济宁医学院附属医院数据中心解决方案.doc
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济宁医学院附属医院
数据中心解决方案
杭州慧众信息技术有限公司
2014年1月
《济宁医学院附属医院数据中心解决方案》杭州慧众
目录
第1章引言 6
1.1 编写目的 6
1.2 术语定义 6
1.3 参考资料 7
第2章项目背景 7
2.1项目简介 7
2.2项目背景 8
2.3管理目标 9
第3章公司简介及案例 12
3.1联系方式 14
第4章总体建设方案 15
4.1建设目标 15
4.2建设原则 15
4.2.1顶端设计原则 16
4.2.2最小数据集原则 16
第5章数据中心总体设计方案 16
5.1系统总体设计思想 16
5.1.1系统总体设计目标 16
5.1.2系统总体设计原则 17
5.1.3系统设计特点 17
5.2总体设计方案 19
5.2.1总体技术路线 19
5.2.2系统硬件总体结构 20
5.2.3系统技术规格 20
5.2.4数据中心核心实现内容 24
5.2.5系统软件构架 26
5.2.6B/S技术构架 27
5.3系统设计的方法 28
5.3.1按不同层次设计 28
5.3.2按不同的数据分布策略设计 28
5.3.3组件化设计 28
5.3.4提供业务流程管理功能 29
5.3.5采用面向对象思想，进行UML建模 29
5.3.6采用多层结构实现区域平台与接入单位的连接 32
5.3.7各医疗服务机构的数据接入方式 33
5.4总体架构 33
5.4.1业务架构 33
5.4.2J2EE框架 33
5.4.3WebServices 35
5.4.4基于SOA的多层架构 37
5.4.5基于IHE和SOA开放式的架构 39
5.4.6采用ESB服务总线设计 39
5.4.7基于构件的开发（CBD） 41
5.4.8Portal 43
第6章数据中心技术方案 44
6.1协议适配器及服务 44
6.1.1跨机构文档共享（IHEXDS） 44
6.1.2HL7引擎 46
6.1.3字典、代码映射与术语服务 48
6.2ODS 49
6.2.1数据模型设计步骤 49
6.2.2逻辑模型设计策略 50
6.2.3物理模型设计策略 51
6.3数据仓库 53
6.3.1数据模型设计步骤 53
6.3.2逻辑模型设计策略 67
6.3.3物理模型设计策略 69
6.4ETL平台 71
6.4.1业务系统到ODS 72
6.4.2ODS到数据仓库 73
6.4.3ETL抽取策略 74
6.4.4ETL过程监控 76
6.4.5ETL作业调度 76
6.4.6ETL设计策略 77
6.5数据展现 77
6.5.1分析表 78
6.5.2分析图 78
6.5.3仪表盘 78
6.5.4柱形图 79
6.5.5折线图 79
6.5.6组合图 80
6.5.7饼图 80
6.5.8面积图 81
6.5.9雷达图 81
6.5.10条形图 82
6.5.11其他图形 82
6.6数据元设计 83
6.7前端应用功能展现 85
6.7.1统计报表 85
6.7.2即席查询 85
6.7.3联机分析 85
6.7.4数据挖掘 85
第7章数据中心功能设计 86
7.1总体功能要求 86
7.2临床数据中心 87
7.2.1医院需求 87
7.2.2解决方案 88
7.3管理数据中心 126
7.3.1医院需求 126
7.3.2解决方案 127
7.4客服数据中心 154
7.4.1医院需求 154
7.4.2解决方案 154
7.5数据集成中心 162
7.5.1医院需求 162
7.5.2解决方案 162
7.6数据交换中心 198
7.6.1医院需求 198
7.6.2解决方案 198
7.7数据安全中心 223
7.7.1医院需求 223
7.7.2解决方案 224
第8章数据归档（建议） 267
8.1数据归档原则 267
8.2数据归档软件 268
8.2.1归档软件功能 268
8.2.2DSGSnapArchiving 268
8.2.3InformaticaDataArchive 270
8.2.4产品对比 270
8.3数据归档方案 271
8.3.1归档策略 271
8.3.2归档操作 271
8.3.3归档数据备份 272
8.4数据归档效益 273
第9章技术、性能和安全设计 274
9.1技术设计 274
