數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、 463數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應(yīng)用 陳寧 陳玲 張志強(qiáng)廣州市紅十字會醫(yī)院，510220，廣州市同福中路396 號關(guān)鍵詞 醫(yī)院信息系統(tǒng) 數(shù)據(jù)倉庫 多維分析摘 要 醫(yī)院信息系統(tǒng)在不斷的建設(shè)和完善中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的利用將成為信息系統(tǒng)建設(shè)的熱點。 通過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行整合， 集成目前應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)源， 按照醫(yī)院的管理需求和主題抽取、 轉(zhuǎn)換和裝載數(shù)據(jù)， 實現(xiàn)醫(yī)院管理者對數(shù)據(jù)多側(cè)面觀察應(yīng)用。采用阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)及其集成方案，對需要分析的事實數(shù)據(jù)表以及相關(guān)的維度信息表進(jìn)行分析，組成了不同的分析主題， 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)倉庫在醫(yī)院數(shù)據(jù)查詢、 統(tǒng)計分析、醫(yī)療質(zhì)量分析、工作效率評估等多方面的應(yīng)用，取得了滿意

2、的效果。 醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)過多年的探索不斷發(fā)展和完善，目前，一些典型應(yīng)用已經(jīng)成熟，從財務(wù)管理、 檢驗管理、醫(yī)技管理、 統(tǒng)計分析到臨床信息系統(tǒng)， 幾乎覆蓋了醫(yī)院的各個工作流程，目前，信息系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用不斷深入和拓展。在系統(tǒng)建設(shè)過程中， 各應(yīng)用系統(tǒng)積累了大量的數(shù)據(jù)， 但系統(tǒng)原有的統(tǒng)計功能已不能滿足管理者對數(shù)據(jù)的需要，管理者除需要隨時獲取患者、資金、物流、工作量和醫(yī)療質(zhì)量等方面的數(shù)據(jù)、指標(biāo)和報表外，還需要采用復(fù)雜的統(tǒng)計分析方法和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在各個側(cè)面觀察海量的歷史數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)的應(yīng)用將成為信息系統(tǒng)的熱點。 數(shù)據(jù)倉庫是面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、并且隨時間變化的數(shù)據(jù)集合, 用來支持管理人員的決策。

3、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)為歷史數(shù)據(jù)的分析和處理提供和很好的工具和方法。我院自2006年初開始著手進(jìn)行醫(yī)院數(shù)據(jù)倉庫的探索，到 2006年底初步建成并投入使用， 并逐步完善，取得良好的效果。 1 目標(biāo) 1.1 歷史數(shù)據(jù)整合，數(shù)據(jù)清洗與轉(zhuǎn)換 我院自 1996 年開始信息系統(tǒng)建設(shè)，其間，從最開始的 dos 操作系統(tǒng)， foxbase 數(shù)據(jù)庫，到現(xiàn)在的windows系統(tǒng)，mssql 數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)幾經(jīng)升級更換，系統(tǒng)應(yīng)用不斷拓展， 系統(tǒng)覆蓋范圍越來越廣。 在系統(tǒng)切換后， 因為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化，以前系統(tǒng)積累下來的歷史數(shù)據(jù)查詢困難。需要對原有系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗轉(zhuǎn)換，和現(xiàn)有系統(tǒng) 464進(jìn)行數(shù)據(jù)整合。1.2 集成各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，

4、做成統(tǒng)一的查詢分析途徑 目前我院信息系統(tǒng)建設(shè)比較全面，含門診、住院、藥品、財務(wù)、物資、統(tǒng)計等多個子系統(tǒng)。各系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性小，各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)不能進(jìn)行關(guān)聯(lián)的分析， 進(jìn)行報表查詢只能在具體的系統(tǒng)中進(jìn)行，且數(shù)據(jù)查詢耗費大量的系統(tǒng)資源。 關(guān)鍵是各系統(tǒng)的統(tǒng)計口徑并不一致，得出來的結(jié)果不盡相同， 使用戶對數(shù)據(jù)的可靠產(chǎn)生懷疑。需要尋找一套易于使用的、能夠完成集成數(shù)據(jù)分析的軟件解決方案。1.3 進(jìn)行數(shù)據(jù)倉庫主題探索 通過信息系統(tǒng)建設(shè)過程中，對醫(yī)院管理者和中層干部對數(shù)據(jù)需求的分析， 發(fā)現(xiàn)用戶對數(shù)據(jù)的觀察角度不一致，對數(shù)據(jù)的應(yīng)用具有共性。 需要對用戶的數(shù)據(jù)需求進(jìn)行歸納， 歸納成為不同的主題， 按照主題而不是報表提供

