傳染病現場防控裝備效能評估系統設計與實現

張新雷，王運斗，葉素素，張曉峰，杜海艦，趙欣

1.軍事醫學科學院 衛生裝備研究所，天津 300161；2.解放軍第401醫院醫學工程科，山東 青島 266071；3.青島市傳染病醫院 肝病六區，山東青島 266041

傳染病現場防控裝備效能評估系統設計與實現

張新雷1,2，王運斗1，葉素素3，張曉峰1，杜海艦1，趙欣1

1.軍事醫學科學院 衛生裝備研究所，天津 300161；2.解放軍第401醫院醫學工程科，山東 青島 266071；3.青島市傳染病醫院 肝病六區，山東青島 266041

目的為傳染病現場防控裝備的配置及評估提供重要參考依據和輔助決策評估系統。方法基于Microsoft Visual Studio開發環境，利用C#語言開發裝備效能評估系統，系統主要系由基礎數據層、數據處理層和用戶操作層構成。結果 系統操作界面友好，操作方便。通過典型裝備數據對評估系統進行性能測試，測試結果與實際計算結果相符，符合裝備效能評估的實際需求。結論 評估指標體系較為科學，評估方法得當，評估結果較為客觀。

傳染病防控裝備；效能評估系統；溫水采樣器；空氣采樣器

0 前言

“非典”疫情爆發之后，世界各國對傳染病防控的重視程度空前提高，實現了傳染病防控裝備的跨越式發展。防控裝備在快速發展的同時，也暴露出裝備系統論證不足、裝備配備不均衡、裝備體系不完善、現場保障能力不足等問題。這些問題的出現反映了裝備的研發、配備缺乏頂層設計與系統論證，不能反映現場防控的實際需求[1-2]。因此，開展傳染病現場防控裝備效能評估研究，設計與實現裝備效能評估系統，為裝備的研發、配置、選型以及采購等提供參考依據和輔助決策具有十分重要的意義。

1 傳染病現場防控裝備效能評估研究

目前，國內外尚無傳染病現場防控裝備體系、保障效能等方面的文獻報道，對傳染病現場防控裝備效能的研究多以定性研究為主，少量的定量研究也是以某類裝備評估為主，缺乏全面系統的研究，某種程度上制約了傳染病防控裝備的發展和保障能力的提高。本研究主要開展以下工作：

（1）傳染病現場防控勤務任務與裝備需求定位研究。以傳染病預防控制機構的任務需求為牽引，通過調研相關傳染病現場處置文獻資料，歸納總結傳染病現場防控基本保障流程，明確現場防控所需裝備的總體構成。

（2）傳染病現場防控裝備體系研究。以傳染病現場防控勤務任務與裝備需求定位研究為基礎，針對不同機構的任務與需求，通過專家調研，將我國地方和軍隊疾病預防控制機構歸納為3個大類。根據裝備需求定位研究結果，并參考軍地相關裝備配備標準，構建了傳染病現場防控三級裝備體系。

（3）傳染病現場防控裝備指標體系研究。在傳染病現場防控裝備進行分類的基礎上，分析了影響每類裝備保障效能的因素。按照全面性、獨立性、定性與定量相結合、可操作性以及可比性的原則，分別構建每類裝備的評估指標體系。對軍地疾病預防控制領域相關專家進行了3輪問卷調查，在對專家意見分析整理的基礎上最終確立了每類裝備的評估指標體系，設計傳染病現場防控裝備評估指標體系專家調查表。

（4）傳染病現場防控裝備效能評估研究。傳染病現場防控裝備效能評估主要包括單件裝備效能評估和裝備體系效能評估。

本課題分析了目前主要裝備評估方法的優缺點，根據傳染病現場防控裝備具體特點，提出基于主客觀權重的灰色綜合評價法和模糊綜合評價法對單件裝備進行效能評估。在對兩種方法進行詳細分析和實例驗證后得出模糊綜合評價法更適合本研究。為此，課題采用模糊綜合評價法對單件裝備效能評估。在得到單件裝備效能值的基礎上，通過選取每類裝備的典型裝備聚合得到裝備體系的效能值。選取某一級、二級、三級疾病預防控制機構的實際裝備進行裝備體系效能評估并對評估結果進行了討論。結果表明，所建裝備體系和評估指標體系較為科學，評估方法得當，評估結果較為客觀。

