行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
多院區醫療機構最佳整修預算分配之決策支援系統 研究成果報告(精簡版)
計 畫 類 別 : 個別型
計 畫 編 號 : NSC 97-2221-E-011-116-
執 行 期 間 : 97 年 08 月 01 日至 98 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 : 杜功仁
計畫參與人員: 碩士班研究生-兼任助理人員:徐世修 碩士班研究生-兼任助理人員:賴靜芬 碩士班研究生-兼任助理人員:林承鴻 碩士班研究生-兼任助理人員:徐弘昇
處 理 方 式 : 本計畫可公開查詢
中 華 民 國 98 年 11 月 02 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
多院區醫療機構最佳整修預算分配之決策支援系統
計畫類別:■ 個別型計畫 □ 整合型計畫 計畫編號:NSC 97-2221-E-011-116
執行期間: 97 年 8 月 1 日至 98 年 7 月 31 日
計畫主持人:杜功仁 共同主持人:
計畫參與人員:徐世修、賴靜芬、林承鴻、徐弘昇
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:
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□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
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□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
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執行單位:國立台灣科技大學建築系
中 華 民 國 98 年 10 月 31 日
多院區醫療機構最佳整修預算分配之決策支援系統
摘要
多院區醫療機構之主要決策者常面臨整修預算分配與方案評選的決策難題。其整修預算分配 決策過程必須整體性地評估各分院整修方案所能產生的實質效益,兼顧整修方案對於醫院整體、
及分院個體的發展目標之貢獻,及整合多元決策者(院長、分院長、工務部門主管、建築專家)
的不同評價系統與專業意見,才能有效地分配有限的整修預算,評選出能產生最大整體效益的一 組優先執行整修方案。有鑒於此,本研究擬建構一個「整修預算分配決策支援系統」,應用資料包 絡分析(DEA)及分析網路程序(ANP)之決策分析方法,輔助多院區醫療機構的主要決策者(院 長、各分院長、工務部門主管)找到年度整修預算分配與方案評選之最佳決策。更明確地說,本 研究的研究目的有三:(1)進行有關 DEA、ANP、預算分配、方案評選等之文獻回顧與彙整;(2) 建 立「整修預算分配決策支援系統」之系統架構,並完成所屬之 DEA 方案效益評估模組、ANP 方 案評比模組、及預算分配最佳化模組之建構;(3) 進行「整修預算分配決策支援系統」之實際操作、
測試、用後評估、與修正。本研究採用的研究方法有文獻回顧、醫院主管訪談(來發展 DEA 及 ANP 模組之架構與內容)、及醫院主管問卷調查(來進行 DEA 方案效益評估及 ANP 方案評比)。
最後,本研究將採用DEA 及 ANP 軟體進行相關的方案效益分析與方案評比分析,並運用作業研 究之最佳化方法,求取整修預算分配、方案評選之最佳決策。
關鍵詞:預算分配,方案評選,資料包絡分析法,分析網路程序法,決策支援系統
Decision analysis for optimal refurbishment project selection in health care organizations with distributed facilities
ABSTRACT
Superintendents of healthcare organizations with multiple facilities often face tough decisions when they have to allocate annual renovation budget to a set of refurbishment projects from all the projects proposed by all distributed facilities. Their current decision models are often flawed, and guarantee neither optimal project selection decisions nor effective budget allocations. This research argues that a decision analysis model that (1) enables decision makers to assess the actual benefits of proposed refurbishment projects, (2) gives consideration to the strategic goals at central and local levels, and (3) integrates various evaluative systems of the multiple decision makers involved needs to be built to achieve optimal decisions of renovation budget allocation and project selection. This research intends to establish a ‘renovation budget allocation decision support system’, which employs the decision analysis methods of data envelopment analysis (DEA) and analytic network process (ANP), to support multiple decision makers in making optimal decisions of renovation budget allocation and project selection which result in the highest overall benefits for the healthcare organizations.
KEYWORDS: budget allocation, project selection, data envelopment analysis, analytic network process, decision support system
一、研究背景
多院區醫療機構之主要決策者常面臨整修預算分配與方案評選的決策難題。根據本研 究訪查,多院區醫療機構目前的決策模式並未整體性地、客觀地衡量預算分配與方案評選 的結果是否合理、是否為最佳決策?本研究認為多院區醫療機構的整修預算分配決策過程 必須(1)整體性地評估各分院整修方案所能產生的實質效益,(2)兼顧整修方案對於醫 院整體、及分院個體的發展目標之貢獻,及(3)整合多元決策者(院長、分院長、工務 部門主管、建築專家)的不同評價系統與專業意見,才能有效地分配有限的整修預算,評 選出能產生最大整體效益的一組優先執行整修方案。故本研究的研究課題為:多院區醫療 機構如何將有限的整修預算分配給各個分院、評選出各分院應優先執行之整修方案,以為 醫療機構帶來最大的整體效益。
二、研究目的
本研究擬建構一個「整修預算分配決策支援系統」,應用資料包絡分析(DEA)及分 析網路程序(ANP)之決策分析方法,輔助多院區醫療機構的主要決策者(院長、各分院 長、工務部門主管)找到年度整修預算分配與方案評選之最佳決策。
圖1 多院區醫療設施整修預算分配與方案評選之決策機制 本研究的研究目的有三:
1. 進行有關 DEA、ANP、預算分配、方案評選等之文獻回顧與彙整;
2. 建立「整修預算分配決策支援系統」之系統架構,並完成所屬之 DEA 方案效益評估 模組、ANP 方案評比模組、及預算分配最佳化模組之建構;
3. 進行「整修預算分配決策支援系統」之實際操作、測試、用後評估、與修正。
A分院長 B 分院長 C 分院長 J 分院長
…..
