基于大数据的医院财务管理与决策系统的设计与开发_何春华.pdf

254数据库系统设计Database System Design电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering作为现代医疗发展的整体趋势，医院数字化是当下国内医院尝试推进的主要工作，为提高工作效率、实现数字化建设目标提供了对应的支持条件。而作为医院数字化建设过程中的核心系统，财务管理与决策系统的设计与开发俨然已经成为当下医院所重点关注的内容，进而加大了对医院信息化的整体资金与人力投入。目前，基础的数字化财务管理系统的应用范围较广，并明确了其构建高效型、决策型以及知识型的数字化医院管理体系的发展方向，但仍需分析系统在应用过程中存在的标准接口缺乏、数据利用效率较低以及提供功能无法起到决策作用等问题。为此，需设计出一套基于大数据的医院财务管理与决策系统，为进一步完善医院内部财务管理制度、持续优化资源配置奠定基础。1 基于大数据的医院财务管理与决策系统的设计需求1.1 功能概述1.1.1 动态利润分析作为在一定会计期间将经营成果予以全面反映的财务报表，利润表与资产负债表相比较，其区别主要在于利润表具有动态特征，可将累计金额与经营成果予以充分反映，展现出了医院的真实盈利情况。由于利润表可提供动态信息，因此可用于对医院各个科室的收入、费用等数据的记录过程，时间跨度既可以是一周也可以是几个财务月，不仅可提供给绩效考核相应的原始数据，也能够确保预算跟踪获取到充足的决策信息，为后续对科室获利与盈利能力的评价奠定基础1。对于本系统来说，为解决以往财务报表生成速度较慢且准确率较低等问题，需要系统将数据加载至 MongoDB Near Cache 中，进而达到在几秒钟即可实现报表生成的目的。1.1.2 财务能力分析设定的财务分析指标可用于医院分析从过去到未来的发展状况，明确当下医院所存在的问题，并可对经营决策进行预测以确保配套解决措施的落实及时性2。对于财务分析体系来说，其可被应用在财务指标的评价领域，为经营业绩提供权衡依据。本系统损益信息的显示主要为指标方式，可在联系设备收益率与风险预警阈值后，深入分析成本管理的整体趋势。1.1.3 成本管理分析作为财务管理工作的重要基础，成本管理的重要性在于对结构与资源配置予以持续优化。在以往，所展开的成本管理工作以压低指标为主，这也是导致产生较大工作压力的主要原因，甚至在员工群体中产生对立等不良情绪3。为此，需要在新形势发展背景下，基于总会计师制度为成本管理分析提供相应指导条件，从而确保成本管理可提高对流程改进的重视，而并非单纯压低成本指标。如此，即可明确实施流程中的问题，进而有效解决“看病贵”的实际问题。1.1.4 管理信息功能的定制针对级别不同的管理人员，在对通用财务数据进行关注的同时，对应的整体财务趋势与获取的决策分析信息的关注点存在着诸多差异。而基于该功能可匹配用户需求进行定制功能，并可提供 Cap 与 Floor 值设定条件，用以对风险进行预测4。此外，可自由设定列宽度、布局等，均可转换为Xml 文件格式存储于服务器中，以方便随时调用。1.1.5 财务报表功能预定义基于用户特定报表输出相应需求，并确定格式与含义的报表被称之为预定义报表，可分为持续分析与固定内容两类。对报表的基本要求主要包括五点：第一是报表定制与授权具备直观性与灵活性特点；第二是业务需求对应多种需求的复杂格式5；第三是可利用多种数据输出形式；第四是可建立报表之间的联系，定制系统与其他报表数据之间的关联；第五是可集成其他访问功能。1.2 功能模块（1）基本信息模块。该模块主要用于药品、科室、人力以及设备的信息收集与集中显示，其使用基于本系统只读属性的 Reference Data。（2）动态利润模块。可基于设定的不同查询条件，在一定的时间范围内获取到科室利润变化的相关信息，且能够基于大数据的医院财务管理与决策系统的设计与开发何春华（广西民族大学相思湖学院 广西壮族自治区南宁市 530225）摘要：本文分析了基于大数据的医院财务管理与决策系统的设计需求，并从系统体系架构、开发框架以及数据仓库三个角度阐述了系统设计与开发要点，希望能够为同行业工作者提供一些帮助。