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基于商业智能医院管理信息决策平台的设计与实现

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中国医学装备2016年11月第13卷第11期ChinaMedicalEquipment 2016NovemberVo1.13No.11 学术论著I 基于商业智能医院管理信息决策平台的设计与实现 张怡①李柯① [文章编号]1672—8270(2016)1 1—0107-04 [中图分类号】R197.324[文献标识码】A [摘要】目的:设计开发基于商业智能(BI)的医院管理信息决策平台,对大量的医院业务数据进行 分析整理,为医院管理者制定医院管理决策提供循证信息。方法:采用以微软SQL Server 2008 R2为中心的技术架构,集成ETL技术、OLAP技术和数据挖掘技术,通过ETL工具从多个业务系 统中提取源数据,清洗整理数据并装入数据仓库,利用AS;P/- ̄-V具构建数据算法模型,通过多 维度与度量值的方式实现数据的聚合查询,以Web报表页面展示给用户。结果:医院积累的大 量数据得到有效的二次利用,系统生成了8个主题模块和l lO多张分析报表,多角度全方位的分析 数据满足了医院各部门的管理和监控要求,系统自动生成分析报表改变了传统的手工处理报表模 式。结论:医院管理信息决策平台可集成各业务系统中的大量数据,以转化为辅助决策知识的形 式展现给医院管理者,并可提高信息管理效率;在提升医院医疗质量管理、实现医院精细化管理 方面具有积极的意义 宴管 [关键词】商业智能;大数据 信息管理;信息技术;医院管理 ……。 DOI:10.3969/J.ISSN.1672.8270.2016.11.031 怅 懵,女,I I o 一J, DesigII and application of hospital decision support system based on business intelligence/ 硕士,工程师。南京医 zHA G砸,LI K_e//China Medical Equipment,2016,13(11):107.110. 科大学附属无锡市人民 [Abstract]0bjective:To design and develop the hospital decision support system based on医院信息处,从事医院 business intelligence(BI),analyze and organize the massive hospital business data and help系统研发和维护工作 hospital managers to make the right decision.Methods:The Microsoft SQL Server 2008 R2 。 is used as the technical architecture.integrated ETL technology,0LAP technology,report technology and data mining technology.The source data from multiple business systems is extracted and cleaned through the ETL too1.1oaded into the data warehouse.Data model construction algorithm is used to generate analysis report in the form of web.Results:The massive hospital data has been effectively used.and 8 major themes modules and more than 1 10 analysis reports have been generated.The analysis data from multiple perspectives fully meet the requirements of the management and monitoring of various departments in the hospita1.System automatically generates the analysis report that changes the traditional manual mode.Conclusion:The hospital decision support system is an effective way to improve hospital medical quality management. [Key words]Business intelligence;Big data;Information management;Information technology;Hospital management [First—author’S address]Department of Information.Wuxi People’S Hospita1.Affiliated with Nanjing Medica1 University,Wuxi 214000,China. 近年来,随着医院信息化建设的大力推进,医院信 识,帮助企业做出明智的业务经营决策的工具b 。