決策支援系統
…整修方案…
z 具體衡量整修方案實質效益 z 兼顧醫院整體與個體發展目標 z 整合多元決策者之評價系統
A院區 B 院區 C 院區 J 院區
工務主管 院長 建築專家
三、文獻探討
本研究針對既有的預算分配、方案評選決策分析理論與方法進行初步的文獻整理,發 現這些方法大致上可以被歸納為以下五個類型:
1. 評分法(scoring):由決策者主觀地給予候選方案在各項評估準則之評分(Henriksen and Traynor, 1999; Lucas and Moor, 1976)。
2. 排序法(ranking):由決策者將候選方案在各項評估準則之相對優劣表現加以排序
(Buss, 1983; Odusote and Fellows, 1992)。
3. 數學規劃法(mathematical programming):如integer programming, linear programming, nonlinear programming, goal programming, dynamic programming 等(Badri et al., 2001;
Pillai et al., 2002; Degraeve et al., 2000; Gori, 1996)。
4. 經濟模型(economic models):internal rate of return (IRR), net present value (NPV), return of investment (ROI), cost-benefit analysis 等(Okpala, 1991)。
5. 決策分析(decision analysis):multi-attribute utility theory (MAUT), decision trees, risk analysis, analytic hierarchy process(AHP)等(Molenaar and Songer, 1998; Alidi, 1996;
Mohanty, 1992; Muralidhar et al., 1990)。
上述既有方案評選決策分析方法無法同時滿足「整修預算分配」之多元決策者、多重 目標、多重評估準則、多種整修方案等四項決策特性與需求。故本研究擬採用資料包絡分 析法及分析網路程序法。
資料包絡分析法(Data Envelopment Analysis)
資料包絡分析法(DEA)是一種衡量多個決策單位之相對生產效率的分析方法。其主 要概念主要是根據決策單位DMU 的投入量與產出量之相對關係,來衡量其績效。當一個 決策單位的投入少、產出多時,便是一個相對生產效率高的單位(Farell, 1957; Charnes et al., 1978; Banker et al., 1984)。
本研究認為DEA 適用於「多種整修方案實質效益」之評估。透過 DEA 來找出相對效 益較高的一組整修方案,將院區所提出的每個整修方案視為一個決策單位(DMU),建構 一個DEA 決策分析模型(定義整修方案之投入、產出項目,及執行步驟),便可在事前針 對所有院區的整修方案進行實質效益之分析,並根據整修方案之效率值高低進行排序,作 為方案評選與預算分配之依據。
分析網路程序法(Analytic Network Process)
ANP 擅長分析沒有明顯層級結構關係的、或評估準則項目間有複雜相互依存關係的 決策課題。此外,ANP 亦提供一個可以整合多元決策者不同評價系統的機制,讓決策者 透過討論而獲得對於評估準則項目間相對重要性之共識與權重評比。因此本研究認為ANP 適用於多元決策者、多重目標、多重評估準則下之整修方案評估與分析,若能提出一個 ANP 決策分析模型,納入「醫院整體發展目標」元素及「分院個體發展目標」元素;「分
院長評估準則」元素、「工務部門主管評估準則」元素、「建築專家評估準則」元素、「各 院區整修方案」元素,並確立彼此間之互相依存關係,便可以利用 ANP 之分析方法,求 出各個整修方案之權重數值,再根據權重數值高低進行排序,作為預算分配之依據(Saaty, 1996; Saaty and Takizawa, 1986)。
四、研究方法
本研究以台北某公立醫院為例。該醫院有十個分院、院區設施(六個院區為綜合醫院,
四個院區為專科醫院),分佈於台北市不同行政區,提供民眾便利的醫療服務。該醫院目 前由一位院長總管整個醫院,而由十位分院長分別負責十個分院之經營管理。其九十六年 度的整修總預算約為二億元;而十個分院總計提出了 55 個整修計畫方案。院長與十個分 院長必須決定二億元的整修預算如何分配?決定各個分院的哪些整修方案應獲得經費、優 先執行?該醫院中,A 院區、B 院區、以及 C 院區這三院區案件類型較接近,案子類型也 較豐富,故挑選此三院區為本研究實例操作對象。
表1. A、B、C 三院區整建方案一覽表 編號 院
區
病床數 醫院 類型
整建方案 預計
經費
PA1 醫療大樓十樓西病房浴廁整修 2,918,677
PA2 醫療大樓一、二樓外牆門窗汰換工程 9,143,896
PA3 醫療大樓頂樓防水工程 20,930,843
PA4 檢驗大樓二樓放腫科整修工程 9,000,000
PA5 病房及公共區牆面粉刷(油漆+工資) 1,140,000
PA6 南棟大樓外牆整修工程(含外牆) 13,800,000
PA7
A 811 床 綜合 醫院
醫療大樓一樓大門口迴車道牆面地坪整修 20,024,954
PB1 B 棟地下一樓健檢中心整修工程 9,000,000
PB2 A 棟一樓大廳、門診整修工程 33,170,000
PB3 A 棟二樓小兒科、家醫科、大廳門廳整修 13,600,000
PB4 A 棟三樓牙科整修工程 3,680,000
PB5 五樓洗腎中心擴床整修工程 18,300,000
PB6 地下室車道及標線指標整修工程 7,270,000
PB7 B 棟急診大樓 10 樓主治醫師集中辦公室整修工程 9,883,537
PB8 B 棟急診大樓電梯汰換工程 6,080,000
PB9 A 棟醫療大樓增設一座熱水鍋爐 1,558,725
PB10
B 495 床 綜合 醫院
A 棟醫療大樓資訊室空調系統整修工程 600,000
PC1 一樓高級健檢推動計畫 2,674,185
PC2 六樓骨科中心裝修工程 1,374,400
PC3 行政大樓5 樓宿舍增設衛浴設備工程 320,000
PC4 監視系統更新工程 960,000
PC5
C 566 床 綜合 醫院
急診室增設活動鉛版與蛇燈 255,000
五、DEA 方案效益評估模組 (一)定義整建方案的投入產出項目