关键词：系统体系架构；开发框架；财务管理与决策系统；系统设计课题：2021 年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目大学生体测指标与常见疾病的大数据关联度研究（项目编号：2021KY1625）。255数据库系统设计Database System Design电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering保证查询速度。（3）财务分析模块。基于制定的财务指标体系，可设定不同区间范围内的一系列限定条件，进而保证财务数据指标的生成动态性特点，例如负债比、资产管理比率等。（4）决 策 分 析 模 块。基 于 智 能 财 务 数 据 仓 库 的OLAP，可将产生的预测性业务数据、决策分析数据进行集中展示。（5）聚合引擎模块。该模块可充分利用智能财务数据仓库，并基于设定的业务规则展开对相应信息的处理，包括聚合与预聚合两类，可将系统查询与使用效率进一步提升。（6）数据通用模块。该模块可整合具有半结构化、非结构化以及多源结构化特点的数据进行整合，并在 SDM-Standard Data Model 协助下进行数据交换，最终传输至智能财务数据仓库中。（7）效益分析模块。该模块可在设定的不同查询条件下，确保获得各个科室或全院效益指标信息的完整性，其中包括现金流量流动能力的比率、盈利能力比率以及财务弹性分析等内容6。（8）快速查询模块。可基于定制信息对业务范围进行查询，查找到已经进行聚合处理的一系列财务数据与对应的财务指标。（9）公共模块的统计分析。基于对各个功能模块信息的查询与分析，可在赋予其公共查询功能属性后对数据仓库进行直接访问。（10）字典维护模块。该模块可针对系统中保存的一系列字典数据进行统一管理，或进行功能修改。（11）安全管理模块。该模块主要与系统管理员对接，可用于系统权限与用户的管理，并可根据需要进行数据备份。2 系统体系架构设计2.1 设计方法2.1.1 服务导向指引下的 SOA 事实数据仓库分析方法此系统的设计开发建立在确保医院维持正常运营状态的基础上，基于一系列批量数据的导入与对数据信息的实时处理，可实现数据的获取、整理以及整体分析7。通过 SOA分析与设计方案，可分类、清洗、交换以及共享数据，使其变化为具有灵活性特点的松耦合服务组件。基于业务流程的穿针引线完成后，即可基于数据流与相应业务规则，分解应用为独立单元组件，并进行二次封装。对应的驱动模型基于数据仓库的事实维度进行设计，可确保数据在应用层面的统一性，促使医院的决策系统架构具备易于拓展与灵活配置等优势8。基本的步骤为：明确数据流与对应业务需求；进行对应需求的角色分配；基于对业务流程的了解分解为业务单元；形成节点依赖关系以生成关键路径；基于关键路径分解的功能单元建立标准模型，并进行封装处理；在 Autosys 的作业调度架构中加入匹配数据流特点与业务需求的调度作业内容。2.1.2 财务数据仓库系统架构设计方法（1）选择相应的财务业务驱动建模。业务驱动处理的前提在于数据路分析，可将诸如库存管理、票据管理等工作分解为最小的业务单元9。为保证提交数据统一性，需基于业务引擎并联系业务规则的对应模板展开管理。（2）对财务数据处理粒度进行定义。该过程的核心为财务业务体系，例如可即通过产品库存水平、单据项目内容等，对系统粒度进行定义。（3）确定事实表行维度。基于粒度的准确定义，可在财务管理指标体系协助下对维度定义集合进行归纳，随后可进行财务数据粒度回溯，进而基于对业务规则流程的参考对维度表中已经离散的维度属性予以完善10。对于本系统来说，其中的维度包含了交割日期、交易日期、产品类型以及财务事务等。2.2 架构设计2.2.1 业务体系架构（1）财务数据中心层。该层级主要用于采集数据源输出批量与实时数据，并在交换后将其整合至数据仓库。