公立醫院BI數據可視化模塊設計研究
——以CM醫院為例

邵晗征，陳朝暉，杜楚康

(1.福建醫科大學孟超肝膽醫院，福建 福州 350025；2.福州大學經濟與管理學院，福建 福州 350116)

在醫院管理中，信息化、互聯網、云計算、大數據等正在發揮著越來越重要的作用，成為直接或間接給醫院帶來經濟效益的催化劑。信息可視化技術是在通信技術、互聯網和數據庫技術較為成熟的基礎上，以發展智能化工具為宗旨，利用圖形和圖像處理技術，將枯燥的數據以更為直觀的形式展現出來的一種分析工具[1]。可視化技術在大數據時代下能夠將復雜的數據進行整合，利用計算機語言對觀測指標進行個性化的展現，通過人的視覺思維感知信息，從而實現對事物的認知過程，使管理和分析效率呈幾何級數的提升。

我國國內學者對于會計信息系統的可視化研究并不多見，但國內公立醫院在積極推動著大數據視角下醫院信息化管理。趙婧[2]提出引入大數據理念，會計數據清洗、轉換及加工等手段對會計信息系統的應用有很大的貢獻。程夢瑤[3]認為，在信息量和數據量急劇增長的情況下，面向業務的元數據管理顯得尤為重要。目前大多數醫院管理者認為用信息化手段指導公立醫院財務管理的模式有三種：①無邊界融合式財務管理；②完全信息動態財務管理；③風險量化防控財務管理[4]。趙煒[5]同樣認為，醫院財務信息化數據挖掘工作是一項有序的、動態的、可持續發展的系統工程，必須建立科學的運行機制，保障各環節數據暢通，實現數據整合。

在可視化數據挖掘的研究方面，國內外當前的研究主要集中在對可視化技術的優化與改進、可視化與數據挖掘算法的結合、用可視化描繪數據挖掘結果模型等方面[6]。目前對海量實時數據的可視化分析、對異構數據源的數據挖掘等方面的研究依然存在挑戰[7]。

總體而言，強化頂層設計以及公立醫院精細化管理的必要性與緊迫性已經得到眾多學者的共識，然而數據可視化技術應用于公立醫院會計管理方面，不論是理論研究還是實踐都還有所欠缺。為此，本文將通過文獻研究、訪談調研等方法，以CM醫院為研究對象，構建出一套較完整的可視化體系框架，并進行設計結果的展示，總結醫院會計信息系統的可視化設計過程，對此提出一些思考與建議。

1 會計信息系統可視化的概念

1.1 醫院會計信息系統的概念

醫院會計信息系統是指將醫院運行的經濟數據、財務數據進行程序化的處理，從而能夠系統、綜合地反映和監督醫院經營狀況。醫院可以通過既定式的程序化語言將經濟運行信息進行深加工和再處理，最終轉化成醫院管理所需的指標和信息，為管理決策提供重要的參考依據[8]。

1.2 基于管理的信息可視化的概念

基于管理的信息可視化，是將承載在企業各個環節的數據，依據一定的邏輯，進行協同整合，將隱藏在企業內部的“情報”信息挖掘出來，以觀測指標的圖形化展示形式讓企業的多維數據得到直觀的表現，以更加直觀的形式讓管理人員了解數據背后的信息，跟蹤、觀測企業的發展狀況，為進一步的分析、決策提供客觀依據。

2 研究思路

可視化技術雖然被逐步引入到公立醫院會計信息管理系統中，但截至2017年，并沒有醫院真正形成一套完整的可視化模塊構建體系。基于現有文獻和CM醫院案例，本文提出如下公立醫院BI數據可視化模塊設計的基本邏輯：第一，對醫院會計信息系統建設和信息可視化技術的文獻進行研究，了解相關理論依據及模塊建設，提出本文研究應關注的重點和應注意的問題；第二，對CM醫院進行實地調研，基于訪談結果等相關資料，分析CM醫院的會計信息化建設現狀和存在問題，并結合國家衛計委下發的醫院績效指標評價體系，為基于會計信息系統的可視化模塊設計提供參考依據；第三，根據CM醫院的實際情況構建多主題的經濟運行指標可視化體系框架，并進行設計結果的展示；第四，總結醫院會計信息系統的可視化設計過程，探討下一步的實施方向。邏輯框架如圖1所示。

圖1 邏輯框架

3 案例研究方法與數據來源

本文采用案例式的研究方法，主要基于以下幾個原因：①旨在回答可視化技術在公立醫院中的現狀如何，解決可視化模塊如何進行構建的問題，屬于回答“如何”問題的范疇，并且為了呈現一個具體的可視化模塊構建過程，所以適合運用案例研究方法；②通過研究可視化技術在公立醫院中的現狀，嘗試進行可視化模塊的構建，而這是現有文獻中尚未系統研究的內容，所以應采用探索性的案例研究方法。