本研究經由訪問該醫院總院長以及與各分院長、設施管理部門主任及建築專家討論 後,將整體發展目標訂為拓展醫療業務、提升醫院形象、推展醫療教研及訓練、維持醫院
正常運作。而整建方案主要投入資源為預計投入的經費,並擬訂出六個評估整建方案效益 的項目,分別為使用人數、提高公共安全、增加獲利、符合空間機能需求、維持設備運作、
提高環境品質六項。
表2. DEA 模組投入產出項目
Indexes 單位 資料來源
Inputs
整建方案之預計經費 元 設施管理部門主任 Outputs
整體發展目標
拓展醫療業務 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 提升醫院形象 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 推展醫療教研及訓練 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 維持醫院正常營運 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 整建成效
使用人數 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 提高公共安全性 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 增加獲利 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 符合空間機能需求 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 維持設備運作 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家 提高環境品質 score 各分院區院長、設施管理部門主任、建築專家
(二)整建方案評估項目評分
本研究擬定五份問卷分別給A、B、C 分院長、工務部門主任、建築專家填寫,依據
「某院區所提出的整建方案對於提升效益指標的貢獻程度為何?」,來給整建方案1~5 的 級分,1 分為貢獻程度低,5 分為貢獻程度高。其中建築專家與設施管理部門主任必須給 三間醫院全部的整建方案評分,而A、B、C 院區各分院長分別給自己醫院的整建方案評 分。
(三)運算評分結果
經DEA 軟體-EMS 運算後,本研究認為在考慮整合所有決策者之意見外,各分院長為 醫院的管理者,最後挑選具效益之整建方案應該以他們的意見為重,所以最後挑選出來的 方案應同時為整合三個決策者之意見與各院長認為具效益的整建方案。
在整合了各決策者之意見挑選出具效益整建方案後,進ㄧ步僅對各院長對自己院區案 子的評分作 EMS 運算,挑選出自己院區具效益之整建方案,最後本研究將均分法、DEA 運算、各院長的DEA 運算後挑選的方案詳見表 3。
六、ANP 方案評比模組
(一)界定決策者
此處的決策群體包含了此醫院的最高決策者:院長,以及三個分院區的分院長,本研 究為了讓此決策的考量更為完善,另外納入建築專家及此醫院的設施管理主管的意見。
表3. DEA 模組評估結果
編號 院
區 整建工程方案 預計經費 均分
法 原DEA 各院長 之DEA
最後挑選 之方案 PA1 醫療大樓十樓西病房浴廁整修 2,918,677 ●
PA2 醫療大樓一、二樓外牆門窗汰換工程 9,143,896 ● ● ●
PA3 醫療大樓頂樓防水工程 20,930,843
PA4 檢驗大樓二樓放腫科整修工程 9,000,000 ● ● ● ● PA5 病房及公共區牆面粉刷(油漆+工資) 1,140,000 ● ● ● PA6 南棟大樓外牆整修工程(含外牆) 13,800,000 ● ● ● ● PA7
A
醫療大樓一樓大門口迴車道牆面地坪整修 20,024,954
PB1 B 棟地下一樓健檢中心整修工程 9,000,000 ●
PB2 A 棟一樓大廳、門診整修工程 33,170,000
PB3 A 棟二樓小兒科、家醫科、大廳門廳整修 13,600,000
PB4 A 棟三樓牙科整修工程 3,680,000 ● ●
PB5 五樓洗腎中心擴床整修工程 18,300,000 ● PB6 地下室車道及標線指標整修工程 7,270,000 ●
PB7 B 棟急診大樓 10 樓主治醫師集中辦公室整
修工程 9,883,537 ●
PB8 B 棟急診大樓電梯汰換工程 6,080,000 ● ● ●
PB9 A 棟醫療大樓增設一座熱水鍋爐 1,558,725
PB10 B
A 棟醫療大樓資訊室空調系統整修工程 600,000 ● ● ●
PC1 一樓高級健檢推動計畫 2,674,185 ● ● ●
PC2 六樓骨科中心裝修工程 1,374,400 ● ● ●
PC3 行政大樓5 樓宿舍增設衛浴設備工程 320,000 ● ● ●
PC4 監視系統更新工程 960,000 ● ●
PC5 C
急診室增設活動鉛版與蛇燈 255,000 ● ● ●
(二)建立多院區醫院整建方案評選的決策層級架構
本研究建構了適用於此醫院整建方案評選之架構圖,層級一包含了院長為醫院的整體 發展擬定所訂定的四種整體發展目標以及四種不同的整建案件類型,層級二為 A、B、C 三個分院區的分院長,以及建築專家與此醫院內的設施管理主管五位參與決策的決策者,
層級三為評選建築整建方案時的五種評估準則類型,層級四為所有需要整修建的方案,即 為A、B、C 三個分院區內所提出的 22 個整建方案,詳圖 2。
(三)將整建方案評選架構中存在外部關係的元素進行配對比較
在確定整個建築整建方案評選之評估架構後,便要開始對所有的評估準則作配對比 較。配對比較尺度採用 Satty(1986)擬定的九等級比率尺度進行評估。而此處的配對比 較可分為三種:
1. 在不同的目標下不同整建類型的相對貢獻程度評估:此處的決策者為醫院的院長。院 長在某一整體發展目標下,為整建類型一一配對比較,比較其之間對於達成該發展目 標之貢獻程度。
2. 在某種整建類型下可達到不同目標的相對程度評估:此處的決策者亦為醫院的院長。
院長需針對在某種整建類型下,配對比較可達到不同發展目標的相對程度。
3. 在某個目標底下評估準則間的相對重要性評估:此處的決策者包含 A、B、C 三個院 區的分院長、建築專家、設施管理主任。此決策者需要在不同的發展目標下,將各評 估準則配對比較之間的相對重要性。
圖2 多院區醫療設施整建方案 ANP 評選架構圖 院長
B 分院長 建築專家 設施管理主任
整體發展目標
建築整建預算分配
A 分院長
提高公共安全 增加獲利 提高舒適度 符合機能需求 維持設備運作
