智慧醫療下醫學人才培養策略的博弈模型研究

吳興燕，姚程寬，曹立勇，陳向陽，王立平

（安慶醫藥高等專科學校公共基礎部，安徽安慶246052）

隨著人工智能學科的發展，基于物聯網技術下的智慧醫療成為研究熱點[1-2]。如何智能化實施醫療服務，促進醫療事業質的飛躍，從根本上應回歸到醫學人才的培養上來。如今醫學人才的培養主要注重全科人才、專科人才[3]、高素質醫學人才，而智慧醫療環境是需要能夠從事并精湛于智能化醫療的復合型人才[4]，因此，構建醫學復合型人才培養模式是一項非常有意義的研究。智慧醫療下醫學人才培養是以政府政策為導向，醫學院校與醫療機構主體之間協同創新的組織模式。主體之間擁有共同的目標卻又相互獨立，通過打破主體間的壁壘，進行人才技術、信息資源、科研成果等方面的共享，實現資源整合與深度合作，產生高效率的團隊[5]，最終創造出系統疊加的非線性效用。在完成共同目標的過程中，保證合作的穩定性尤為重要。從博弈學的角度出發，建立博弈模型，分析各方的付出與回報，求解模型的納什均衡狀態，從而找出影響醫學復合型人才培養模式的穩定性因素，實現各博弈方自覺持續地合作。

1 博弈模型的選取及其適用性

在傳統的重復博弈、動態博弈以及靜態博弈過程中，采用的是“完全理性”的假設[6-7]，即以博弈方具有完全理性為基礎，很少分析博弈方的理性局限，這也是經典博弈論的基本假設之一[8]。但現實中博弈方很難達到完全理性[9-10]，決策行為者受到自身知識水平、領域了解程度、問題的復雜程度以及各方面環境因素的影響，理性局限是非常明顯的。為了保證復合型醫學人才培養過程中構建的博弈模型具有理論及應用價值，博弈的構建從兩個角度出發：一方面，針對高等醫學院校與醫療機構主體之間的人才培養博弈，選用有限理性的進化博弈模型[11-12]構建分析框架；另一方面，在大學基礎知識學習階段中信息學與醫學、藥學、護理學等醫學專業學科之間的博弈參考合作博弈進行分析，考慮博弈方采用聯合理性行為，通過協調形成默契，去實現培養出能勝任智慧醫療事業的復合型人才的共同目標。

2 模型框架的構建

（1）高等醫學院校與醫療機構主體之間的博弈模型。高等醫學院校與醫療機構都肩負著培養人才、服務社會的責任，但是從各自的發展方向考慮，又有著不同的偏向。高等院校發展的目標是輸出社會需求的人才，提升就業率，而醫療機構則希望便捷地獲得高素質人才。他們之間存在人才培養的合作關系，但同時存在降低投入成本的便車利益誘惑，由此形成了培養醫學人才的高等醫學院校與獲取高素質人才的醫療機構等部門之間的博弈。在政府的政策扶持與制度監管下，高等醫學院校協同醫療機構參與到人才培養事業上來，他們互助互利去實現共同的目標。在獲得總體收益后，分別使各博弈方的需求得到滿足才是合作維持的動力與合作穩定性的保障。高等醫學院校在培養人才的過程中依據社會需求進行專業的調整與設置[13]、與時俱進地進行教材的更新[14]、培養出來的人才與社會需要的供求關系合理性[15]、培養出的人才社會適應程度[16]等這些都是不可忽視的問題。雖然院校以基礎性教學為主要任務，但是如果只停留在完成自身的教學任務，忽視社會需求，反而會造成低效的影響。因此，高等醫學院校博弈方有“與時俱進”和“墨守成規”兩種可選策略，“與時俱進”的概率設為x，“墨守成規”的概率即為(1-x)。醫院等醫療機構主體在人才培養過程中，與高等院校的合作、進行產學研的結合，也會對自身的發展產生積極的影響。醫療機構主體方在博弈過程中有“協同”和“不協同”兩種可選策略，“協同”的概率設為y，則“不協同”的概率為(1-y)。經分析，模型相關收益都是在雙方非合作獨立狀態下原本固有收益的增幅，因此固有收入不參與收益分配，博弈參數詳細設定如下：

