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基于工業工程的醫療健康服務系統化管理 版權信息
- ISBN：9787030679697
- 條形碼：9787030679697 ; 978-7-03-067969-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
基于工業工程的醫療健康服務系統化管理 內容簡介
本書圍繞結構-過程-結果三個維度，系統性地介紹基于工業工程的醫療衛生服務系統系統化管理理論方法。全書分為四個部分16章，個部分工業工程和醫療衛生服務管理基礎，第二個部分面向醫療衛生系統結構的系統化管理方法，第三部分介紹面向醫療衛生服務過程的系統化管理方法，第四部分介紹面向醫療衛生服務結果的系統化管理方法。全書貫穿工業工程的的系統觀，側重從定量的角度，給出醫療健康服務系統管理問題的模型、算法及其案例（算例），為現代醫療健康服務系統及醫院科學化管理實踐提供理論指導。
基于工業工程的醫療健康服務系統化管理 目錄
目錄
序一
序二
前言
**篇 基礎篇
第1章 工業工程概述 3
1.1 工業工程概念 3
1.2 工業工程的特征 6
1.2.1 工業工程的普適性 6
1.2.2 以正確的方法做事 6
1.2.3 工業工程的系統化集成觀 6
1.2.4 以人為本的理念 7
1.2.5 持續改善和創新 7
1.2.6 自然科學與社會科學及技術與管理的交叉性 8
1.3 工業工程的發展歷史 8
1.3.1 萌芽期 8
1.3.2 科學管理期 9
1.3.3 運籌優化期 10
1.3.4 工業與系統工程期 11
1.3.5 新時期工業工程 12
1.4 工業工程學科體系 17
1.5 工業工程與醫療健康服務的歷史淵源 18
參考文獻 20
第2章 醫療健康服務與系統化管理 21
2.1 醫療健康服務 21
2.1.1 醫療健康服務定義 21
2.1.2 醫療健康服務等級 22
2.1.3 醫療健康服務支出與國民經濟 23
2.1.4 醫療健康服務的結果 26
2.2 醫療健康服務系統 27
2.3 醫療健康服務面臨的挑戰 29
2.3.1 人口老齡化 29
2.3.2 醫療衛生支出壓力 30
2.3.3 醫療服務可及性與便捷性 30
2.3.4 個性化醫療 31
2.3.5 以人為中心 32
2.3.6 醫療公平性 33
2.3.7 適應互聯網環境 34
2.4 基于工業工程的醫療健康服務系統化管理的必要性 36
參考文獻 36
第3章 基于工業工程的醫療健康服務系統化管理框架 38
3.1 醫療服務質量 38
3.2 基于結構-過程-結果的醫療服務系統質量模型 39
3.2.1 結構-過程-結果三個維度定義 39
3.2.2 結構-過程-結果三個維度測度 40
3.3 基于結構-輸入-過程-結果四維度的醫療健康服務系統化管理框架 43
3.3.1 醫療健康服務系統化管理的必要性 43
3.3.2 醫療健康服務系統化管理四維度模型 47
3.3.3 本書框架 49
參考文獻 51
第二篇 結構管理篇
第4章 基于分級診療的醫療資源優化配置 55
4.1 針對門診患者的醫保報銷比例差異化設計 55
4.1.1 醫保補貼差異化設計方法簡介 58
4.1.2 案例分析 66
4.2 針對住院患者的兩階段轉診合作醫聯體利益匹配性研究 77
4.2.1 兩階段轉診合作排隊網絡模型 78
4.2.2 采用正則化分解算法求解系統穩態概率 80
4.2.3 系統性能指標分析與優化問題構建 85
4.2.4 基于簡化模型的系統特性探討 86
4.2.5 案例分析 89
參考文獻 100
附錄1 醫院選擇行為問卷 101
附錄2 關于在上海案例研究中假設的患者群體的附加信息 103
附錄3 定理4.1證明 104
附錄4 命題4.1證明 104
附錄5 命題4.2證明 105
第5章 醫療信息共享 107
5.1 醫療信息共享現狀分析 107
5.2 醫療信息共享影響因素分析 108