本文以CM醫院為案例研究對象主要基于以下3個原因：第一，CM醫院是省內一所信息化進程發展迅速的大型三甲醫院，近幾年信息化建設步伐一直在加大，該方面的研究具有行業代表性和典型性。第二，CM醫院從1947年成立至今，醫院信息化能力飛速進步，保存了大量較完整的歷史數據。第三，CM醫院目前剛剛立項開始會計信息系統可視化模塊的構建研究，以CM醫院為研究對象有助于實時評估實際效果。

本案例數據主要來源于以下3個方面：①筆者于2017年6月、9月兩次實地調研CM醫院，并對醫院財務負責人、信息科負責人、信息中心數據工程師等8人進行深度訪談，時間共6h，并做了訪談錄音與筆記；②撰寫案例期間，通過郵件、電話等形式多次深入訪談，以確保數據、圖片的真實性；③通過互聯網、公開發表的論文等二手資料收集本案例相關信息。

4 案例研究——CM醫院會計信息系統可視化模塊設計

4.1 CM醫院基本情況

CM醫院是一所集醫療、教學、科研和新技術研發于一體的大專科小綜合三級甲等專科醫院，是F省內具備綜合救治疑難危重肝病和肝癌能力的醫療單位，是國家臨床重點專科建設單位。CM醫院從1947年成立至今，對醫院信息化能力的探索就始終沒有停下腳步。1998—2002年，醫院引入了一套小型信息系統，雖然只能存儲病人的姓名、年齡、性別這樣簡單的信息，但是這也是CM醫院信息化的一個里程碑式的躍進。經過這幾年的摸索，醫院不再滿足于這樣簡陋的系統功能，自2003年開始醫院加快信息化建設，逐步引入HIS(醫院信息管理系統)、EMR(病案系統)、LIS(檢驗科信息系統)、PACS(影像歸檔和通信系統)、OA(辦公自動化系統)、HRP(醫院資源規劃，包含財務管理、成本核算、預算管理、固定資產管理、物資管理、人力資源管理、績效管理)、CM云醫院、CM云醫生、分級診療平臺、肝病大數據平臺、手術麻醉系統、重癥監護系統、隨訪系統、院感系統、生物樣本庫等系統，不僅滿足了醫院現代化管理的需求特點，也能夠與系統開發人員建立舒暢的溝通機制，不斷完善系統功能。雖然CM醫院信息化建設正在逐步加快腳步，但是仍然存在很多數據使用與管理方面的問題。例如，CM醫院的信息化水平發展已經開始對數據的質量和展示方式有了新的需求，并且已經積累了大量寶貴的數據，這些數據對醫院業務的支持已經相對成熟，但是要做分析和統計工作卻還有一定的難度。

4.2 CM醫院訪談情況

為了分析CM醫院的會計信息化建設現狀和存在問題，更好地滿足管理者的需求，為可視化模塊設計提供指導方向，筆者對CM醫院進行實地調研，與該研究相關的不同類別的對象進行深度訪談，見表1。

表1 訪談對象分類

在訪談中發現，CM醫院當前的會計信息系統在信息傳遞效率、數據挖掘能力上存在很多的不足。例如，受訪者表示“我們當前的情況是數據很多，但無法進行有效的展示。比如我們各科室上報的數據資料大多是表格形式的，很難直觀地表現數據的維度和形態，要去挖掘數據的真正價值很費勁。如何有效利用信息化或者數字化的手段達到我們的管理和監督的目的，是當前要解決的主要問題。”(受訪者：A1、B1)

同時，CM醫院財務組人員和信息組人員對信息系統構建中采用可視化模塊的展現形式達成共識。“可視化模塊可以讓信息呈現形式更加直觀，最大程度的利用醫療資源進行數據的分析。同樣的數據如果只是告訴使用者一個數字，那不能夠變成信息，但是如果是圖表形式展現出來，就能夠給決策者一個直觀的感覺。”(受訪者：A2、B2)

對于可視化模塊如何進行劃分的問題，受訪者也提出了自己的想法。“我設想的模塊，一個是工作量，一個是收入支出，一個是預算和成本，一個是財務風險預警，一個是可持續化發展。每個模塊具備的功能，就是要進行可視化的圖表展示，讓我知道目前的數據處于什么位置，然后才能發現問題。”(受訪者：A1)

CM醫院財務人員也提到了對可視化模塊設計中呈現的重點指標信息的期待，“管理者最關心的數據就是醫院的運營情況。我們希望看到的也是這些方面的數據，比如能夠體現我們醫院社會效益、醫療服務、綜合管理、可持續發展等方面的指標。”(受訪者：A1、A2)

