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基于工业工程的医疗健康服务系统化管理 版权信息
- ISBN：9787030679697
- 条形码：9787030679697 ; 978-7-03-067969-7
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
基于工业工程的医疗健康服务系统化管理 内容简介
本书围绕结构-过程-结果三个维度，系统性地介绍基于工业工程的医疗卫生服务系统系统化管理理论方法。全书分为四个部分16章，个部分工业工程和医疗卫生服务管理基础，第二个部分面向医疗卫生系统结构的系统化管理方法，第三部分介绍面向医疗卫生服务过程的系统化管理方法，第四部分介绍面向医疗卫生服务结果的系统化管理方法。全书贯穿工业工程的的系统观，侧重从定量的角度，给出医疗健康服务系统管理问题的模型、算法及其案例（算例），为现代医疗健康服务系统及医院科学化管理实践提供理论指导。
基于工业工程的医疗健康服务系统化管理 目录
目录
序一
序二
前言
**篇 基础篇
第1章 工业工程概述 3
1.1 工业工程概念 3
1.2 工业工程的特征 6
1.2.1 工业工程的普适性 6
1.2.2 以正确的方法做事 6
1.2.3 工业工程的系统化集成观 6
1.2.4 以人为本的理念 7
1.2.5 持续改善和创新 7
1.2.6 自然科学与社会科学及技术与管理的交叉性 8
1.3 工业工程的发展历史 8
1.3.1 萌芽期 8
1.3.2 科学管理期 9
1.3.3 运筹优化期 10
1.3.4 工业与系统工程期 11
1.3.5 新时期工业工程 12
1.4 工业工程学科体系 17
1.5 工业工程与医疗健康服务的历史渊源 18
参考文献 20
第2章 医疗健康服务与系统化管理 21
2.1 医疗健康服务 21
2.1.1 医疗健康服务定义 21
2.1.2 医疗健康服务等级 22
2.1.3 医疗健康服务支出与国民经济 23
2.1.4 医疗健康服务的结果 26
2.2 医疗健康服务系统 27
2.3 医疗健康服务面临的挑战 29
2.3.1 人口老龄化 29
2.3.2 医疗卫生支出压力 30
2.3.3 医疗服务可及性与便捷性 30
2.3.4 个性化医疗 31
2.3.5 以人为中心 32
2.3.6 医疗公平性 33
2.3.7 适应互联网环境 34
2.4 基于工业工程的医疗健康服务系统化管理的必要性 36
参考文献 36
第3章 基于工业工程的医疗健康服务系统化管理框架 38
3.1 医疗服务质量 38
3.2 基于结构-过程-结果的医疗服务系统质量模型 39
3.2.1 结构-过程-结果三个维度定义 39
3.2.2 结构-过程-结果三个维度测度 40
3.3 基于结构-输入-过程-结果四维度的医疗健康服务系统化管理框架 43
3.3.1 医疗健康服务系统化管理的必要性 43
3.3.2 医疗健康服务系统化管理四维度模型 47
3.3.3 本书框架 49
参考文献 51
第二篇 结构管理篇
第4章 基于分级诊疗的医疗资源优化配置 55
4.1 针对门诊患者的医保报销比例差异化设计 55
4.1.1 医保补贴差异化设计方法简介 58
4.1.2 案例分析 66
4.2 针对住院患者的两阶段转诊合作医联体利益匹配性研究 77
4.2.1 两阶段转诊合作排队网络模型 78
4.2.2 采用正则化分解算法求解系统稳态概率 80
4.2.3 系统性能指标分析与优化问题构建 85
4.2.4 基于简化模型的系统特性探讨 86
4.2.5 案例分析 89
参考文献 100
附录1 医院选择行为问卷 101
附录2 关于在上海案例研究中假设的患者群体的附加信息 103
附录3 定理4.1证明 104
附录4 命题4.1证明 104
附录5 命题4.2证明 105
第5章 医疗信息共享 107
5.1 医疗信息共享现状分析 107
5.2 医疗信息共享影响因素分析 108
