論文の概要: From Fuzzy to Formal: Scaling Hospital Quality Improvement with AI

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.20055v1
• Date: Tue, 21 Apr 2026 23:31:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-23 15:36:10.887143
• Title: From Fuzzy to Formal: Scaling Hospital Quality Improvement with AI
• Title（参考訳）: ファジィからフォーマルへ - AIによる病院の質向上
• Authors: Patrick Vossler, Jean Feng, Venkat Sivaraman, Robert Gallo, Hemal Kanzaria, Dana Freiser, Christopher Ross, Amy Ou, James Marks, Susan Ehrlich, Christopher Peabody, Lucas Zier,
• Abstract要約: 病院品質改善(QI)は、高水準の病院目標を実行可能なソリューションに翻訳することで、医療提供を最適化する上で重要な役割を担っている。 QIの重要なステップは、私たちがQIファクター発見と呼ぶプロセスである、変更可能な重要な要因を特定することです。 現在のAIアライメント手法では、タスクが適切に定義されていると仮定しているが、QI因子発見は探索的でファジィで反復的な感覚形成プロセスである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.772594441978314
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hospital Quality Improvement (QI) plays a critical role in optimizing healthcare delivery by translating high-level hospital goals into actionable solutions. A critical step of QI is to identify the key modifiable contributing factors, a process we call QI factor discovery, typically through expert-driven semi-structured qualitative tools like fishbone diagrams, chart reviews, and Lean Healthcare methods. AI has the potential to transform and accelerate QI factor discovery, which is traditionally time- and resource-intensive and limited in reproducibility and auditability. Nevertheless, current AI alignment methods assume the task is well-defined, whereas QI factor discovery is an exploratory, fuzzy, and iterative sense-making process that relies on complex implicit expert judgments. To design an AI pipeline that formalizes the QI process while preserving its exploratory components, we propose viewing the task as learning not only LLM prompts but also the overarching natural-language specifications. In particular, we map QI factor discovery to steps of the classical AI/ML development process (problem formalization, model learning, and model validation) where the specifications are tunable hyperparameters. Domain experts and AI agents iteratively refine both the overarching specifications and AI pipeline until AI extractions are concordant with expert annotations and aligned with clinical objectives. We applied this "Human-AI Spec-Solution Co-optimization" framework at an urban safety-net hospital to identify factors driving prolonged length of stay and unplanned 30-day readmissions. The resulting AI-for-QI pipelines achieved $\ge 70\%$ concordance with expert annotations. Compared to prior manual Lean analyses, the AI pipeline was substantially more efficient, recovered previous findings, surfaced new modifiable factors, and produced auditable reasoning traces.
• Abstract（参考訳）: 病院品質改善(QI)は、高水準の病院目標を実行可能なソリューションに翻訳することで、医療提供を最適化する上で重要な役割を担っている。 一般的には、魚骨図、チャートレビュー、リーンヘルスケアといった専門家主導の半構造化質的ツールを通じて、QIファクタ発見と呼ばれるプロセスです。 AIはQI因子の発見を変革し、加速する可能性がある。 しかしながら、現在のAIアライメント手法では、タスクが適切に定義されていると仮定しているが、QI因子の発見は、複雑な暗黙の専門的判断に依存する探索的、ファジィ、反復的な感覚形成プロセスである。 探索的コンポーネントを保存しながらQIプロセスを形式化するAIパイプラインを設計するために、我々は、タスクをLLMプロンプトだけでなく、包括的な自然言語仕様も学習するものとして見ることを提案する。 特に、QI因子の検出を、仕様が調整可能なハイパーパラメータである古典的なAI/ML開発プロセス(プロブレム形式化、モデル学習、モデル検証)のステップにマッピングする。 ドメインエキスパートとAIエージェントは、AI抽出が専門家のアノテーションと一致し、臨床目的と一致するまで、包括的な仕様とAIパイプラインの両方を反復的に洗練する。 我々は,この「Human-AI Spec-Solution Co-optimization」フレームワークを都市安全ネット病院に導入し,長期滞在と30日間の無計画入院の要因を特定した。 結果として得られたAI-for-QIパイプラインは、エキスパートアノテーションと一致して$\ge 70\%に達した。 以前の手動のリーン分析と比較すると、AIパイプラインははるかに効率的で、以前の発見を回収し、新しい変更可能な要因を表面化し、監査可能な推論トレースを生成した。

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