（机械设计及理论专业论文）面向病人全生命周期的医疗信息模型及医疗信息管理系统的研究.pdf

摘要 摘要 随着人们对医疗服务要求的不断提高以及病人信息的不断增长，现有的医疗 信息系统已经很难满足医疗服务发展的需要。现有的医疗信息系统大都侧重于病 人的费用信息和管理信息，对医疗过程中最重要的信息病人的医疗信息缺乏 有效的管理手段。为了满足新时期医疗服务发展的需求，本课题深入研究了制造 业信息化建设的成功经验，在借鉴c i m s 思想和p d m 技术的基础上，充分利用先 进的计算机技术和网络技术，提出了面向病人全生命周期医疗信息模型，并在医 疗信息模型的基础上，建立了面向病人全生命周期医疗信息管理系统。通过对病 人医疗信息合理地组织和管理，可以将病人的各种信息有效地整合，形成病人全 生命周期的完整的医疗健康记录。最终实现在医疗服务机构之间快速、准确地交 流病人的医疗信息，达到病人医疗信息全生命周期的覆盖和跨地域的集成。 本文首先介绍了国内外医院信息系统的发展现状和本文完成的主要工作。然 后分析了与课题相关的主要思想和技术：c i m s 思想、产品数据管理技术( p d m ) 、 管理信息系统( m i s ) 、j a 、，a 技术和数据库技术。在主要思想和技术基础之上，考 虑到病人在医院治疗的整个过程与企业生产过程的相似之处，结合制造业信息化 的先进的思想和实践经验，提出了面向病人全生命周期医疗信息模型，并详细论 述了面向病人全生命周期医疗信息管理系统的建设思想，包括病人全生命周期医 疗信息的概念和意义、面向病人全生命周期医疗信息管理系统的建设目标以及系 统的具体实现方法等。随后对系统的主要功能进行丌发，并且对病人信息管理、 用户权限管理、文档版本管理和日志管理这四个重要模块进行了详细分析和建模， 并对所述及的功能予以实现。本系统采用b s ( b r o w s e r s e r v e r - 浏览器h r 务器) 模式的三层结构，前端显示以j s p 开发，后台业务逻辑由j a v a b e a n 组件技术实现， 使系统具有良好的开放性和跨平台性。最后综述了本课题的工作要点，指出了本 系统的主要优点与不足，并对今后的发展作了进一步展望。 关键字c i m s ；产品数据管理；病人全生命周期；医疗信息模型；医疗信息系统 a b s t r a c t a bs t r a c t w i t ht h ec o n t i n u a lg r o w t ho fp a t i e n t s m e d i c a ls e r v i c er e q u i r e m e n t sa n dp a t i e n t s i n f o r m a t i o n ，t h ee x i s t i n gh e a l t h c a r ei n f o r m a t i o ns y s t e m ( h i s ) c a n ts a t i s f yt h en e e d so f b e t t e rs e r v i c ef o rp e o p l ea n db e t t e rd e v e l o p m e n tf o rh o s p i t a l sa n ym o r e t h ee x i s t i n g h i su s u a l l yf o c u s e so np a t i e n t s c h a r g ea n dm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n ，w h e r e a s ，n o e f f e c t i v em e a s u r e sh a v eb e e nt a k e nt oh a n d l et h eh e a l t h c a r ei n f o r m a t i o nw h i c hi sv e r y i m p o r t a n ti nm e d i c a ls e r v i c e s i no r d e r t os a t i s f yt h er e q u i r e m e n to fd e v e l o p m e n t so ft h e n e wh e a l t h c a r es e r v i c e ，w em a d ea ni n - d e p t hs t u d yo nt h ee x p e r i e n c e