5、給用戶使用。對該主題的查詢提供多側(cè)面查詢，且可以由用戶自主定義查詢方式以進(jìn)行分析。為實現(xiàn)以上目標(biāo)， 我們對比了市場上的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，最終決定系統(tǒng)采用阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)及其集成方案，阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是基于數(shù)據(jù)倉庫和web 服務(wù)器的商業(yè)智能系統(tǒng)。阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)具有操作簡單、構(gòu)建迅速、功能強(qiáng)大、擴(kuò)展性好的特點。 2 系統(tǒng)架構(gòu) 阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)庫、 模型設(shè)計器、 web 服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器、基于 web 的前端用戶交互界面組成。 465圖 1 阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng) 2.1 數(shù)據(jù)源 是數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的基礎(chǔ) , ，是數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的信息來源，包括內(nèi)部各應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)， 也包括必要的外部

6、數(shù)據(jù)源。 對于我院來說， 數(shù)據(jù)源主要包括原h(huán)is 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、目前 his 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、省廳病案統(tǒng)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、人事數(shù)據(jù)庫、經(jīng)濟(jì)核算數(shù)據(jù)庫等。2.2數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)庫 是整個數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)倉庫中海量數(shù)據(jù)的存貯和管理。在這里數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)庫本質(zhì)上依然是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。與應(yīng)用系統(tǒng)不同的是， 其數(shù)據(jù)是按主題來組織的。 從各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中提取出有用的數(shù)據(jù)并進(jìn)行清理，以保證數(shù)據(jù)的正確性，然后經(jīng)過抽取、轉(zhuǎn)換和裝載，即etl 過程，合并到一個企業(yè)級的數(shù)據(jù)倉庫里，從而得到醫(yī)院數(shù)據(jù)的一個全局視圖。我院數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)采用mssql來實現(xiàn)。 2.3模型設(shè)計器 供系統(tǒng)開發(fā)人員或數(shù)據(jù)庫管理員使用，用來建立或者配置

7、商業(yè)模型。主要功能是： 其一，針對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫建立多維模型，把企業(yè)數(shù)據(jù)庫中需要分析的事實數(shù)據(jù)表以及相關(guān)的維度信息表提取出來，經(jīng)過建立表之間的聯(lián)系， 篩選數(shù)據(jù)表的字段， 定義這些字段的屬性，如中文名稱、維或指標(biāo)，及建立時間維等操作，把數(shù)據(jù)表整理成直觀的、 466最終用戶可以理解的多維模型；其二，配置連接到其他 olap 服務(wù)器的信息， 引入其中定義好的多維模型。這個多維模型就是報表制作以及數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。 2.4企業(yè)服務(wù)器 包括web 服務(wù)器和阡陌數(shù)據(jù)分析應(yīng)用服務(wù)器，是系統(tǒng)應(yīng)用的核心模塊。用來處理用戶請求、數(shù)據(jù)計算、報表管理、數(shù)據(jù)存儲，與企業(yè)的數(shù)據(jù)庫或者olap 服務(wù)器進(jìn)行交互等工作。 2.5基

8、于web 的前端交互界面 為最終用戶提供交互界面。為交互式分析提供了基于瀏覽器的，強(qiáng)大的，用戶友好的環(huán)境。為最終用戶提供了全面的分析功能，包括制作報表，數(shù)據(jù)挖掘，統(tǒng)計分析，集合分析和時間序列分析。其報表設(shè)計器，編輯器與向?qū)?，使最終用戶可以創(chuàng)建簡單報表， 或參數(shù)驅(qū)動報表。 系統(tǒng)直接向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送請求，在那里將這些請求轉(zhuǎn)化為優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫查詢。然后把查詢結(jié)果按要求展示出來。 3 系統(tǒng)功能 3.1 多角度，任意角度查看企業(yè)數(shù)據(jù) 各應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)往往是多維的。如：用藥品用量分析， 包含了開方時間、 藥品名稱、 類別、科室、醫(yī)生、診斷、患者姓名、 患者性別、患者年齡、用藥數(shù)量、藥品金額等。用戶在分析