4.3 CM醫院會計信息系統BI數據可視化模塊設計

根據訪談情況，結合文獻研究和CM醫院的實際情況，本文認為一套優秀的可視化模塊設計應能從不同角度、不同層面、不同時間對數據進行可視化展示，同時使用不同數據分析方法對數據進行解讀。因此本研究將以此作為可視化模塊設計目標進行系統構建。

4.3.1 展示角度多樣性

本研究將構建“資源展示、業務量分析、收支分析、效率分析、財務風險分析、院長駕駛艙”六大主題的經濟運行指標可視化體系框架，并根據主題的要求設計各自的展示指標，見圖2。

圖2 六大展示模塊

(1)資源展示模塊

展示醫院人財物資源配置情況，可以對醫院現有的規模、水平有一個全面認識，具體包括床位資源、設備資源、業務用房資源、人力資源及患者資源5個方面。

(2)工作量分析模塊

展示醫院各項核心業務的開展情況，包括門診急診人次數、入院人次數、出院人次數、醫師人均每日負擔診療人次、實際占用床日數、重癥患者床日數、各專業和亞專業病種人次數、處方數、新技術和特色技術開展人次數、不同級別手術例數等各種體現醫院各部門運行情況的工作量數據。

(3)收支分析模塊

收入分析方面，進行總量分析、結構分析。支出分析方面，對部門成本、項目成本進行展示，展示內容包括直接成本、間接成本。

(4)效率分析模塊

效率分析主要從病床使用率、平均住院日、次均費用、百元固定資產業務收入、醫師人均工作量、每職工業務收入等效率進行展示。

(5)財務風險分析模塊

公立醫院財務風險指標主要從現金比率、資產負債率、應收賬款周轉率等方面對醫院的負債水平及風險進行判斷。

(6)院長駕駛艙模塊

“院長駕駛艙”是根據政府對公立醫院院長績效考核的內容來展示醫院的運行情況，主要從社會效益、醫療服務、綜合管理和可持續發展四個維度展示醫院的運行情況。

4.3.2 展示層次多樣

本研究將對研究對象構建不同層次的可視化信息，醫院可根據研究需求選擇不同的研究對象，通過下鉆數據深度，從院級到部門級，再到醫師級，甚至調閱具體臨床路徑表單，層層剖析；院長可通過層層上卷數據，從院級宏觀把控醫院總體運營情況。例如，擬研究患者住院天數，BI平臺將構建出全院住院天數情況的可視化信息，有助于決策者從宏觀層面進行全院患者住院天數分析。同時，部門管理者也可以通過BI系統查閱該部門患者住院天數情況，在部門層面進行患者住院天數的分析。還可以通過系統調取某治療組甚至臨床路徑表單的可視化信息，方便管理者進行決策管理。

層次可視化不僅能改善用戶對層次結構數據及數據項之間關系的理解，同時能夠輔助信息的操縱。通過對抽象層次信息進行合理美觀的可視化描述，用戶能快速準確地發現數據集中隱含的特征信息，并針對不同需求進行可視化分析，對數據進行不同深度的鉆取，幫助決策者做出有效決策。

4.3.3 展示時間跨度多樣性

本研究將對研究對象構建不同時間跨度的可視化信息，醫院可根據研究需求選擇不同的時間點或周期作為研究對象，通過可視化呈現形式，實現對醫院資源的周期性規律及醫院發展情況進行管理。例如，在對醫院門急診人次數據進行分析時，將利用該系統時間跨度自由的特點，研究相同時間段內哪些病區的就診人次數最多、各病區全天就診高峰時間段、不同學科就診人次、病人身份類型、以及上年同期數據對比情況，為醫院合理安排門診和急診資源，尤其是醫師、護士的排班情況提供參考依據，保證醫院工作的協作效率。

4.3.4 展示形式多樣性

本研究將對研究對象進行多種方式的數據分析，最終以可視化形式呈現。醫院將結合數據的不同特點，分別運用趨勢分析、對比分析、因素分析、回歸分析等分析手段，最大化挖掘數據中有用的決策信息。數據挖掘是植根于大數據時代信息化進程中的一個步驟和過程，它能將海量數據進行系統的梳理，通過算法工程挖掘隱藏在信息當中的關聯關系[10]。例如，在研究醫院的可持續發展情況模塊下，可視化信息將主要采用對比分析，整合相關指標與同期數據、行業標準數據進行對比，同時運用趨勢分析的手段，可視化醫院的未來發展趨勢，為管理和決策提供依據。