si ne n t e r p r i s e i n f o r m a t i o n i z a t i o nc o n s t r u c t i o n w i t ht h eg u i d a n c eo fc i m sm e t h o d o l o g ya n dp d m t e c h n i q u e ，b ym a k i n g f u l lu s eo fa d v a n c e dc o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dn e t w o r k t e c h n o l o g y , w ep r o p o s e dap a t i e n t - o r i e n t e dl i f e c y c l em e d i c a li n f o r m a t i o nm o d e l ，t h e n c o n s t r u c t e dap a t i e n t o r i e n t e dl i f e c y c l em e d i c a li n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ， w h i c hi su s e dt oc o n f o r ma l lk i n d so fp a t i e n t s i n f o r m a t i o na n de x c h a n g em e d i c a l i n f o r m a t i o nr a p i d l ya n da c c u r a t e l yb e t w e e nm e d i c a ls e r v i c e s ，a sw e l la sr e a l i z et h e l i f e c y c l ec o v e r a g ea n dc r o s s b o u n d a r yi n t e g r a t i o no fp a t i e n t s i n f o r m a t i o n f i r s t ，t h ep a p e ri n t r o d u c e st h ep r o p e r t i e sa n dd e v e l o p m e n to ff o r e i g na n d d o m e s t i c h e a l t h c a r ei n f o r m a t i o ns y s t e ma n dt h em a i nw o r ko ft h i sp a p e r t h e ni n t r o d u c e sa n d a n a l y z e ss e v e r a lt e c h n i q u e sr e l a t e dt o t h i sp a p e r , s u c ha sp r o d u c td a t am a n a g e m e n t ( p d m ) ，m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ( m i s ) ，j a v at e c h n o l o g ya n dd a t a b a s e t e c h n o l o g y b a s e do nt h es u p p o r t i v et e c h n o l o g i e s d i s c u s s e da b o v e ，c o n s i d e r i n gt h e s i m i l a r i t yb e t w e e n t h ep r o c e s so ft r e a t m e n t si nh o s p i t a l sa n dt h em a n u f a c t u r i n gp r o c e s s i ne n t e r p r i s e s ，w i t ht h ea d v a n c e dt h e o r ya n dt h ee x p e r i e n c e o fs u c c e s s f u lp d m a p p l i c a t i o n s ，w ep r o p o s e am e d i c a li n f o r m a t i o nm