基础医学信息技术进展课件

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1、信息技术医院信息化建设黄刊迪2013.3与 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展内容前言医院信息化建设的技术风险软件技术数据库技术集成技术虚拟化技术测试技术知识工程IT项目管理技术的作用及有限性 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展前言医院信息化建设国外很长的历史国内接近20年取得了很大的成绩大中型医院经历了信息化建设的历程建立了医院信息系统应对了医院内外环境的变化和因之产生的信息需求中小型医院已经或正在重复大医院已经走过的道路但是到目前为止国内没有一家公认的数字化医院样板医院 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展1医院信息化建设的风险系统可靠性低、稳定性差、运行效率不高数据

2、真实性、时效性、共享性、一致性、安全性不好项目质量、进度、成本不受控制其它信息孤岛普遍存在无法持续满足不确定且变更频繁的信息需求临床/管理/经济信息比例失衡、层次倒置、流程混乱信息流与事务流、资金流、物资流、人流在时间和空间上不一致数据利用率低 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展医院信息系统的基础框架 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2软件技术2.1面向对象的分析和设计2.2基于组件的开发2.3领域工程2.4分布式和Web应用2.5平台和工具2.2.1 UML2.2.2 CASE2.2.2 DotNet 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.1面向对象的分析医院信息需

3、求的复杂性和多变性传统的方法对此无能为力面向对象的分析特点采用面向对象的方法业务模型映射组织结构和业务流程静态模型映射实体或对象的结构，以及它们之间的关系动态模型映射实体和对象的行为用户全程参与（分析以及后续的设计和实现）优点快速和准确地获取需求用户容易理解有效减少误解 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.1面向对象的设计结构化程序设计对医院信息系统有：可读性差对医疗行为模拟困难，表现性有限出错率、隐患率高面向对象的程序设计语言到处都是换汤不换药面向对象的程序设计语言并没有面向对象的设计 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.1面向对象的设计面向对象的设计直观的映射医疗领域中

4、的实体和行为可读性好可维护性高出错率和隐患率低可复用性高软件的质量和效率有所提高交互操作性有所提高 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.2 基于组件的开发定义被封装成单独的二进制单元且可复用的自描述程序，并可通过属性、方法和事件进行访问特点包含和完善了面向对象的方法包含了设计模式的理论和方法强调封装、部署和许可证，注重软件整体结构、维护和交付过程与语言无关，但与平台（硬件和操作系统）相关 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.2 基于组件的开发20世纪90年末期兴起COM，DCOM，COM+，ActiveX，CORBA等意义提高软件复用度控制软件复杂度更大限度的提高软件研发效

5、率和质量86年 F.P Brooks：10年内没有一项发展能独立推动软件生产率、可靠性和简易性向前飞跃今天：即使CBD不是银弹，也在正确方向前进一大步 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展HRIP概念 HRIP组件化平台对象化的组件模型的分析策略产业分工明确 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.3 领域工程传统软件工程直接研制应用软件增加大量的开关/参数，试图满足需求变化不同的应用场合医院不同的时间缺陷结构臃肿复杂度高质量和效率低下削足适履使用困难一个医院一套软件：一个公司n个技术人员带着员m个程序在m个医院进行L个模块的客户化和维护工作其中：mn，1=L=m 基础医学基础医学

6、 信息技术进展信息技术进展2.3 领域工程特点包括领域分析，领域设计和领域实现在应用工程的对应阶段复用领域工程的结果多系统范围的开发（系统族，客户群及背景）基于组件的开发产生式编程 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.3 领域工程领域分析分别分析系统族，客户群相互之间的通用性差异性依赖性建立领域模型，包括领域定义，字典概念模型，特征模型领域的范围领域分析方法 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.3 领域工程领域设计建立软件架构表征子系统和组件以及它们之间的关系和约束用不同的视图描述功能属性和非功能属性组装要素：子系统，组件组装规则及步骤自动化程度（手工、自动化组装，介于两者

7、之间）领域实现领域特定语言、产生器、复用工具 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.3 领域工程领域工程领域分析领域设计领域实现领域知识领域模型领域族构架应用工程需求分析产品配置集成测试客户需要领域模型领域构架需求特征产品配置产品新需求定制设计定制开发领域特定语言组件产生器 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.3领域工程优点自动化程度高利用整个领域的经验和教训规范化程度高量身定做，轻装简从有效控制复杂度能够有效提高软件的性能和质量缺点前期投入大，见效慢 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.4 分布式和Web应用C/S模式的缺陷数据服务器负担过重增、删、改和检索数据维