5.2.1 信息共享影响因素研究综述 108
5.2.2 假设模型构建 109
5.2.3 模型验证分析 113
5.3 医疗信息共享演化博弈分析 120
5.3.1 信息共享演化分析研究综述 120
5.3.2 问题描述与模型假设 121
5.3.3 演化博弈模型 123
5.3.4 演化结果分析 127
5.3.5 演化结果总结与讨论 130
5.4 医疗信息共享激励机制设计 131
5.4.1 信息共享激励机制研究综述 131
5.4.2 模型构建 132
5.4.3 两种条件下的激励模型 135
5.4.4 数值分析 140
5.5 基于多维数据的医疗处方共享 143
5.5.1 医疗处方共享研究综述 143
5.5.2 面向治疗信息共享的多维数据模型建模 144
5.5.3 门诊治疗处方二维排优方法 151
5.5.4 住院治疗处方多维排优方法 156
5.6 基于深度学习的疾病早期诊断 160
5.6.1 孤独症诊断研究综述 161
5.6.2 孤独症严重程度预测的数据选择与噪声检测 162
5.6.3 基于栈式稀疏自编码器的孤独症严重程度预测 171
5.6.4 孤独症严重程度预测的讨论与分析 178
参考文献 183
第6章 医院门诊布局优化 187
6.1 门诊大楼优化布局要求 187
6.1.1 门诊大楼布局的重要性 187
6.1.2 现代门诊大楼的布局要求 188
6.2 医院布局规划方法 193
6.2.1 系统布局规划 194
6.2.2 仿真建模 196
6.2.3 数学建模 197
6.2.4 多准则决策分析 201
6.2.5 精益生产 203
6.3 科室布局优化实例 206
6.3.1 某医院概况 206
6.3.2 某医院现有科室布局及就诊患者人流强度现状 206
6.3.3 某医院科室布局优化 210
6.4 电梯配置优化实例 218
6.4.1 某医院竖向电梯分布现状 218
6.4.2 竖向电梯配置优化建议 219
6.4.3 自动扶梯配置优化建议 221
参考文献 223
第7章 多类资源的协同配置方法 226
7.1 多类资源协同配置与多类患者调度联合优化模型 226
7.1.1 问题描述与模型建立 226
7.1.2 状态价值函数性质 229
7.2 单类患者系统的性质分析及求解算法 229
7.2.1 单类患者系统的*优调度策略分析 230
7.2.2 单类患者系统的资源优化配置 233
7.3 多类患者系统的问题求解 235
7.3.1 考虑患者调度的两阶段混合整数随机规划资源配置模型 236
7.3.2 基于两阶段混合整数随机规划的患者调度模型 238
7.3.3 资源配置模型求解算法 239
7.3.4 患者调度模型求解算法 244
7.4 数值实验 248
7.4.1 数据设置 248
7.4.2 单类患者系统数值实验 250
7.4.3 多类患者系统数值实验 253
7.4.4 多类患者系统中SAA算法与单类近似算法的比较 256
参考文献 260
附录 引理7.1证明 260
第8章 兼顾公平性和经济效益的床位优化分配方法 264
8.1 常用的床位分配方法 264
8.1.1 基于历史数据的统计方法 265
8.1.2 基于数学优化的模型法 265
8.2 医疗服务公平性内涵 267
8.3 兼顾公平性和经济效益的优化建模与求解 269
8.3.1 公平性和经济效益指标 269
8.3.2 单目标优化模型 270
8.3.3 多目标优化模型 276
参考文献 282
第三篇 输入管理篇
第9章 门诊预约优化调度 287
9.1 门诊预约调度的现状 287
9.1.1 门诊预约患者和非预约患者在候诊中的满意度现状 287
9.1.2 门诊预约规则和患者调度规则现状 287
9.2 基于前景理论的预约和实时调度联合优化 288
9.2.1 基于前景理论的患者满意度建模 288
9.2.2 包含预约患者和非预约患者的门诊预约调度建模 289
9.2.3 预约和实时调度联合优化仿真算法设计 291