提高公共安全 增加獲利 提高舒適度 符合機能需求 維持設備運作
C1提高公共安全 C2增加獲利 C3提高舒適度 C4符合機能需求 C5維持設備運作
提高公共安全 增加獲利 提高舒適度 符合機能需求 維持設備運作
院區A projects 院區B projects All projects All projects T2一般室內
空間整建 T1醫療用途
空間整建
T3建築 硬體整修
T4設備 維修 整建類型
表示準則之間具有內部的相互依存關係 表示層級之間具有外部的相互依存關係 C 分院長
提高公共安全 增加獲利 提高舒適度 符合機能需求 維持設備運作
院區C projects G1拓展
醫療業務
G2提昇醫院形 象及環境品質
G3推展醫療 教研及訓練
G4維持醫院
設施正常運作 層級一
層級二
層級三
層級四
表4. 不同的目標下不同整建類型的相對貢獻程度評估 目標一:拓展醫療業務
院長
醫療空間 一般空間 設備維修 硬體修繕 幾何平均 權數
醫療空間 1.000 7.000 5.000 1.000 2.432 0.518 一般空間 0.143 1.000 1.000 3.000 0.809 0.172 設備維修 0.200 1.000 1.000 3.000 0.880 0.187 硬體修繕 1.000 0.333 0.333 1.000 0.577 0.123
4.698 1.000
表5. 在整建類型下可達到不同目標的相對程度評估 整建方案類型:醫療用途空間整建
院長
目標一 目標二 目標三 目標四 幾何平均 權數
目標一 1.000 3.000 7.000 5.000 3.201 0.564 目標二 0.333 1.000 5.000 3.000 1.495 0.263 目標三 0.143 0.200 1.000 0.333 0.312 0.055 目標四 0.200 0.333 3.000 1.000 0.669 0.118
5.677 1.000
表6. 在目標底下評估準則間的相對重要性評估 目標二:提昇醫院形象及服務品質
A 分院長
公共安全 增加獲利 舒適度 機能需求 設備運作 幾何平均 權數
公共安全 1.000 7.000 5.000 1.000 0.333 1.634 0.245 增加獲利 0.143 1.000 0.333 0.200 0.200 0.286 0.043 舒適度 0.200 3.000 1.000 0.200 0.200 0.474 0.071 機能需求 1.000 5.000 5.000 1.000 1.000 1.904 0.286 設備運作 3.000 5.000 5.000 1.000 1.000 2.371 0.355
6.669 1.000
表7. A 分院長挑選準則(提高公共安全)比較其他準則對其影響力大小 公共安全 增加獲利 舒適度 機能需求 設備運作 幾何平均 權數 增加獲利 1.000 0.200 0.111 0.111 0.223 0.036 舒適度 5.000 1.000 0.200 0.200 0.669 0.107 機能需求 9.000 5.000 1.000 0.333 1.967 0.314 設備運作 9.000 5.000 3.000 1.000 3.409 0.543
6.268 1.000
(四)整建方案的評估準則間內部相互依存關係的配對比較
本研究所設定的五項評估準則間並非互相獨立,而是具有相互影響的特性。此處的操 作為逐一挑選其中一個評估準則成為基準,比較其他各準則對此準則的影響大小。在此每 一位決策者都需將各準則挑出成為基準的完整執行一次,最後再透過幾何平均數的計算得 到各項權數。
(五)一致性檢定
為 確 認 上 面 步 驟 中 配 對 比 較 的 結 果 具 有 足 夠 的 可 信 度 , 在 此 要 以 一 致 性 指 標
(Consistence Index,C.I.)及一致性比率(Consistency Ratio,C.R.)的計算,來進行一致 性檢定,增加配對比較結果的可信度,本研究的一致性= 0.0124 < 0.1 ,矩陣的一致性令 人滿意。
(六)超級矩陣的分析
在評估架構中層級一的部分,包含整體發展目標及整建類型兩類項目,此兩類項目間 存在著外部的相互依存關係,因此需要透過超級矩陣再經過此公式運算 lim k→∞ A2k+1,以 求得該項目最後的權重值。表8 為結合「整體發展目標」與「整建案類型」兩組群組的超 級矩陣,經過矩陣的自乘的 35 次方後,得到矩陣的極限值如表 9,而「整體發展目標」
與「整建案類型」的最後權重如表9 所示。
評估架構中層級三的部分為各項的「評估準則」,評估準則間存在著內部的相互依存 關係。表 10 為結合三個分院長、建築專家及設施管理主任分別對於「評估準則」內部交 互關係所給予權重值的超級矩陣。表 11 為此超級矩陣經過 21 次方的自乘後得到的極限 值,即為最後各決策者的各項評估準則的內部權重值。
表8. 超級矩陣 M 處理整體發展目標和整建類型的外部關係權重
整體發展目標 整建類型
超級矩陣
G1 G2 G3 G4 T1 T2 T3 T4
G1 0 0 0 0 0.564 0.366 0.387 0.401 G2 0 0 0 0 0.263 0.452 0.320 0.070 G3 0 0 0 0 0.055 0.058 0.050 0.176 G4 0 0 0 0 0.118 0.124 0.243 0.353 T1 0.518 0.368 0.125 0.394 0 0 0 0
T2 0.172 0.318 0.165 0.078 0 0 0 0 T3 0.187 0.242 0.217 0.134 0 0 0 0 T4 0.123 0.072 0.493 0.394 0 0 0 0
表9. 超級矩陣經過 35 次方自乘後的最後權重
整體發展目標 整建類型
超級矩陣
G1 G2 G3 G4 T1 T2 T3 T4
G1 0 0 0 0 0.4605 0.4605 0.4605 0.4605 G2 0 0 0 0 0.2743 0.2743 0.2743 0.2743 G3 0 0 0 0 0.0774 0.0774 0.0774 0.0774 G4 0 0 0 0 0.1878 0.1878 0.1878 0.1878 T1 0.4231 0.4231 0.4231 0.4231 0 0 0 0 T2 0.1939 0.1939 0.1939 0.1939 0 0 0 0 T3 0.1945 0.1945 0.1945 0.1945 0 0 0 0 T4 0.1885 0.1885 0.1885 0.1885 0 0 0 0
