基于數(shù)據(jù)挖掘算法的醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

時(shí)間：TIME\@"yyyy'年'M'月'd'日'"2022年3月29日學(xué)海無涯頁碼：第1-頁共1頁基于數(shù)據(jù)挖掘算法的醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)在信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的協(xié)同推動(dòng)下，我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)蒸蒸日上的趨勢，為滿足社會(huì)群體的診療服務(wù)需求，醫(yī)院必須不斷提升在市場發(fā)展中的核心能力，提高對外服務(wù)能力，健全人力資源管理制度，通過此種方式，更好地發(fā)揮醫(yī)院在經(jīng)濟(jì)市場內(nèi)的作用。為滿足此方面工作的需求，應(yīng)在醫(yī)院信息化改革建設(shè)與發(fā)展時(shí)，重視起管理系統(tǒng)的開發(fā)工作。醫(yī)院內(nèi)的人力資源主要是指其內(nèi)部全部勞動(dòng)力的總數(shù)，也是推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與醫(yī)院自身發(fā)展的總和[1]。隨著相關(guān)政策的落實(shí)，人力資源管理工作成為了現(xiàn)階段醫(yī)院社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵，目前，各地政府已聯(lián)合有關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)加大了對信息化建設(shè)的投入，并在階段性的工作中取得了一定成績。包括利用大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行人員的入職、晉升、調(diào)度、離職管理等，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與專家系統(tǒng)進(jìn)行人員崗位的決策與入職培訓(xùn)效果評(píng)估等[2]。但現(xiàn)有的工作大多局限在某一個(gè)專項(xiàng)方面，無法實(shí)現(xiàn)對人力資源管理工作的全面覆蓋。加之醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的對外開放性較強(qiáng)，一旦出現(xiàn)操作失誤等方面的問題，便極易造成員工信息丟失、異常、被盜取等惡性事故。為解決此方面問題，提高醫(yī)院人力管理工作的效能，本次研究中，將引進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘算法，設(shè)計(jì)一種針對醫(yī)院的人力資源管理系統(tǒng)，通過此種方式，進(jìn)一步推動(dòng)我國醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的持續(xù)化發(fā)展。

一、醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)架構(gòu)

為滿足醫(yī)療單位的人力資源管理需求，在開發(fā)系統(tǒng)前，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的功能綜合部署要求，參照B/S架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。基于B/S架構(gòu)開發(fā)的系統(tǒng)具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)層，可以根據(jù)前端人力資源管理工作的具體需求，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)層的升級(jí)與更新。同時(shí)，在客戶端的選擇上，選用可聯(lián)網(wǎng)的瀏覽器與服務(wù)器按照標(biāo)準(zhǔn)安裝即可。按照此種方式開發(fā)的系統(tǒng)不僅具有較高的實(shí)用性，還在一定程度上降低了系統(tǒng)的維護(hù)成本，使客戶端的操作具有便捷性優(yōu)勢[3]。根據(jù)上述內(nèi)容，設(shè)計(jì)如下圖1所示的醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)架構(gòu)。

圖1醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)上述圖1所示的內(nèi)容可以看出，本文研究的醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)主要由四個(gè)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成，系統(tǒng)的首層為展示層，也被稱之為應(yīng)用層，其結(jié)構(gòu)層中集成了大量的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁[4]?？蛻舳嗽诒３致?lián)網(wǎng)的條件下，可以在操作界面發(fā)送多種請求指令，指令將根據(jù)服務(wù)器傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺(tái)，同時(shí)，在動(dòng)態(tài)服務(wù)器網(wǎng)頁中即可實(shí)現(xiàn)對腳本數(shù)據(jù)的處理的響應(yīng)，通過此種方式，優(yōu)化用戶的系統(tǒng)操作體驗(yàn)。

系統(tǒng)的第二層為業(yè)務(wù)層，此結(jié)構(gòu)層是系統(tǒng)的邏輯中樞，主要負(fù)責(zé)用戶的邏輯請求處理，此層中集成了大量的服務(wù)器與應(yīng)用程序，可以根據(jù)前端發(fā)出的指令進(jìn)行請求的分配與調(diào)度處理，發(fā)出的指令將通過業(yè)務(wù)層中的BOM組件，實(shí)現(xiàn)響應(yīng)。

系統(tǒng)的第三層為數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)層由ADP.NET，實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的直接連接，連接的對象包括command、connection等。

系統(tǒng)的最底層為數(shù)據(jù)庫層，所有與醫(yī)院人力資源管理相關(guān)數(shù)據(jù)、信息都將以表格的方式存儲(chǔ)在最底層。為方便對數(shù)據(jù)的集中化與統(tǒng)一化管理，通常情況下，數(shù)據(jù)在錄入時(shí)，其格式需要被歸一處理。