5.2.1 信息共享影響因素研究綜述 108
5.2.2 假設模型構建 109
5.2.3 模型驗證分析 113
5.3 醫療信息共享演化博弈分析 120
5.3.1 信息共享演化分析研究綜述 120
5.3.2 問題描述與模型假設 121
5.3.3 演化博弈模型 123
5.3.4 演化結果分析 127
5.3.5 演化結果總結與討論 130
5.4 醫療信息共享激勵機制設計 131
5.4.1 信息共享激勵機制研究綜述 131
5.4.2 模型構建 132
5.4.3 兩種條件下的激勵模型 135
5.4.4 數值分析 140
5.5 基于多維數據的醫療處方共享 143
5.5.1 醫療處方共享研究綜述 143
5.5.2 面向治療信息共享的多維數據模型建模 144
5.5.3 門診治療處方二維排優方法 151
5.5.4 住院治療處方多維排優方法 156
5.6 基于深度學習的疾病早期診斷 160
5.6.1 孤獨癥診斷研究綜述 161
5.6.2 孤獨癥嚴重程度預測的數據選擇與噪聲檢測 162
5.6.3 基于棧式稀疏自編碼器的孤獨癥嚴重程度預測 171
5.6.4 孤獨癥嚴重程度預測的討論與分析 178
參考文獻 183
第6章 醫院門診布局優化 187
6.1 門診大樓優化布局要求 187
6.1.1 門診大樓布局的重要性 187
6.1.2 現代門診大樓的布局要求 188
6.2 醫院布局規劃方法 193
6.2.1 系統布局規劃 194
6.2.2 仿真建模 196
6.2.3 數學建模 197
6.2.4 多準則決策分析 201
6.2.5 精益生產 203
6.3 科室布局優化實例 206
6.3.1 某醫院概況 206
6.3.2 某醫院現有科室布局及就診患者人流強度現狀 206
6.3.3 某醫院科室布局優化 210
6.4 電梯配置優化實例 218
6.4.1 某醫院豎向電梯分布現狀 218
6.4.2 豎向電梯配置優化建議 219
6.4.3 自動扶梯配置優化建議 221
參考文獻 223
第7章 多類資源的協同配置方法 226
7.1 多類資源協同配置與多類患者調度聯合優化模型 226
7.1.1 問題描述與模型建立 226
7.1.2 狀態價值函數性質 229
7.2 單類患者系統的性質分析及求解算法 229
7.2.1 單類患者系統的*優調度策略分析 230
7.2.2 單類患者系統的資源優化配置 233
7.3 多類患者系統的問題求解 235
7.3.1 考慮患者調度的兩階段混合整數隨機規劃資源配置模型 236
7.3.2 基于兩階段混合整數隨機規劃的患者調度模型 238
7.3.3 資源配置模型求解算法 239
7.3.4 患者調度模型求解算法 244
7.4 數值實驗 248
7.4.1 數據設置 248
7.4.2 單類患者系統數值實驗 250
7.4.3 多類患者系統數值實驗 253
7.4.4 多類患者系統中SAA算法與單類近似算法的比較 256
參考文獻 260
附錄 引理7.1證明 260
第8章 兼顧公平性和經濟效益的床位優化分配方法 264
8.1 常用的床位分配方法 264
8.1.1 基于歷史數據的統計方法 265
8.1.2 基于數學優化的模型法 265
8.2 醫療服務公平性內涵 267
8.3 兼顧公平性和經濟效益的優化建模與求解 269
8.3.1 公平性和經濟效益指標 269
8.3.2 單目標優化模型 270
8.3.3 多目標優化模型 276
參考文獻 282
第三篇 輸入管理篇
第9章 門診預約優化調度 287
9.1 門診預約調度的現狀 287
9.1.1 門診預約患者和非預約患者在候診中的滿意度現狀 287
9.1.2 門診預約規則和患者調度規則現狀 287
9.2 基于前景理論的預約和實時調度聯合優化 288
9.2.1 基于前景理論的患者滿意度建模 288
9.2.2 包含預約患者和非預約患者的門診預約調度建模 289
9.2.3 預約和實時調度聯合優化仿真算法設計 291