9.2系统性能设计 274
9.2.1系统响应速度 274
9.2.2系统可靠性指标 275
9.2.3可维护性指标 275
第10章数据中心系统的实施方案 276
10.1系统软硬件环境 276
10.1.1软件运行平台 276
10.1.2开发工具 276
10.1.3客户平台 276
10.1.4硬件平台 276
10.2项目管理及质量保证 277
10.2.1项目管理 277
10.2.2质量保证体系 281
10.2.3项目管理及质量体系总结 285
第11章实施计划 286
11.1人员配置 286
11.2总体进度计划 287
第12章建议及承诺 287
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《济宁医学院附属医院数据中心解决方案》杭州慧众
第1章引言
1.1编写目的
本文的那个主要是基于济宁医学院附属医院基于医院全院业务的数据中心系统提出解决方案，供院方参考。
1.2术语定义
数据仓库（DataWarehouse）：
是决策支持系统和联机分析应用数据源的结构化数据环境。
数据仓库研究和解决从数据库中获取信息的问题。
数据仓库的特征在于面向主题、集成性、稳定性和时变性。
数据集市（DataMarts）：
是为满足已定义的用户组或业务领域对于特定业务信息的需求而创建的。
它们比数据仓库更小，但可来源于数据仓库，且更关注在数据中构建复杂业务规则来支持功能强大的分析。
数据中心：
广义的数据中心是指企业或者单位的业务应用与数据资源进行集中、集成、共享、分析的场地，工具、流程等的有机组合。
其核心内容既包括业务应用、数据ETL、ODS、数据仓库、数据集市、商务智能等，也包括物理的运行环境（中心机房）和运行维护管理服务。
狭义的数据中心仅包含应用层面的数据中心，具体包括数据仓库和建立在数据仓库之上的决策分析应用，包括数据的ETL，ODS，数据仓库，商务智能应用和元数据管理等。
ODS（OperationalDataStore）操作数据存储：
是数据仓库体系结构中的一个可选部分，ODS具备数据仓库的部分特征和OLTP系统的部分特征，具备数据仓库的部分特征和OLTP系统的部分特征，它是“面向主题的、集成的、当前或接近当前的、不断变化的”数据。
ODI（OracleDataIntegrator）：
数据集成平台。
Oracle公司产品之一，它基于Java的E-LT引擎，支持当前40多种主流数据源，与Oracle数据库无缝链接，能够满足所有最重要的数据集成要求—从高容量、高性处理到事件驱动、少量供给集成流程以及支持SOA的数据服务。
联机事务处理OLTP（on-linetransactionprocessing）：
OLTP是传统的关系型数据库的主要应用，主要是基本的、日常的事务处理。
联机分析处理OLAP（On-LineAnalyticalProcessing）：
OLAP是数据仓库系统的主要应用，支持复杂的分析操作，侧重决策支持，并且提供直观易懂的查询结果。
WebService：
即Web服务，是指自包含、自描述、模块化的应用程序，这类应用程序能够被发布、定位，并通过Web实现动态地调用。
1.3参考资料
《数据中心典型设计》；
《济宁医学院附属医院数据中心建设基本功能要求》。
第2章项目背景
2.1项目简介
随着国内医疗信息化的不断发展，医疗信息化产品已经基本覆盖了医院内部的所有业务，绝大多数的医院都已经成功实施了管理信息系统（HMIS）、临床信息系统CIS、电子病历系统（EMR）、以及运营管理系统（全成本核算、绩效考核、物流管理系统等）和各类医技医辅管理信息系统（PACS、PIS、UIS等）。
考虑到系统地专业性等诸多因素，往往各大医院中的各类业务系统都分别由不同的专业厂商来承担，系统和系统之间也基本通过传统的API应用程序、数据库视图等传统接口方式来实现数据的共享与业务交互，长此以往，各异构系统间的接口集成方式和信息交互标准没有整体规划，造成接口越接越多，错综复杂，系统间集成耦合度高，且不具备统一标准、接口，重复建设现象严重，普遍存在“信息孤岛”，在行业大规模集成高度发展的今天，数据积累的后续分析处理能力严重不足，日积月累，患者信息数据和临床业务数据规模大量增长，急需实现整合。
济宁医学院附属医院已经建设了（HIS、LIS、PACS等）多个医疗管理信息系统，基本满足了医院日常运营与诊疗服务的需要，但对于管理层而言，现有的业务系统无法为其提供有效的辅助决策支持来实现精细化管理的需要。
