Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,686

СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТРЕБНОСТИ В ПРОТИВОДИАБЕТИЧЕСКИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВАХ

Артеменко М.В. 1
1 Юго-западный государственный университет
Рассмотрены вопросы решения проблемы повышения качества обеспечения лекарственными средствами больных сахарным диабетом путем автоматизации процесса принятия решения по формированию оптимальной номенклатуры препаратов в аптечном учреждении. Предлагается информационно-аналитическая системы поддержки принятия решений основанная на адекватных математических прогностических моделях, отражающих связь потребления противодиабетических лекарственных средств с уровнем региональной заболеваемости сахарным диабетом и возможностями взаимозаменяемости предоставляемых населению препаратов. Приведены результаты математического моделирования с использованием современного универсального и специализированного программного инструментария.
прогноз потребности противодиабетических лекарственных средств
автоматизированные системы поддержки принятия решения
1. Артеменко М.В., Бабков А.С. Классификация методов прогнозирования поведения систем // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – №6. – URL: www.science-education.ru/113-11527 (дата обращения: 19.07.2015).
2. Артеменко М.В., Морозов В.А., Краснопивцев А.А. Расчет стоимости потребности в противодиабетических препаратах // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2006610012 от 28.02.2006.
3. Балаболкин М.И. Диабетология. – М.: Медицина, 2000. – 672 с.
4. Балаболкин М.И. Дифференциальная диагностика и лечение эндокринных заболеваний: рук-во. – М.: Медицина, 2014. – 752 с.
5. Карасев М.М., Ульянов В.О. Разработка имитационной математической модели развития фармацевтического рынка Курской области // Экономика, государство и общество в 21 веке: материалы междунар. науч.-практ. конф. / Румяновские чтения (к 100-летию высшего торгово-экономического образования в России). – Курск, 2007, – С. 644-651.
6. Международная федерация диабета. [Электронный ресурс]. ‒ Режим доступа http://www.idf.org/ (дата обращения 10.06.2015)
7. Сафронова Т.А., Чвурко И.П., Кулаковская С.В. Совершенствование организации лекарственного обеспечения больных сахарным диабетом // Фармация. – 1992. – № 6. – С. 65-66.
8. Тольцман Т.И. Изучение потребления лекарственных средств на основе среднесуточных терапевтических доз // Фармация. – 1983. – Т.32, № 2. – С. 14-16.

Согласно информации Международной Федерации Диабета (IDF) на 1 января 2015 года в мире сахарным диабетом больны 382 миллионов человек (втрое выше, чем в 1990 году) [6]. В 20015 году процент больных диабетом в мире составил: 4 %, в РФ 5 %, в США – 180 % от населения страны). Большая часть больных – люди трудоспособного возраста. В связи с этим, проблема лечения и профилактики заболеваний сахарным диабетом в мире является актуальной, обусловливая разработку соответствующих государственных и региональных программ.

Обширная номенклатура лекарственных препаратов, необходимость обслуживания как заболевших, так и вновь регистрируемых больных в непосредственной близости от аптечного пункта, оптимизация логистики соответствующих товарных запасов требуют качественное и своевременное прогнозирование потребности в соответствующих лекарственных средствах с учетом статически достоверной оценки количества больных сахарным диабетом в регионе (текущего и прогнозируемого).

В связи с этим, целью исследований являлось проведение работ в области моделирования для проектирования и эффективной эксплуатации автоматизированных систем поддержки принятия решений формирования потребности в лекарственных средствах больных сахарным диабетом.

Материалы и методы исследования

Использовались следующие методы и материалы: корреляционный и регрессионный анализы, метод группового учета аргументов, результаты мониторинга реализации противодиабетических лекарственных средств и уровня региональной заболеваемости населения.

