云計(jì)算平臺(tái)的醫(yī)院后勤信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張璐

（遼寧省腫瘤醫(yī)院(遼寧省腫瘤研究所)，遼寧沈陽 110042）

醫(yī)院后勤管理涉及醫(yī)院各部門人力、物力、財(cái)力的綜合信息管理，是醫(yī)院正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。后勤信息管理能力能夠體現(xiàn)醫(yī)院現(xiàn)代化程度和醫(yī)療水平，是現(xiàn)代化醫(yī)院重點(diǎn)關(guān)注的研究課題之一[1-2]。

為適應(yīng)現(xiàn)代化醫(yī)院后勤信息管理規(guī)范化、信息化的需求，設(shè)計(jì)基于云計(jì)算平臺(tái)的醫(yī)院后勤信息管理系統(tǒng)。作為一種廣泛應(yīng)用的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，云計(jì)算平臺(tái)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過程中發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用[3-5]。文中提出一種基于云計(jì)算平臺(tái)的醫(yī)院后勤管理系統(tǒng)，可以為醫(yī)院物資供應(yīng)提供保障、節(jié)省開支，能夠提升醫(yī)院后勤管理運(yùn)作的效率。

1 云計(jì)算平臺(tái)的醫(yī)院后勤信息管理系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)醫(yī)院后勤信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用需求與云計(jì)算平臺(tái)的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)基于云計(jì)算平臺(tái)的醫(yī)院后勤信息管理系統(tǒng)，如圖1 所示。該系統(tǒng)采用三層標(biāo)準(zhǔn)云計(jì)算架構(gòu)[6]，包含云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層、云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)層以及云計(jì)算軟件服務(wù)層。

圖1 云計(jì)算平臺(tái)后勤信息管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1）基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層由后勤基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、虛擬化平臺(tái)、虛擬數(shù)據(jù)中心以及云計(jì)算管理等子系統(tǒng)共同組成。基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層的主要功能是為醫(yī)院后勤信息系統(tǒng)云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)層內(nèi)不同應(yīng)用提供信息傳輸、業(yè)務(wù)承載與信息等基礎(chǔ)服務(wù)[7]，完成醫(yī)院后勤信息資源共享，為醫(yī)院后勤保障提供基礎(chǔ)支撐。

2）云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)層由數(shù)據(jù)管理、分布式計(jì)算、后勤控制等子系統(tǒng)共同組成。云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)層利用API 接口完成服務(wù)，醫(yī)院后勤管理人員利用API 接口同系統(tǒng)進(jìn)行交互[8]。云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)層提供由基礎(chǔ)設(shè)施值應(yīng)用的服務(wù)，在完成軟件同后勤設(shè)備鉸鏈的同時(shí)，還可基于統(tǒng)一格式數(shù)據(jù)鏈路與專用的物流平臺(tái)等構(gòu)建、優(yōu)化醫(yī)院后勤信息關(guān)系與保障鏈路，由此為醫(yī)院后勤信息管理提供技術(shù)平臺(tái)與工具。

3）云計(jì)算軟件服務(wù)層由工具類應(yīng)用組件、后勤業(yè)務(wù)應(yīng)用組件以及其他應(yīng)用組件等共同組成。云計(jì)算軟件服務(wù)層內(nèi)集成不同云計(jì)算應(yīng)用服務(wù)，對(duì)接最終應(yīng)用，是后勤信息管理系統(tǒng)提供不同服務(wù)的工具，也是醫(yī)院后勤信息管理人員使用云計(jì)算共享體系的界面。

1.2 數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)是云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)層功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)[9]，云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)層中的數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)基于醫(yī)院后勤管理的普遍需求，設(shè)定功能模塊結(jié)構(gòu)，如圖2 所示。住所管理模塊的主要功能是對(duì)醫(yī)院宿舍內(nèi)居住醫(yī)護(hù)人員的詳細(xì)資料進(jìn)行管理，包括添加、刪除、修正與查詢等[10-12]；動(dòng)力中心管理的主要功能是救護(hù)車與醫(yī)用設(shè)備維護(hù)管理、儀表數(shù)據(jù)管理與院內(nèi)固定設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)故障維修管理等；醫(yī)院?jiǎn)T工管理的主要功能是管理各科室資源資料，包括錄入、刪除、修正與查看等；醫(yī)用資源管理功能是對(duì)醫(yī)用設(shè)備、藥品以及住院區(qū)配備物品(被、褥、水壺等)等資源實(shí)施歸檔、消耗、填充等管理。