o d e ls y s t e ma n dc o n s t r u c tt h ep a t i e n t l i f e c y c l ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m t os h a r et h em e d i c a li n f o r m a t i o n t h e c o n s t r u c t i o no fp a t i e n t s l i f e c y c l eh i si sd e e p l yd e s c r i b e d ，i n c l u d i n gt h ec o n c e p ta n d s i g n i f i c a n c eo fp a t i e n t s l i f e c y c l eh e a l t h c a r ei n f o r m a t i o n ，t h eo b j e c t i v eo f t h i sh i sa n d t h ec o n c r e t em e t h o do fs y s t e mi m p l e m e n t a t i o n t h e nt h em a i nf u n c t i o n so ft h es y s t e m a r ea n a l y z e d t h ep a t i e n t s i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ，t h eu s e r s p o w e rm a n a g e m e n t a n d t h el o gm a n a g e m e n ta n dt h e i rc o r r e s p o n d i n gm o d e l s ，w h i c ha r et h ei m p o r t a n tp a r t so f i i i 山东大学硕_ j ：学位论文 t h es y s t e m ，a r eb u i l ta n d a n a l y z e di nd e t a i l s t h em a i nf u n c t i o n so ft h es y s t e m ，a r ea l s o r e a l i z e d t h es y s t e mb a s eo nb ss t r u c t u r ea n da d o p tt e c h n o l o g i e ss u c ha sj 2 e e ，j s p a n dj a v a b e a n a tl a s t ，m a k e sas u m m a r yo ft h em a jo rr e s e a r c hw o r ka n d a n a l y z e st h e a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so ft h i ss y s t e ma sw e l la st h ep r o s p e c to ft h i sf i e l d k e y w o r d sc o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g ；p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ；p a t i e n t s t l i f e c y c l e ；m e d i c a li n f o r m a t i o nm o d e l ；m e d i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m i v 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 碰 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者虢娩聊娩蝴日膨必 第1 章绪论 1 1 课题提出的背景 第1 章绪论 随着医学的进步，医疗知识的大量增长引起了临床专科的增加，专科分化导 致了多学科医护。在一个病人的治疗过程中，会涉及多个专科，而一个病人治疗 过程中涉及到多少专科，就会有多少记录，这些记录会分散在许多不同的物理位 置。