9.2.4 數值實驗結果和分析 292
參考文獻 297
附錄1 門診患者等待時間敏感性問卷 298
附錄2 推論證明 298
第10章 入院患者預約優化調度 299
10.1 入院患者調度問題的特點及現狀 299
10.1.1 患者入院現狀調研及分析 300
10.1.2 患者入院調度研究的現狀及不足 301
10.2 基于時間窗預約的患者入院調度模型 306
10.2.1 模型構建 307
10.2.2 模型特點 311
10.3 時間窗預約策略研究 312
10.3.1 靜態時間窗預約策略 313
10.3.2 閾值策略 315
10.3.3 機會約束策略 316
參考文獻 320
附錄1 推論10.1證明 325
附錄2 推論10.2證明 325
附錄3 定理10.1證明 326
附錄4 定理10.2證明 326
第11章 急診患者需求預測 327
11.1 預測理論及方法 328
11.1.1 單算法預測 328
11.1.2 集成預測 329
11.1.3 誤差指標 330
11.2 實例分析 330
11.2.1 數據來源 330
11.2.2 數據預處理及特征工程 331
11.3 實驗設計 333
11.3.1 單一算法預測結果對比與分析 333
11.3.2 集成算法預測結果對比與分析 337
參考文獻 342
第四篇 過程管理篇
第12章 急診分級診療管理 347
12.1 問題描述與建模求解 348
12.1.1 問題描述 348
12.1.2 重調度問題數學規劃模型 349
12.2 動態調度問題求解算法 350
12.2.1 解的表示方式 351
12.2.2 初始解 352
12.2.3 鄰域結構與算法流程 352
12.2.4 完全重調度算法 352
12.2.5 部分重調度算法 353
12.3 數值實驗 353
12.3.1 參數設置 354
12.3.2 算法性能分析 355
12.3.3 基礎算例分析 356
12.3.4 敏感度分析 357
參考文獻 359
第13章 日間手術室優化調度 360
13.1 日間手術簡介 360
13.2 日間手術流程及特點 362
13.2.1 精益日間手術流程 362
13.2.2 現行排程方法及問題 365
13.3 日間手術排程問題建模 366
13.3.1 常用排程方法 366
13.3.2 確定性時間排程 368
13.3.3 不確定性時間排程 377
13.4 日間手術排程示例分析 383
13.4.1 數據準備與現狀測算 383
13.4.2 確定性排程 385
13.4.3 不確定性排程 392
13.4.4 分類排程 400
參考文獻 402
第14章 關鍵資源優化調度 405
14.1 折扣成本下*優顧客調度策略 407
14.2 平均成本下*優顧客調度策略 409
14.2.1 有限需求情況 409
14.2.2 無限需求情況 410
14.2.3 *優控制策略的計算 410
14.3 預留能力優化 411
第15章 臨床路徑工作流建模與變異處理管理 412
15.1 流程路徑簡介 412
15.1.1 臨床路徑的內涵和主要特征 413
15.1.2 臨床路徑實施現狀及存在的問題 414<
序一
序二
前言
**篇 基礎篇
第1章 工業工程概述 3
1.1 工業工程概念 3
1.2 工業工程的特征 6
1.2.1 工業工程的普適性 6
1.2.2 以正確的方法做事 6
1.2.3 工業工程的系統化集成觀 6
1.2.4 以人為本的理念 7
1.2.5 持續改善和創新 7
1.2.6 自然科學與社會科學及技術與管理的交叉性 8
1.3 工業工程的發展歷史 8
1.3.1 萌芽期 8
1.3.2 科學管理期 9
1.3.3 運籌優化期 10
1.3.4 工業與系統工程期 11
1.3.5 新時期工業工程 12
1.4 工業工程學科體系 17
1.5 工業工程與醫療健康服務的歷史淵源 18
參考文獻 20
第2章 醫療健康服務與系統化管理 21
2.1 醫療健康服務 21