根據(jù)系統(tǒng)的開發(fā)需求，本次開發(fā)系統(tǒng)的主要工具為VS-2022，對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為SQLserver2022。

二、建立醫(yī)院人力資源數(shù)據(jù)庫

建立醫(yī)院人力資源數(shù)據(jù)庫是實(shí)現(xiàn)人力資源規(guī)范化管理的前提條件，因此，本章將進(jìn)行醫(yī)院人力資源管理數(shù)據(jù)庫的建立研究[5]。考慮到醫(yī)院人力資源數(shù)據(jù)之間存在一定的層級(jí)關(guān)系，為滿足此種需求，參照層次模型建立數(shù)據(jù)庫。生成各個(gè)實(shí)體結(jié)構(gòu)之間的ER圖是建立數(shù)據(jù)庫的前提，在此過程中，需要根據(jù)相關(guān)工作的需求，提取醫(yī)院人力資源管理過程中的商業(yè)規(guī)則，根據(jù)規(guī)則定義實(shí)體、屬性、關(guān)系、連接方式、約束條件[6]。每個(gè)實(shí)體都是一個(gè)真實(shí)對象的抽象化表達(dá)方式，每一個(gè)實(shí)體類型是一個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的集合。

建立數(shù)據(jù)庫時(shí)，需要先進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的加載與驅(qū)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，采用靜態(tài)連接方式，在不同對象中建立數(shù)據(jù)庫之間的連接關(guān)系，在操作或存取數(shù)據(jù)時(shí)，需要使用計(jì)算機(jī)中的SQL程序語句，輔助操作界面中的Statement對象，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的封裝與傳輸[7]。為確保數(shù)據(jù)庫可在人力資源管理中發(fā)揮預(yù)期的效果，管理過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一化處理。將統(tǒng)一處理后的數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)表格，生成完整的數(shù)據(jù)庫。以醫(yī)院人力資源管理中的月考勤信息表格為例，建立如下表1所示的數(shù)據(jù)表。

表1醫(yī)院人力資源管理中的月考勤信息表格

數(shù)據(jù)屬性描述數(shù)據(jù)類型是否為空

加班天數(shù)DaysworkovertimeChar（10）N

早退天數(shù)LeaveearlydaysChar（10）N

遲到天數(shù)NumberofdayslateChar（10）N

員工編號(hào)EmployeenumberChar（50）N

請假天數(shù)LeavedaysChar（10）N

曠工天數(shù)AbsenteeismdaysChar（10）N

績效金額AmountofperformanceChar（50）N

統(tǒng)計(jì)時(shí)間StatisticaltimeChar（20）N

按照上述表1所示的結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)中其他表格數(shù)據(jù)進(jìn)行填充，通過此種方式，完成醫(yī)院人力資源數(shù)據(jù)庫的建立。

三、基于數(shù)據(jù)挖掘算法的人力調(diào)度決策

完成上述設(shè)計(jì)后，引進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘算法，對醫(yī)院人力資源管理與調(diào)度過程進(jìn)行決策[8]。在此過程中，為了實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)挖掘算法與系統(tǒng)中其他界面之間建立連接，在開展相關(guān)研究前，需要先進(jìn)行系統(tǒng)文件的統(tǒng)一規(guī)范處理，處理對象包括名稱文件、數(shù)據(jù)文件、Tcshow文件、RC文件等[9]。完成處理后，將數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘程序接口進(jìn)行對接，按照如下圖2所示的步驟，設(shè)計(jì)人力調(diào)度決策過程。

圖2基于數(shù)據(jù)挖掘算法的人力調(diào)度決策

為提高決策結(jié)果的客觀性與可靠性，需要先使用數(shù)據(jù)挖掘算法中的檢索工具，進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)查詢，通過此種方式，對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中檢索，以此輸出數(shù)據(jù)集合中可以用于描述數(shù)據(jù)屬性的信息，此過程如下計(jì)算公式所示。

（1）

公式（1）中：表示數(shù)據(jù)屬性信息提取過程；表示數(shù)據(jù)自動(dòng)查詢；表示錄入數(shù)據(jù)量；表示主動(dòng)檢索次數(shù)。在此基礎(chǔ)上，生成一個(gè)人力資源數(shù)據(jù)倉庫，將所有屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，建立一個(gè)待挖掘的數(shù)據(jù)樣本集合，將此集合表示為，則中含有若干個(gè)，每一個(gè)都可以作為待挖掘數(shù)據(jù)樣本的屬性條件[10]。對屬性條件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，處理過程如下計(jì)算公式所示。

（2）

公式（2）中：表示標(biāo)準(zhǔn)化處理；表示平均指標(biāo)；表示模式數(shù)；表示總樣本條數(shù)。對完成標(biāo)準(zhǔn)化處理的屬性條件進(jìn)行歸一化處理，處理過程參照下述計(jì)算公式。

