基于SOA的個性化健康管理服務平臺系統研究

摘? 要：文章以我國健康管理現狀的分析為基礎，創新性地提出具有個性化特色的健康管理創新服務模式，并利用SOA軟件架構技術理念，對健康管理個性化服務平臺進行設計，開發了個性化健康管理電子檔案管理服務引擎、風險評估引擎等相關系統，同時設計了系統實現的關鍵技術路徑及技術指標。此系統平臺繼承了過往研究的優點和經驗，保證了各獨立服務單元的獨立性，又能根據每個客戶終端的服務請求和特點提供可共享的復雜式組合服務。該系統的開發對提高我國健康管理服務水平、提高大眾健康管理理念具有積極的現實意義。

關鍵詞：健康管理服務;關鍵技術;服務引擎;SOA;個性化

中圖分類號：TP311.5? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）03-0010-04

Abstract：Based on the analysis of Chinas health management status，this research proposes innovative health management service models with individual characteristics，and uses the SOA software architecture technology concept to design a personalized service management platform for health management and develop individuality relevant systems such as the health management electronic file management service engine，risk assessment engine，and the key technical paths and technical indicators for system implementation are also designed. This system platform inherits the advantages and experience of previous research，guarantees the independence of each independent service unit， and can provide shareable complex combined services according to the service requests and characteristics of each client terminal. The development of this system has positive practical significance for improving Chinas health management service level and improving the public health management concept.

Keywords：health management services;key technologies;service engine;SOA;personalization

0? 引? 言

我國第二次國民體質檢測通過利用BMI篩查技術所得數據顯示，成年男性肥胖率為9.3%，成年男性超重率達33.2%。根據國際權威性的健康組織和科研機構分析，肥胖將會極大地威脅人類健康，其原因在于糖尿病、心臟病等疾病均可由肥胖導致。從目前的官方的數據顯示來看，我國心血管疾病的死亡率在總人口死亡率中約占40.0%，高于世界平均水平。此外，伴隨著我國老齡化程度的進一步加深，健康問題將會更大程度地影響經濟社會的健康發展。因此我們認為，健康管理是一條有效的途徑，其在現代醫學和體育的基礎上，解決了傳統醫療服務的瓶頸，在理論上形成了一門尚在發展的學科，在實踐上逐漸形成一個獨立的行業。健康管理的研究和運用，將會更好地解決我們國家社會日益尖銳的健康問題，對于經濟社會的可持續發展具有重要意義。

1? 研究目的及意義

健康管理的定義是對一個人或一群人的健康風險因素全面地進行管理以及與這些活動有關的一個持續的過程。其最終目標是，調動一切個人和集體組織的資源，運用科學化的手段和工具，實現健康效果的最大化。目前為止我國僅有萬分之二的人享受到了高水平的健康管理服務，與發達國家相去甚遠，且健康管理實體機構較少。其中一個重要的因素就是我國目前健康管理的模式、個人健康管理服務的機制及服務水平依舊存在很多缺陷。具體表現在：

（1）理念雖然先進，但在健康的評估、維護，健康管理運行模式，相關理論和實踐的研究等方面落后于世界先進水平;

（2）多學科交叉，精英人才缺乏;

（3）以健康管理為基礎的計算機信息管理系統完善，但兼容性方面較差;

（4）市場秩序有待完善。

除上述原因外，國外健康機構所采用的是適用于西方人健康管理模式及相關評估公式，已經被證明并不適用于中國人。國內的研究機構和健康管理組織，需要及時調整管理模式，若繼續使用西方模式，將無益于我國健康管理的實踐和發展。

個體健康管理服務的資源環境已初步形成，健康管理的發展要建立在這些資源之上，對這些資源進行有機的整合與共享，建立健康管理服務的開放標準，使得各種機構既能夠按照基本的標準為個體提供不同服務，又能夠通力協調運作，并最終形成健康管理服務網格。