2.1.1 醫療健康服務定義 21
2.1.2 醫療健康服務等級 22
2.1.3 醫療健康服務支出與國民經濟 23
2.1.4 醫療健康服務的結果 26
2.2 醫療健康服務系統 27
2.3 醫療健康服務面臨的挑戰 29
2.3.1 人口老齡化 29
2.3.2 醫療衛生支出壓力 30
2.3.3 醫療服務可及性與便捷性 30
2.3.4 個性化醫療 31
2.3.5 以人為中心 32
2.3.6 醫療公平性 33
2.3.7 適應互聯網環境 34
2.4 基于工業工程的醫療健康服務系統化管理的必要性 36
參考文獻 36
第3章 基于工業工程的醫療健康服務系統化管理框架 38
3.1 醫療服務質量 38
3.2 基于結構-過程-結果的醫療服務系統質量模型 39
3.2.1 結構-過程-結果三個維度定義 39
3.2.2 結構-過程-結果三個維度測度 40
3.3 基于結構-輸入-過程-結果四維度的醫療健康服務系統化管理框架 43
3.3.1 醫療健康服務系統化管理的必要性 43
3.3.2 醫療健康服務系統化管理四維度模型 47
3.3.3 本書框架 49
參考文獻 51
第二篇 結構管理篇
第4章 基于分級診療的醫療資源優化配置 55
4.1 針對門診患者的醫保報銷比例差異化設計 55
4.1.1 醫保補貼差異化設計方法簡介 58
4.1.2 案例分析 66
4.2 針對住院患者的兩階段轉診合作醫聯體利益匹配性研究 77
4.2.1 兩階段轉診合作排隊網絡模型 78
4.2.2 采用正則化分解算法求解系統穩態概率 80
4.2.3 系統性能指標分析與優化問題構建 85
4.2.4 基于簡化模型的系統特性探討 86
4.2.5 案例分析 89
參考文獻 100
附錄1 醫院選擇行為問卷 101
附錄2 關于在上海案例研究中假設的患者群體的附加信息 103
附錄3 定理4.1證明 104
附錄4 命題4.1證明 104
附錄5 命題4.2證明 105
第5章 醫療信息共享 107
5.1 醫療信息共享現狀分析 107
5.2 醫療信息共享影響因素分析 108
5.2.1 信息共享影響因素研究綜述 108
5.2.2 假設模型構建 109
5.2.3 模型驗證分析 113
5.3 醫療信息共享演化博弈分析 120
5.3.1 信息共享演化分析研究綜述 120
5.3.2 問題描述與模型假設 121
5.3.3 演化博弈模型 123
5.3.4 演化結果分析 127
5.3.5 演化結果總結與討論 130
5.4 醫療信息共享激勵機制設計 131
5.4.1 信息共享激勵機制研究綜述 131
5.4.2 模型構建 132
5.4.3 兩種條件下的激勵模型 135
5.4.4 數值分析 140
5.5 基于多維數據的醫療處方共享 143
5.5.1 醫療處方共享研究綜述 143
5.5.2 面向治療信息共享的多維數據模型建模 144
5.5.3 門診治療處方二維排優方法 151
5.5.4 住院治療處方多維排優方法 156
5.6 基于深度學習的疾病早期診斷 160
5.6.1 孤獨癥診斷研究綜述 161
5.6.2 孤獨癥嚴重程度預測的數據選擇與噪聲檢測 162
5.6.3 基于棧式稀疏自編碼器的孤獨癥嚴重程度預測 171
5.6.4 孤獨癥嚴重程度預測的討論與分析 178
參考文獻 183
第6章 醫院門診布局優化 187
6.1 門診大樓優化布局要求 187
6.1.1 門診大樓布局的重要性 187
6.1.2 現代門診大樓的布局要求 188
6.2 醫院布局規劃方法 193
6.2.1 系統布局規劃 194
6.2.2 仿真建模 196
6.2.3 數學建模 197
6.2.4 多準則決策分析 201
6.2.5 精益生產 203
6.3 科室布局優化實例 206
6.3.1 某醫院概況 206
6.3.2 某醫院現有科室布局及就診患者人流強度現狀 206
6.3.3 某醫院科室布局優化 210
6.4 電梯配置優化實例 218
6.4.1 某醫院豎向電梯分布現狀 218