8、护数据的一致性、完整性、业务逻辑前端界面比较美观、执行效率较高前端程序部署和维护工作量大分布式应用增加应用服务层减轻数据服务器负担降低服务器成本根据负荷逐步增加应用服务器数量B/S模式减轻系统应用难度方便数据分析利用 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.5.1统一建模语言(UML)UML为面向对象的分析与设计提供了规范化和可视化的建模工具提供了统一的平台流水作业线用户、分析人员和设计人员更容易沟通和理解从分析到设计变成一个连续过程（一气呵成）弥合了两者之间的鸿沟国内一些HIS公司已在使用UML建模常用的工具Relation RosePowerDesigner 基础医学基础医学 信息技

9、术进展信息技术进展2.5.2 CASE工具传统手工编程的问题文档滞后于代码文档和代码管理混乱代码量越大，隐含的错误越多编程效率低使用CASE工具自动生成部分代码自动生成部分文档有效减少手工编程和手工编制文档提高代码质量和效率 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展2.5.3 DotNet从多种角度简化了开发过程自动搜索垃圾内存面向对象的开发与XML，SOAP和HTTP的无缝集成集成UMLVisio（但不如PowerBuilder紧密）跨语言的兼容性简单统一的组件模型支持互操作（早期、后期绑定）简化注册过程，减少注册信息全面支持分布式开发和Web应用有效保护投资（充分利用原有组件） 基础医学

10、基础医学 信息技术进展信息技术进展3数据库技术3.1面向对象的数据库3.2数据仓库和数据挖掘 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展3.1面向对象的数据库关系型数据库的缺陷医疗领域中实体间的关系异常复杂关系数据模型并不适合HIS中表过多，表间链接过多事务处理和查询分析的效率都难满意虽然UML弥补了面向对象分析与设计之间的鸿沟但在面向对象设计与数据库设计之间留下一条间隙 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展3.1面向对象的数据库面向对象的数据库融合了面向对象的程序设计和数据库设计之间裂隙使数据库的质量和效率得到提高可读性和直观性提高出错率和隐患率下降存储空间的利用率提高数据处理和查询效

11、率有所增加 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展3.1面向对象的数据库CACHE美国 InterSystem 公司的产品后关系型数据库具有面向对象数据库的特性全面支持关系性数据库作为数据中心整合异构数据库直接支持多层/WEB应用模式直接支持多维数据集（数据仓库）广泛应用于美国、欧洲等国的HIS缺陷开发环境不如.NET方便数据统计效率较低目前的版本，与.NET的互操作不支持早期绑定 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展3.2数据仓库和数据挖掘医院信息系统积累了大量数据联机事务系统围绕数据处理而组织数据，以确保空间利用率记录增、删、改效率数据的一致性和完整性符合关系数据库范式缺点：在数

12、据利用方面不方便效率低时效短 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展3.2数据仓库和数据挖掘数据仓库定义：面向主题的、集成的、非易失且随时间变化的数据集合, 用来支持管理人员的决策特点：覆盖多种数据源数据提取和处理按分析主题的需要提取、整理、转换、净化、加载、汇总数据重组为提高数据分析利用性能和时效而组织、存储和展开数据面向非专业人员（管理人员） 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展3.2数据仓库和数据挖掘数据仓库的意义分离数据采集和数据利用的环境数据利用不会对事务系统的性能产生影响提高数据分析利用的效率可及性灵活性（从各种不同的角度，审视数据）时效性充分利用信息资源（特别是历史数据

13、） 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展3.2数据仓库和数据挖掘数据挖掘在数据仓库的基础上，应用各种算法，以探索和发现海量数据之间内在的规律或关联常用分析算法聚类分析、决策树遗传算法、神经网络粗燥集、模糊集意义对于充分利用临床信息数据，控制医疗费用，提高诊疗质量和效率有重要意义 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展数据集成全科医生不专业医院内部异源异构现象严重，区域范围内更是如此互联互通非常必要医院内部要求短、平、快医院之间要求标准和规范集成度成为代表信息化建设的水平 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展数据集成数据集成数据共享中的几个技术问题同样的数据在不同的系统中是否只有

14、一份？同步还是异步？是否需要数据引擎？有侵还是无侵？数据变化告知还是感知？ 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展数据集成界面集成功能集成流程集成系统整合与重组 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展虚拟化技术服务器虚拟化技术云计算虚拟化技术网络虚拟化技术存储虚拟化技术桌面虚拟化技术虚拟化应用 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展4测试技术自动测试技术手工测试的效率很低，对于大型项目实用性低自动测试工具较多Rational RobotCompuware QALoad自动测试的典型过程录制测试过程成为自动化测试脚本 增强和改进录制的自动化测试脚本执行自动化测试脚本完成自动化测试 基