（i）當高等醫學院校選擇“與時俱進”、同時醫療機構選擇“協同”策略，則學校創造人才培養的正收益為W11，包含學校影響力的提升、學校生源的擴大、學校發展速度的加快等。醫療機構也獲得了產學研結合帶來的正收益W12，包含醫療課題的研究、積極且少償勞動力的涌入、高質量醫療隊伍的培養、社會聲譽的提高等。校方“與時俱進”伴隨的成本投入設為C1，醫療機構“協同”過程中的成本投入設為C2。

（ii）兩博弈方的動因不同，雙方參與合作的動力有所差異，合作過程中偷懶行為不可避免，單方面搭便車的情況時常存在。當高等醫學院校選擇“與時俱進”，而醫療機構選擇“不協同”時，則校方收益為W21（W21＜W11,單方面努力創造的收益，不及雙方都積極配合產生的共振效應。），醫療機構便車收益為H2。當醫療機構選擇“協同”策略、校方搭便車時，則醫療機構的收益為W22(W22＜W12)，校方的便車收益為H1。

（iii）政府是人才培養事業中不可缺少的協調者，政府適度的政策支持為產學研高效率合作創造了可能性[17]。當校方選擇“與時俱進”策略、同時醫療機構選擇“協同”策略時，政府將同時給與雙方各R的獎勵。對于校方或醫療機構的消極行為將對應采取F的處罰。

由上可以得到高等醫學院校與醫療機構雙方主體之間的博弈得益矩陣，如圖1所示。

圖1 人才培養博弈

依據以上博弈矩陣，可計算出兩博弈方不同策略的收益。高等醫學院校“與時俱進”策略的期望收益設為U1X，其“墨守成規”策略的期望收益設為U1(1-X)。同理可設U2Y表示醫療機構“協同”策略的期望收益，U2(1-Y)表示醫療機構“不協同”策略的期望收益。

這樣，高等醫學院校博弈方不同策略的博弈收益及其平均收益為

根據上述結果可得采取“與時俱進”策略的復制動態方程：

同理可計算出醫療機構博弈方不同策略的博弈收益及其平均收益：

根據上述結果，得到“協同”策略的復制動態方程：

令F(x)=F(y)=0，可解出所有復制動態穩定狀態。經計算該博弈存在5 個均衡點（0,0）、（1,0）、（0,1）、（1,1）、(x*,y*)，其中x*=-根據線性方程的“穩定性定理”，在這些穩定狀態處F(x)、F(y)的導數（也就是切線的斜率）必須小于0，求得滿足條件的均衡點即為相應的進化穩定策略[11]，如表1所示。

表1 博弈系統的穩定策略分析

由表1可知，該博弈模型存在穩定策略。首先，當合作過程中存在一方搭便車的現象時，若合作方的凈收益過低，甚至出現了虧損，則（0,0）是他們的穩定策略，即雙方都趨向于選擇消極不配合。其次，存在搭便車情況下，若選擇合作方的收益高于不合作時的處罰，且便車方的凈收益大于其在積極配合合作方時的凈收益，則此情況下便車現象也趨于穩定，正如均衡策略(1,0)、(0,1)。最后，若雙方都選擇積極參與到人才培養事業上來，滿足條件W12-C2+R ＞H2-F 且W11-C1+R ＞H1-F，即當高等院校選擇“與時俱進”策略、同時醫療機構選擇“協同”策略時，各自凈收益大于兩博弈方搭便車時各自的凈收益，此時策略趨于穩定，更重要的是其博弈均衡解（1,1）正是滿足社會需求的理想策略集。因此通過調節各條件因素，促使雙方積極配合，并使合作趨于穩定，實現帕累托上策均衡，是我們需要追尋的目標。

（2）信息學與專業學科主體之間的博弈。智慧醫療環境下，醫護人員的基本要求是能夠熟練操作更高端的現代化儀器，能夠利用計算機醫療管理系統及時處理數據、分析病癥、獲得合理的治療方案。因此在醫學專業知識的教育過程中，信息學的重要性不可忽視。信息學與專業學科主體之間可視為聯合體，它們之間存在“雙贏”的博弈模式。信息學與專業學科的共同目標是培養符合智慧醫療環境的復合型醫學人才。雖然信息學與專業學科博弈方之間擁有共同的目標，但是在共同目標下他們還擁有各自的小目標，這就很有可能產生不協調的狀態。比如，對于信息學學科的教育，重在培養學生的計算機知識的基礎教育和計算機軟件的應用操作能力，培養學生自主學習新知識的能力。通過指導學生對計算機基礎知識、計算機操作系統、OFFICE辦公軟件以及計算機網絡的學習，讓學生能夠熟練運用計算機技術進行便捷的工作。而醫學專業課程更需要醫學院校的信息課程能針對性的為智能化的醫學技術服務，讓學生切實掌握一些實用的醫學相關軟件技術，例如計算機圖像處理技術、計算機輔助分析軟件、醫學統計軟件等等。因此，如何在有限的學時中培養出真正符合智慧醫療環境下的醫學復合型人才是迫切需要解決的現實問題。面對這些沖突，各博弈方都無法單獨解決，因此，課程的設置需要改革。