6.4.2 豎向電梯配置優化建議 219
6.4.3 自動扶梯配置優化建議 221
參考文獻 223
第7章 多類資源的協同配置方法 226
7.1 多類資源協同配置與多類患者調度聯合優化模型 226
7.1.1 問題描述與模型建立 226
7.1.2 狀態價值函數性質 229
7.2 單類患者系統的性質分析及求解算法 229
7.2.1 單類患者系統的*優調度策略分析 230
7.2.2 單類患者系統的資源優化配置 233
7.3 多類患者系統的問題求解 235
7.3.1 考慮患者調度的兩階段混合整數隨機規劃資源配置模型 236
7.3.2 基于兩階段混合整數隨機規劃的患者調度模型 238
7.3.3 資源配置模型求解算法 239
7.3.4 患者調度模型求解算法 244
7.4 數值實驗 248
7.4.1 數據設置 248
7.4.2 單類患者系統數值實驗 250
7.4.3 多類患者系統數值實驗 253
7.4.4 多類患者系統中SAA算法與單類近似算法的比較 256
參考文獻 260
附錄 引理7.1證明 260
第8章 兼顧公平性和經濟效益的床位優化分配方法 264
8.1 常用的床位分配方法 264
8.1.1 基于歷史數據的統計方法 265
8.1.2 基于數學優化的模型法 265
8.2 醫療服務公平性內涵 267
8.3 兼顧公平性和經濟效益的優化建模與求解 269
8.3.1 公平性和經濟效益指標 269
8.3.2 單目標優化模型 270
8.3.3 多目標優化模型 276
參考文獻 282
第三篇 輸入管理篇
第9章 門診預約優化調度 287
9.1 門診預約調度的現狀 287
9.1.1 門診預約患者和非預約患者在候診中的滿意度現狀 287
9.1.2 門診預約規則和患者調度規則現狀 287
9.2 基于前景理論的預約和實時調度聯合優化 288
9.2.1 基于前景理論的患者滿意度建模 288
9.2.2 包含預約患者和非預約患者的門診預約調度建模 289
9.2.3 預約和實時調度聯合優化仿真算法設計 291
9.2.4 數值實驗結果和分析 292
參考文獻 297
附錄1 門診患者等待時間敏感性問卷 298
附錄2 推論證明 298
第10章 入院患者預約優化調度 299
10.1 入院患者調度問題的特點及現狀 299
10.1.1 患者入院現狀調研及分析 300
10.1.2 患者入院調度研究的現狀及不足 301
10.2 基于時間窗預約的患者入院調度模型 306
10.2.1 模型構建 307
10.2.2 模型特點 311
10.3 時間窗預約策略研究 312
10.3.1 靜態時間窗預約策略 313
10.3.2 閾值策略 315
10.3.3 機會約束策略 316
參考文獻 320
附錄1 推論10.1證明 325
附錄2 推論10.2證明 325
附錄3 定理10.1證明 326
附錄4 定理10.2證明 326
第11章 急診患者需求預測 327
11.1 預測理論及方法 328
11.1.1 單算法預測 328
11.1.2 集成預測 329
11.1.3 誤差指標 330
11.2 實例分析 330
11.2.1 數據來源 330
11.2.2 數據預處理及特征工程 331
11.3 實驗設計 333
11.3.1 單一算法預測結果對比與分析 333
11.3.2 集成算法預測結果對比與分析 337
參考文獻 342
第四篇 過程管理篇
第12章 急診分級診療管理 347
12.1 問題描述與建模求解 348
12.1.1 問題描述 348
12.1.2 重調度問題數學規劃模型 349
12.2 動態調度問題求解算法 350
12.2.1 解的表示方式 351
12.2.2 初始解 352
12.2.3 鄰域結構與算法流程 352
12.2.4 完全重調度算法 352
12.2.5 部分重調度算法 353
12.3 數值實驗 353
12.3.1 參數設置 354
12.3.2 算法性能分析 355