Резельтаты исследования и их обсуждение

Существование двух основных и ряда специфических типов сахарного диабета определяет различные подходы к лечению и применению разных групп препаратов противодиабетического действия. В этом плане, в настоящее время, основоположен фактический расход с учетом степени удовлетворения заявок на лекарственные средства. Первые нормативы утверждены в 1924 году и периодически пересматривались. Развитие аптечной сети в СССР предопределили необходимость перехода от общесоюзных нормативов к нормативам потребления для каждой республики (региона). В частности, в классической работе Тольцмана Т.И. [8] научно обоснованная норма определяет величину, к которой стремится фактическое потребление. Большинством исследователей [6] отмечается нестабильность номенклатуры противодиабетических средств и прогнозируется увеличения потребления препаратов с рекомендацией необходимости систематического периодического проведения исследований на региональном уровне.

В настоящее время ассортимент специализированных программ для учета больных сахарным диабетом адекватно работающих и применяемых на практике не велик. Например:

1) «Регистр диабета 2008». Разработан ФГУ Эндокринологическим научным центром Росмедтехнологий РФ. Предназначен для учета, автоматизированной обработки информации, формирования учетных выходных форм и документов о заболевании сахарным диабетом. Реализовано средствами СУБД SQL Server.

2) «Регистр диабета 2014». Обновленная версия продукта «Регистр диабета 2008». Отличительными особенностями являются: формирование единой общероссийской базы данных и работу в режиме «online»; доступность к работе с базой данных любого пользователя различного иерархического (городской, муниципальный, участковый), подключение нового пользователя к Регистру не требует установка специализированного программного обеспечения (достаточно Internet Explorer), построение и сохранение собственных форм отчетности (включая графическое представление), стандартная отчетность осуществляется сравнении с предыдущем отчетным периодом [8].

К наиболее распространенным методам (научно обоснованным, формализованным, алгоритмически и программно обеспеченным) относятся [1]: регрессионные модели, адаптивное сглаживание, факторный анализ, имитационные моделирование, метод группового учета аргументов, экспоненциальное сглаживание тренда, метод скользящей средней, применение сплайн-функций, метод Бокса-Дженкинса, метод марковских цепей, авторегрессионное моделирование, вероятностное прогнозирование, полиномы Чебышева.

Существующие экспертные системы анализа и прогнозирования потребностей в лекарственных средствах базируются на алгоритмах, реализующих методы с дальнейшим осуществлением взвешенно-сглаженного прогнозирования [5] с указанием возможных вариантов развития ситуации: усредненной, наиболее вероятной, наихудшей (рост заболеваемости), наилучшей (снижение уровня заболеваемости) с оцениванием вероятности возникновения определенного варианта.

В ходе исследования применялись кодификаторы: В1 – количество больных сахарным диабетом 1 типа; В2 – количество больных сахарным диабетом 2 типа; ВЗ – общее количество больных сахарным диабетом типа 1 и типа 2, нуждающихся в инсулине; В4 – количество больных с впервые выявленным сахарным диабетом; В 5 – численность население региона; X1 – инсулины (ЕД– «единица действия»); Х2 – ультракороткие; ХЗ – короткие; Х4 – средней продолжительности действия; Х5 – пролонгированные; Х6 – смешанного действия (ЕД); У1 – глибенкламид 0,005; У2 – глибенкламид 3,5; УЗ – глибенкламид 1,75; У4 – гликлазид; У5 – гликлазид MB; У6 – амарил 2 мг; У7 – амарил 3 мг; У8 – амарил 4 мг; У9 – глипизид; У10 – гликвидон; Z1 – метформин 500; Z2 – новонорм 0,5; Z3 – новонорм 1,0; Z4 – новонорм 2,0;

Результаты построения математических моделей с помощью ортогонального алгоритма метода группового учета аргументов – МГУА – представлены в таблице 1 (вероятность ошибки первого рода здесь и далее p<0.01).

Система связей по представленным моделям показана на рис. 1.

Идентифицированные математические модели, отражающие динамику демографических показателей, показывают рост абсолютных и относительных показателей заболеваемости – особенно в группе больных 2 типа (в 6,5 раз больше чем у больных сахарным диабетом 1 типа, в 10 раз больше, чем у впервые выявленных, в 3,5 раза больше, чем у больных, нуждающихся в инсулине).

Поскольку выборка исходных данных статистически маломощна, то использовались прогностических модели видов: 1 – зависимости потребления лекарственного средства от времени; 2 – зависимости относительного потребления определенной группы больных лекарственного средства от времени; 3 вида – зависимости потребления лекарственного средства от формы заболевания.