圖2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

1.3 動(dòng)力中心管理模塊

動(dòng)力中心管理模塊是數(shù)據(jù)管理平臺(tái)中的核心模塊，其主要功能是對(duì)救護(hù)車與醫(yī)用設(shè)備維護(hù)、儀表數(shù)據(jù)(水、電、停車位費(fèi)用)與院內(nèi)固定設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)故障維修等進(jìn)行登記、查詢、修改、刪除與統(tǒng)計(jì)等處理。在動(dòng)力中心管理模塊中，救護(hù)車與醫(yī)用設(shè)備維護(hù)及院內(nèi)固定設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)故障維修等功能，均劃分醫(yī)院后勤管理人員添加報(bào)修和醫(yī)護(hù)人員網(wǎng)絡(luò)報(bào)修兩部分。在維護(hù)維修管理過程中，云計(jì)算平臺(tái)數(shù)據(jù)庫內(nèi)記錄全部維護(hù)維修信息，醫(yī)院后勤管理人員在云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫內(nèi)提取全部維護(hù)維修信息并實(shí)施編制，交由修理部實(shí)施維修，報(bào)修業(yè)務(wù)流程見圖3。

圖3 報(bào)修業(yè)務(wù)流程

修理部接收到醫(yī)院后勤管理人員發(fā)送的維護(hù)維修單后，根據(jù)單據(jù)去醫(yī)院倉庫領(lǐng)取相關(guān)材料，并填寫材料信息單存于醫(yī)院倉庫。修理部依照維護(hù)維修單信息完成任務(wù)后，將剩余材料送回醫(yī)院倉庫，將任務(wù)過程中消耗的材料信息提交給醫(yī)院后勤管理人員，報(bào)修業(yè)務(wù)處理流程如圖4 所示。

圖4 報(bào)修業(yè)務(wù)處理流程

1.4 基于云計(jì)算的聚類算法

數(shù)據(jù)聚類是數(shù)據(jù)管理的一種有效形式，為完成云計(jì)算平臺(tái)數(shù)據(jù)庫內(nèi)海量醫(yī)院后勤信息的管理，需對(duì)醫(yī)院后勤信息實(shí)施聚類處理。分布式計(jì)算子系統(tǒng)在云計(jì)算平臺(tái)數(shù)據(jù)庫信息流特征提取的基礎(chǔ)上，選取多層空間模糊減法聚類方法完成醫(yī)院后勤信息聚類。醫(yī)院后勤管理信息數(shù)據(jù)流特征相關(guān)系數(shù)為[13-16]：

Cf表示海量醫(yī)院后勤管理信息特征向量的空間坐標(biāo)值矢量模型，將wMN代入其中，利用模糊減法聚類算法，確定云計(jì)算平臺(tái)數(shù)據(jù)庫海量醫(yī)院后勤管理信息特征聚類目標(biāo)函數(shù)minSd：

式中，mg為信息數(shù)據(jù)流嵌入維數(shù)[16]。

基于minSd確定海量醫(yī)院后勤管理信息特征聚類中心：

式中，|Yg|和dg分別描述隸屬于第g個(gè)簇的聚類數(shù)據(jù)數(shù)量和海量醫(yī)院后勤管理信息數(shù)據(jù)流時(shí)間序列。