2 裝備效能評估系統設計

2.1 系統需求分析

為實現傳染病現場防控裝備效能評估系統的輔助決策作用，針對傳染病現場防控裝備效能評估工作的實際，本系統應該具有以下功能：

（1）具備各類數據的維護功能。包括用戶的管理，裝備體系信息、裝備指標體系信息、裝備指標參數信息、專家信息、專家打分信息等數據信息的維護，還包括對數據信息的增加、刪除和修改的操作。

（2）具有裝備效能的評估求解功能。可實現對單件裝備效能評估和裝備體系效能評估。

（3）具有對基本信息的綜合查詢功能。包括裝備體系、指標體系等各類信息的交互式查詢、瀏覽、顯示和輸出。

（4）具有對評估結果的顯示與打印輸出的功能。

2.2 系統總體結構設計

本文運用系統工程方法，采用基于C/S的軟件架構，分析裝備效能評估過程的業務流程和數據流程。根據確定的裝備體系、裝備指標體系和裝備評估體系，運用結構化方法設計系統總體結構。該系統主要由基礎數據層、數據處理層和用戶操作層3個層次構成[3]，見圖1。

圖1 傳染病現場防控裝備效能評估系統總體結構圖

基礎數據層是整個效能評估系統數據信息的基礎層，數據信息存儲在通用數據庫中。通用數據庫依據一定的數據規范和標準實現數據的存儲，包含裝備體系信息、裝備指標信息、裝備信息、專家信息、打分信息等。

數據處理層是整個系統的核心部分，分析與處理整個系統的數據信息，保障系統各類功能模塊的實現。該層通過集成整合系統，進行原始數據的規范化處理、各級指標權重的計算、模糊綜合評價模型實現等操作，最終提供用戶操作層所需要的數據信息。

用戶操作層是系統最終操作的可視化顯示，通過交互式的系統界面，顯示數據處理層的處理結果。主要操作包括系統維護、綜合查詢、評估求解、結果輸出等。

2.3 裝備效能評估實現流程

傳染病現場防控裝備效能評估按目的來分可分為兩部分：① 構建各類裝備評估指標體系進行單件裝備效能評估；② 在單件裝備效能評估的基礎上進行裝備體系效能的評估。具體評估實現流程，見圖2。