3 博弈分析的結論與建議

對培養復合型醫學人才的多重博弈分析結果表明，政府對人才培養的重視程度、高等醫學院校的辦學態度、醫療機構的合作意向都將影響醫學復合型人才的培養。所以，要從以下兩個角度思考，著手強化復合型人才培養項目的促進策略。

（1）從高等醫學院校與醫療機構主體之間博弈模型的角度可以看出，政府、高等醫學院校、醫療機構在人才培養過程中的作用都很重要。第一，在醫學院校與醫療機構選擇策略過程中，政府合理、多元化的政策支持是促進他們選擇積極策略的重要影響因素。在社會醫療需求下，政府努力營造環境，促使博弈雙方資源共享、協同合作。政府可通過規范獎懲機制、制定高效制度等途徑進行宏觀調控，調節兩博弈方的利益分配，實現高等醫學院校與醫療機構優勢互補，增加雙方的邊際收益。政府通過健全監督機制，增加各博弈方搭便車行為的風險代價，預防合作過程中潛在的投機取巧或偷懶行為，實現（1,1）理想策略下的穩定均衡。第二，作為復合型人才培養的重要參與方，高等醫學院校選擇“與時俱進”策略所得收益遠超出一般意義上的物質價值，非物質元素的收獲更能滿足其成就感。高等醫學院校培育出更多的優秀醫學人才，有利于推動醫學科學的進步、院校名譽以及社會地位的提升，促進了院校的可持續發展。針對實現“與時俱進”策略的途徑，需要圍繞培養智慧醫療下的復合型人才這一目標，從多個角度分析問題、多個方面細化問題、多個渠道解決問題，制定最合理的措施，促使博弈方創造出超額的凈收益，讓“與時俱進”成為一個有保障的穩定循環。同時擅于釋放人才、技術、信息等資源，建立高效、開放的共享模式，實現與其他主體之間的協同與創新，創造更多的社會、經濟效益。第三，醫療機構博弈方需要增強合作意識，選擇“協同”策略有利于相關人才的儲備、有利于提升行業發展過程中的競爭力。醫療機構本身的建設與發展需要人才的儲備，醫學理念的進步、醫療技術的革新更離不開高端人才。醫學人才的發展方向主要有學術、技術和管理，協同培養人才實施過程中可對人才進行因材施教、細化類型、分類管理、定向培訓。醫學學術人才的發展可依托高等醫學院校的科研平臺，探究出合作創新的學術成果。醫學技術人才的發展需要借助高級技術人才的引領，鼓勵并突出中青年技術人才的主導地位，健全技術人才的評價機制，形成完整的專業技術人才培養模式。醫學管理類人才的培養可通過發展衛生管理學科體系，加強人才隊伍的思想政治水平以及人文素養，深入研究衛生政策與體系，引導學生用科學的方法和高尚的職業道德去面對問題、解決問題。

（2）從信息學與專業學科主體之間的博弈角度，獲得啟示：在人工智能的醫療環境下，復合型醫學人才的培養離不開切實有效的課程設置。通過計算機學科與醫學科的專家、教育者共同討論智慧醫療下的復合型人才培養方案，明確醫學專業教育過程中信息教育的作用與目標，讓醫學生在校期間打下扎實的計算機知識基礎，讓學生獲得自主探究的能力。通過高等醫學院校與醫療機構的協同辦學，針對不同系別、不同專業、不同從業要求的學生，安排不同的實訓項目，讓學生熟練掌握典型的醫學應用軟件，同時讓學生獲得自主學習新智能軟件解決醫學問題的能力。此外，增加設置信息醫學專業，進行人工智能醫學復合型人才的專門培養，致力于培育滿足人民醫療需求的智慧醫療高端人才。