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2021-03-06 14:55:29

博弈论如何降低一线医护人员的个人防护装备成本

伦敦金斯顿大学的研究人员已使用一种称为博弈论的数学模型来探索如何缓解在大流行高峰期间为医护人员确保足够水平的重要个人防护设备(PPE)所面临的挑战。

保护一线员工和关键工人免受的感染在2020年初在全球引起了对PPE的非同寻常的需求,由于各国相互竞争以获取大量的外科口罩,护目镜,面罩,防​​护服和手套,导致价格上涨。11月,国家审计署(National Audit Office)的一份报告显示,英国政府在2020年2月至2020年7月期间花费了近125亿英镑购买了320亿件个人防护设备,而购买了13亿件物品的成本仅为2890万英镑。一年前同期。

卡塔尔金斯敦大学和哈马德·本·哈利法大学的研究人员在开放存取科学期刊PLOS ONE上发表的一项新研究中,使用博弈论(即有关个人或群体如何互动和做出决策的数学研究)来建模节省成本的影响,以进行早期库存以及可能具有更高的存储能力,以及如何将模型应用于围绕未来大流行病防范做出决策。

金斯敦大学的Luluwah Al-Fagih博士与科学,工程和计算学院的同事Jean-Christophe Nebel教授共同领导的团队使用了最初由前金斯顿大学博士开发的“集中式/分散式”博弈论方法。该论文的合著者,学生Matthias Pilz博士。他们的目的是与流行病学博士一起研究是否可以将其用于在大流行高峰期帮助卫生服务有效地管理个人防护装备的供应。哈马德·本·哈利法大学的学生Khaled Abedrabboh。

Al-Fagih博士说:“博弈论已在从能源到经济学和网络安全的广泛领域中使用,但这项工作确实证明了其在医疗物资管理中的潜力。”哈马德·本·哈利法大学科学与工程系教授说。“我们知道在英国的第一批浪潮中确实存在PPE短缺,这导致了巨大的供应链问题,并希望了解这种方法是否可以提供解决方案,不仅可以解决短缺问题,而且可以更好地管理以具有成本效益的方式库存。”

团队建立了一个模型,其中中央门户根据市场价格和英国国家卫生服务(NHS)信托在区域范围内提交的订单来设置PPE的成本,以优化其存储计划和功能降低成本。流行的第一波期间,PPE的消耗量是使用NHS英格兰七个地区被占用的医院病床上可公开获得的NHS数据估算得出的。

在这项研究中,研究人员根据五个不同的开始日期(可能在一月到三月之间开始存储)模拟了各种情况。其中包括:当英国首例病例被确认时,欧盟向英国提出批量购买计划时以及当被宣布为全球大流行病时,各种存储容量的增加比原始的高出20倍。估计的基本水平。

结果表明,将早期库存与大量增加存储容量相结合,可以节省大量成本,并且该模型在2月7日(世界卫生组织警告PPE短缺)的那一天就可以节省38%的费用。 -并将存储容量增加了十倍。但是,如果不增加地区NHS信托的存储容量,则早期库存对成本的影响可忽略不计。研究小组发现,在每个模拟的开始存放日期的时间,都需要将PPE的存储容量增加15倍,才能大大降低高峰需求并有效地减少NHS的压力。

“我们曾期望这些数据能够向我们展示早期库存如何缓解一些压力,但是一个特别有趣的发现是,存储容量在使信托机构能够以一种能够真正帮助降低国家成本的方式来管理其需求方面发挥着至关重要的作用。采购防护设备”,Al-Fagih博士说。“可能是在地区性NHS站点的存储空间有限时投资临时存储设施可能在大流行高峰期间具有成本效益。”

在探索如何在大流行初期更节省成本的同时,研究小组还研究了如何使用该模型来计划未来大流行的高峰,以防止再次出现相同的问题。

内贝尔教授说,这包括围绕第二波高峰期(从2020年10月到2021年2月)的几种情景进行建模,这演示了如果第三波再次对PPE供应施加压力,该模型可以如何用于节省成本。

他说:“我们的模型提供了一种提供最佳订购额外供应系统的方法,该系统可以通过合作方式管理需求,从而大幅降低成本。” “尽管到目前为止,在第二波中我们还没有看到英国个人防护装备短缺的报道,但如果第三波导致库存增加,我们相信这种博弈论方法可以用于管理供应和降低成本。

“如果延迟第三个高峰期并提供足够的存储容量,则有可能节省25%至45%的成本。”