圖2 裝備效能評估實現流程圖

2.4 系統功能模塊設計

系統的功能模塊結構設計，見圖3。

圖3 傳染病現場防控裝備效能評估系統功能模塊圖

（1）用戶管理模塊。檢驗用戶合法性、修改用戶名、密碼等功能以及對用戶操作具體模塊的權限管理。

（2）裝備體系模塊。實現對裝備體系管理，包括體系具體裝備的增加、刪除、修改功能。

（3）裝備指標體系模塊。實現對各類裝備的評估體系指標的增加、刪除、修改功能。

（4）裝備參數模塊。實現對裝備的參數信息的錄入、刪除、修改功能。

（5）專家信息模塊。實現對專家信息及專家打分值的錄入、刪除、修改功能。

（6）權重計算模塊。實現各指標的主觀權重、客觀權重以及主客觀綜合權重的計算。

（7）數據處理模塊。實現對錄入原始數據的規范化處理。

（8）評估模型模塊。實現對各評估模型方法的選擇。

（9）結果輸出模塊。實現評估結果的輸出，包括單件裝備效能評估值和裝備體系效能評估值。

2.5 數據庫結構

數據庫在評估系統中的地位非常重要，數據庫結構的好壞直接影響評估系統的運行效率。數據庫結構的合理設計可有效提高數據存儲的效率，保證數據的完整性和一致性[4-5]。

本文利用MySQL數據庫管理系統構建數據庫，通過對系統功能模塊的分析，確定建立用戶信息表、權限信息表、裝備信息表、專家信息表等數據表。

其他數據如裝備體系、裝備指標體系、裝備指標參數、專家打分數據等數據表的創建均為動態創建，管理員和用戶可根據評估的實際需要創建各數據表。

3 裝備效能評估系統實現

本系統在Microsoft Visual Studio開發環境下，利用C#語言進行開發。Microsoft Visual Studio是美國微軟公司的開發工具包，包括了整個軟件生命周期中所需要的大部分工具，開發的代碼適用于微軟支持的所有平臺，是目前最流行的Windows平臺應用程序的集成開發環境。C#是微軟公司發布的一種面向對象的高級程序設計語言，C#集成了VB簡單的可視化操作和C++的高效運行效率，其操作能力強大、語言特性創新和面向組件編程便捷，是.NET開發的首選語言[6-8]。評估系統的操作界面，見圖4。

圖4 裝備交通評估系統操作界面

系統操作界面簡捷，能夠實現用戶登錄、用戶管理、權限管理、裝備體系維護、裝備指標體系維護、數據規范化處理、專家信息維護及打分、指標權重計算、裝備評估等操作。下面對一些重點操作進行描述。

（1）裝備體系維護。點擊進入裝備體系管理界面，管理員和用戶可在系統界面左側區域內查詢、增加裝備體系及裝備體系下各類具體裝備，也可執行對裝備或裝備體系的刪除操作。

（2）裝備指標體系維護。點擊進入裝備體系管理界面，管理員和用戶可在系統界面左側區域查詢、增加、刪除參評裝備體系的指標，可在系統界面右側區域查詢、增加、刪除下級指標，并對下級指標定義數據類型。

（3）數據規范化處理。裝備指標數據錄入后，點擊進入數據處理模塊對指標數據進行規范化處理，可針對不同類型的指標數據選擇不同的規范化方法。規范化方法包括極大優型指標計算、極小優型指標計算、固定優型指標計算、區間極大優型指標計算及區間極小優型指標計算等。

（4）專家信息維護。點擊進入專家信息管理界面，可以對專家信息進行增加、刪除、修改操作。專家信息主要包括編號、姓名、年齡、職稱、工作單位、聯系電話、工作經歷及狀態等。

（5）專家打分。進入專家打分管理界面，選擇需要進行打分的項目，形成指標兩兩比較判斷矩陣，選擇打分專家，錄入專家打分值，點擊“保存”完成打分。

（6）指標權重計算。專家打分信息及各評估裝備指標數據錄入完成后，可對指標權重進行計算。指標權重分為主觀權重、客觀權重和主客觀綜合權重3種，可根據實際需求選擇合適的權重計算方法，本文選用主客觀綜合權重。

（7）裝備評估模塊。裝備評估模塊包括單件裝備效能評估模塊和裝備體系效能評估模塊。選擇需要評估的單件裝備，再點擊“計算并保存”按扭得到各評估裝備的單件裝備效能值及對應評價等級。在裝備體系所有典型單件裝備效能評估計算完成后，點擊裝備體系效能評估界面，選擇裝備體系的典型裝備，再點擊“計算并保存”按鈕得到裝備體系的效能值及對應評價等級。

4 裝備效能評估系統測試

選取東部地區某一級疾病預防控制機構，采取函調的方法調查該單位的傳染病現場防控裝備現狀，每類裝備選取3件典型裝備。典型裝備是指該類裝備中性能及配置較為先進的裝備。當該類裝備配置不足3件時，取該類裝備所有的裝備。采樣模糊綜合評價模型用于評估典型單件裝備的效能值，再利用聚合函數計算裝備體系效能值。