当医生要构思病人病情的完整情况时，需要参考保存在其他同行处的记录。 目前用来记录病人医疗信息的纸质文件在某一时刻只能处于一个地方，且难以查 找，可能由于记录含糊或者笔迹潦草，变得很难理解。所以，用纸质文件来记录 病人的医疗信息已经无法满足现阶段医学发展的需要，必须开发出新的医疗信息 管理系统，帮助医生快速地掌握病人全面、最新的信息，使病人能够获得及时有 效的治疗。 当前，医疗纠纷越来越多，医患关系矛盾同趋紧张，经常出现医患双方对某 些医疗结果持不同看法的情况。在医疗事故处理条例中规定，因医疗行为引 起的侵权诉讼，由医疗机构就医疗行为与损害结果之间不存在因果关系及不存在 医疗过错承担举证责任【1 1 ，也就是说，一旦发生医疗纠纷，医院须自证无错，即必 须承担举证责任，需要医方提交“无过错证据，否则医院就应承担相应的法律 责任。而病历等纸质文件易丢失，也无法保证其真实性，很难胜任举证倒置的责 任。所以，利用先进的信息技术和网络技术，开发出新型的医疗信息管理系统显 得越来越迫切。近年来，随着信息技术和我国医疗卫生事业的发展，国家“金卫” 工程的深入展开，我国在医院信息化方面已取得了令人瞩目的成就，但是信息技 术在真正的诊断、手术中应用还很少。全国卫生信息化发展规划纲要( 2 0 0 3 年 2 0 1 0 年) 指出：“信息化不仅能促进各项改革措施的落实，也能推动卫生改革的 深化，己日益成为提高科学管理水平、卫生服务质量和效率的有力手段。”因此， 加快信息化建设是卫生改革与发展的必然选择。 1 根据国家卫生部医院信息系统基本功能规范，医院信息系统( h o s p i t a l i n f o r m a t i o ns y s t e m ，h i s ) 的定义是瞄j ：利用计算机软硬件技术、网络通信技术等 现代化手段，对医院及其所属各部门的人流、物流、财流进行综合管理，对在医 疗活动各个阶段中产生的数据进行采集、存储、处理、提取、传输、汇总、加工 生成各种信息，从而为医院的整体运行提供全面的、自动化的管理及各种服务的 信息系统。 6 0 年代初，美国便开始了h i s 的研究。7 0 年代以后，h i s 进入大发展时期， 美欧各国的医院，特别是大学医院及医学中心纷纷开发h i s ，成为医药信息学的形 成和发展的基础【3 j 。1 9 8 5 年美国全国医院数据处理工作调查表明，1 0 0 张床位以上 的医院，8 0 实现了计算机财务收费管理；7 0 的医院可支持病人挂号登记和行政 事务管理；2 5 的医院有了较完整的h i s ，即实现了病房医护人员直接用计算机处 理医嘱和查询实验室的检验结果的功能；1 0 的医院有全面计算机管理的h i s 。 日本的h i s 开发和应用从7 0 年代初开始。多数日本医院是8 0 年代以后开始进 行h i s 工作的，当前日本的h i s 总的趋势是系统化、网络化、综合性，开始走自 上而下的开发路线，一般都有大型机作为中心、支撑整个系统工作，并尽量采用 微机和网络技术，投资规模大。 欧洲的h i s 发展比美国稍晚，大多数是7 0 年代中期, h 8 0 年代丌始的。欧洲h i s 的特点是实现了一些区域信息系统。如丹麦的r e ds y s t e m ，管理7 6 所医院和诊所。 法国第八医疗保健中心实现了能管理三所大医院和三所医药学院的一体化信息系 统g r e n o b l ei n t e g r a t e dh i s 4 1 。随着初级卫生保健工作的发展，欧洲各国区域性 医院计算机网络将实现。目前欧共体的s h i n e 工程已经丌始，英法意德许多公司 都参与了此项工程，在分布式数据库系统和开放网络工程方面已做了大量工作p j 。 医疗系统信息化可划分为三个阶段：医院管理信息化( h i s ) 阶段、临床管理信 息化( c i s ) 阶段、局域医疗卫生服务( g m i s ) 阶段【6 】。h i s 阶段是医疗信息化的最初 级的阶段，分为部门级的信息化管理和全院的信息化管理。c i s 阶段是以病人的电 子病历为核心的信息化管理，要求医院的工作人员配备终端设备，实现信息处理 无纸化，医院之间实现联网，电子病历等信息可在网上传递。g m i s 阶段是在社区 2 第1 苹绪论 以及偏远地区实现远程医疗信息资源充分共享。目前我国医疗信息化建设正处于 第一阶段与第二阶段之间。调查表明，我国建设了医院信息系统( h i s ) 的医院，仅 占被调查医院的3 1 。从开展数字化建设的单位的数量上看，尚有较多单位没有进 行数字化建设。