9、用藥情況時，由于側(cè)重點的不同，所要分析的因素也會因此有所不同， 阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供了靈活的方式，使用戶可以從各個角度來查看企業(yè)的數(shù)據(jù)。例如，用戶可以從疾病的角度來分析，某一疾病由哪些醫(yī)生看過，開了哪些藥，也可以從醫(yī)生的角度來分析，某一醫(yī)生診過什么病、開過什么藥。 3.2 向上向下鉆取分析數(shù)據(jù) 阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供了鉆取分析的功能，通過對某一行匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分來分析數(shù)據(jù)。 例如，在做門診量分析時， 可以對某一年度的門診量細(xì)分為各個季度或月份的門診量， 再繼續(xù)細(xì)分到每一個醫(yī)生的門診量。通過鉆取的功能， 使用戶獲得對數(shù)據(jù)的更深入了解，更容易的發(fā)現(xiàn)問題，做出正確的決策。3.3 旋轉(zhuǎn)查看數(shù)據(jù) 為了方便

10、用戶更直觀的查看分析數(shù)據(jù)，阡陌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)功能， 用不同的視角來查看數(shù)據(jù)， 對于一些數(shù)據(jù)， 通過旋轉(zhuǎn)功能， 看起來可以更加直觀，例如在醫(yī)療收入分析中， 各科室各年度的增長量情況，把年份作為旋轉(zhuǎn)維度， 則同科室不同年度的數(shù)據(jù)以及增長量將在一行顯示，看起來更容易理解。 3.4 切片，切塊 通過切片，切塊功能，用戶可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，專注于某一方面的問題，例如，用戶通過拖拽的方式很容易的得到如“某一科室某一年度的醫(yī)療收入”的數(shù)據(jù)。 4674 數(shù)據(jù)源分析 4.1his 數(shù)據(jù)源 由于 his系統(tǒng)經(jīng)過幾次升級和更新， 原系統(tǒng)和目前運行的系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有較大的差異。 就是現(xiàn)在的系統(tǒng)， 為了提升速

11、度， 也對數(shù)據(jù)進(jìn)行了拆分， 分成了當(dāng)前庫和歷史庫，在當(dāng)前庫中又分了當(dāng)前表和年表，分析不易。 因此，我們把 his 數(shù)據(jù)源分成二部分處理，一是當(dāng)月數(shù)據(jù)，直接以當(dāng)前的 his數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源， 只作較為簡單的和必要的查詢，二是隔月數(shù)據(jù)，定時導(dǎo)入到數(shù)據(jù)倉庫中，數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)庫在物理上與在線處理系統(tǒng)分離，這樣，做大數(shù)據(jù)量分析的時候就不會影響到在線處理系統(tǒng)的運行。 4.2 統(tǒng)計病案數(shù)據(jù)源 病案統(tǒng)計數(shù)據(jù)經(jīng)過病案和統(tǒng)計人員層層把關(guān)和核對，數(shù)據(jù)比較完整，特別是病案首頁信息， 數(shù)據(jù)質(zhì)量比較高， 可以直接作多維分析的數(shù)據(jù)源。但是因為系統(tǒng)經(jīng)過幾次升級，病案統(tǒng)計中有一套獨立的科室、病區(qū)、人員編碼，與當(dāng)前系統(tǒng)不同，無法與當(dāng)

12、前的 his 數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，我們采用定期把病案統(tǒng)計系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入到數(shù)據(jù)倉庫的方法來解決。 5 主題應(yīng)用 5.1 一般主題分析 此類應(yīng)用側(cè)重點在醫(yī)院組織架構(gòu)的層次維度（醫(yī)院各業(yè)務(wù)科室、 人員） 、時間層次維度（年 / 季度/ 月/ 時段） ，通過對工作量、醫(yī)療收入、門診診次費用、住院病床使用情況、用藥情況等量度進(jìn)行匯總分析、占比分析、同期分析、累計分析、平均分析、排行榜分析、 環(huán)比分析。提供多個視野角度由匯總到明細(xì)的層層分析，便于醫(yī)院管理層和各科室主任及時掌握醫(yī)院和科室的工作狀況。 468 圖 2 多維分析模型涉及的維度、量度、分析方法 5.1.1 門診醫(yī)療分析 維度：時間、科室、醫(yī)生。