海量醫(yī)院后勤管理信息特征隸屬度矩陣為：

利用式（4）迭代優(yōu)化式(3)，聚類中心固定后迭代優(yōu)化過程終止，采用式(5)獲取優(yōu)化后的海量醫(yī)院后勤管理信息特征聚類中心：

用ε描述終止閾值：0 ＜ε＜1，在其值滿足式（6）中的任意條件下，模糊減法聚類算法終止：

模糊減法聚類算法終止后輸出結(jié)果即為聚類后的海量醫(yī)院后勤管理信息。

2 仿真實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證基于云計(jì)算平臺(tái)的醫(yī)院后勤信息管理系統(tǒng)的性能，選取某市附屬醫(yī)院為研究對(duì)象，在其后勤管理部門搭建文中系統(tǒng)、設(shè)定研究對(duì)象，后勤數(shù)據(jù)庫中共包含7 個(gè)數(shù)據(jù)集，如表1 所示。從功能、性能、應(yīng)用3 方面測(cè)試文中系統(tǒng)。

表1 測(cè)試數(shù)據(jù)集

2.1 系統(tǒng)功能測(cè)試

為驗(yàn)證文中系統(tǒng)功能的可靠性，在文中系統(tǒng)搭建成功后，對(duì)其實(shí)施功能性測(cè)試，結(jié)果如表2 所示。由表2 可知，文中系統(tǒng)各項(xiàng)功能性測(cè)試的實(shí)際結(jié)果與期望結(jié)果全部一致，由此證明文中系統(tǒng)可有效管理醫(yī)院后勤數(shù)據(jù)。

表2 系統(tǒng)功能測(cè)試結(jié)果

2.2 系統(tǒng)性能測(cè)試

系統(tǒng)針對(duì)表1 各數(shù)據(jù)集中的研究對(duì)象，后勤信息管理過程中的加速比如表3 所示。分析表3 可知，系統(tǒng)在處理研究對(duì)象后勤管理數(shù)據(jù)中的加速比，隨著終止閾值與數(shù)據(jù)量的提升基本呈線性上升趨勢(shì)，即終止閾值與數(shù)據(jù)量越大，系統(tǒng)加速比越大。產(chǎn)生這種結(jié)果主要是因?yàn)樵撓到y(tǒng)采用模糊減法聚類算法，有效提升了聚類過程的速率與時(shí)效性，使聚類過程可在短時(shí)間內(nèi)完成，隨著數(shù)據(jù)量的提升，這種優(yōu)勢(shì)更加顯著。

表3 不同數(shù)據(jù)集下的系統(tǒng)加速比

2.3 系統(tǒng)應(yīng)用測(cè)試

為測(cè)試文中系統(tǒng)的應(yīng)用性能，分別對(duì)比采用系統(tǒng)前后的救護(hù)車輛耗油費(fèi)用與院內(nèi)設(shè)備設(shè)施維修費(fèi)用，對(duì)比結(jié)果如圖5、6 所示。由圖5、6 可知，研究對(duì)象采用該系統(tǒng)后救護(hù)車輛耗油費(fèi)用和設(shè)備設(shè)施維護(hù)費(fèi)用均呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢(shì)。其中救護(hù)車輛耗油費(fèi)用平均每月下降約0.59 萬元，設(shè)備設(shè)施維護(hù)費(fèi)用平均每月下降約1.22萬元。對(duì)比結(jié)果顯示，采用文中系統(tǒng)管理后勤數(shù)據(jù)后，可實(shí)現(xiàn)節(jié)省開支的目的。

圖5 救護(hù)車輛耗油費(fèi)用對(duì)比結(jié)果

圖6 院內(nèi)設(shè)備設(shè)施維護(hù)費(fèi)用對(duì)比結(jié)果

3 結(jié)束語

醫(yī)院體制改革進(jìn)程的加快對(duì)醫(yī)院后勤數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化與信息化提出更高要求，基于此，文中設(shè)計(jì)基于云計(jì)算平臺(tái)的醫(yī)院后勤信息管理系統(tǒng)，應(yīng)用測(cè)試結(jié)果顯示，該系統(tǒng)可有效管理醫(yī)院后勤數(shù)據(jù)，達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的。文中系統(tǒng)在今后實(shí)際應(yīng)用過程中需不斷地發(fā)現(xiàn)問題，優(yōu)化性能。