9.2.4 数值实验结果和分析 292
参考文献 297
附录1 门诊患者等待时间敏感性问卷 298
附录2 推论证明 298
第10章 入院患者预约优化调度 299
10.1 入院患者调度问题的特点及现状 299
10.1.1 患者入院现状调研及分析 300
10.1.2 患者入院调度研究的现状及不足 301
10.2 基于时间窗预约的患者入院调度模型 306
10.2.1 模型构建 307
10.2.2 模型特点 311
10.3 时间窗预约策略研究 312
10.3.1 静态时间窗预约策略 313
10.3.2 阈值策略 315
10.3.3 机会约束策略 316
参考文献 320
附录1 推论10.1证明 325
附录2 推论10.2证明 325
附录3 定理10.1证明 326
附录4 定理10.2证明 326
第11章 急诊患者需求预测 327
11.1 预测理论及方法 328
11.1.1 单算法预测 328
11.1.2 集成预测 329
11.1.3 误差指标 330
11.2 实例分析 330
11.2.1 数据来源 330
11.2.2 数据预处理及特征工程 331
11.3 实验设计 333
11.3.1 单一算法预测结果对比与分析 333
11.3.2 集成算法预测结果对比与分析 337
参考文献 342
第四篇 过程管理篇
第12章 急诊分级诊疗管理 347
12.1 问题描述与建模求解 348
12.1.1 问题描述 348
12.1.2 重调度问题数学规划模型 349
12.2 动态调度问题求解算法 350
12.2.1 解的表示方式 351
12.2.2 初始解 352
12.2.3 邻域结构与算法流程 352
12.2.4 完全重调度算法 352
12.2.5 部分重调度算法 353
12.3 数值实验 353
12.3.1 参数设置 354
12.3.2 算法性能分析 355
12.3.3 基础算例分析 356
12.3.4 敏感度分析 357
参考文献 359
第13章 日间手术室优化调度 360
13.1 日间手术简介 360
13.2 日间手术流程及特点 362
13.2.1 精益日间手术流程 362
13.2.2 现行排程方法及问题 365
13.3 日间手术排程问题建模 366
13.3.1 常用排程方法 366
13.3.2 确定性时间排程 368
13.3.3 不确定性时间排程 377
13.4 日间手术排程示例分析 383
13.4.1 数据准备与现状测算 383
13.4.2 确定性排程 385
13.4.3 不确定性排程 392
13.4.4 分类排程 400
参考文献 402
第14章 关键资源优化调度 405
14.1 折扣成本下*优顾客调度策略 407
14.2 平均成本下*优顾客调度策略 409
14.2.1 有限需求情况 409
14.2.2 无限需求情况 410
14.2.3 *优控制策略的计算 410
14.3 预留能力优化 411
第15章 临床路径工作流建模与变异处理管理 412
15.1 流程路径简介 412
15.1.1 临床路径的内涵和主要特征 413
15.1.2 临床路径实施现状及存在的问题 414<
序一
序二
前言
**篇 基础篇
第1章 工业工程概述 3
1.1 工业工程概念 3
1.2 工业工程的特征 6
1.2.1 工业工程的普适性 6
1.2.2 以正确的方法做事 6
1.2.3 工业工程的系统化集成观 6
1.2.4 以人为本的理念 7
1.2.5 持续改善和创新 7
1.2.6 自然科学与社会科学及技术与管理的交叉性 8
1.3 工业工程的发展历史 8
1.3.1 萌芽期 8
1.3.2 科学管理期 9
1.3.3 运筹优化期 10
1.3.4 工业与系统工程期 11
1.3.5 新时期工业工程 12
1.4 工业工程学科体系 17
1.5 工业工程与医疗健康服务的历史渊源 18
参考文献 20
第2章 医疗健康服务与系统化管理 21
2.1 医疗健康服务 21