12.3.3 基礎算例分析 356
12.3.4 敏感度分析 357
參考文獻 359
第13章 日間手術室優化調度 360
13.1 日間手術簡介 360
13.2 日間手術流程及特點 362
13.2.1 精益日間手術流程 362
13.2.2 現行排程方法及問題 365
13.3 日間手術排程問題建模 366
13.3.1 常用排程方法 366
13.3.2 確定性時間排程 368
13.3.3 不確定性時間排程 377
13.4 日間手術排程示例分析 383
13.4.1 數據準備與現狀測算 383
13.4.2 確定性排程 385
13.4.3 不確定性排程 392
13.4.4 分類排程 400
參考文獻 402
第14章 關鍵資源優化調度 405
14.1 折扣成本下*優顧客調度策略 407
14.2 平均成本下*優顧客調度策略 409
14.2.1 有限需求情況 409
14.2.2 無限需求情況 410
14.2.3 *優控制策略的計算 410
14.3 預留能力優化 411
第15章 臨床路徑工作流建模與變異處理管理 412
15.1 流程路徑簡介 412
15.1.1 臨床路徑的內涵和主要特征 413
15.1.2 臨床路徑實施現狀及存在的問題 414<
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基于工業工程的醫療健康服務系統化管理 節選
**篇 基礎篇 第1章 工業工程概述 1.1 工業工程概念[1-6] 工業工程(industrial engineering，IE)，用一句話來概括，就是用正確的方法把事情做得更好，以提高生產效率的學科。但是，20世紀初之前，作為創造人類物質財富重要的社會活動，工業生產缺少科學性和系統性的組織與管理，主要憑經驗辦事。管理人員對工人只是口頭指導，工人受到的訓練很差，因此，生產效率低，浪費大。以泰勒(F. W. Taylor，1856─1915)為代表的一批科學管理先驅，為改變這種狀態，提高工作效率、降低成本，進行了卓有成效的工作，開創了科學管理，為工業工程的誕生奠定了基礎。因此，泰勒被稱為工業工程之父、管理之父。 提起泰勒，不得不講著名的鐵鍬實驗。泰勒1874年考取哈佛大學法律系，由于視力不好，被迫輟學，進入費城水泵制造廠當模型工學徒。1878年到米德維爾鋼鐵公司工作，從普通工人、技工、工長、總技師一直做到總工程師。其間，他還上夜校，并于1883年獲得史蒂芬技術學院機械工程學位。這一經歷使他對當時的生產管理和勞動組織中存在的問題比較清楚。1898～1901年在佰利恒鋼鐵公司工作期間，他發現工廠里面有一個堆料場，大概有幾英里寬、半英里長，每天有400～600個員工在里面用鐵鍬裝卸物料。他發現一個問題，從來沒有人研究過：每鍬鏟多少物料，才能使每天鏟料量*大 如鐵礦石密度大，一鍬鐵礦石可能很重，而焦炭密度小，一鍬焦炭可能很輕。顯然，每天鏟運量與每鍬的鏟運量和單位時間內揮鍬的次數有關，而每鍬鏟運量會影響單位時間內揮鍬的次數。 為了解決這個問題，他找來兩個一般體質的工人做實驗，讓鏟輕料的用大鐵鍬，鏟重料的用小鐵鍬，并保證每鍬的料都在21.5磅上下，發現這樣，工人每天搬運的物料量*大。他采用科學方法對工人進行訓練，結果使搬運量工效提高3～4倍，大大減少了所需的搬運工人數，從原來的400～600人減少到140人左右，使搬運費由每噸7～8美分降低至3～4美分。他是**個對作業進行研究的人，他發明的方法是怎樣改進作業的效率，這個方法在今天我們常稱之為效率工程。泰勒系統地進行了車間作業和衡量方法研究，創立了“時間研究”(time study)方法，其基本原理是將生產過程分解為任務單元，設法提高完成每一任務單元的效率。具體通過采用標準化作業規范，針對每一任務單元，消除其錯誤、緩慢以及無用的動作，并且科學地指定勞動定額，從而大大地提高了工作效率，降低了成本。他寫下《計件工資制》、《車間管理》及《科學管理原理》等著作，其中《科學管理原理》被認為是影響歷史進程的100本書之一。