一級疾病預防控制機構現場防控典型裝備效能評估結果，見表1。

表1 一級疾病預防控制機構裝備體系效能評估值明細表

對選取的一級疾病預防控制機構的實際裝備數據進行體系效能評估的測試，測試結果見圖5。該機構裝備體系的體系效能值為3.6999，效能評價等級為“良”，與實際計算結果相符。

測試結果表明，該系統運行穩定，具有較強的可靠性，評估測試結果與實際計算結果相符，符合裝備效能評估的實際需求。

圖5 一級疾病預防控制機構裝備體系效能評估結果

5 結語

針對傳染病現場防控裝備效能評估的具體特點，在Microsoft Visual Studio開發環境下運用C#語言設計與實現傳染病現場防控裝備效能評估系統。首先對效能評估系統進行了總體設計，主要包括系統功能需求分析、系統總體結構和功能模塊設計以及數據庫的創建；其次，對效能評估系統的主要系統操作進行了系統闡述。最后，通過典型裝備數據對評估系統進行了性能測試。結果表明，該系統符合評估需求，界面友好、性能穩定、操作簡便、人機交互性好，能夠為傳染病現場防控裝備的研發、配置、選型以及采購等提供重要參考依據和輔助決策平臺。

[1]疾病預防控制體系建設研究課題組.疾病預防控制體系建設研究報告：問題與對策[M].北京：人民衛生出版社,2006.

[2]于競進,于明珠,蘇海軍,等.中國疾病預防控制體系的困境和改革要求[J].中國公共衛生管理,2007,23（2）：96-98.

[3]于航,王若平,賴利國.模糊綜合評價方法的軟件實現[J].新技術新工藝,2010,（9）：104-107.

[4]欒振濤.衛生裝備維護信息管理及評估系統的設計與開發[J].醫療衛生裝備,2007,28（10）：69-71.

[5]蘇賽,朱昭俊,段哲,等.基于C#的TCP網絡通信的研究與應用[J].電腦編程技巧與維護,2013,（4）：39-41.

[6]龔幼,李上海.基于C#船舶設計模糊綜合評價方法的軟件實現[J].科學技術與工程,2011,11（16）：3714-3719.

[7]姜山,劉志成,王燕.基于.NET技術的醫療設備管理系統的設計與開發[J].中國醫療設備,2014,29（3）：48-50.

[8]李輝.軍隊醫院衛生裝備全程質量管理系統的設計與開發[D].西安：第四軍醫大學,2012.

Design and Implementation of an Effectiveness Evaluation System for Field Infectious Disease Prevention and Control Equipment

ZHANG Xin-lei1,2, WANG Yun-dou1, YE Su-su3, ZHANG Xiao-feng1, DU Hai-jian1, ZHAO Xin1
1.Institute of Medical Equipment, Academy of Military Medical Sciences, Tianjin 300161, China；2.Department of Medical Engineering, the 401stHospital of PLA, Qingdao Shandong 266071, China；3.The Sixth Department of Liver Disease, Qingdao Infection Disease Hospital, Qingdao Shandong 266041, China

Objective To provide important references and DSS for allocation and evaluation of field infectious disease prevention and control equipment.Methods With the deployment of C# language, an effectiveness evaluation system was developed based on Microsoft Visual Studio, which mainly consisted of the basic data layer, data processing layer and user operation layer.Results This easy-to-operate and user-friendly system demonstrated its consistency with the actual calculation results in performance tests using typical equipment data, which indicated its advantages in meeting the requirements of equipment effectiveness evaluation.Conclusion With adoption of scientific evaluation indexes and methodology, the system could provide objective evaluation results.

infectious disease prevention and control equipment；effectiveness evaluation system；lukewarm water sampler；air sampler

TP319

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.06.028

1674-1633（2015）06-0089-04

2014-12-12

修回日期：2015-04-20

國家科技重大專項課題（2012ZX10004801）。

本文作者：張新雷，碩士，主要從事衛生裝備信息研究與系統論證方面的工作。

王運斗，研究員，博士研究生導師。

通訊作者郵箱：wyd1965@126.com