本研究基于當前網絡前沿技術網格計算、面向服務的架構（SOA）理念，采用服務網格構建方式，建立個性化的、以健康管理為基礎的信息化服務平臺系統。

2? 服務網格簡介

面向服務的架構和面向服務的計算（SOC）范型的發展以其標準化、松耦合的特點，給提升系統的集成能力和交互操作能力帶來了新的機會。從一般意義上來說，封裝服務及相關數據的處理追求滿足用戶需求的能力。服務網格目前已成為網格計算的基石。

服務網格的基本特征：

（1）以開放標準為導向。包括服務協議、訪問機制、通信協議等的開放統一標準;

（2）具有系統動態可擴展性和資源熱插拔能力;

（3）能使資源的訪問呈現透明化和抽象化的特征。數據的錄入、分析以及獲取都會經過業務的抽象和虛擬化加工處理，無需過多地了解相關代碼和系統的運行;

（4）以異構語義的融合為基礎。建立網絡交互的語義，且該語義具有共識性;

（5）以一體化、大眾化、及時化為特點的編程模式和資源邏輯視圖。

3? 健康管理服務網格系統平臺系統分析與設計

3.1? 健康管理服務網格資源系統分析

當前參與健康管理服務的資源主要有如下幾類：

（1）社區衛生服務中心：社區衛生服務中心是進行監看管理的機構，主要進行信息分析和行為干預;

（2）健康管理公司：以遠程咨詢為中心內容，主要為會員制的健康管理公司，即由專業人員通過電話、語音、文字通知的形式為會員進行健康管理與咨詢;

（3）運動健身場館：主要提供運動健身場館及專業化運動健身指導，以科學化的手段發揮體育對于健康的前置作用;

（4）體檢中心：主要提供以體檢和健康評價為中心內容的服務。傳統的體檢中心即對健康狀況進行簡單的檢查，新模式下的體檢中心可結合系統的分析能力以及健康和風險因素，進一步給出醫學方面的健康建議;

（5）醫療附屬機構：由專科醫生對病人進行健康管理，其工作主要與臨床診療工作相結合;

（6）健康分析與管理師：主要從事收集、分析和管理健康信息，進行健康維護等工作的專業人員;

（7）運動處方專家：能夠根據實際情況，通過設計處方的方式，開展指導的醫生或體育工作者;

（8）電子健康管理檔案管理信息系統：基于個人基本信息，建立相匹配的檔案數據庫;

（9）運動處方系統：根據個人的健康狀況、身體機能水平，通過運動處方知識的推理，自動化生成具有健身指導意義的文檔。

以上資源即為整個健康管理系統的全部資源集合，在健康管理行業的產生和發展過程中，這些資源在不同的組織和機構里分別發揮著不同的作用。但是，這些資源所依托的系統軟件、應用程序以及基礎硬件都是不同標準和結構的，因此造成資源與資源之間的溝通困難，使得健康管理始終未達到社會化綜合管理的層次。比如，一位居民在某一城市的健康管理系統和組織中登記了個人相關資料，但如果他變更了居住地，則在另一城市系統中無法找到原來的數據;再比如，一個人的健康管理資料登記在了醫療附屬機構，但當他需要借助數據指導體育鍛煉時，相關機構無法獲得醫療機構信息。因此，即使在健康管理需求增長的條件下，系統之間的不互通性也會使得健康管理行業的供給不足，造成了行業的緩慢發展和停滯不前。

3.2? 個性化健康管理服務平臺系統體系總體結構

采用網格服務的理念，可以運用網格技術把各資源所提供的服務以開放性標準的形式連接起來，使健康管理各服務資源形成一個虛擬的組織。健康管理資源實現共享與集成，既可以減少資源的浪費，同時還能為客戶終端提供一體的健康管理服務。目前，對網絡層次結構研究有多種觀點，但對其本質的認識基本一致。在以層次化為特點的基礎上，定義個性化健康管理服務的網格平臺體系結構，如圖1所示。