2.1.1 医疗健康服务定义 21
2.1.2 医疗健康服务等级 22
2.1.3 医疗健康服务支出与国民经济 23
2.1.4 医疗健康服务的结果 26
2.2 医疗健康服务系统 27
2.3 医疗健康服务面临的挑战 29
2.3.1 人口老龄化 29
2.3.2 医疗卫生支出压力 30
2.3.3 医疗服务可及性与便捷性 30
2.3.4 个性化医疗 31
2.3.5 以人为中心 32
2.3.6 医疗公平性 33
2.3.7 适应互联网环境 34
2.4 基于工业工程的医疗健康服务系统化管理的必要性 36
参考文献 36
第3章 基于工业工程的医疗健康服务系统化管理框架 38
3.1 医疗服务质量 38
3.2 基于结构-过程-结果的医疗服务系统质量模型 39
3.2.1 结构-过程-结果三个维度定义 39
3.2.2 结构-过程-结果三个维度测度 40
3.3 基于结构-输入-过程-结果四维度的医疗健康服务系统化管理框架 43
3.3.1 医疗健康服务系统化管理的必要性 43
3.3.2 医疗健康服务系统化管理四维度模型 47
3.3.3 本书框架 49
参考文献 51
第二篇 结构管理篇
第4章 基于分级诊疗的医疗资源优化配置 55
4.1 针对门诊患者的医保报销比例差异化设计 55
4.1.1 医保补贴差异化设计方法简介 58
4.1.2 案例分析 66
4.2 针对住院患者的两阶段转诊合作医联体利益匹配性研究 77
4.2.1 两阶段转诊合作排队网络模型 78
4.2.2 采用正则化分解算法求解系统稳态概率 80
4.2.3 系统性能指标分析与优化问题构建 85
4.2.4 基于简化模型的系统特性探讨 86
4.2.5 案例分析 89
参考文献 100
附录1 医院选择行为问卷 101
附录2 关于在上海案例研究中假设的患者群体的附加信息 103
附录3 定理4.1证明 104
附录4 命题4.1证明 104
附录5 命题4.2证明 105
第5章 医疗信息共享 107
5.1 医疗信息共享现状分析 107
5.2 医疗信息共享影响因素分析 108
5.2.1 信息共享影响因素研究综述 108
5.2.2 假设模型构建 109
5.2.3 模型验证分析 113
5.3 医疗信息共享演化博弈分析 120
5.3.1 信息共享演化分析研究综述 120
5.3.2 问题描述与模型假设 121
5.3.3 演化博弈模型 123
5.3.4 演化结果分析 127
5.3.5 演化结果总结与讨论 130
5.4 医疗信息共享激励机制设计 131
5.4.1 信息共享激励机制研究综述 131
5.4.2 模型构建 132
5.4.3 两种条件下的激励模型 135
5.4.4 数值分析 140
5.5 基于多维数据的医疗处方共享 143
5.5.1 医疗处方共享研究综述 143
5.5.2 面向治疗信息共享的多维数据模型建模 144
5.5.3 门诊治疗处方二维排优方法 151
5.5.4 住院治疗处方多维排优方法 156
5.6 基于深度学习的疾病早期诊断 160
5.6.1 孤独症诊断研究综述 161
5.6.2 孤独症严重程度预测的数据选择与噪声检测 162
5.6.3 基于栈式稀疏自编码器的孤独症严重程度预测 171
5.6.4 孤独症严重程度预测的讨论与分析 178
参考文献 183
第6章 医院门诊布局优化 187
6.1 门诊大楼优化布局要求 187
6.1.1 门诊大楼布局的重要性 187
6.1.2 现代门诊大楼的布局要求 188
6.2 医院布局规划方法 193
6.2.1 系统布局规划 194
6.2.2 仿真建模 196
6.2.3 数学建模 197
6.2.4 多准则决策分析 201
6.2.5 精益生产 203
6.3 科室布局优化实例 206
6.3.1 某医院概况 206
6.3.2 某医院现有科室布局及就诊患者人流强度现状 206
6.3.3 某医院科室布局优化 210
6.4 电梯配置优化实例 218
6.4.1 某医院竖向电梯分布现状 218