泰勒所創立的提高效率的方法稱為泰勒制，其基本特征是：制定科學工作方法；選擇和培訓工人；與工人合作，確保科學方法能夠執行；在管理人員和工人之間均勻分配工作，確保管理人員能夠科學計劃工作，工人能夠有效執行計劃。泰勒的工作奠定了工業工程基礎。 我們知道，世界上**輛汽車是1886年由德國卡爾 本茨制造的。但是在其后持續的20多年里，由于落后的作坊式生產方式，汽車價格昂貴，普通老百姓消費不起；直到1913年，福特汽車公司創立了汽車裝配流水線，并在海蘭公園設立了**條總裝線流水線，簡化了福特T型車的組裝流程，將原來涉及3000個組裝部件的工序簡化為84道工序。這樣，每輛車的生產時間從原來的12小時28分鐘縮短為僅僅90分鐘，效率提高了近十倍。此外，還大大地降低了成本，制造出售價只有數百美元的汽車，汽車才真正進入家庭，并實現了人類生產史上的大批量生產。美國總統伍德羅 威爾遜接見了福特，盛贊福特汽車公司，稱福特是世界上**位使用流水線大批量生產汽車的人。福特汽車裝配流水線是工業工程杰作之一，是基于工業工程的生產組織方式的重要變革。這種基于流水線的大批量生產至今仍然是*為重要的生產組織方式之一。 流水線平衡是今天的工業工程生產線規劃設計的一個基本內容。為什么汽車裝配流水線能夠大幅度提高生產效率？流水線的基本原理就是把復雜的汽車裝配工作分解成一系列簡單的工序，每道工序由經過訓練而熟練操作的專人負責完成，而且把作坊方式下按照先后順序裝配的工序由多人同時進行，使得不同的裝配工序同步進行，強制要求所有工序在規定的時間(節拍)內完成，從而使得裝配時間大幅度縮減。福特流水線式大規模生產并不是橫空出世的。福特先生偶然看到底特律鄉下屠宰場將牲口吊裝分割的現象，由此受到啟發才在汽車裝配中采用了流水線作業。此外，福特汽車裝配流水線還建立在勞動專門化和零件互換性兩個重要概念基礎上。勞動專門化(specialization of labor)的概念，是1776年英國的亞當 斯密(Adam Smith，1723─1790)在其《國富論》(The Wealth of Nations)一書中首次提出的，用以提高生產效率。他發現有一個有10名工人的小廠制造釘子，將整個過程分成不同工序分別由專人來進行，10人每天產量為48000顆釘子，平均每人每天生產4800顆釘子[2]。但是，如果按之前的方式生產，釘子從頭到尾由同一個人制造，沒有人一天能造出20顆釘子，其效率是分工方式的1/240。福特汽車裝配流水線正是遵循了這一勞動分工原理。此外，支撐福特汽車裝配流水線的還有美國的惠特尼(Eli Whitney，1765─1825)提出的零件互換性原理，它為大規模生產奠定了基礎。我們知道*基本的裝配是軸與孔的配合，按照零件互換性原理，一定公差范圍內的任意孔和軸都能裝配到一起，而不需要修配，否則汽車大規模裝配無法有效地進行。 第二次世界大戰之后，豐田公司的工程師豐田英二到美國考察福特汽車公司。當時福特汽車公司每天能生產7000輛轎車，比豐田公司一年的產量還要多。但豐田英二并不迷信福特，他在考察報告中寫道：“那里的生產體制還有改進的可能。”戰后的日本經濟蕭條，缺少資金和外匯，是照搬美國的大量生產方式還是根據日本的國情另謀出路 他選擇了后者。豐田英二和他的伙伴大野耐一進行了一系列的探索和實驗，從日本的國情出發，經過30多年的努力，終于形成了完整的豐田自己的生產方式：通過生產過程整體優化、改進技術、理順物流以及杜絕超量生產等舉措，消除無效勞動與浪費，有效利用資源，降低成本，改善質量，達到用*少投入實現*大產出的目的。這使得日本汽車工業迅速崛起，一舉顛覆了美國世界制造業霸主的地位，大量價廉物美的日本汽車占據美國市場，讓美國人措手不及。美國人痛定思痛，麻省理工學院包括James Womack在內的一批學者到豐田進行了深入的研究，1990年寫下了一本膾炙人口的名著《改變世界的機器：精益生產之道》，描述并總結了豐田汽車管理模式，提出了一種影響深遠的精益生產制造模式。精益生產方式是工業工程生產組織方式的重要變革，將推式生產改為拉式生產，強調下游需求準時和準量生產，降低庫存導致的浪費。