健康管理網格體系結構自上而下包括網格資源層、面向服務的體系結構層、面向服務工具層和所支撐應用層四個層次，其主要特點和功能如下。

3.2.1? （SOA）健康管理網絡資源層

是網格應用的基礎（SOA）健康管理網絡資源層包括以主機和存儲設備為代表的硬件資源、軟件資源和以服務器等為代表的邏輯資源網格服務適配器。

3.2.2? 健康管理網格面向服務體系結構層

服務體系結構層主要包括面向服務的安全機制，面向服務的QoS機制，資源服務、共性服務、領域服務網格服務管理與監測和網格服務工作流。服務體系結構層將集中解決各類資源的協同以及如何共享的問題主要分為三大類服務：資源服務、共性服務和領域服務。其中資源服務，主要服務致力于使抽象資源相互共享，進行封裝，使其成為網格服務;共性服務，關鍵在于建立和完善網格的信息協議和管理協議，已完成為整個公共健康管理組織提供公共服務的使命;領域服務，是指如健康檢查、運動處方、風險評估領域的相關的計算、分析、數據挖掘以及可視化等工作。

3.2.3? 健康管理網格面向服務工具層

健康管理網格面向服務工具層主要分為編程模型工具、調試與仿真工具和監控與管理工具。該體系主要是為服務公司、部門、專家及個體提供服務接口工具，運用各種工具和API開展部署、開發、調試和管理工作，以完成對網格應用的簡化。

3.2.4? 健康管理網絡應用層

健康管理網絡應用層主要包括工作流建模Web服務門戶、健康管理業務界面、服務請求界面和服務結果輸出四個部分。該體系結構是以Web服務技術為基礎，奠定了進一步構建網格系統的基礎，并給出了網格系統的組成以及系統內部的相互關系。

3.3? 個性化健康管理服務網格平臺總體功能設計

3.3.1? 平臺總體功能需求分析

基于當前我國健康電子檔案、運動處方等標準不一致的情況，此平臺為了提供標準化的服務，提供一個開放的相對標準接口，使得電子檔案相關指標、運動處方相關指標，系統架構方式實現相對的標準化，并提供電子檔案的管理服務引擎系統，以實現個性化健康管理服務的一致性。

醫療服務機構、運動處方機構等是標準化的首要方面。對于電子健康管理檔案的個人身體狀況數據、運動歷史數據、相關疾病史等數據進行收集后，以一定的標準化形式上傳到管理系統，進行標準化分析，并可反饋給各資源平臺和端口，進行理論分析后的實際應用。

3.3.2? 平臺總體功能設計

由以上對功能需求分析，設計了個性化健康管理服務網格平臺系統的功能，如圖2所示。

此平臺由具有開放性特點的健康管理計劃智能專家服務引擎系統、健康風險評估服務引擎系統、健康管理知識推送系統、接口企業個人接口人體正常體力活動管理系統以及服務于終端的個性化的能耗儀健康電子檔案管理服務引擎系統組成。每個子系統功能說明如下：

（1）健康管理計劃智能專家服務引擎系統：此系統首先根據個人健康檢查、生活習慣以及運動習慣等數據進行個性化建模，生成個人健康數字模型，并結合知識庫進行推理，最終形成具有個性化特點的健康管理計劃;

（2）健康風險評估服務引擎系統：其根據個人數據，結合我國國民健康標準體系實時、準確、連續地對健康風險進行評估;

（3）健康管理知識推送系統：此系統以健康管理計劃為基礎，把提醒信息推送到客戶的手機和電子郵箱;

（4）接口企業個人接口人體正常體力活動管理系統：是與軟件平臺合作搜集相關數據，對數據進行因素化分析，并進行可視化操作，以管理、評估體力活動;