表10. 超級矩陣m處理各決策者的各項評估準則的內部關係權重
A 分院長 B 分院長 C 分院長 建築專家 設施管理主任
C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 0 0.133 0.283 0.219 0.308 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C2 0.036 0 0.073 0.086 0.105 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C3 0.107 0.052 0 0.129 0.118 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C4 0.314 0.230 0.322 0 0.469 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
A 分 院 長
C5 0.543 0.585 0.322 0.566 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0 0.641 0.654 0.568 0.617 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C2 0 0 0 0 0 0.058 0 0.059 0.063 0.109 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C3 0 0 0 0 0 0.058 0.043 0 0.104 0.073 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C4 0 0 0 0 0 0.274 0.074 0.176 0 0.201 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
B 分 院 長
C5 0 0 0 0 0 0.610 0.242 0.111 0.265 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.651 0.622 0.607 0.607 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.027 0 0.028 0.028 0.028 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.091 0.031 0 0.094 0.094 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.640 0.231 0.235 0 0.271 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C 分 院 長
C5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.242 0.087 0.115 0.271 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.096 0.100 0.125 0.375 0 0 0 0 0 C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.201 0 0.300 0.375 0.125 0 0 0 0 0 C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.078 0.249 0 0.375 0.375 0 0 0 0 0 C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.201 0.559 0.300 0 0.125 0 0 0 0 0
建 築 專 家
C5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.520 0.096 0.300 0.125 0 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.045 0.071 0.323 0.421 C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.237 0 0.311 0.187 0.282 C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.313 0.422 0 0.245 0.083 C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.137 0.206 0.410 0 0.214
設 施 主 任
C5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.313 0.327 0.208 0.245 0
表11. 超級矩陣經過21次方(m21)得到各決策者的各項評估準則的最後內部權重
A 分院長 B 分院長 C 分院長 建築專家 設施管理主任
C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 C1 0.205 0.205 0.205 0.205 0.205 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C2 0.075 0.075 0.075 0.075 0.075 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C3 0.102 0.102 0.102 0.102 0.102 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C4 0.275 0.275 0.275 0.275 0.275 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
A 分 院 長