BI 息系统(hospital information system,HIS)、实验室信 是一系列信息技术的集合,包括数据仓库、联机分析 息系统(1aboratory information system,LIS)以及影像 处理、数据挖掘以及数据可视化等。近年来,该技术 归档及传输系统(picture archiving and communication 逐渐被用于医疗领域,以提高医院组织运营效率和医 systems,PACS)等信息系统得到了深入应用,并积累 疗质量 。 了海量的医疗业务数据“ ]。但这些业务系统并未对数 1.1数据仓库 据进行分析整理,管理者无法即时获取可靠有用的统计 数据仓库 一书中对数据仓库的定义是: “数 数据以辅助决策。为解决这一问题,本研究探讨基于商 据仓库是支持管理决策过程的、面向主题的、集成 业智 ̄g(business inteHigence,BI)构建医院管理信息决 的、随时间变化的持久的数据集合”_8]。数据仓库中 策平台,从不同的业务系统中对存储数据进行提取、整 的数据是将分散在不同业务系统和异构数据源中的数 理及分析,从不同的角度以表格和图形化报表的方式为 据,经过抽取、清洗及转换后根据数据分析的要求集 医院的运营、管理以及绩效等提供分析数据,帮助医院 成到数据仓库中,为数据分析做准备 1…。 管理者做出准确的经营决策,从而提升医院医疗信息管 1.2联机分析处理 理质量和医院精细化管理。 联机分析处理(on-line analysis processing, 1 BI及其关键技术 OLAP)是数据仓库的主要应用,其可根据分析人员的 BI通常被理解为将企业中现有的数据转化为知 需求对数据仓库中的海量数据进行分析和处理,并以 ①南京医科大学附属无锡市人民医院信息处江苏无锡214000 ZHONGGUOYIXUEZHUANGBE} 107 I学术论著 主垦垦兰董鱼 竺 旦笙 鲞笪! 塑苎王堕些塑堡匡堕笪翌堡:垦 鱼的t鐾 与实现一张怡等 图形或报表等直观的形式展现给用户 。OLAP多用 挖掘和分析,以不同维度生成符合不同管理部门的业 于支持复杂但目的比较明确的分析操作,通过对数据 务报表。在财务运营模块中包括科室收入、门诊收入 一系列交互的主动查询过程,对数据进行多层次、多 及住院收入等财务报表,报表以科室、医生和收费项 目等维度进行分析,财务处可通过浏览报表简洁直观 地了解全院以及各科室财务运营情况;在抗菌药物模 块中包括抗菌药物使用强度、I类切口抗菌药物使用率 阶段的分析处理,为用户提供灵活的信息访问权利、 丰富的数据分析和报表功能 。 1.3数据挖掘 数据挖掘(data mining,DM)是从大量的、不完 等报表,以科室、医生及药品等作为维度生成报表, 全的、有噪声的、模糊的以及随机的数据中,提取隐 药剂科、监察科等职能处室可以根据报表数据对药品 含在其中的人们事先不知道的但又潜在有用的信息和 及抗菌药物的使用进行监控和管理。平台还提供对报 知识的过程u卜M J。DM技术包括关联和聚类等描述性 表、用户和权限的管理功能,可以通过用户组或角色 挖掘方法及分类,以及回归等预测性挖掘方法,根据 来设置用户对报表的访问权限。 需求可以选择合适的分析方法从海量数据中挖掘有价 3医院管理信息决策平台系统实现 值的信息 。 系统采用以Microsoft SQL Server 2008 R2为中 2 医院管理信息决策平台系统设计 2.1用户需求 心的技术架构,集成ETL技术、OLAP技术、数据挖 掘技术和报表技术。 从层次上,系统架构分成数据的收集、存储、 建设医院管理信息决策平台的主要目的是为院 领导、职能处室、科主任及临床医生提供多角度、 分析以及展现4层,如图2所示。整个流程通过数 全方位及简洁直观的医院分析报告,以辅助其做出 据提取、转换和加载(extraction—transformation— 准确有效的判断和决策。院领导关注的是医院在一 loading,ETL)工具从多个业务系统中提取源数据, 段时间内的运营数据;职能处室重点关注的是对临 清洗整理数据,装入数据仓库为数据分析做准备。再 analysis service,AS)工具构建数据算 床各科室的考核数据,如财务处关注财务运营,医 利用分析服务(保办关注医保运行情况及费用;药剂科关注药品及 法模型,通过度与度量值的方式实现数据的聚合 抗菌药物的使用情况;科主任关注本科室的工作量 查询,以Web报表页面展示给用户。 和各项指标数据,而临床医生更关注自己的工作量 3.1数据收集 和考核指标。 2.2主题模块 系统将分散在各个业务系统中的与主题相关的 源数据集成,主要来源于HIS、手术麻醉系统及病案 根据用户需求,本设计将系统分成8个主题模 系统等,包括大量的明细数据和相关的数据字典信 块,其中包括昨日数据、实时监测、日常运行、财务 息。数据抽取使用成熟稳定的SSIS(Microsoft SQL ntegration Services,S8IS)2008I具,SSIS 运营、工作量、抗菌药物、医保以及医疗质量,同时 Server I提供用户、权限和报表管理,如图1所示。 是生成高性能数据集成解决方案(包括数据仓库的提 每个主题模块均面向特定主题,对医院数据进行 取、转换和ETL包)的平台。通过SQL Server 2008 图1医院管理信息决策平台主题模块框图 108 ZHONGGUOY{×UEZHUANG8E 中国医学装备2o16年l1月第13卷第11期基于商业智能医院管理信息决策平台的 壅 : 堕笠 学术论著l 数据收集 数据存储 数据分析 分析服务器 数据展现 Analysis Service 图2医院管理信息决策平台系统架构图 Agent定义作业来调用ETL流程,可以设置调用的时 中的数据进行处理,生成聚合结果集的数据 间、周期和执行的命令,一般提取昨天前的数据,实 库,实现在查询数据时,无需向繁杂的数据库中进行 时性相关数据设定间隔时间实时提取,所有调用和执 多表连接与聚合,而是直接在MOLAP系统中提取已 行的过程都会在SQL Server系统数据库中记录日志 经查询出来的聚合结果集(如图2所示)。 