（5）能耗儀健康電子檔案管理服務引擎系統：此子系統開放了電子檔案標準體系。

3.4? 個性化健康管理服務平臺系統實現關鍵技術

3.4.1? 個性化建模技術

（1）個性化健康個體數字模型：此平臺系統以個人的健康檢查、運動習慣與生活習慣等個性化數據為基礎，建立個體數字模型;

（2）個性化運動能耗模型：根據與運動能耗有關的指標，如心率、最大攝氧量、血壓、排汗量等，建立以走跑運動為主的個性化運動能耗模型;

（3）個性化健康管理知識模型：建立為個人提供健康理念、健康知識、健康管理知識的知識模型，且充分體現個性化，做到“千人千面”;

（4）個性化健康風險評估模型：建立個性化的符合我國居民特征風險評估模型。

3.4.2? 系統實現關鍵技術

健康管理服務平臺系統的實現建立在數據庫、知識庫、規則庫以及推理機制的基礎之上。其中，標準代碼庫是建立健康管理電子檔案、健康管理計劃相關開放性標準的基礎，采用SQL數據庫進行設計與建設;知識庫包括與管理計劃專家智能服務的知識代碼、個性化健康管理知識等，以XML的標準檔案形式存放于數據庫中;計劃制定的推理規則庫以XML形式存放于數據庫中，推理機制采用面向對象技術，根據計劃制定的理論建立知識的搜索與推理方法，并把最終結果以XML形式通過Web服務接口在網絡上進行傳送。

Web應用以XML標準格式向平臺系統提出請求，系統通過Web服務接口對數據進行解析，并把解析出的數據交由引擎推理器，引擎推理器通過服務接口與底層各類數據相連，實現個性化模型建構的目標，并進行個人特征風險分析、運動處方分析、健康管理推送信息分析等，以指導個人的健康管理和社會健康體系的建立。

4? 結? 論

健康管理服務資源要實現真正實現一體化的目標，必須對各種服務資源進行整合與共享，做到行業與行業、系統與系統、知識與知識之間的一致，使資源形成統一的虛擬的組織，為居民提供快速、便捷、標準和系統的定制化、體驗化的現代健康管理服務。服務網格正好能夠滿足健康管理服務互聯的需求，正是基于這一理念，本文設計SOA的健康管理服務網格平臺系統總體框架，并進一步對框架中的各層進行了系統分析，以期能夠在此基礎上開發出基于Web的健康管理服務網格平臺，為健康管理的相關者提供服務。

參考文獻：

[1] 國家體育總局.第二次國民體質監測公報 [R/OL].（2005- 12-12）.http：//www.sport.gov.cn/n16/n1077/n1467/n1587/ 616932.html.

[2] 黃建始.什么是健康管理 [J].中國健康教育，2007（4）：298-300.

[3] 遲玉聚.健康管理在中國發展的現狀及前景 [J].山東醫藥，2007（20）：123.

[4] 范書英，柯元南.新版中國高血壓指南要點介紹與高血壓的聯合治療 [J].中國全科醫學，2007（6）：441-443.

[5] FOSTER I.KESSELMAN C，TUECKE S.The anatomy of the grid：Enabling scalable virtual organization [J/OL].International Journal of High Performance Computing Applications.（2001-05-15）. https：//www.researchgate.net/publication/262356293_Lecture_Notes_in_Computer_Science.

[6] TREADWELL J. Open Grid Services Architecture [J/OL].（2007-01-01）.https：//www.researchgate.net/publication/45814850_Open_Grid_Services_Architecture.

[7] 毛新生.SOA原理·方法·實踐 [M].北京：電子工業出版社，2007.

[8] 羅軍剛.水利業務信息化及綜合集成應用模式研究 [D].西安：西安理工大學，2009.

[9] 李祥文.現代科技視野下的能耗儀設計研究 [D].武漢：武漢理工大學，2008.

作者簡介：劉睿杰（2000-），男，漢族，山東濟南人，本科在讀，研究方向：軟件工程、智能控制。