C5 0.343 0.343 0.343 0.343 0.343 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0.379 0.379 0.379 0.379 0.379 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C2 0 0 0 0 0 0.070 0.070 0.070 0.070 0.070 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C3 0 0 0 0 0 0.066 0.066 0.066 0.066 0.066 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C4 0 0 0 0 0 0.182 0.182 0.182 0.182 0.182 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
B 分 院 長
C5 0 0 0 0 0 0.303 0.303 0.303 0.303 0.303 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.379 0.379 0.379 0.379 0.379 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.027 0.027 0.027 0.027 0.027 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.320 0.320 0.320 0.320 0.320 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C 分 院 長
C5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.191 0.191 0.191 0.191 0.191 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.143 0.143 0.143 0.143 0.143 0 0 0 0 0 C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.208 0.208 0.208 0.208 0.208 0 0 0 0 0 C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.223 0.223 0.223 0.223 0.223 0 0 0 0 0 C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.235 0.235 0.235 0.235 0.235 0 0 0 0 0
建 築 專 家
C5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.191 0.191 0.191 0.191 0.191 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.177 0.177 0.177 0.177 0.177 C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.204 0.204 0.204 0.204 0.204 C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.208 0.208 0.208 0.208 0.208 C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.197 0.197 0.197 0.197 0.197
設 施 主 任
C5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.214 0.214 0.214 0.214 0.214
(七)在各評估準則下為所有整建方案評分
決策者要先為所有案件依照評估準則的項目評分,在本研究中評分是以 1~5 分為範 圍,分數愈高者代表在該評估準則下的重要性愈高。
表12. DEA 模組評估結果
PA1 類型(一般)T 目標G 準則外部Cout 準則內部Cin 評分S T*G*Cou* Cin *S C1 0.1939 目標(一) 0.4605 0.123 0.2048 5 0.011246374 C2 0.1939 0.4605 0.065 0.0745 4 0.001729566 C3 0.1939 0.4605 0.081 0.1018 5 0.003681377 C4 0.1939 0.4605 0.403 0.2753 5 0.049532324 C5 0.1939 0.4605 0.328 0.3435 5 0.050301164 C1 0.1939 目標(二) 0.2743 0.245 0.2048 5 0.013343497 C2 0.1939 0.2743 0.043 0.0745 4 0.000681535 C3 0.1939 0.2743 0.071 0.1018 5 0.001922117 C4 0.1939 0.2743 0.286 0.2753 5 0.020938514 C5 0.1939 0.2743 0.355 0.3435 5 0.032428639 C1 0.1939 目標(三) 0.0774 0.099 0.2048 5 0.001521437 C2 0.1939 0.0774 0.041 0.0745 4 0.000183366 C3 0.1939 0.0774 0.078 0.1018 5 0.000595842 C4 0.1939 0.0774 0.411 0.2753 5 0.008490569 C5 0.1939 0.0774 0.371 0.3435 5 0.009562896 C1 0.1939 目標(四) 0.1878 0.231 0.2048 5 0.008613613 C2 0.1939 0.1878 0.035 0.0745 4 0.000379802 C3 0.1939 0.1878 0.063 0.1018 5 0.001167701 C4 0.1939 0.1878 0.383 0.2753 5 0.019197664 C5 0.1939 0.1878 0.288 0.3435 5 0.018012029 得分 0.253530024
(八)計算所有整建方案的總分及建立排序
最後將不同決策者的評分計算加總,一個方案將會有所屬院區的分院長、建築專家及 設施管理主任三位決策者給的分數,透過最後方案的總分得到排序。