以方便管理员监控。 3.2数据存储 3.4数据展现 Analyzer是一种B1分析应用前端工具,可以通过 系统采用Microsoft SQL Server作为存储,数据 Web形式实现对OLAP数据的分析,支持近50种图表 进入数据仓库之前增加了ODS层,为了减小数据抽取 类型,包括柱状图、曲线图及面积图等。用户可以通 开销,降低业务系统负荷,从源数据 ̄I]ODS层一般不 过在Web页面上的拖拽操作生成所需要的图表进行分 做清洗处理,只做列或者时间的筛选,ODS中的数 析,还可以将生成的报表导成Excel文件进行使用。 据基本和源数据保持一致,这样可以规避源数据经 医院管理信息决策平台昨日数据展现,通过上方菜单 ga图3 ETL过程直接进入数据仓库给数据仓库带来的数据风 栏可以切换到各个主题区域查看相关报表数据(险。ODS中的数据再经过数据的抽取、验证、清洗、 所示)。 集成、聚集以及装载6个步骤进入数据仓库。数据仓 4医院管理信息决策平台应用成效 库的整体设计主要参考第三范式和模型的设计原 医院管理信息决策平台上线使用之后反响良好,  则,根据系统需求定义的8大主题生成面向主题的集 应用成效主要表现在以下两个方面。成数据仓库,便于下一步进行数据分析。 3.3数据分析 (1)实现医院各业务系统的数据集成。以往的医疗 数据分散在各个不同的业务系统中,分析报表也是通 Microsoft SQL Server 2008 Analysis 过业务系统定制生成。医院管理信息决策平台将各个 Services(SSAS)为BI应用程序提供OLAP S ̄I]DM功 业务系统的数据集成过来,对海量医疗业务数据进行 能。Analysis Services支持OLAP,能够设计、创 二次开发,对报表统一管理,生成了8个主题模块、 建和管理数据的结构,也可以使用各种标准数 共1 10多张分析报表,以表格和图形化报表方式多角 据挖掘算法来设计和创建数据挖掘模型。本研究系 度全方位展现分析数据,满足了医院各部门的管理和 统采用SSASI具构建数据算法模型,通过度与 监控要求。 度量值的方式,实现数据的聚合查询,通过维度的 (2)自动处理数据生成分析报表。传统的分析报表 层级关系,实现数据的上卷与下钻查询。采用 均通过手工处理或业务系统报表定制的方式完成,用 0LAP(Multidimension OLAP,MOLAP)自行建立多 户触发后查询在业务系统数据库上,查询时间长报表 维数据库,在每晚数据库空闲时间段内,对数据仓库 生成效率低,且影响数据库的业务访问速度。项目实 ZHONGGUOYI×UEZHUANGBKl 109 \ I学术论著 盘嘴舅 篮学装 2016午l1厂J菊1 3咨 l1期基于崩、Il, Hd-_- IJc管理 1' 1、决策・{ 台的l童l” j吠 .张怡 B卓五行 嘴适置 作■ 蚺曩菏1薏匿曝●拜.事鼹 瞬■蝠嘴囊 摊号^桩. 毪氍^ - I1 nA- 《翮'^。 再占 . 薛辑抗蔓t使用霉 羊 A . 一 位■■l懈n■ ,o15 门堙^谯t  舳 默 宦靛“ 、腱^ . 一 ] 辅艟^ 童‘ ~棺t ’i- 毫 凡棺. 瑚 《1#稿罐^拽 I]1}壮A, t “ 『 . ^陵^ 出滩^0-t 皇 时 出}是^ ] 血彘^稚 毫席拙一 1 娃^ . 拦魄琶佴隼 拄腱啦 . &鼢 中^ 。 佳日嚏 存霉 佳端壮 往烧砖占吐 1娃捅占忱 1 }曩舜擎. I. . Ilil最置卑. ●●^■●啊’……・、…… ●●■"■村I : ~ ,- 々 《 现 ,、 台集成l 务系统数据每日凌晨自动处理数据 蜒若辑椁警  趣 薯警蜗螽 聋毒 图3医院管理信息决策平台数据展现示图 [61 Mihaela Filofteia Tutunea,Rozalia Veronica Rus. 成分析报表,檄人提高r报衷访问速度,减轻了信 乜、处繁杂 复n勺数 4 结i五 。 . .: I ,c o dSFoil u ti ocncs'2(f)lo2r'3S.M86E5一's8[7J0]. 理]:作,提高f-r 作效率。 [7】张会会, 5敬东,邸金牛.商业智能在 疗Ii生领域的 应用[J].【fl国卫生信息管理杂志,2014,1 l(3):255—259. [8】荫蒙.数据仓库[M].北京:机械工业m版祉,2005. BIfi:为数 抽取、分析建模和报表系统,是对现 , 行 f f 务系统的有效补充。本研究设讣构 [9]屈盛J- I:"f :J:炅优良, 等.数据仓库技术 l 院数据分析 巾的应用[J].中匡l数字 学杂忐,2014,9(12):71—72. 迎n。珐FB- 院管理 火策・F-#,实现了对各业 [101 罂 ;,系统I{lI海量数据的集成l币f1分析,进而转化为辅助决 10(2):l_4. 翥 芝 砌 现 院管理者,存提升医院 疗管理质[1 11 }Il=、实施医院 参考文献 [1】卜Ianso1]I M.Good health information an asset 1"10t a burden![J].Australian Health Review,2011,35(1):9—13. 【2】 华.’ 炎,张雅浩,等.医疗卫生领域人数据应用 探讨[J].『II I J.q-信启、管理杂忐,201 3,l0(4):296一 300. 磊星 慧 意 . 化管理等 面都起到了 极作用。 l3—14. 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