人造 環境，均可以運用基因演算法來描述一些現象，甚至用來預測某些未知現象之發生。

基因演算法模擬「物競天擇」的搜尋法則，以染色體（chromosome）進行演化過程 (Mitchell, 1996)。反覆複製、交配、突變等演化的過程中，可視為在問題的可行區域中，

做系統化的多維空間搜尋。研究顯示，基因演算法是一個強健的演算法，它能跳脫區域 最佳解而求得整體較佳解，且能有效率的搜尋複雜的求解空間（Heng et al , 1998）。因 此，本研究使用基因演算法做為醫院空調改善策略的分析工具。一般而言，基因演算法 操作的流程與方法如下。

在使用基因演算法進行運算之前，必須進行染色體編碼（coding and representation）

。基因演算法中視所探討問題的一組解為自然界中的一個個體。常見的編碼方式有以下 兩種。首先是二元編碼方式，此編碼方式是以二進位碼〈0，1〉替染色體編碼，常應用 在數值型的問題中。其次為符號編碼方式，此種編碼方式是以數字或符號來編碼，常應 用於排列型的問題。研究人員必需根據問題的屬性予以編碼，以建立「染色體」（

chromosome）的資料結構。染色體編碼可以是目的導向的，可根據資料處理的目的而進 行編碼。也可以是問題導向的，根據面臨問題的屬性以選擇適合的染色體編碼法。本研 究應用基因演算法，將各種可行策略組合進行編碼。其編碼是以一條線性的染色體來表 達每一組可行解。本研究的編碼方式為實數編碼，每條染色體長度代表評選準則的數目

，而每個基因代表評估準則所對應改善的等級。如圖 5 所示。每一個染色體下的都表示 其對應的空調改善策略組合

交配的示意

圖5 基因交配示意圖

突變的目的在於將基因改變以擴大問題的搜尋空間，避免提早收斂於局部最佳解。

本案的突變率（Pm）設定為 0.2。圖 6 為基因進行突變的示意。

圖6 基因突變示意圖

決策者必須預先設定結束規則。當演算滿足所設定的停止規則時，則終止演 化循環。一般而言，有以下幾種的結束規則：1.達到所設定的最大演化世代數。2.

族群內各染色體的同質性已達到預先設定的水準，同質性是指非常多的染色體在 相同位置上的值，完全一樣。3.演化最大時間已達。4.已經獲得所需要的解答。本研 究以的演化世代數目〈2000 代〉，作為基因演算法終止的條件。

4.2.3 敏感度分析

為了要找出影響空調改善總得分的關鍵因素，在決策支援系統的分析中，必須要進 行敏感度分析，以了解評估準則變異以及預算編列變異，對於總得分所造成的影響。本 研究的作法為分別改變評選準則中，成本及評估準則的權重以及醫院進行空調改善所需 的成本。變動其數值由原始設定變動正負5%、正負 10%、正負 15%，並以基因演算法 重新運算，得到其對應的總分。接著，與基本案例中所獲得的總分做比較，以得到這些 因素對總得分的敏感度。

1

2 3

1 4

交配點

母代1 子代1

母代2

1

1 4

3

2 3

子代2

1 2 3

1

2

3

突變點

子代1

1

4.2.4 情境分析

情境分析是評估不確定性的有力工具。情境分析首要須找出具高度不確定性且具重 大影響之變數。當決策者提出改善策略時，所面臨的主要不確定性變數包含：傳染病環 境改變對空調改善需求的影響，以及來自政府政策所造成的影響。決策者在面對醫院空 調改善時分為預算導向及改善需求等兩種類型。本研究假設，當一般時期採用預算導向 策略，其改善成本則會比較低。反之，當有發生傳染病的可能而需採用立即空調改善時

，其反應出的現象就是其成本會比一般時期高。因此，研究假設兩者的預算成本差異為 正負20％，藉以分析預算變化所衍生的情境對整體得分與整建空調改善的影響。

五、案例操作示範

5.1 案例建構

本研究進一步假設整建得分、整建成本、評估準則權重，以利接下來的案例操作。

如表3 所示。

表3 整建策略得分、成本與準則權重假設 整建策略

等級 改善規劃設計 空氣改善程度 改善成本 永續性規劃 Lv1 最低防疫改善 符合防疫需求 增加預算成本 減低環境威脅 Lv2 病房防疫改善 病房符合防疫 符合預算規劃 綠整建