表13. ANP 模組評估結果
分院長 建築專家 設施管理主任 總分 排序 PA1 0.253530024 0.128695265 0.128520547 0.510745836 8 PA2 0.238994934 0.133858391 0.132476164 0.505329489 9 PA3 0.252090707 0.146855232 0.163166880 0.562112819 6 PA4 0.536468981 0.313714774 0.351847962 1.202031717 1 PA5 0.220008242 0.093042108 0.084309004 0.397359354 16 PA6 0.225431670 0.138119135 0.149537047 0.513087852 7 PA7 0.209408134 0.106174253 0.173242615 0.488825002 10 PB1 0.196437208 0.313714774 0.346117338 0.856269320 4 PB2 0.094810990 0.143770491 0.157453794 0.396035275 17 PB3 0.094810990 0.143770491 0.145188204 0.383769685 20 PB4 0.191116197 0.313714774 0.329204924 0.834035895 5 PB5 0.212203579 0.337578403 0.409538189 0.959320171 3 PB6 0.143993167 0.079044028 0.167066455 0.390103650 18 PB7 0.051832950 0.071310868 0.064837361 0.187981179 22 PB8 0.141222890 0.124317350 0.148458880 0.413999120 14 PB9 0.168055876 0.108147495 0.167536475 0.443739846 13 PB10 0.110415233 0.138788523 0.131356650 0.380560406 21 PC1 0.351392393 0.337578403 0.288427111 0.977397907 2 PC2 0.161643147 0.144215371 0.092464349 0.398322867 15 PC3 0.176466259 0.125111178 0.083083080 0.384660517 19 PC4 0.232113873 0.093676322 0.139846100 0.465636295 12 PC5 0.262239945 0.081327976 0.130543861 0.474111782 11
表14. 預算分配決策支援系統評估結果 方
案 工程名稱 預計經費 整建類型 原始
決策
DEA 決策 ANP
決策 PA1 醫療大樓十樓西病房浴廁整修 2,918,677 一般室內空間 ● ● PA2 醫療大樓一、二樓外牆門窗汰換工程 9,143,896 設備整修 ●
PA3 醫療大樓頂樓防水工程 20,930,843 建築硬體修繕
PA4 檢驗大樓二樓放腫科整修工程 9,000,000 醫療用途空間 ● ● ● PA5 病房及公共區牆面粉刷 1,140,000 一般室內空間 ●
PA6 南棟大樓外牆整修工程 13,800,000 建築硬體修繕 ● ● PA7
醫療大樓一樓大門口迴車道牆面地坪
整修 20,024,954 一般室內空間
2600 萬
3200 萬
1200 萬 PB1 B 棟地下一樓健檢中心整修工程 9,000,000 醫療用途空間 ● ● PB2 A 棟一樓大廳、門診整修工程 33,170,000 一般室內空間
PB3
A 棟二樓小兒科、家醫科、大廳門廳
整修 13,600,000 一般室內空間
PB4 A 棟三樓牙科整修工程 3,680,000 醫療用途空間 ● ● PB5 五樓洗腎中心擴床整修工程 18,300,000 醫療用途空間 ● ● PB6 地下室車道及標線指標整修工程 7,270,000 建築硬體修繕 ●
PB7 B 棟大樓十樓主治醫師辦公室整修工
程 9,883,537 一般室內空間
PB8 B 棟急診大樓電梯汰換工程 6,080,000 設備整修 ●
PB9 A 棟醫療大樓增設一座熱水鍋爐 1,558,725 設備整修 ● PB1
0
A 棟醫療大樓資訊室空調系統整修工
程 600,000 設備整修 ●
2000 萬
2400 萬
3200 萬 PC1 一樓高級健檢推動計畫 2,674,185 醫療用途空間 ● ● ● PC2 六樓骨科中心裝修工程 1,374,400 建築硬體修繕 ● ● ● PC3 行政大樓5 樓宿舍增設衛浴設備工程 320,000 設備整修 ●
PC4 監視系統更換工程 960,000 設備整修 ● ● PC5 急診室增設活動鉛板及蛇燈 255,000 設備整修 ● ● 400 萬 550 萬 530 萬
七、結論
本研究主要針對多院區醫院評選整建方案為探討之課題,透過分析網路程序法(ANP)
以及包絡分析法(DEA)建立「多院區醫療設施整建方案之評選」之整修預算分配決策支 援系統,整體研究結果整理如下:
本研究透過對於多院區醫療設施評選整建方案現有模式的檢討,進而提出一個要能「整 體性地評估各分院整修方案所能產生的實質效益」、「兼顧整體與個體之發展目標」、「整合 多元決策者之評價系統」的評選模式。透過對既有方案評選方法的文獻回顧,分析比較各 方法的特性,並對照多院區醫療設施在評選整建方案時的決策需求,最後挑選出最適用於 解決多院區醫院評選整建方案的問題。
本研究以台北某公立醫院為示範案例,實際操作解說預算分配決策支援系統每一個步 驟的操作方法,並對操作結果進行討論。透過此決預算分配決策支援系統的結果,得知此 預算分配決策支援系統不但可以表示各整建方案的重要程度與潛力,還可整合多人之意 見,並將醫院整體發展納入考量,以輔助能決策者更客觀、全面性的來評選整建方案。
參考文獻
1. Alidi, A.S. (1996). Use of the analytic hierarchy process to measure the initial viability of industrial projects. International Journal of Project Management, 14(4), 205-208.