省级医院建设h i s 的比例达到8 4 ，地市级医院建设h i s 的比例 为3 7 ，县级医院为3 4 ；从医院信息化内涵看，8 5 的医院信息系统是以财务核 算为中心的管理信息系统( m i s ) ，1 0 的医院丌始探索建立以医生工作站为核心的 临床信息系统( c i s ) ，5 的医院正在探索建立图像归档和通讯系统【，j 。 随着我国医疗体制改革的不断深入，人们对医疗水平的要求不断提高，医院 正在向“以病人为中心 的经营模式转变。现在要求的医疗信息系统的特点是： 跨平台，多层架构，瘦客户端，图形化操作，千兆主干网络，规模较大，系统有 机集成临床医疗和医院管理的诸多功能，处理的数据和处理方法向多元化发展。 1 3 目前医院信息系统的不足 医疗信息包括临床医生和其他医护者的记录，记录中常附有其他来源的数据： 化验结果和许多其他检查结果的报告，如x 光、病例、超声波、肺功能、内镜检 查等 引。它是医务人员通过问诊、查体、实验室及器械检查、诊断、治疗、护理 等医疗活动获得有关资料，并进行归纳、分析、整理形成的医疗工作记录。它反 映了疾病的全过程，是临床医师进行j 下确诊断、抉择治疗和指定预防措施的科学 依据 9 o 当前在医疗卫生机构中的使用的医院信息系统存在以下一些亟待解决的问 题： ( 1 ) 医疗信息的存储和管n f 口- j 题。目前开发的医疗信息系统多数仍以费用信息 为主线，主要应用在医院的住院、出院、转院手续、记账、结账手续和结果报告 等方面。对于最重要的医疗信息如病案、医嘱缺乏有效的管理手段。医疗信息集 成了各种不同的数据，数据庞大、内容丰富、成分复杂，不仅有文本文件还有图 像、数据表、视频等文件类型。数据的多样性和复杂性决定集中式数据集成是一 项难题。 ( 2 ) 在医院内部缺乏对病人整个治疗过程的过程控制和医疗信息记录，在信息 3 山不大掌坝j 二掌位论文 系统中还没有形成一个规范的流程 1 0 1 。不能实时监督检验医疗质量，及时发现问 题并进行反馈，更不能全面提交相关医疗全过程的、法律认可的医疗信息作为法 庭举证的事实依据，解决相关纠纷。 ( 3 ) 医疗信息的交换问题。医疗信息系统以病人为中心，这就决定医疗信息归 属于个人，是真正意义上的个人终身健康档案。病人的医疗信息必须能在多个不 同的系统之间实现交换和共享。由于没有统一的标准或者规范可以参考，造成了 不同医院、不同公司开发的医疗信息系统平台和非标准的信息格式严重阻碍了医 疗信息的交流。难以实现数据共享使得信息无法有效整合与交换。目前的医疗信 息系统多采用传统的c s 结构开发，由于各家h i s 的命名和数据结构均不相同， 硬件环境参差不齐，可扩展性、开放性比较差。这些异构系统平台和非标准信息 格式严重阻碍了行业间的信息交流，医院的管理信息、病人的医疗信息只在有限 范围内传递，如当涉及病人转诊问题时，无法实现电子信息的交换，只能通过手 工操作完成，不仅效率较低，数据的安全性也无法保证。病人在一家医院花了几 百元钱得出的化验单和c t 片，到了另一家医院后却一无所用，更不必提与国际大 医院的交流了。 ( 4 ) 医疗信息的安全性问题。由于医疗信息全部都是数字化的形式出现，其中 含有病人的个人信息，既涉及到病人的隐私，又是具有法律效果的医疗过程记录， 如何避免病人个人信息的外泄，防止病历被私自修改，保证病历的完整性和不可 否认性等问题都不容回避。 1 4 课题的意义及主要工作 本课题通过研究医疗信息系统的现状和不足，借鉴了c i m s 思想和产品数据管 理( p d m ) 的电子数据仓库、文档管理、工作流和过程管理等技术，并采用基于 分布式共享数据库的集成方法，提出了面向病人全生命周期医疗信息管理系统的 建设思路，实现了对病人全生命周期医疗信息的取得、存储和利用。在保证病人 全生命周期医疗信息的完整性、准确性和一致性的基础上，充分实现医院的内部 集成和外部集成，满足新时期对医疗信息系统的要求，为国内医疗机构进行信息 化建设探讨了可行关键技术和实施的参考模式。 4 第l 章绪论 本文主要进行了以下几个方面的工作： ( 1 ) 研究国内外医疗信息系统发展的现状，分析目前医疗信息系统存在的不 足，在深入研究c i m s 思想基础上，创新性地提出把c i m s 思想应用于医疗信息化 建设中的新思路，研究和提出了面向病人全生命周期医疗信息的集成模型，并研 究和提出了该模型的结构。 ( 2 ) 研究和借鉴p d m 技术对产品信息和过程的管理思想和方法，指出建立新 型医疗信息管理系统的必要性及可行性。 ( 3 ) 结合管理信息技术、分布式结构、浏览器n 务器模式、w e b 访问数据库 技术。