Таблица 1

Модели потребления лекарственных средств

Лекарственные средства

Алгебраические модели

X1

147,16-440,97/(Х3)0,5

Х2

5,343 – 12,49*(X1/Х4)0,5 / Х5

Х3

77,159 – 400,7 / (XI)0,5

Х4

20,03 – 1,116*105 /(Х5*Х33)

Х5

8,85 – 5619,51 / (ХЗ2 * Х40,5)

Х6

18,43-460,01 *Х20,5/XI

У1

1,142 + 2,6*10-6*У81,5* У10

У2

1,067 + 1,16 *10-5* У71,7 *(УЗ*У10)0,5

УЗ

3,6195 – 1,92* 105*(У6/У5)0,5 /(У4*У7)

У4

112,06 +6,08*У6*У9

У5

102,2+ 1070,93 * УЗ11,5/У70,5

У6

154,74- 26373,4 /(УЗ*У4)

У7

640,24-570,96 /(У80,5)

У8

-377,48 + 39,95 * (У100,5)

У9

555,05 – 12854,02 /(У41,5)

У10

140,95 + 0,00168 * У8 *(У7*У9)0,5

Z1

-1957.2 + 213.13 *Z0,5

Z2

52 + 4.81*10-6 * Z32,5 * Z40,5

Z3

-125.7 + 3.3 * Z20,5

Z4

-302.16+ 128.52 * Z21,5/Z3

а б в

artem1.tif

Рис. 1. Система анализируемых потребностей в противодиабетических средствах: а – система связей в группе Х; б – системв связей в группе Y; в – система связей в группе Z

Анализ результатов структурно-параметрической идентификации моделей позволили сделать следующие выводы: в абсолютном выражении наблюдается рост потребления противодиабетических препаратов; по отношению к динамике роста впервые выявленных больных сахарным диабетом наблюдается рост потребления противодиабетических препаратов; – по отношению к динамике роста общего числа больных обоих типов сахарного диабета нуждающихся в инсулине – в основном спад потребления, кроме XI- общего количества инсулина, ХЗ – инсулинов короткого, У1 – глибенкламид 0,005, Z4 – новонорм 2; – по отношению к динамике роста больных сахарным диабетом 2 типа – в основном спад, кроме ХЗ- короткие инсулины, У1 – глибенкламид 0,005, У8- амарил 4. – по отношению к динамике роста количества больных 1 типом – динамика потребления XI – общего количества инсулина (ЕД), инсулинов ХЗ – короткого, Х5 – пролонгированного, Х6 – комбинированного типов действия растет, а Х2 – ультракороткого и Х4 – средней продолжительности действия – убывает;- возрастающие тренды согласно полученным моделям у относительных показателей составляют 45 % .

На следующем этапе системного анализа идентифицировались математические модели, отражающие связи между потреблением противодиабетических препаратов и демографическими показателями в регионе (фрагмент приведен в табл. 2).

На основании проведенных исследований предлагается для практической реализации следующая информационно-аналитическая модель формирования рекомендаций обеспечения запасов и текущей реализации противодиабетических средств – представлена на рис. 2.

Модули модели функционируют следующим образом:

– «Сеть лечебно-профилактических учреждений» – совокупность лечебно-профилактических учреждений, передающих информацию внутри сети (в случае перерегистрации учета больного сахарным диабетом) в аптечную сеть;

– «База данных больных сахарным диабетом» содержит информацию паспортного характера, места жительства, характера заболевания, рекомендации к принимаемым препаратам на постоянной основе;

– «База прогностических моделей количества клиентов аптечной сети» содержит знания в виде идентифицированных и постоянно корректируемых математических моделей;

– «Модуль прогноза количества больных сахарным диабетом различных типов», осуществляет вычисление количественных значений и передает их в «Базу моделей потребностей в противодиабетических препаратах»;

– «База данных противодиабетических препаратов» представляет собой базу данных реляционного типа, в которой указаны: наименование препарата и его количество, непосредственно имеющиеся в аптечном учреждении.