6.4.2 竖向电梯配置优化建议 219
6.4.3 自动扶梯配置优化建议 221
参考文献 223
第7章 多类资源的协同配置方法 226
7.1 多类资源协同配置与多类患者调度联合优化模型 226
7.1.1 问题描述与模型建立 226
7.1.2 状态价值函数性质 229
7.2 单类患者系统的性质分析及求解算法 229
7.2.1 单类患者系统的*优调度策略分析 230
7.2.2 单类患者系统的资源优化配置 233
7.3 多类患者系统的问题求解 235
7.3.1 考虑患者调度的两阶段混合整数随机规划资源配置模型 236
7.3.2 基于两阶段混合整数随机规划的患者调度模型 238
7.3.3 资源配置模型求解算法 239
7.3.4 患者调度模型求解算法 244
7.4 数值实验 248
7.4.1 数据设置 248
7.4.2 单类患者系统数值实验 250
7.4.3 多类患者系统数值实验 253
7.4.4 多类患者系统中SAA算法与单类近似算法的比较 256
参考文献 260
附录 引理7.1证明 260
第8章 兼顾公平性和经济效益的床位优化分配方法 264
8.1 常用的床位分配方法 264
8.1.1 基于历史数据的统计方法 265
8.1.2 基于数学优化的模型法 265
8.2 医疗服务公平性内涵 267
8.3 兼顾公平性和经济效益的优化建模与求解 269
8.3.1 公平性和经济效益指标 269
8.3.2 单目标优化模型 270
8.3.3 多目标优化模型 276
参考文献 282
第三篇 输入管理篇
第9章 门诊预约优化调度 287
9.1 门诊预约调度的现状 287
9.1.1 门诊预约患者和非预约患者在候诊中的满意度现状 287
9.1.2 门诊预约规则和患者调度规则现状 287
9.2 基于前景理论的预约和实时调度联合优化 288
9.2.1 基于前景理论的患者满意度建模 288
9.2.2 包含预约患者和非预约患者的门诊预约调度建模 289
9.2.3 预约和实时调度联合优化仿真算法设计 291
9.2.4 数值实验结果和分析 292
参考文献 297
附录1 门诊患者等待时间敏感性问卷 298
附录2 推论证明 298
第10章 入院患者预约优化调度 299
10.1 入院患者调度问题的特点及现状 299
10.1.1 患者入院现状调研及分析 300
10.1.2 患者入院调度研究的现状及不足 301
10.2 基于时间窗预约的患者入院调度模型 306
10.2.1 模型构建 307
10.2.2 模型特点 311
10.3 时间窗预约策略研究 312
10.3.1 静态时间窗预约策略 313
10.3.2 阈值策略 315
10.3.3 机会约束策略 316
参考文献 320
附录1 推论10.1证明 325
附录2 推论10.2证明 325
附录3 定理10.1证明 326
附录4 定理10.2证明 326
第11章 急诊患者需求预测 327
11.1 预测理论及方法 328
11.1.1 单算法预测 328
11.1.2 集成预测 329
11.1.3 误差指标 330
11.2 实例分析 330
11.2.1 数据来源 330
11.2.2 数据预处理及特征工程 331
11.3 实验设计 333
11.3.1 单一算法预测结果对比与分析 333
11.3.2 集成算法预测结果对比与分析 337
参考文献 342
第四篇 过程管理篇
第12章 急诊分级诊疗管理 347
12.1 问题描述与建模求解 348
12.1.1 问题描述 348
12.1.2 重调度问题数学规划模型 349
12.2 动态调度问题求解算法 350
12.2.1 解的表示方式 351
12.2.2 初始解 352
12.2.3 邻域结构与算法流程 352
12.2.4 完全重调度算法 352
12.2.5 部分重调度算法 353
12.3 数值实验 353
12.3.1 参数设置 354
12.3.2 算法性能分析 355