2. Banker, R.D., Charnes, A. and Cooper, W.W. (1984). Some Models for Estimating Technical and Scale Inefficiencies in Data Envelopment Analysis, Management Science, 30, 1078-1092.
3. Badri, M.A., Davis, D., and David, D. (2001). A comprehensive 0-1 goal programming model for project selection. International Journal of Project Management, 19, 243-252.
4. Buss, MDJ. (1983). How to rank computer projects, Harvard Business Review, 61(1), pp.18-25.
5. Charnes, A., Cooper, W.W. and Rhodes, E. (1978). Measuring the Efficiency of Decision Making Units, European Journal of Operational Research, 2(6), 429-444.
6. Degraeve, Z., Labro, E., and Roodhooft, F. (2000). An evaluation of vendor selection models from a total cost of ownership perspective. European Journal of Operational Research, 125, 34-58.
7. Farell, M.J. (1957). The Measurement of Productive Efficiency, Journal of Royal Statistical Society,” 120, 253-581.
8. Gori, E. (1996). Portfolio selection of capital investment projects in the Durban Metropolitan Region. Construction Management and Economics, 14, 451-456.
9. Henriksen, A.D., Traynor, A.J. (1999). A Practical R&D Project-Selection Scoring Tool, IEEE Transactions on Engineering Management, 46(2).
10. Lucas, H.C., Moor, J.R. (1976). A multiple-criterion scoring approach to information system project selection, INFOR, 14(1).
11. Molenaar, K.R., and Songer, A.D. (1998). Model for public sector design-built project selection. Journal of Construction Engineering and Management, 124(6), 467-479.
12. Muralidhar, K., Santhnanm, R., & Wilson, R.L. (1990). Using the analytic hierarchy process for information system project selection, Information and Management, 18(1), pp.87-95.
13. Odusote, O.O., Fellows, R.F. (1992). An examination of the importance of resource
considerations when contractors make project selection decisions. Construction Management and Economics, 10, 137-151.
14. Okpala, D.C. (1991). Evaluation and selection of construction projects in Nigeria.
Construction Management and Economics, 9, 51-61.
15. Pillai, A.S., Joshi, A., and Rao, K.S. (2002). Performance measurement of R&D projects in a multi-project, concurrent engineering environment. International Journal of Project
Management, 20, 165-177.
16. Saaty, T.L., (1980). The Analytic Hierarchy Process, New York: McGraw-Hill.
17. Saaty, T.L., (1996). The Analytic Network Process, REW Publications.
18. Saaty, T.L., Takizawa, M. (1986). Dependence and independence: From linear hierarchies to nonlinear networks, European Journal of Operational Research, 26 P.229-237
19. Shroff, H.F.E., Gulledgt, T.R., Haynes, K.E., O’neill, M.K. (1998). Setting Efficiency of Long-term Health Care Facilities, Socio-Economic Planning Science, 32(1), 25-43.
20. Sohn, S.Y., and Moon, T.H. (2004). Decision Tree based on data envelopment analysis for effective technology commercialization, Expert Systems with Application, 26(2), 279-284.
21. Sowlati, T., Paradi, J.C., and Suld, C. (2005). Information systems project prioritization using data envelopment analysis, Mathematical and computer modeling, 41(11-12), 1279-1298.
22. Takamura, Y. and Tone, K. (2003). A comparative site evaluation study for relocating Japanese government agencies out of Tokyo, Socio-Economic Planning Science, 37(2), 85-102.
23. Thanassoulis, E. (2001). Introduction to the theory and application of data envelopment analysis. Kluwer Academic Publishers, Norwell, MA, USA.
計畫結果自評
本研究如期完成原計畫擬定之研究工作,研究成果與原計劃大致相符,並能達成當初 設定之預期目標。本研究應用資料包絡分析(DEA)及分析網路程序(ANP)之決策分析 方法,建構一個「整修預算分配決策支援系統」,輔助多院區醫療機構的主要決策者(院長、
各分院長、工務部門主管)找到年度整修預算分配與方案評選之最佳決策。此決策支援系 統之理論與方法不僅適用於多院區醫療機構之整建預算分配,亦可被應用於其他擁有多個 建築設施的企業或公部門組織機構。
此外,「多院區醫療機構最佳整修預算分配」有別於一般「方案評選(project selection)」
問題。它必須整體性地評估各分院整修方案所能產生的實質效益,兼顧整修方案對於醫院 整體、及分院個體的發展目標之貢獻,及整合多元決策者(院長、分院長、工務部門主管、
建築專家)的不同評價系統與專業意見,才能有效地分配有限的整修預算,評選出能產生 最大整體效益的一組優先執行整修方案。而本研究將「資料包絡分析法(DEA)」及「分析 網路程序法(ANP)」應用於方案評選與預算分配之課題,亦是首見及創新的方法。因此,
本研究計畫於未來一年內,將本研究成果內容,整理成精簡的學術論文,投稿之營建管理
(如Construction Management and Economics,EI 或 Journal of Management in Engineering,
SCI)、或設施管理(如 Facilities 或 Journal of Facilities Management)等相關領域之學術期 刊。