通过对维度建模与数据粒度的分析，可在 ETL 协助下处理原始数据，并将其加载到相应的维度表与事实表中11。为确保医院机构与财务数据中心层之间的信息小胡及时性，同时需要提供必要的通信总线服务条件，例如消息路由等，包括部分用于基础层级的支撑功能，例如审计、隐私管理等。（2）外部接入层。该层级覆盖区域为所有的存在于医疗机构中的业务系统，基于最小数据集方法进行数据采集与管理，例如设备、药库以及门诊费用数据的管理等。（3）业务处理层。首先是采集财务数据信息，可根据不同需求转换格式，并进行数据规范化处理，进而打造出相应数据模型12；其次是采集财务数据信息。其中包含了医院的公用信息、人员信息以及基础参考数据等；再次是数据交换平台，可实现批量的数据采集与共享，并可保证传输安全性；最后是资源库建设与数据中心应用支撑。基于对信息资源的整体规划，可提供给用户更多的管理条件，包括注册、报表、索引、授权等，并可开发出一系列的服务组件。图 1为医院财务管理与决策平台业务架构示意图。2.2.2 技术体系架构（1）IT 基础环境层。作为系统运行的重要支撑环境，该层级包含了网络设备、主机设备、存储设备以及对应的支撑软件。（2）数据资源层。该层级主要为数据库群，包含了财务数据信息、交换资源库、统计分析库以及注册库等。（3）应用支撑层。该层级基于 SOA 方法可设计出相应服务组件，可提供注册、报表、用户管理以及表达等服务条件13。此类服务组件起到了支撑系统正常运行状态的作用，将系统可扩展性优势予以充分发挥。256数据库系统设计Database System Design电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering（4）数据交换层。该层级可为数据交换提供相应的服务组件条件，其中包含了规则的预设管理、聚合引擎、配置交换方式以及提供交换服务等。（5）平台应用层。该层级可为财务数据中心提供需求应用，包含了对预算的整体管理、动态信息的实时跟踪、对报表进行统计与分析的对应服务以及根据需求进行扩展处理的其他服务类型。（6）外部系统接入层。该层级在基于业务参数运行设计模式的前提下，可结合动态配置与定制开发方法，将其与各个子系统进行对接，包括门诊、住院、药库、医疗业务以及协同办公等。接入后所产生系统数据主要基于 Standard Data Model 用以展开对数据的规范化处理，并围绕这一核心平台达到信息共享与业务协同的根本目的。图 2 为医院财务管理与决策平台总体技术架构图。2.2.3 数据体系架构（1）数据获取层。该层级将数据源输出数据经过相应处理后，可将其传输至数据仓库系统内。用于数据获取模块的主要功能包含了数据接口、缓冲区、获取调度管理等；（2）数据处理与存储层。该层级包含了数据仓库存储与 ETL 两类功能。从数据仓库组件角度来看，对信息逻辑与物理存储进行了定义；通过组件的复制与传播，可在数据仓库协助下充分利用存储数据进而创建出具有从属关系的数据集市；基于 ETL 功能将可实现从打造的基础模型逐渐转换或装载为分析模型的目标；（3）数据访问层。该层级用于数据准备与访问应用，可将其分为不同的功能区域，包括知识的统一管理、数据的统计分析以及各类接口的应用等。该层级将商用前端工具功能进行整合，从而可根据需求完成包括生成报表、分析数据、潜在信息挖掘定制以及生成、发布等工作任务。基于打造的统一平台，也可将商用展现工具进行集成，从而完成包括报表预定义、KPI 计算、多维度分析以及专题分析等，对相应功能信息进行展示或直接应用；（4）系统管理层。该层级包含了对元数据的集成管理、自动调度环节的管理、权限的分配、日志管理以及系统监控等，可保证数据质量，并贯穿系统的整个应用流程。在此管理层级支持下可完成财务数据分析并打造相应分析模型，包括基础模型与分析模型两种。基础模型的建立目的在于详细图 1：医院财务管理与决策平台业务架构示意图图 2：医院财务管理与决策平台总体技术架构图257数据库系统设计Databa