为了实现信息系统间的高度整合，改变目前已有的各应用系统之间无法有效互联互通的局面，实现医疗信息系统的全面数字化应用，济宁医学院附属医院管理层高瞻远瞩，考虑到医院信息化建设已具备一定的基础，而商业智能技术在医疗领域的应用也逐步成熟，决定要建立一个高效、统一的数据集成平台—数据中心系统。
数据中心在架构设计上重点参照原卫生部《基于电子病历的医院信息平台技术解决方案（1.0版）》的体系架构，从医院现有的业务系统中提取有用的数据，建立数据仓库主题，构建基于特定业务需求的数据集市，实现对医疗质量、医疗安全、医疗费用、合理用药等《三级综合医院评审标准实施细则》要求的各项具体指标进行分析与监测，为医院领导层提供医院医疗质量、医疗安全、运营管控等辅助决策支持，以满足管理部门的评价指标监测要求与医院精细化管理的需求，有效提高医院综合管理水平。
通过本项目，济宁医学院附属医院将逐步实现临床、管理、客服、数据集成、数据交换、数据安全等六个中心的建设。
通过数据中心的建设，实现对济宁医学院附属医院实现内部医疗数据安全、可靠、及时地共享及交换，使济宁医学院附属医院管理人员能够及时的了解医院内各不同业务系统的全面运行情况，对医院业务逐步深入管理，合理配置医疗资源，提高医疗效益，从而提高医院医疗数字化管理到一个全新的高度。
2.2项目背景
随着医疗行业竞争的加剧、新医改方案的出台等因素的影响，目前医院所处大环境出现了新的变化，生存与发展面临着新的挑战。
同时随着医疗模式转型的逐步转变，医院的转型模式已经从粗放式向精细化、终末式向环节化、经验式向循证化的管理方向转变，医院需要综合的、多维的、智能的、易操作的智能分析系统为医院提供科学全面的数据支持，推动医院管理从根据经验的粗放型管理转向依拖数据的精细化管理转变。
济宁医学院附属医院虽然在医院信息化方面已经取得了长足的进步，但目前仍然存在一些不足，具体表现在：
1）随着数字化医院的不断深入，医院建立了面向不同需求的应用系统，但由于这些系统来均自不同的厂家，这就造成了医院的信息在各个应用系统之间无法互联互通的问题，数据是丰富的，但知识贫乏，各个系统之间缺乏有效信息共享手段，导致信息孤岛的形成，阻碍了医院信息化的进程。
2）医院的信息化经历了多年的的发展应用，积累了大量的数据，但大部分数据却是放在医院的不同服务器上，在进行整合应用时存在数据来源不清、数据质量不高，异构系统之间数据集成困难，缺乏统一的标准，数据信息一般都是浅层次应用，一般都是只分析不利用，对监控指标未形成有效的闭环管控，难以推动医院管理的持续改进。
3）医院对一些关键考核指标基本上都是处于事后处理模式，缺乏事前预警、事中控制机制，比如：
药占比超标、医保患者人均费用超标等，都是处于事后处理模式，造成管理上相对滞后。
4）医院领导多是根据经验判断医院运营的好坏，或是以“头脑风暴”的形式制定了单一的片面的指标对医院进行评价，无法为医院提供全面、精准、综合地能反映医院实际情况的评价标准。
基于以上原因，济宁医学院附属医院领导层提出了建设数据中心系统，深化挖掘医院潜力，全面提高医院医疗管理水平的工作目标。
本数据中心系统将是整个济宁医学院附属医院数据共享系统的核心，它将集成全院综合业务系统的核心数据，并增加在此基础上的数据采集、统计及分析功能，医院通过这些集成的管理功能，可以有效地管理和调度全院的医疗资源，充分掌握医院各业务系统的实时动态信息，有效的利用医疗资源、提高医疗服务效率，降低医疗成本。
通过形象化的图形显示及图表分析，能够使医院管理者、科室主任等及时看到医院及部门存在的问题、流程控制阻碍、质量管理漏洞等等，充分了解各其管辖范围内格雷业务的运行情况、成本信息等，这些功能是建立在医院一体化的先进管理模型的基础上，并结合实际管理情况而定制的，通过方便的操作，使全院不同系统人员配合默契，提高工作效率，使管理者能够看到所要掌握的关键信息。
2.3管理目标
系统间的整合、集成和扩展一直都是制约医院数字化发展的主要障碍，由于不同厂商之间的产品不兼容，使得医院整体信息化步履维艰。
通过建设一个规范的系统集成平台，在IHE、DICOM、HL7等国际标准的基础上，制定覆盖医疗所有业务流程的系统集成规范，开发基于规范的系统集成平台，数据中心建设的目标就是为遗留的、当前的以及将来的系统提供了一个统一且标准的数据交换和工作流协同的平台。