（3）

公式（3）中：表示歸一化處理后的屬性條件；表示歸一處理?xiàng)l件；表示集合中的最大子集；表示集合中的最小子集。按照上述方式，完成對數(shù)據(jù)樣本的預(yù)處理，在此基礎(chǔ)上，使用數(shù)據(jù)挖掘算法，對處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步篩查，設(shè)定一個(gè)數(shù)據(jù)有效取值區(qū)間，刪除在區(qū)間外的數(shù)據(jù)集合，保留在區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)集合。在區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)集合采用隨機(jī)抽取的方式進(jìn)行挖掘。在此過程中被抽取的數(shù)據(jù)將被錄入哈希函數(shù)中，通過此種方式，得到數(shù)據(jù)的原地址，當(dāng)抽取記錄發(fā)生沖突時(shí)，可調(diào)用IFA開放地址，重新生成挖掘函數(shù)，直到待挖掘的樣本數(shù)據(jù)集合中每一個(gè)數(shù)據(jù)都可以在空間中找到合適的位置。對上述過程進(jìn)行描述，如下計(jì)算公式所示。

（4）

公式（4）中：表示數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)過程；表示數(shù)據(jù)的原地址；表示數(shù)據(jù)在空間中的適配地址；表示哈希函數(shù)；表示隨機(jī)抽取條件。按照上述方式，完成人力資源樣本數(shù)據(jù)的挖掘。完成挖掘后，將處理后的數(shù)據(jù)錄入Pos函數(shù)中，在此函數(shù)中生成人力調(diào)度決策樹，輔助專家系統(tǒng)，根據(jù)挖掘結(jié)果，進(jìn)行醫(yī)院人力調(diào)度行為的決策。此過程如下計(jì)算公式所示。

（5）

公式（5）中：表示醫(yī)院人力調(diào)度行為決策；表示Pos函數(shù)；表示人力調(diào)度決策樹；表示數(shù)據(jù)聚類算法；表示專家輔助系統(tǒng)。按照上述步驟，完成基于數(shù)據(jù)挖掘算法的人力調(diào)度決策。

四、人力資源事務(wù)檔案安全管理

為避免醫(yī)院人力資源管理過程中出現(xiàn)信息丟失等方面的問題，可在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人力資源事務(wù)檔案的安全管理。完成管理后的決策信息將通過下述公式，生成事務(wù)檔案。

（6）

公式（6）中：表示人力資源事務(wù)檔案生成算法；表示檔案標(biāo)準(zhǔn)化格式；表示日志文件。在此基礎(chǔ)上，將Jsp動(dòng)態(tài)界面中的明文信息在管理與調(diào)度過程中進(jìn)行加密處理。同時(shí)，將其與數(shù)據(jù)庫中的用戶名稱、密碼進(jìn)行比對，一旦匹配成功，用戶便可以登錄系統(tǒng)，反之，當(dāng)匹配失敗時(shí)，用戶則無法登錄系統(tǒng)。將此過程作為人力資源管理系統(tǒng)的安全認(rèn)證處理過程，此過程如下計(jì)算公式所示。

（7）

公式（7）中：表示人力資源管理系統(tǒng)的安全認(rèn)證處理過程；表示用戶名稱；表示用戶登錄密碼；表示明文信息調(diào)度函數(shù)；表示匹配方式；表示驅(qū)動(dòng)次數(shù)。為確保數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)性，可在執(zhí)行數(shù)據(jù)管理工作前，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的更新。同時(shí)，制定并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)交易記錄表，以便記錄由不同渠道或不同路徑獲取的活動(dòng)數(shù)據(jù)。此外，在管理過程中，系統(tǒng)后臺(tái)管理員可以根據(jù)實(shí)際需求，對管理記錄進(jìn)行查詢、刪除、添加、修改等行為。但執(zhí)行的行為都需要根據(jù)具體執(zhí)行情況，按照標(biāo)準(zhǔn)添加在記錄表與數(shù)據(jù)庫中。此過程如下計(jì)算公式所示。

（8）

公式（8）中：表示數(shù)據(jù)庫中信息的添加過程；表示活動(dòng)數(shù)據(jù)；表示數(shù)據(jù)交易記錄表；表示數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則；表示后臺(tái)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)程序。按照上述方式，實(shí)現(xiàn)對人力資源事務(wù)檔案的安全管理，完成基于數(shù)據(jù)挖掘算法的管理系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)。

五、對比實(shí)驗(yàn)