12.3.3 基础算例分析 356
12.3.4 敏感度分析 357
参考文献 359
第13章 日间手术室优化调度 360
13.1 日间手术简介 360
13.2 日间手术流程及特点 362
13.2.1 精益日间手术流程 362
13.2.2 现行排程方法及问题 365
13.3 日间手术排程问题建模 366
13.3.1 常用排程方法 366
13.3.2 确定性时间排程 368
13.3.3 不确定性时间排程 377
13.4 日间手术排程示例分析 383
13.4.1 数据准备与现状测算 383
13.4.2 确定性排程 385
13.4.3 不确定性排程 392
13.4.4 分类排程 400
参考文献 402
第14章 关键资源优化调度 405
14.1 折扣成本下*优顾客调度策略 407
14.2 平均成本下*优顾客调度策略 409
14.2.1 有限需求情况 409
14.2.2 无限需求情况 410
14.2.3 *优控制策略的计算 410
14.3 预留能力优化 411
第15章 临床路径工作流建模与变异处理管理 412
15.1 流程路径简介 412
15.1.1 临床路径的内涵和主要特征 413
15.1.2 临床路径实施现状及存在的问题 414<
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基于工业工程的医疗健康服务系统化管理 节选
**篇 基础篇 第1章 工业工程概述 1.1 工业工程概念[1-6] 工业工程(industrial engineering，IE)，用一句话来概括，就是用正确的方法把事情做得更好，以提高生产效率的学科。但是，20世纪初之前，作为创造人类物质财富重要的社会活动，工业生产缺少科学性和系统性的组织与管理，主要凭经验办事。管理人员对工人只是口头指导，工人受到的训练很差，因此，生产效率低，浪费大。以泰勒(F. W. Taylor，1856─1915)为代表的一批科学管理先驱，为改变这种状态，提高工作效率、降低成本，进行了卓有成效的工作，开创了科学管理，为工业工程的诞生奠定了基础。因此，泰勒被称为工业工程之父、管理之父。 提起泰勒，不得不讲著名的铁锹实验。泰勒1874年考取哈佛大学法律系，由于视力不好，被迫辍学，进入费城水泵制造厂当模型工学徒。1878年到米德维尔钢铁公司工作，从普通工人、技工、工长、总技师一直做到总工程师。其间，他还上夜校，并于1883年获得史蒂芬技术学院机械工程学位。这一经历使他对当时的生产管理和劳动组织中存在的问题比较清楚。1898～1901年在佰利恒钢铁公司工作期间，他发现工厂里面有一个堆料场，大概有几英里宽、半英里长，每天有400～600个员工在里面用铁锹装卸物料。他发现一个问题，从来没有人研究过：每锹铲多少物料，才能使每天铲料量*大 如铁矿石密度大，一锹铁矿石可能很重，而焦炭密度小，一锹焦炭可能很轻。显然，每天铲运量与每锹的铲运量和单位时间内挥锹的次数有关，而每锹铲运量会影响单位时间内挥锹的次数。 为了解决这个问题，他找来两个一般体质的工人做实验，让铲轻料的用大铁锹，铲重料的用小铁锹，并保证每锹的料都在21.5磅上下，发现这样，工人每天搬运的物料量*大。他采用科学方法对工人进行训练，结果使搬运量工效提高3～4倍，大大减少了所需的搬运工人数，从原来的400～600人减少到140人左右，使搬运费由每吨7～8美分降低至3～4美分。他是**个对作业进行研究的人，他发明的方法是怎样改进作业的效率，这个方法在今天我们常称之为效率工程。泰勒系统地进行了车间作业和衡量方法研究，创立了“时间研究”(time study)方法，其基本原理是将生产过程分解为任务单元，设法提高完成每一任务单元的效率。具体通过采用标准化作业规范，针对每一任务单元，消除其错误、缓慢以及无用的动作，并且科学地指定劳动定额，从而大大地提高了工作效率，降低了成本。他写下《计件工资制》、《车间管理》及《科学管理原理》等著作，其中《科学管理原理》被认为是影响历史进程的100本书之一。