实现以患者电子病历的信息采集、存储、交换和集中管理为基础，实现医院内部不同业务信息系统之间的统一集成、互联互通、业务协同、信息整合和信息共享；并支持跨机构医疗信息共享和业务监管的功能扩展，支持与上级平台实现可靠的信息交换（包括电子健康档案、电子病历等信息交换共享和跨机构医疗业务协同）。
数据中心系统作用还包括：
1）通过建立医院数据中心，可以减轻业务系统数据压力与维护负担，从根本上解决“信息孤岛”问题，实现医院各信息系统数据传递与数据共享。
为医院管理分析提供了综合、提炼的数据平台；
2）通过建立医院管理知识库，为医院管理提供科学的、规范的判定准则，为管理决策提供直接参考；
3）用统一标准处理和提供信息，实现数据同源，排除不同系统业务数据矛盾或者不一致的现象；
4）完整、及时提供在管理及决策中需要的数据；
5）向各级管理机构提供不同详细程度的报告，缩短分析和解释的时间；。
6）通过对实时重要数据的掌握，各阶段数据的分析及历史对比、排名等分析，建立全方位、多层级、多时空、智能化的医院精细化管理体系；
7）通过建立预警监控平台，阀值设定，对医疗关键管控指标实时告警，提前干预，把问题解决在事前和事中；
8）用最低的费用最短的时间提供尽可能精确、可靠的信息，以便使决策者选择最佳的实施方案，以提高医院的经济效益；
9）建立数据交换平台，为不同的外部业务相关系统提供交换接口；
10）利用指定的数据关系分析数据，客观预测未来；
11）通过数据中心的建设和数据挖掘，深入发掘医院潜在发展因素，提升医院整体管理水平。
通过建设数据中心系统，一定程度上实现了济宁医学院附属医院医疗业务的精细化管理，通过数据中心的数据集成和商业智能分析工具，可实现对医院综合指标的有效分析与监测，为医院医务工作者和医院管理层提供科学、智能、一体化、多维度、多主题的医疗质量、医疗安全、运营管控等辅助决策支持，有利于减少医疗事故的发生，可有效提高医院综合管理水平。
第3章公司简介及案例
杭州慧众信息技术有限公司是一家成立于2002年的医院信息化高科技公司，专业从事医疗机构的信息化建设。
公司已经为全国近五十家医疗机构提供了信息技术服务。
案例集：
医院名称
部署系统
南京军区南京总医院
院级核算管理系统、科级核算管理系统、人力资源管理系统、运营分析决策系统（数据中心）
解放军第251医院
院级核算管理系统、运营分析决策系统（数据中心）
解放军第101医院
院级核算管理系统、人力资源管理系统、运营分析决策系统（数据中心）
解放军第98医院
院级核算管理系统、科级核算管理系统、运营分析决策系统（数据中心）
兰州军区乌鲁木齐总医院
院级核算管理系统、运营分析决策系统（数据中心）
总装总医院
院级核算管理系统、科级核算管理系统、人力资源管理系统、运营分析决策系统（数据中心）
海军总医院
院级核算管理系统、科级核算管理系统、人力资源管理系统、运营分析决策系统
解放军第175医院
院级核算管理系统、人力资源管理系统、运营分析决策系统（数据中心）
解放军第174医院
院级核算管理系统、运营分析决策系统（数据中心）
篇幅有限……
典型案例
南京军区南京总医院联系人：
财经中心主任张庆波13851616708
n案例背景
全国首批“三级甲等医院”，全国医院系统首家设立博士后科研工作站的医院；
医院现展开床位1800张。
设有52个科室，其中临床科室29个，医技科室17个，职能科室5个；
总后勤部卫生部指定的全国首家全成本核算管理软件研发试点单位；
军队首家卫生经济管理研究中心。
n面临问题
医院长期以来沿用纵向条状管理，横向沟通不足；
医院没有建立基于事前管理、事中管理、事后管理的完整运营管理体系；
医院缺乏对人、财、物的有效管理。
n慧众解决方案
通过对管理模式与流程上的重塑，本着实用、好用、通用的目标要求，改事后监督变事前监控，化被动管理为主动管控，实现从源头到末端的一体化、精细化、可视化管理，协同办公功能，为医院全成本核算、综合绩效考评、数据中心提供可靠的基础数据，全面提升医院经济管理水平。
n实施效果
财物并轨，提高了管理效率。
强大的信息平台，将经费预算控制与全成本核算管理融为一体，有效控制了科室间接成本支出，降低了机关行政消耗性开支；
开源节流，降低了运营成本。
配套开发的计量系统，实现对水、电、气等能源消耗的自动采集与成本核算，及时发现跑冒滴漏。
人力资源系统自动将非编人员的工资、福利、奖金等开支，全部列入成本核算，促使科室自觉减员增效、开源节流；