通过分析和比较这些技术主流实现方法之问的优缺点，结合医疗信息系统 的实际需求，在此基础上构造了一个基于b s 模式的面向病人全生命周期医疗信 息管理系统的总体框架。 ( 4 ) 在面向病人全生命周期医疗信息管理系统的总体框架中，完成了基于医疗 信息模型的病人信息管理功能的设计，有效实现了对病人全生命周期中多维医疗 数据的存储和管理：对医院的各个分系统以及不同人员进行合理的组织，建立了 基于电子信息仓库的角色的位映射权限控制的管理模型；建立了医疗信息的版本 管理系统和日志管理系统，以保证医疗记录没有被伪造、丢失或修改，并能在发 现病历数据有问题时能明确找到具体的责任人， ( 5 ) 在综合运用p d m 技术以及其它技术的基础上，采用b s 三层体系架构， s q ls e r v e r 为后台数据库，对基于医疗信息模型的面向病人全生命周期医疗信息 管理系统进行开发并实现所述及的功能。 5 第2 章主要思想技术的研究 第2 章主要思想技术的研究 2 1c l m s 思想 c i m s ( c o m p e e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ) 即计算机集成制造系统， 是通过计算机软硬件，并综合运用现代化管理技术、制造技术、信息技术、自动 化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中的有关人、技术、经营管理三要 素，将企业的信息流与物料流有机集成并优化运行的复杂的大系统。 c i m s 思想的核心是“集成”。集成是以计算机技术为手段，把企业内部所有 的工作都以数据的形式集成起来，使整个企业范围内的工作流程、物流和信息流 都保持通顺流畅和相互有机联系。利用c i m s 将一个个“自动化孤岛 连接起来， 将各个子系统的信息集成处理，就可以把正确的信息以正确的方式、在正确的时 间、传送给正确的对象，辅助其做出正确的决策】。 借鉴c i m s 中的“集成 思想，把病人保存在不同医疗服务机构中的医疗信息 集成，即把一个病人从出生到死亡，整个生命周期中所有医疗信息有效的组织和 管理起来。当病人在某个医生处就诊时，能及时地把完整的医疗信息传递给医生， 使医生能够快速、全面的了解病人的医疗信息，帮助医生做出正确的决策，这便 是本课题的主要目标。 2 2p d m 技术 p d m 是p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ( 产品数据管理) 的缩写，是c i m s 思想的 重要组成部分。 2 2 1p d m 的概念 p d m 是一种利用数据模型对制造企业的产品形成过程管理的方法。p d m 的目 标是，利用一个集成的信息系统，来产生为进行产品开发设计和产品的制造所需 7 山东大学硕士学位论文 要的完整的技术资料 1 2 1 。 在1 9 9 5 年2 月，c i m d a t a 公司总裁e dm i l l e r 在( ( p d mt o d a y ) ) 一文中给出了为 大多数人认可的p d m 的简单定义：“p d m 是一门管理所有与产品相关的信息( 包 括产品规范、电子文档、c a d 文件、产品结构、存耿权限等) 和所有与产品相关 的过程( 包括工作流的定义与管理) 的技术”。p d m 是依托i t 技术实现企业最优 化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，是计算机 技术与企业文化相结合的一种产品【1 3 1 。 从软件来看，p d m 是一个介于基础信息结构软件和应用软件之间的一种框架 软件系统。以此框架为基础，高度集成各种应用而组成的系统，可使制造者全面 管理、紧密跟踪、适度控制、实时察看围绕产品设计、开发及整个工程过程中的 所有与产品相关的数据。 从产品来看，p d m 系统可帮助组织产品设计，完善产品结构修改，跟踪进展 中的设计概念，及时方便的找出存档数据以及相关产品信息。 从过程来看，p d m 系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、 变更、工作流优化以及产品等过程事件【1 钔。 综上所述，p d m 实质上就是一种信息管理技术，它是以软件技术为基础，以 产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。其目 标就是把正确的数据，在指定的时间内传递给合适的人。