13、度量值：門診量、醫(yī)療收入、藥品收入、診次費用。 5.1.2 住院醫(yī)療分析 維度：時間、科室、醫(yī)生。 度量值：出院人數(shù)、住院床日、醫(yī)療收入、藥品收入、床天費用。 5.1.3 住院收入分析 維度：時間、科室、醫(yī)生。 度量值：按財務(wù)大項分類。 5.1.4 用藥分析 維度：時間、科室、藥品（一級分類、二級分類）。 469度量值：數(shù)量、金額。 5.1.5 項目收入分析 維度：時間、科室、收費項目（項目類別）。 度量值：數(shù)量、金額。 5.2 統(tǒng)計報表 此功能是與省衛(wèi)生廳統(tǒng)計信息系統(tǒng)相聯(lián)，把省廳統(tǒng)計信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源， 把其中的一些報表移植過來， 做進(jìn)一步的查詢和分析。 主要有：醫(yī)院工作報表（門診部

14、分），醫(yī)院工作報表 （住院部分），醫(yī)院出院病人疾病分類報表， 醫(yī)院出院病人疾病年齡構(gòu)成報表， 醫(yī)院出院病人手術(shù)分類報表， 醫(yī)院出院病人病人來源報表， 醫(yī)院出院病人部分病種報表， 醫(yī)院經(jīng)濟(jì)效益報表。 這些報表轉(zhuǎn)入后也可以按時間、科室作為維度， 以相應(yīng)的指標(biāo)作為度量值進(jìn)行多維分析。5.3 專題分析 5.3.1 多元函數(shù)變量因素分析 多元函數(shù)變量因素分析是描述各因素對事物影響程度的統(tǒng)計方法，強(qiáng)調(diào)了因素間影響程度的主次， 可找出影響變量變化的主要原因。應(yīng)用多變量因素分析法， 對醫(yī)院醫(yī)療收入狀況進(jìn)行分析，以了解相關(guān)因素對醫(yī)療收入的影響。 5.3.2 科室醫(yī)療質(zhì)量綜合評價分析（topsis法） 在醫(yī)院的醫(yī)

15、療質(zhì)量評價中，被評價的各指標(biāo)之間往往出現(xiàn)此好彼差的現(xiàn)象，因此，就必須采用客觀、可行、定量、準(zhǔn)確的多指標(biāo)綜合評價方法。利用topsis分析法，把表示醫(yī)院醫(yī)療質(zhì)量的指標(biāo)：治愈率、病死率、病床周轉(zhuǎn)次數(shù)、病床使用率、平均住院日、入出院診斷符合率、危重病人搶救成功率、無菌手術(shù)感染率等指標(biāo)。 組成多指標(biāo)綜合評價體系。 通過歸一化處理后找出各項指標(biāo)的最優(yōu)和最劣向量，然后通過計算各指標(biāo)與最優(yōu)向量和最劣向量之間的距離。求出各指標(biāo)與最優(yōu)指標(biāo)的相對接近程度， 計算出綜合評價體系的總評分， 以此來對科室的醫(yī)療質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合評價。 5.3.3 科室病床利用情況的綜合評價（rsr法） 選用科室病床使用率、病床周轉(zhuǎn)次數(shù)、

16、平均病床工作日、 出院病人平均住院日4 個常見統(tǒng)計指標(biāo)組成綜合評價指標(biāo)體系，采用秩和比（rsr ）法進(jìn)行綜合評價分析，并得出rsr 質(zhì)控圖。 rsr 值反映被評價科室之間得相對優(yōu)劣程度， rsr 值比較接近，表明被評價科室的水平相當(dāng)，rsr值差異較大，表明被評價得科室病床使用情況存在較大差異。 5.3.4 引入病床工作效率分析科室病床配置是否合理 根據(jù)任一時間段的rsr 質(zhì)控值、實 470際占用總床日數(shù)、 出院人數(shù)、平均開放病床數(shù)， 給定病床工作效率的控制值，得出開放病床數(shù)的合理區(qū)間，作為科室配置病床數(shù)的科學(xué)依據(jù)。6 結(jié)語 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)引入醫(yī)院信息系統(tǒng)，從根本上改變了原來的報表方式，由原來被動的、固定的報表模式，到現(xiàn)在可跟據(jù)自已的想法，從現(xiàn)有的模型中主動挖掘出自已想要數(shù)據(jù)，能夠充分挖掘醫(yī)院信息系統(tǒng)的信息資源，提高醫(yī)院信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析水平。 數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用是一個不斷深入、不斷完善的過程，完成了一個主題，一個應(yīng)用，又會提出更多的應(yīng)用需求。 我們目前僅僅僅是初步的應(yīng)用，已經(jīng)取得了令人興奮的效果， 接下來我們將對病人信息分析，醫(yī)療