按照现代医院管理思想和管理方法，完善了数据中心建设，从院领导、职能部门的管理期望出发，归纳整理了一套医院运行诊断指标，对医院各信息系统中的数据进行综合加工与挖掘，让管理者实时掌控医院运行状态，引导管理者关注医院运行指标的增减变化及其原因，激发管理者的主观能动性，提高医院良性发展，致使医院的管理能力得到更高的提升。
3.1联系方式
杭州慧众信息技术有限公司
地址：
杭州市滨江四区江南大道3880号华荣时代大厦20楼（310016）
电话：
0571-87038060传真：
0571-86555555
公司网址：
第4章总体建设方案
4.1建设目标
构建医院数据中心，把医院各项业务系统，如HIS、LIS、PACE、人力资源管理系统、物资耗材系统等的信息数据通过提取、转载、清洗（ETL）存放到数据中心，为医院的信息数据查询、分析、挖掘等提供完整、统一、准确的信息平台,为医院管理分析及战略执行导向提供数据依据。
通过有效的技术手段保证数据质量，即时发现数据格式是否合法、数据值域是否有效、空值或空格是否合理等问题，能让底层ETL技术人员第一时间发现数据问题并且解决问题，同时也能根据这些监控提前知道可能产生的结果，为后续产生的业务分析报告作出进一步的修正，从而保证数据中心的数据的可用性和有效性。
构建符合国家和医院管理标准的包括指标字典库、指标标准库、医院战略发展目标库等医院管理智能知识库。
为医院管理提供科学的、规范的判定准则。
4.2建设原则
根据济宁医学院附属医院数据中心信息化建设要求，有步骤、有计划的实施，总体上围绕“整体规划、分段实施、循序渐进”的建设思路进行，坚持“统一领导、统一规划、统一标准、统一组织开发”的原则。
相关业务系统一体化建设和整合：
数据中心系统将作为单独的系统进行建设，并在建设过程逐步实现与现有系统的整合，充分利用已有系统，一体化设计实施。
抽取业务共性，支撑业务扩展：
系统建设加强对业务共性功能，底层业务功能的抽取，通过底层工作台的建设，来适应未来业务的发展和系统本身的扩展。
系统建设要满足信息系统发展趋势：
系统功能建设在不脱离现状的基础上，充分考虑信息系统未来发展的方向，在保留数据集成应用的基础上，稳步推进分析类功能的部署。
统一标准规范，加强集成数据质量处理：
将数据共享和业务融合工作共同推进，制定系统集成的数据规范及技术规范。
集成数据内容统一规划、数据集成技术路线统一设计。
加强集成数据质量保障工作，确保数据的完整、准确和及时。
4.2.1顶端设计原则
系统依托数据中心，结合医院管理，从全方面（人、财、物、效率、质量、满意度、病人、学科）、多时空（年、季度、月、天）、多层级（院->科->单元->组->人）角度，进行深入细致的分析，发现医院当前存在的主要问题及突出矛盾，为制定医院阶段性发展战略提供依据，同时，提高了医院的精细化、科学化管理能力，为管理决策层决策提供高度综合的、深度提炼的数据分析支持。
4.2.2最小数据集原则
系统采用最小数据集的分析原则，将对象（员工、病人、项目）、时间（月、天、实时）按管理层所需的方式再次逐次分解成更细致的汇总数据，让院领导轻松掌握医院各时间段各项目数据的全面信息，从微观方面全局掌握医院运营状况，辅助决策。
第5章数据中心总体设计方案
5.1系统总体设计思想
5.1.1系统总体设计目标
建立统一的业务模型，完成全院业务数据的共享。
使管理工作建立在准确及时的业务数据上，打破医院现有业务系统客观存在的一定程度上的孤立状态，从全局角度进行管理，优化医院现有资源，提升管理层次，提高医院经济效益。
5.1.2系统总体设计原则
l高度的适用能力
系统可运行于多种平台之上。
系统可以适应复杂的应用软件环境。
l高度扩展能力
可通过不断的添加数据采集插件来扩展数据采集的范围。
l高可访问能力
共享数据采用通过WEB形式提供访问和处理能力。
5.1.3系统设计特点
l先进的设计理念
采用XML与JAVA相结合构建分布的数据共享平台，它比数据库间数据复制、传统的EDI系统等更为有优势。
l先进的技术手段
B/S结构
通过B/S结构，提供用户访问及处理共享数据的能力。
这种结构可以提供如下好处：
1）可跨地域访问（通过WAN或VPN等）可以方便的使用系统；
2）数据及应用程序集中在服务器断，可以提高系统的安全性；
3）客户端仅需要浏览器，降低了客户端的要求。
界面采用HTML，系统操作更简单；
4）数据程序集中于服务器端，降
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