大數據時代要具備更高的戰略眼光，創造性地運用新技術，多種多樣的數據分析手段通過可視化形式進行呈現，可以真正讓“數據說話”，更多、更快、更好地從數據中挖掘知識，從而有效促進醫院的管理和決策。

4.4 CM醫院會計信息系統BI數據可視化模塊構建結果

后文將對部分經典主題可視化模塊構建結果進行展示。

4.4.1 資源使用情況分析

使用雷達圖表示病區的病床使用率情況，并且基期與對比期雙線展示，可以看出哪些病區的使用率超量，哪些病區病床相對閑置，管理人員可以通過雷達圖的數據進行下一階段的病床數分配，實現資源的優化配置，系統展示圖見圖3。

圖3 病床使用情況分析圖

4.4.2 收入結構分析

總覽全院醫療收入組成情況，可以從收入的部門和收入的性質進行分析，用餅圖表示占比情況，橫向柱形圖表示絕對數情況，系統的層層下鉆功能便于管理者對全院收入結構進行整體把控，有效找出收入結構不合理的病區，有針對性地進行進一步整治改善，系統展示圖見圖4。

4.4.3 患者費用結構分析

使用折線圖與柱狀圖相結合，分析出院者醫療費用的子項占比情況與絕對數情況。該模塊便于管理者對不同病區患者的費用結構進行分析，便于管理層及時對項目的費用情況作出有利調整，系統展示圖見圖5。

圖4 全院醫療收入情況分析圖

圖5 出院平均收費情況分析圖

4.4.4 臨床路徑管理情況分析

選擇不同病區的臨床路徑管理率、臨床路徑入組完成率進行展示。采用折線圖對兩個指標進行刻畫，同時與對比期數據進行對比，有助于管理者考察病區的臨床路徑管理情況，對管理情況較差或退步明顯的區域進行整治改善，從而不斷提高醫療質量，系統展示圖見圖6。

圖6 臨床路徑管理情況分析圖

4.4.5 財務風險分析

財務風險管控情況。使用基期與對比期的現金比率和資產負債率進行展示，以便院長能夠了解醫院目前的償債能力，適時調整經營和投資方針，系統展示圖見圖7。

圖7 財務風險分析圖

4.5 小結

4.5.1 優點總結

通過對BI數據可視化模塊的設計，公立醫院的管理數據信息得到了更加直觀的呈現。在數據信息高效、高質量利用上起到了很大的效用。可視化管理平臺的多角度、多層面、多時間點的數據解讀功能，在數據信息化角度為實現醫院的精細化管理提供了有力保障。同時，隨著醫院數據信息的不斷積累，管理層可以在此基礎上進行更深入開發，進行深層次的項目成本核算、項目可行性論證等工作。

4.5.2 不足與改進

由于當前的研究水平受限，前面的研究和設計依然存在很多不足。例如，第一，在模塊構建中對數據

圖8 可借鑒的一頁紙可視化分析圖示例

的統計分析大部分用的是趨勢分析法、比較分析法，根據數據的不同特性還應該考慮加入更多樣化的統計分析法；第二，因數據來源有限，本研究更多體現的是醫院橫向縱向數據的分析，而缺乏行業數據對比，如果實現行業數據源的共享，引入與行業均值標準和行業標桿標準的分析比較，將更開拓管理者視野，促進醫院管理水平的提高；第三，在整個模塊設計過程中，手工繁雜并不能實現自動化。事實上，真正成熟的BI數據可視化還需要協同IT技術研發人員進行功能開發、腳本編寫以及測試維護等工作。筆者期待信息技術的不斷發展，BI數據可視化技術可以逐步引入自助式的可視化功能，在原有系統架構上進行二次開發，構造用戶自助式數據分析功能組合控件，從而快速實現個性化的管理目的，增強可視化的交互性；第四，上述的可視化設計只能做到基于基本圖表結構的組合，卻沒能實現更豐富的數據表現力。大數據時代的數據結構異常豐富，傳統的數據分析工具已經無法滿足需求。如果能夠用一頁紙形式(系統展示圖見圖8)展現管理決策的重要指標，就能讓數據分析者迅速洞察醫院的整體情況，及時分析異常數據背后的原因，快速部署應對措施。

5 結語

本文通過對數據可視化模塊的理論研究與框架設計，對醫院的數據分析提供了一些解決方式的思考與實踐，其源于業務系統的數據分析，又指導業務系統的規范，是提高醫院管理水平和加強行業競爭力的一種強有力的優化方案。隨著信息技術的不斷發展，國內的醫院商業智能解決方式也會日益成熟，應該要讓公立醫院朝著提高服務質量與服務效率、科學管理經濟運行數據、向有數據支撐力的決策的方向前進。

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