泰勒所创立的提高效率的方法称为泰勒制，其基本特征是：制定科学工作方法；选择和培训工人；与工人合作，确保科学方法能够执行；在管理人员和工人之间均匀分配工作，确保管理人员能够科学计划工作，工人能够有效执行计划。泰勒的工作奠定了工业工程基础。 我们知道，世界上**辆汽车是1886年由德国卡尔 本茨制造的。但是在其后持续的20多年里，由于落后的作坊式生产方式，汽车价格昂贵，普通老百姓消费不起；直到1913年，福特汽车公司创立了汽车装配流水线，并在海兰公园设立了**条总装线流水线，简化了福特T型车的组装流程，将原来涉及3000个组装部件的工序简化为84道工序。这样，每辆车的生产时间从原来的12小时28分钟缩短为仅仅90分钟，效率提高了近十倍。此外，还大大地降低了成本，制造出售价只有数百美元的汽车，汽车才真正进入家庭，并实现了人类生产史上的大批量生产。美国总统伍德罗 威尔逊接见了福特，盛赞福特汽车公司，称福特是世界上**位使用流水线大批量生产汽车的人。福特汽车装配流水线是工业工程杰作之一，是基于工业工程的生产组织方式的重要变革。这种基于流水线的大批量生产至今仍然是*为重要的生产组织方式之一。 流水线平衡是今天的工业工程生产线规划设计的一个基本内容。为什么汽车装配流水线能够大幅度提高生产效率？流水线的基本原理就是把复杂的汽车装配工作分解成一系列简单的工序，每道工序由经过训练而熟练操作的专人负责完成，而且把作坊方式下按照先后顺序装配的工序由多人同时进行，使得不同的装配工序同步进行，强制要求所有工序在规定的时间(节拍)内完成，从而使得装配时间大幅度缩减。福特流水线式大规模生产并不是横空出世的。福特先生偶然看到底特律乡下屠宰场将牲口吊装分割的现象，由此受到启发才在汽车装配中采用了流水线作业。此外，福特汽车装配流水线还建立在劳动专门化和零件互换性两个重要概念基础上。劳动专门化(specialization of labor)的概念，是1776年英国的亚当 斯密(Adam Smith，1723─1790)在其《国富论》(The Wealth of Nations)一书中首次提出的，用以提高生产效率。他发现有一个有10名工人的小厂制造钉子，将整个过程分成不同工序分别由专人来进行，10人每天产量为48000颗钉子，平均每人每天生产4800颗钉子[2]。但是，如果按之前的方式生产，钉子从头到尾由同一个人制造，没有人一天能造出20颗钉子，其效率是分工方式的1/240。福特汽车装配流水线正是遵循了这一劳动分工原理。此外，支撑福特汽车装配流水线的还有美国的惠特尼(Eli Whitney，1765─1825)提出的零件互换性原理，它为大规模生产奠定了基础。我们知道*基本的装配是轴与孔的配合，按照零件互换性原理，一定公差范围内的任意孔和轴都能装配到一起，而不需要修配，否则汽车大规模装配无法有效地进行。 第二次世界大战之后，丰田公司的工程师丰田英二到美国考察福特汽车公司。当时福特汽车公司每天能生产7000辆轿车，比丰田公司一年的产量还要多。但丰田英二并不迷信福特，他在考察报告中写道：“那里的生产体制还有改进的可能。”战后的日本经济萧条，缺少资金和外汇，是照搬美国的大量生产方式还是根据日本的国情另谋出路 他选择了后者。丰田英二和他的伙伴大野耐一进行了一系列的探索和实验，从日本的国情出发，经过30多年的努力，终于形成了完整的丰田自己的生产方式：通过生产过程整体优化、改进技术、理顺物流以及杜绝超量生产等举措，消除无效劳动与浪费，有效利用资源，降低成本，改善质量，达到用*少投入实现*大产出的目的。这使得日本汽车工业迅速崛起，一举颠覆了美国世界制造业霸主的地位，大量价廉物美的日本汽车占据美国市场，让美国人措手不及。美国人痛定思痛，麻省理工学院包括James Womack在内的一批学者到丰田进行了深入的研究，1990年写下了一本脍炙人口的名著《改变世界的机器：精益生产之道》，描述并总结了丰田汽车管理模式，提出了一种影响深远的精益生产制造模式。精益生产方式是工业工程生产组织方式的重要变革，将推式生产改为拉式生产，强调下游需求准时和准量生产，降低库存导致的浪费。