精益生產方式也是當今*為重要的生產管理方式。 從泰勒的鐵鍬實驗，到福特汽車裝配流水線，再到豐田精益生產方式，無不是工業工程的傳奇，盡管層面不同，發生的年代不同，但有一個共同點，那就是用更好的方法把事情做得更好，也就是提高效率。尤其是精益生產方式，雖然已經產生數十年，但今天仍然影響著世界，中國也毫不例外。近些年，精益生產方式不僅在中國制造業，而且在醫院等服務業得到廣泛應用。工業工程起源于美國，卻長期以來影響著世界。正如美國質量管理權威朱蘭博士說過的：“美國值得向全世界炫耀的東西就是工業工程，美國之所以打勝**次世界大戰，又有打勝第二次世界大戰的力量，就是因為美國有工業工程。”為什么這樣說？因為后勤保障是戰爭取勝的關鍵，故曰“兵馬未動，糧草先行”。后勤就是今天所講的“物流”，它是工業工程的重要內容。此外，打仗要運籌帷幄，第二次世界大戰期間誕生的“運籌學”，正是用數學的方法實現運籌帷幄，在現代戰爭中廣泛應用。現代管理大師彼得 德魯克說：“工業工程已經被證明是20世紀*有效的思想，它是唯一在世界范圍內被接受和具有廣泛影響的美國人的思想。無論何時，工業工程一旦應用將提高生產率，降低工人的體力勞動強度和工作時間，它有可能將工人勞動生產率提高100倍。” 美國工業工程師學會(American Institute of Industrial Engineers， AIIE)在1955年對工業工程做出如下定義：工業工程是綜合應用數學、物理和社會科學的專門知識、技能以及工程分析和設計的原則與方法，對由人、物料、信息、設備和能源組合而成的集成系統進行設計、改善和實施，并且對系統的成果進行鑒定、預測和評估。這一定義一直沿用至今。 1.2 工業工程的特征[1-6] 1.2.1 工業工程的普適性 盡管工業工程起源并*早用于制造業，但是其研究對象是包括由人、設備、物料、能源和信息等要素構成的集成系統，由這些要素構成的系統盡管多見于制造業，但是在服務業等其他非制造業也普遍存在。因此，工業工程不僅適用于制造業，同樣也適用于服務業等非制造業。實際上，美國作為工業工程的發源地，隨著制造業向發展中國家遷移以及為了滿足經濟與社會發展新需求，工業工程在其醫療健康服務、金融、交通運輸、公共政策，甚至軍事和國土安全等領域已經得到廣泛應用。需要說明的是，工業工程的Industrial原意不僅指通常意義上的“工業的”，而且有“產業的”的意思，因此也可以理解為“產業工程”；同時，工業工程研究對象并非如其中文翻譯所指的工業系統，而是不同的產業系統，包括服務系統。此外，在美國絕大部分大學的工業工程專業設在工學院，是與機械工程、電氣工程、土木工程等并列的一大工程學科，但是它是一個公共的工程基礎學科，不局限在某一專門的諸如機械、電氣、土木等工程領域。 1.2.2 以正確的方法做事 工業工程在本質上是正確做事情的系統化方法，也就是要講究效率和質量，它強調做任何事情都要講清楚5W1H，也就是做什么(what)、為什么要做(why)、在哪里做(where)、什么時間做(when)、誰去做(who)、如何做(how)。工業工程強調設計和遵循科學標準和規范做工作，如經典的方法研究(method study)，通過程序分析(process analysis)、操作分析(operation analysis)、動作分析(motion analysis)等方法，對現有的或擬開展的工作(加工、制造、裝配、操作)進行系統的記錄和嚴格的考察，作為開發和應用更容易、更有效的工作方法以及降低成本和提高效率的一種手段。而工作衡量(work measurement)是通過時間研究和預定時間標準等方法確定標準的時間標準。又如，生產計劃與控制是對企業生產活動進行*優化的計劃、組織和控制，降低成本、縮短生產周期、提高及時交貨率等。 1.2.3 工業工程的系統化集成觀 系統是由要素或子系統及其之間的關系構成的，整個系統的產出或績效不僅
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