15、础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展4测试技术自动测试技术优点效率提高（75%）质量提高，减少疏忽，降低对人的依赖性对一些测试方法提供必要的支持性能压力测试（数据库、WEB等）回归测试白盒测试（语句跟踪方面）缺点测试计划编制过程需更长时间测试工具的局限性需要记录所有的交互信息针对编程语言、运行环境、数据库的不同，等有适用范围可以提供引擎，但降低效率并不能代替手工测试只对大型复杂的项目有效/合算 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展4测试技术性能和压力测试测试系统的性能及与性能相关缺陷评估系统能力识别系统弱点 系统优化 检测软件问题 验证系统稳定性（resilience）可靠性 测试类

16、型负荷测试：一定负荷下，系统的负荷及响应时间强度测试：一定负荷下，系统连续运行对系统性能的影响容量测试：系统可同时在线处理的最大用户数调优测试：不同工作负荷对软、硬件的要求，不同软硬件配置对系统性能的影响 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展4测试技术性能和压力测试依赖于自动测试技术满负荷环境要到项目正式投入运行很长时间后才能达到采用自动测试技术模拟极端负荷条件正确估计系统对硬件的需求避免投资过度和首次投资不足导致再次投资的浪费为优化软件性能提供方向发现隐藏较深的缺陷和问题 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展4测试技术回归测试软件的任何修改/增加/删减都可能并没有真正解决应该解决

17、的问题留下了不应该留下的新的错误对系统的性能或功能造成了潜在的不良影响/副作用这些错误，修改完成时并不会立即发现一旦发现时，用户已经遭受了无法挽回的损失阿里亚娜5型火箭发射失败定义对修改过的代码重新运行现有的测试，确定更改是否破坏了在更改之前有效的任何事物，并且在必要的地方编写新测试 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展4测试技术回归测试方法建立在自动测试和测试用例库的基础上修改一旦完成，从测试用例库中选择合适的测试用例组成（缩减）回归用例包用（缩减）回归用例包中的用例测试系统维护测试用例库优点非常重要的过程可以发现很多隐含的缺陷和错误缺点成本高 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进

18、展5知识工程定义设计和实现知识库系统及知识库应用系统的理论、方法和技术，是研究知识获取、表示、管理、利用的学科步骤和方法数据库和数据仓库数据挖掘和知识发现知识表示和知识模型知识库和知识管理知识分析和利用 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展5知识工程临床医学知识工程涉及医学专业及信息领域多种学科的理论和技术临床医学数据库机器学习，专家系统、人工智能数学应用的意义医院信息系统积累有大量信息医院有充分利用这些信息的迫切需求循证医学，临床路径医疗费用控制CIS的效率和质量瓶颈 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展5知识工程目前的应用局限于病例分型病历模板病历采集发展方向与HIS整合，融为

19、一体与HIS同步应用为CIS提供支持临床预警、临床决策支持提高临床工作的质量和效率 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展6 IT项目管理项目管理决定项目成败HIS项目管理混乱普遍存在项目的特性特定目标一次性（开始和结尾）需要使用资源项目发起人（客户）不确定性 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展6 IT项目管理项目的维度范围（目标，需求，需求变更）时间（阶段的划分，生命周期）成本（项目本身的成本，项目管理的成本）项目管理运用专门的知识、技能、工具和方法，使项目能够实现或超过预定的需要和期望项目管理的内容整体管理（启动、计划、实施、控制、收尾）范围、时间、成本、质量、人力、沟通、风险

20、、采购等管理 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展6 IT项目管理需要回答的问题项目管理到底是技术还是管理？有技术的特征有变革的历史有可以应用的工具有相对固定的程序本质上还是管理项目管理的成本是否值得？HIS项目管理的主角是公司还是医院？公司控制最为关键的技术资源医院控制需求、用户、成本一把手工程 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展7技术的作用及有限性充分利用先进的信息技术，有利于克服医院信息化建设中的许多困难提高医院信息系统的质量和效率缩短客户化时间，延长软件生命周期降低应用难度、维护成本和硬件投资快速应对需求变化充分利用信息资源补偿医院管理模式的滞后保护医院现有投资 基础医学

21、基础医学 信息技术进展信息技术进展7技术的作用及有限性有限性远水解不了近渴三分技术、七分管理技术成本硬件占80%的投资，20%的风险软件占20%的投资，80%的风险技术越高，其成本也越高技术风险越是先进的技术，风险越大 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展个人看法我国医院信息化建设落后于当前信息技术的进展考虑和应用先进成熟的信息技术，对于扭转医院信息化建设的被动局面有重要意义引进和应用新技术的同时，需要充分估计新技术的风险确保新、旧技术之间的平稳过渡医院应该培养自己的技术力量走与公司共同研发的道路（对大医院） 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展 基础医学基础医学 信息技术进展信息技术进展