p d m 进行信息管理的三 个要素( 数据、过程、资源) 和两条主线( 静态的产品结构、动态的产品设计流 程) 都是围绕产品设计展开的 1 5 1 。p d m 系统中的数据、过程、资源和产的关系如 图2 1 所示。 2 2 2p d m 技术的发展阶段 p d m 技术的发展可以分为以下三个阶段：配合c a d 工具的p d m 系统、专业 p d m 系统和p d m 的标准化阶段【1 6 】。 ( 1 ) 配合c a d 工具的p d m 系统 8 第2 章主要思想技术的研究 图2 一l 产品、过程、数据和资源的关系图 早期的p d m 产品诞生于2 0 世纪8 0 年代初。当时，c a d 己经在企业中得到了 广泛的应用，工程师们在享受c a d 带来好处的同时，也不得不将大量的时间浪费 在查找设计所需信息上，对于电子数据的存储和获取的新方法的需求变得越来越 迫切。针对这种需求，各c a d 厂家配合自己c a d 软件推出了第一代p d m 产品， 这些产品的目标主要是解决大量电子数据的存储和管理问题，提供了维护“电子 绘图仓库”的功能。第一代p d m 产品仅在一定程度上缓解了“信息孤岛”问题， 仍然普遍存在系统功能较弱、集成能力和开放程度较低等问题。 ( 2 ) 专业p d m 系统 通过对早期p d m 产品功能的不断扩展，最终出现了专业化的p d m 产品，如 s d r c 公司的m e t a p h a s e 和u g s 的i m a n 等就是第二代p d m 产品的代表。与第 一代p d m 产品相比，在第二代p d m 产品中出现了许多新功能，如对产品生命周 期内各种形式的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、对电子数据的 发布和更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等。同时软件的集成 能力和开放程度也有较大的提高，少数优秀的p d m 产品可以真正实现企业级的信 息集成和过程集成。第二代p d m 产品在技术上取得巨大进步的同时，在商业上也 获得了很大的成功。p d m 开始成为一个产业，出现了许多专业丌发、销售和实施 p d m 的公司。 ( 3 ) p d m 的标准化阶段 1 9 9 7 年2 月，o m g 组织公布了其p d m e n a b l e r 标准草案。作为p d m 领域的第 9 山东大学硕士学位论文 一个国际标准，该草案由许多p d m 领域的主导厂商参与制订，如i b m ，s d r c ， p t c 等。p d m e n a b l e r 的公布标志着p d m 技术在标准化方面迈出了崭新的一步。 p d m e n a b l e r 基于c o r b a 技术，就p d m 的系统功能、p d m 的逻辑模型和多个 p d m 系统间的互操作提出了一个标准。尽管目前市场上仍未出现标准化p d m 产 品，但是这一标准的制订为新一代标准化p d m 产品的发展奠定了基础。 2 2 3p d m 的主要功能 p d m 系统的主要功能包括：静态产品数据管理和动态产品开发过程的管理以 及辅助这两大功能的辅助功能模块 1 7 1 。 静态产品数据管理模块：电子数据仓库和文档管理、设计检索与零件库、产 品结构和配置管理。 动态产品开发过程管理模块：项目管理、工作流与过程管理。 辅助功能模块：扫描和成像功能、系统集成工具、查看与圈阅功能、电子协 作。 ( 1 ) 电子数据仓库和文档管理 电子仓库是p d m 系统中最基本、最核心的功能，是实现p d m 其他相关功能 的基础。它是一种以关系数据库为基础，实现了某种特定数据存储机制的元数据 ( 管理数据的数据) 库及其管理系统。它保存所有与产品相关的物理数据和文件 的元数据，以及指向物理数据和文件的指针。其关系如图2 2 所示。 存放物理文件的 文件系统和目录 存放物理数据的 数据库记录 妄三三三三三訇陲三三三乡 元数据库广一_ 画刊数据库 一一 、一 图2 2 电子仓库的组织方式 在p d m 中，电子仓库主要用来管理文件对象。物理文件的格式是多种多样的， 包括文本文件、图形和图像文件、电子表格和多媒体文件等，随着时间的推移， 文件格式会越来越多，占用的存储空间也会越来越大。用元数据对它们进行管理， 只需将文件的描述信息，如文件名、文件长度、类型、创建日期、版本、所有者 1 0 第2 章主要思想技术的研究 以及存取路径赋给元数据对象，同时建立与该物理文件的链接，就能保证元数据 与相应物理文件的对应关系，通过元数据就能找到所需的文件，而不必了解文件 的物理位置。