精益生产方式也是当今*为重要的生产管理方式。 从泰勒的铁锹实验，到福特汽车装配流水线，再到丰田精益生产方式，无不是工业工程的传奇，尽管层面不同，发生的年代不同，但有一个共同点，那就是用更好的方法把事情做得更好，也就是提高效率。尤其是精益生产方式，虽然已经产生数十年，但今天仍然影响着世界，中国也毫不例外。近些年，精益生产方式不仅在中国制造业，而且在医院等服务业得到广泛应用。工业工程起源于美国，却长期以来影响着世界。正如美国质量管理权威朱兰博士说过的：“美国值得向全世界炫耀的东西就是工业工程，美国之所以打胜**次世界大战，又有打胜第二次世界大战的力量，就是因为美国有工业工程。”为什么这样说？因为后勤保障是战争取胜的关键，故曰“兵马未动，粮草先行”。后勤就是今天所讲的“物流”，它是工业工程的重要内容。此外，打仗要运筹帷幄，第二次世界大战期间诞生的“运筹学”，正是用数学的方法实现运筹帷幄，在现代战争中广泛应用。现代管理大师彼得 德鲁克说：“工业工程已经被证明是20世纪*有效的思想，它是唯一在世界范围内被接受和具有广泛影响的美国人的思想。无论何时，工业工程一旦应用将提高生产率，降低工人的体力劳动强度和工作时间，它有可能将工人劳动生产率提高100倍。” 美国工业工程师学会(American Institute of Industrial Engineers， AIIE)在1955年对工业工程做出如下定义：工业工程是综合应用数学、物理和社会科学的专门知识、技能以及工程分析和设计的原则与方法，对由人、物料、信息、设备和能源组合而成的集成系统进行设计、改善和实施，并且对系统的成果进行鉴定、预测和评估。这一定义一直沿用至今。 1.2 工业工程的特征[1-6] 1.2.1 工业工程的普适性 尽管工业工程起源并*早用于制造业，但是其研究对象是包括由人、设备、物料、能源和信息等要素构成的集成系统，由这些要素构成的系统尽管多见于制造业，但是在服务业等其他非制造业也普遍存在。因此，工业工程不仅适用于制造业，同样也适用于服务业等非制造业。实际上，美国作为工业工程的发源地，随着制造业向发展中国家迁移以及为了满足经济与社会发展新需求，工业工程在其医疗健康服务、金融、交通运输、公共政策，甚至军事和国土安全等领域已经得到广泛应用。需要说明的是，工业工程的Industrial原意不仅指通常意义上的“工业的”，而且有“产业的”的意思，因此也可以理解为“产业工程”；同时，工业工程研究对象并非如其中文翻译所指的工业系统，而是不同的产业系统，包括服务系统。此外，在美国绝大部分大学的工业工程专业设在工学院，是与机械工程、电气工程、土木工程等并列的一大工程学科，但是它是一个公共的工程基础学科，不局限在某一专门的诸如机械、电气、土木等工程领域。 1.2.2 以正确的方法做事 工业工程在本质上是正确做事情的系统化方法，也就是要讲究效率和质量，它强调做任何事情都要讲清楚5W1H，也就是做什么(what)、为什么要做(why)、在哪里做(where)、什么时间做(when)、谁去做(who)、如何做(how)。工业工程强调设计和遵循科学标准和规范做工作，如经典的方法研究(method study)，通过程序分析(process analysis)、操作分析(operation analysis)、动作分析(motion analysis)等方法，对现有的或拟开展的工作(加工、制造、装配、操作)进行系统的记录和严格的考察，作为开发和应用更容易、更有效的工作方法以及降低成本和提高效率的一种手段。而工作衡量(work measurement)是通过时间研究和预定时间标准等方法确定标准的时间标准。又如，生产计划与控制是对企业生产活动进行*优化的计划、组织和控制，降低成本、缩短生产周期、提高及时交货率等。 1.2.3 工业工程的系统化集成观 系统是由要素或子系统及其之间的关系构成的，整个系统的产出或绩效不仅
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