Lv3 整體防疫改善 整體符合防疫 預算減少 生命週期成本 Lv4 整體空調規劃 提升空氣品質 創造利潤 延壽技術 整建得分

^SS

^{= − 8 . 5 X}

^{+ 60 X − 4 SS}

^{= − 7 . 5 X}

^{+ 60 X − 20 SS}

^{= − 6 . 5 X}

^{+ 60 X − 36 SS}

^{= − 5 . 5 X}

^{+ 60 X − 52}

準則權重 15% 15% 15% 15%

5.2 最佳醫院空調改善策略

在上述的條件假設完備後，便可應用基因演算法來決定最佳的改善規劃。本研究透 過EXCEL 與 EVOLVER 軟體，編寫相關的計算程式並進行運算。決策支援系統可隨時 進行預設數值與假設條件的調整，以因應各種不同的情況。值得注意的是，本案例的策 略等級為小數點下一位，其目的在於展現基因演算法龐大的求解能力，醫院自行解讀其 策略上的意義。一旦評估準則增加，本系統依然適用。圖7 為在本次狀態下的最佳空調 改善規劃，廠商在空調規劃設計構面使用的等級為2.8、空調改善程度構面所採用的等級 為2.9、改善成本所採用的等級 1.6、永續性規劃所採用的策略為 1.4。所使用的總預算為 49764，可獲得空調改善績效得分 28.44、空調改善成本得分 30.24，總得分為 58.68。

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

策 略 等 級

規劃設計 工程管理 服務品質 永續建築 策略類型

圖7 最佳醫院空調改善規劃

5.3 案例敏感度分析

本研究接著進行了敏感度分析，以了解影響總得分的重要關鍵因素。敏感度分析的 因子包括了評估準則的權重變化、醫院進行空調改善願意支出的預算變化以及醫院進行 空調改善規劃所需支出成本的變化等。敏感度分析的各項因子與其結果如表4 所示：

表 4 各因子變化對總得分的影響

因子變化比例 基準值 -15% -10% -5% 0% 5% 10% 15%

改善成本權重 40% -2.25% -1.49% -0.74% 0.00% 4.54% 9.08% 13.75%

準則A 15% 2.14% 1.41% 0.71% 0.00% 2.38% 4.76% 7.21%

準則B 15% 11.05% 7.30% 3.65% 0.00% 1.15% 2.30% 3.48%

準則C 15% 18.34% 12.10% 6.05% 0.00% 0.85% 1.70% 2.57%

準則D 15% 22.71% 14.99% 7.50% 0.00% 0.50% 1.00% 1.52%

空調改善成本 80000 -5.39% -3.56% -1.78% 0.00% 1.70% 3.39% 5.14%

改善成本 如案例 3.25% 2.14% 1.07% 0.00% -2.31% -4.62% -7.00%

從對表4 的觀察。對於總得分影響較高的因子依序為準則 D、準則 C、改善成本與 準則B。當單一因子變動達 15%以上時，對於總得分都有超過 10%的影響。所有的評估 準則的權重與總得分呈現著負向的關係，亦即該權重降低，總得分越高，對應該準則的

改善規劃設計 空調改善程度 改善成本 永續性規劃

空調改善評估構面

佔的比例提昇時，對於總得分會造成正面的影響，不過，此時改善成本越低的準則，對 總分的影響越高。成本權重與總得分呈現著正向的關係。即成本權重越大，其總得分越 高。不過當成本權重降低時，對總得分的影響則不甚明顯。

此外，當醫院改善成本與總得分呈現著正相關的影響，成本越高，醫院有更充足的 預算提高空調改善等級，獲得更佳的空氣品質改善得分，進而提升了總得分。反之，當 改善預算降低，醫院便須降低改善規劃等級，而總得分也隨之減少。

