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AI & Data

AI 與統計在醫療與長照的應用:連結教育、收入、婚姻與居住,建構健康與照護決策支持系列 第 56

用 AI + Data 做出「可衡量的價值」:從精實到 Value-Based Care 的落地藍圖

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用 AI + Data 做出「可衡量的價值」:從精實到 Value-Based Care 的落地藍圖(以小型地區醫院/40床RCW/日照中心為例)

TL;DR
不是先買模型,而是先把 資料(Data) 做乾淨、做可追蹤,對齊 價值 = 病人重視的成果 / 提供該成果的成本。用「精實」消除浪費,讓 AI 只在最能放大價值的節點上場。


為什麼「AI 要先從 Data 開始」

  • 價值假說:顧客(病人/家屬)買的是 價值 不是產品;價值來自利得 vs 成本的權衡。
  • 價值模型(Porter):Value = Health outcomes that matter to patients ÷ Costs of delivering the outcomes
  • 精實(Lean):先消除浪費/障礙、讓醫護專注照護品質,跨部門破孤島,資料才能真正反映價值。

結論:AI ≠ 先訓練模型;AI = 先讓資料能量化價值(成果、成本、流程),再把 AI 放進最能創造價值的節點。


一頁藍圖:AI Data 落地 5 層架構

[層 1] 資料源頭(EHR/EMR、護理紀錄、藥品耗材、穿戴裝置、日照打卡) ↓ [層 2] 標準化與治理(時間戳、一人一碼、事件化、稽核、權限) ↓ [層 3] 價值資料集(Outcomes、Cost、Process、Satisfaction 四大主表) ↓ [層 4] 分析與AI(描述→診斷→預測→建議;含管控圖、風險分層、最適排程) ↓ [層 5] 臨床與營運應用(看板/KPI、提醒/路徑、成本對照、決策回饋)


關鍵資料表(Minimal Viable Data Model)

1) tbl_outcomes(病人重視的成果)

欄位 型別 說明
person_id string 病人代碼(去識別化)
date date 評估日期
outcome_code string 量表/指標(e.g., ADL、疼痛NRS、跌倒、返院)
outcome_value numeric 數值
meaningful_change boolean 是否達到臨床顯著變化(MCID)

2) tbl_costs(提供成果的成本)

欄位 型別 說明
cost_id string 成本記錄碼
person_id string 病人代碼(可空)
activity_code string 活動/處置/耗材
qty numeric 用量
unit_cost numeric 單位成本
total_cost numeric qty * unit_cost
cost_center string 單位/科別

3) tbl_process(流程事件)

欄位 型別 說明
event_id string 事件ID
person_id string 病人代碼
step string 流程步驟(到院、評估、用藥、復能、轉銜…)
timestamp datetime 時間戳
wait_sec int 等待秒數
walk_steps int 走動步數(可由定位/計步推估)

4) tbl_satisfaction(病人/家屬滿意)

欄位 型別 說明
survey_id string 問卷ID
person_id string 病人代碼
domain string 面向(溝通、環境、尊重、等候…)
score int 1–5

標準化與治理(小院也能做)

  • 唯一鍵person_id(去識別化)、timestamp(ISO 8601)、event_id
  • 字典表outcome_codeactivity_codecost_center 皆有版本與生效日期。
  • 欄位原則:數值單位固定(ml、片、分鐘)、不可混用;金額含稅/未稅要一致。
  • 權限:讀寫分離、最小可用原則;有異動稽核(who/when/what)。
  • 品質閘門:批次匯入前做 schema 檢查、值域檢查、外鍵檢查、缺漏比率。

KPI 面板:把「價值」量化掛表

  • Value Index(每人月)Σ(達到MCID的人數) / Σ(總成本)
  • 跌倒率30天再住院率壓瘡發生率(Outcomes)
  • 每人每天直接成本耗材報損率(Costs)
  • 平均等待時間多餘走動步數跨部門交接次數(Process/浪費)
  • 病人/家屬滿意度(Satisfaction)

小訣竅:每個 KPI 都要能追溯到原始事件成本來源,否則 AI 很難學到真實關係。


最小可行管控:SQL 與檢核

sql
-- 1) 找出「無法對應到任何病人」的成本(可能是共用耗材,應有分攤規則)
SELECT cost_id, activity_code, total_cost
FROM tbl_costs
WHERE person_id IS NULL;

-- 2) 以流程事件串成本:同日、同科別、同活動碼的對應率
SELECT p.person_id, p.step, c.activity_code, COUNT(*) AS join_cnt
FROM tbl_process p
LEFT JOIN tbl_costs c
ON p.person_id = c.person_id
AND DATE(p.timestamp) = DATE(c.created_at)
AND p.step = c.activity_code
GROUP BY 1,2,3;