– «База моделей потребности в противодиабетических препаратах» включает в себя математические модели (структуры и параметры), позволяющие по информации об имеющихся препаратах, поступающей из «Базы данных противодиабетических препаратов» и оценки возможного количества больных сахарным диабетом различных типов, оценивать наиболее вероятное, максимальное, минимальное, средневзвешенное значения возможной потребности по каждому из медикаментов по всей номенклатуре препаратов с учетом имеющихся данных о текущих остатках лекарственных средств в аптеке.

– «Модуль прогноза в противодиабетических препаратов различных типов» осуществляет количественный расчет на указанный пользователем период времени прогноз значений имеющихся лекарственных препаратов согласно номенклатуре.

– «База моделей взаимозаменяемостей противодиабетиков» содержит математические модели, отражающие закономерности потребления одних лекарственных средств от других за прошедший период временит в случае необходимости их взаимозаменяемости.

– «Модуль контроля поставок лекарственных препаратов» осуществляет контроль выполнения поставок согласно сформированного в «Модуле формирования заявки на лекарственные препараты» заказа «Сетью поставщиков». В случае возникновения противоречий между заявкой и поставкой, соответствующая информация корректирует содержание «Базы данных противодиабетических препаратов»;

Таблица 2

Регрессия между потреблением лекарственных и демографических показателей

Лекарственное средство

Модель

X1

-2,9466+0,0307*В1

Х2

-42,052+5,8357*Ln(В1)

Y5

81,102+0,0272*В2

Y7

78,017+0,0181*В2

Y10

104,32+0,0144*В2

Z1

178,53+0,0712*В2

Z2

33,056+0,0052*В2

Z4

12,609+0,0252*В2

artem2.wmf

Рис. 2. структура информационно-аналитической модели формирования рекомендаций обеспечения запасов противодиабетических средств и их оптимального резервирования

– «База данных текущих остатков лекарственных средств в аптеке» содержит информацию о текущих остатках на момент формирования нового заказа;

– «Модуль прогноза взаимозаменяемости препаратов» функционирует на основе структур и параметров математических моделей, поставляемых ему посредством внутреннего интерфейса из «Базы моделей взаимозаменяемости противодиабетиков»;

– «Модуль экспертной оценки конъюнктуры лекарственных препаратов» на основе номенклатуры имеющихся в наличии в «Сети поставщиков» лекарственных препаратов и потребительских рангов препаратов, определенных экспертами, упорядочивает номенклатуру лексредств по мере уменьшения их конкурентных возможностей.

– «Модуль формирования рекомендаций по закупке лекарственных препаратов» формирует множество рекомендаций для лица принимающего решения;

– «Сеть поставщиков» – множество конкурирующих или не конкурирующих поставщиков лекарственных препаратов;

– «Модуль формирования заявки на лекарственные препараты» оформляет под управлением лица принимающего решение (ЛПР) заказ для «Сети поставщиков» в унифицированной форме, позволяющей автоматизировать поставку и контроль за поставкой лексредств;

– ЛПР – руководитель аптечного учреждения или его отдела, занимающегося логистикой и маркетингом.

Результаты теоретических и практических исследований:

В процессе реализации цели исследования осуществлено:

1. Аналитическое изучение информационных источников;

2. Синтезированы математические модели по результатам мониторинга заболеваемости сахарным диабетом и потребления противодиабетических средств, отличающиеся применением методов самоорганизационного моделирования;

3. Разработана структура информационно-аналитической модели формирования рекомендаций по обеспечению запасов лекарственных противодиабетических средств текущей реализации и оптимального резервирования, позволяющая автоматизировать процесс взаимодействия аптечной сети и сети поставщиков с учетом научно обоснованного адекватного анализа и прогноза потребностей в лекарственных препаратах для больных сахарным диабетом и учитывающая прогноз уровня заболеваемости в регионе.


Библиографическая ссылка

Артеменко М.В. СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТРЕБНОСТИ В ПРОТИВОДИАБЕТИЧЕСКИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВАХ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 11-4. – С. 500-505;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=7768 (дата обращения: 23.05.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252