醫院本身編列改善預算對於總得分也有一定的影響。當醫院的改善預算降低，能進 行的改善規劃等級就會將低，總得分隨之降低。因此，醫院要致力於提升預算編列品質

，或是發展低成本的改善策略，各項敏感度因子與總得分的變動的敏感度分析如圖8 所 示。

-10.00%

-5.00%

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

-15% -10% -5% 0% 5% 10% 15%

價格權重〈基準40%〉 品質準則A〈15%〉 品質準則B〈15%〉 品質準則C〈15%〉

品質準則D〈15%〉 招標預算〈80000〉 業主代表比例〈20%〉 建築專家比例〈20%〉

土木專家比例〈20%〉 營管專家比例〈20%〉 策略成本

圖8 敏感度分析

六、結論與建議

醫院空調改善評估準則能提供醫院決策者擬定最大價值的空調改善策略，以取代單 純的預算編列執行。本研究以量化分析為基礎，以系統化方法分析改善策略。並以實際 醫院空調改善做案例，提出醫院空調改善的評估模型。為在有限資源下來擬定最佳空調 改善決策。本研究建構的醫院空調改善決策支援系統，同時考量病房特性、空調改善績 效、醫院改善預算、空氣改善程度、改善成本、得分與最低門檻等。協助評估最佳之醫

◆成本權重(基準 40％) ■準則 A（15％） ▲準則 B（15％） ×準則 C（15％）

＊準則 D（15％） ●改善成本 （80000）

院空調改善策略。並透過個案的操作，測試決策支援系統。在案例操作的過程中，觀察 到醫院空調改善策略應至少包括：對防疫規劃的掌握、兼顧各類改善評估項目、控制改 善成本、重視經常性的防疫工作等。

醫院防疫小組可依據防疫病房的特性與專家的建議，訂定評估準則。醫院決策者可 從評估準則來判斷對改善機能與提升空氣品質程度，並符合所規定的最低防疫門檻。一 般而言，當醫院僅採用等級較低的改善規劃時，就只能符合其基本需求。也就是說，醫 院必須兼顧各種評估準則，以獲得佔得分比重較多的績效。如果偏重某項構面，過度提 高規劃等級而導致其他改善策略連最低等級都無法達到，將不易獲得最佳之改善成果。

進行醫院空調改善所需之預算編列會決定醫院可採用的改善規模與數量，進而影響 了績效高低。所有低成本高績效之的改善應該優先採用，以幫助醫院達到基本的門檻，

並獲得相對的高得分。

從長遠的防疫做來看，除個案特殊的需求外，也包含許多醫院經營者長期的防疫工 作。這些長期防疫工作有助於平常使醫療人員與病患養成防疫的良好習慣。如此，才不 會在傳染病流行期間，匆忙的執行空調改善卻仍有防疫漏洞而造成績效降低。醫院決策 者應該平常就宣導正確的防疫觀念，適度採用防疫措施，對傳染病的防制與國民防疫觀 念的養成都有顯著的幫助。

七、參考文獻

1. 大型醫療中心急診病房特殊空調規劃設計研究 民 92 劉國祥 2. 和平醫院 SARS 危機處理之研究 民 93 康明珠

3. 隔離病房內部動態氣流模擬分析 民 93 邱正吉

4. Health-Care IAQ: Guidance for Infection Control 2000 Andrew J. Streifel, MPH, REHS 5. An internet-based decision support system for healthcare project appraisal: a conceptual proposal 2002 A. Abdou, J. Lewis, M. Radaideh

八、計畫成果自評部份

本研究之成果擬與台北市立聯合醫院進行合作與測試，提供聯合醫院在有限的預算限 制下進行最有效的空調改善策略。本研究亦將建立中長期的系統測試計畫，從防疫與健康 的角度，提供更有效率的診斷與改善建議，以確保國人就醫環境品質，並避免重大病毒傳 播危險與防疫漏洞。另本計畫所建構之系統化的方法，除有相關研究方法與背景之支持，

而所選的個案亦具有地區代表性，並結合醫院工程相關專家之建言，作為系統調整之參考。

故將在短期內針對既有研究成果整理，準備投稿至國際醫院工程與維護相關之期刊。