-- 3) 產生「等待>15分」的瓶頸清單
SELECT step, AVG(wait_sec)/60.0 AS avg_wait_min, COUNT() AS cnt
FROM tbl_process
GROUP BY step
HAVING AVG(wait_sec) > 15
60
ORDER BY avg_wait_min DESC;


從精實到 AI:先抓浪費,再上模型

紅字精神(精實重點)→ AI 任務對照

紅字重點 典型資料欄位 AI 任務

消除障礙/浪費 wait_sec, walk_steps, handoff_count 流程瓶頸偵測、排程建議
專注照護品質 outcome_value, meaningful_change 預測誰最可能受益、個人化路徑
破除各自為政 cost_center, step, timestamp 跨部門路徑圖、關聯規則
為病人創造價值 outcomes ÷ costs 價值貢獻度分析、策略模擬


Python 範例:用事件資料做「價值貢獻」粗估(可先跑在 Jupyter)

import pandas as pd

假設已經有四張表

outcomes = pd.read_csv("tbl_outcomes.csv", parse_dates=["date"])
costs = pd.read_csv("tbl_costs.csv")
process = pd.read_csv("tbl_process.csv", parse_dates=["timestamp"])
sat = pd.read_csv("tbl_satisfaction.csv")

(1) 定義「達到臨床顯著變化」的人頭(MCID)

win = outcomes.query("meaningful_change == True").groupby("person_id")["outcome_code"].nunique().reset_index(name="n_wins")

(2) 匹配成本(每人月)

cost_pm = costs.groupby("person_id", as_index=False)["total_cost"].sum().rename(columns={"total_cost":"cost_per_period"})

(3) 形成簡易 Value Index

value_idx = win.merge(cost_pm, on="person_id", how="left")
value_idx["value_index"] = value_idx["n_wins"] / value_idx["cost_per_period"].clip(lower=1)

(4) 找出 value 前20% 的病人特徵(做後續個管規則)

top20_cut = value_idx["value_index"].quantile(0.8)
top20 = value_idx[value_idx["value_index"] >= top20_cut]["person_id"]

(5) 連回流程,查看這些人共同的「少浪費」特徵(例:等待短)

feat = process[process["person_id"].isin(top20)]
print(feat.groupby("step")["wait_sec"].mean().sort_values())

目的:先用最小資料找「高價值模式」(例如同樣成本下,誰的 ADL/疼痛改善更快、等待更短),再設計 AI 任務與個管規則。


小型院所/日照的三週落地清單(不改核心系統也能做)

Week 1

訂 person_id 去識別規則,補 timestamp。

盤點 10 個最常見的 activity_code 與其單位成本。

建 4 張 Minimal 表(Outcomes/Costs/Process/Satisfaction),先 CSV。

Week 2

做 6 個 KPI:跌倒率、再住院、平均等待、報損率、每人成本、滿意度。

針對等待>15分的流程,畫出跨部門泳道圖,定義 3 個消除浪費行動。

Week 3

實施一項「等待時間」改善,紀錄前後數據。

建立 Value Index 看板;每週檢討一次(醫、護、社工、管考同桌)。


治理與合規(一定要做)

隱私:去識別(tokenize)、最小可用、用途告知、加密靜態/傳輸。

資料生命週期:保留年限、刪除流程、第三方存取審核。

模型治理:資料漂移監測、再訓練門檻、人工覆核、失效下線機制。

稽核軌跡:資料/特徵/模型/推論全程可追溯(誰、在何時、對誰、做了什麼)。


常見誤區 vs 正確做法

誤:先買 AI 方案 → 正:先把 Outcomes/Costs/Process 打通,算得出 Value。

誤:資料很多就夠 → 正:要對齊價值且可追溯。

誤:KPI 越多越好 → 正:先盯住 6 個核心,能週週改善最有用。

誤:AI 取代人 → 正:AI 支援醫護,讓專業時間用在真正有價值的照護。


結語:讓 AI 站在「價值」這一邊

當資料可以同時連結 患者重視的成果 與 提供該成果的成本,精實帶來的「減浪費」「專注品質」就能被量化,AI 也才能對準最該發力的地方。
先 Data、後 AI;先價值、後功能。


附錄:最小事件 JSON(給前端/裝置寫入用)

{
"event_id": "evt_2025_0001",
"person_id": "p_3f9c1f",
"step": "vitals_check",
"timestamp": "2025-10-30T09:12:33+08:00",
"attr": {
"wait_sec": 420,
"room": "D01",
"nurse_id": "n_12",
"walk_steps": 35
}
}


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