上文完成了醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)開發(fā)研究，為實(shí)現(xiàn)對此次設(shè)計(jì)成果的檢驗(yàn)，保證系統(tǒng)的質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)性能的全面檢測。在測試系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)測試階段的測試人員都要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的程序和流程，并對每個(gè)測試環(huán)節(jié)的測試結(jié)果進(jìn)行審核，以此種方式，確保編制的測試報(bào)告與實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足真實(shí)性與客觀性需求。

選擇某地區(qū)大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)作為對比實(shí)驗(yàn)的試點(diǎn)單位，通過與醫(yī)院相關(guān)負(fù)責(zé)人的交涉發(fā)現(xiàn)，此單位在去年便開展了全面的數(shù)字化的建設(shè)工作，并初步實(shí)現(xiàn)了人力資源管理工作的信息化與網(wǎng)絡(luò)化。但根據(jù)階段性的工作實(shí)踐與反饋可知，現(xiàn)有的醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在響應(yīng)速度慢、負(fù)載能力差等方面的問題。因此，在與醫(yī)療機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人完成交涉后，決定使用本文設(shè)計(jì)的方法，在人力資源管理部門集成本文開發(fā)的系統(tǒng)輔助相關(guān)管理工作。工作前，搭建系統(tǒng)測試環(huán)境，具體內(nèi)容如下表2所示。

表2系統(tǒng)測試環(huán)境技術(shù)指標(biāo)

測試環(huán)境類別技術(shù)指標(biāo)參數(shù)/要求

硬件測試環(huán)境CPUP4及以上版本

運(yùn)行內(nèi)存8.0G及以上

外設(shè)硬盤200.0G及以上

軟件測試環(huán)境操作系統(tǒng)Windows2022

數(shù)據(jù)庫Oracle10.2.0g

開發(fā)工具VS-2022/JDeve-Loper

其他IE6.0及以上版本

完成對測試環(huán)境的構(gòu)建后，使用本文設(shè)計(jì)的方法，進(jìn)行醫(yī)院人力資源管理工作的輔助，在此過程中，使用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器建立醫(yī)院人力資源數(shù)據(jù)庫，同時(shí)，引進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘算法，對醫(yī)院人力資源的調(diào)度工作與相關(guān)工作進(jìn)行決策，將決策過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，集成安全密鑰后按照統(tǒng)一的格式標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行人力資源事務(wù)檔案的安全管理。

在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，引進(jìn)基于C/S架構(gòu)的醫(yī)院人力資源管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)為醫(yī)院數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用系統(tǒng)，即現(xiàn)行管理工作所使用的系統(tǒng)，將其作為傳統(tǒng)系統(tǒng)。在使用傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行醫(yī)院人力資源管理時(shí)，需要先按照C/S架構(gòu)，開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)。同時(shí)，使用java、C++等輔助性計(jì)算機(jī)程序與語言，進(jìn)行系統(tǒng)不同功能模塊的編譯。具體工作模塊包括用戶登錄信息與個(gè)人認(rèn)證管理、崗位人員調(diào)度管理、人員考勤管理、員工績效管理、人事檔案管理等。將傳統(tǒng)系統(tǒng)按照標(biāo)準(zhǔn)部署在測試環(huán)境中，使用本文系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)，進(jìn)行醫(yī)院人力資源的管理。

將CPU占用率作為一項(xiàng)對比指標(biāo)，進(jìn)行系統(tǒng)的負(fù)載能力測試。測試過程中，持續(xù)增加系統(tǒng)在線人數(shù)，檢測在高峰時(shí)段下，系統(tǒng)中服務(wù)器的性能指標(biāo)，當(dāng)CPU占用率超過30%時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行將出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，嚴(yán)重情況下，甚至?xí)l(fā)生閃退、界面掉幀等異常問題。完成測試后，調(diào)出系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)，對不同在線人數(shù)下的系統(tǒng)CPU占用率變化情況進(jìn)行描述。其結(jié)果如下圖3所示。

圖3系統(tǒng)CPU占用率

上述圖3中，實(shí)線表示本文系統(tǒng)在運(yùn)行中的CPU占用率變化曲線；虛線表示傳統(tǒng)系統(tǒng)在運(yùn)行中的CPU占用率變化曲線。

根據(jù)上述圖3所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在相同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，隨著系統(tǒng)在線人數(shù)的增加，傳統(tǒng)系統(tǒng)在運(yùn)行中的CPU占用率呈現(xiàn)顯著提升趨勢，本文系統(tǒng)在運(yùn)行中的CPU占用率變化并不顯著，一直穩(wěn)定在4%~8%范圍內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)同步在線人數(shù)超過250人時(shí)，傳統(tǒng)系統(tǒng)的CPU占用率超過了30%，說明系統(tǒng)在此種條件下，已經(jīng)出現(xiàn)了卡頓、閃退等異?，F(xiàn)象。綜合上述分析可以證明，相比傳統(tǒng)的系統(tǒng)，本文設(shè)計(jì)的基于