文件有可能就在本地机上，也有可能在网络中其他用户的计算机上 i o l o 同时，只有具有合法权限的用户才能在权限许可的范围内使用存放在电子仓 库中的文件，从而避免非授权或非法的访问和操作，保证了数据库的安全。为了 保证数据的安全性、正确性和一致性，用户在存取p d m 系统中的共享数据时，都 要通过检入( c h e c k l n ) 与检出( c h e c k o u t ) 操作以及相应权限检验。 文档管理也是p d m 系统的基本功能之一。从p d m 诞生起，文档管理就是其 主要功能。所谓文档，对企业来说就是在产品的整个生命周期中记录产品信息的 相关文件或图档。它们包括合同文书、产品设计任务书、需求分析、可行性报告、 产品设计说明书、设计规范、二维图纸、三维模型、技术文件、各种工艺数据文 件( 工艺卡、工序卡等) 、制造资源文件( 设备文件、刀具文件、夹具文件、量具、 文件等) 、技术手册、线路原理图、使用手册、维修卡等。 p d m 对文档的管理方法有两种：一种方法是保持文件的完整性，这些文件中 的数据不能与文件脱离，一旦脱离就失去了意义，即所谓的“打包”管理。同时 将文件的名称、大小、存储位置等描述信息存储到p d m 数据库表中，在不改变文 件物理位置的情况下，由p d m 系统提供管理该文件的机制；另一方法是文件中的 数据可以从文件中提取，这些数据都具有独立的意义，然后将这些数据分门别类 地放在关系型数据库中，以便对文件内容进行检索和统计，即所谓的“打散 。对 于文本文件、数据文件、音像文件和图形文件采用第一种管理方式；对于表格文 件则采用第二种管理方式，如b o m 表等。 ( 2 ) 零件分类管理与检索 零件分类管理就是将企业的零件按照相似性( 如结构形状相似或制造工艺相 似等) 原则划分成若干类，分别加以管理，以便在以后遇到该类事物时能够避免 不必要的重复劳动，为开发新产品服务。 ( 3 ) 产品结构与配置管理 产品结构与配置管理作为产品数据组织和管理的一种形式，以电子仓库为底 层支持，以材料清单( b o m ) 为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文 】 山东大学硕士学位论文 档联系起来，实现产品数据的组织、控制和管理，并在一定的目标和规则约束下 向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述，如设计视图、装配视图、制 造视图等。这部分的主要功能有：支持对产品文档的查询、支持零部件在哪里使 用和部件采用了哪些零件的查询、支持版本修改版本控制、材料清单( b o m ) 的 生成、支持通用件或难找零件的有效替换、支持规则驱动的配置等。在具有这些 功能的同时还应该具有开放性好，方便与企业其它应用系统相集成的特点。 ( 4 ) 项目管理 一般来说，企业中的生产活动是以项目为单位进行组织和管理的。项目管理 是一种为了在确定的时间范围内，完成一个既定的项目，通过一定的方式合理得 组织有关人员，并有效地管理项目中的所有资源( 人员、设备等) 与数据，控制 项目进度的系统管理方法。项目管理包括项目组织和项目控制。在具体实施项目 的过程中，随时对项目进行跟踪，以使项目按计划规定的进度、技术指标完成， 并提供现阶段工作的反馈信息，以利于后续阶段的顺利开展和整个项目的完成。 ( 5 ) 工作流与过程管理 工作流与过程管理是p d m 系统中重要的基本功能之一。它用来定义和控制数 据操作的基本过程，主要管理当用户对数据进行操作时人与人之间或活动与活动 之间的数据流向，以及在一个项目生命周期内跟踪所有的事物和数据的活动。工 作流与过程的管理按照管理的范围和功能进行划分，可分为三种类型：任务管理、 工作流管理与任务历史管理。 以上是p d m 系统应具备的主要功能，但是到目前为止，还没有哪一个商用的 p d m 软件拥有上述的全部p d m 功能，而且有的功能构件还有待进一步发展和完 盖 1 9 1 口 a 从某种意义上来讲，医院的医疗服务也是一种产品。在企业罩，所有活动均 围绕着产品的生产过程来进行；在医院罩，病人从进入门诊室起，到最终出院， 其接受的服务都是以病人为中心，围绕着病人所患疾病的医疗活动来进行的。在 企业里，产品的开发过程中，伴随着大量设计信息、工艺信息、制造信息，企业 必须对这些信息进行合理组织和管理：在医院里，病人的治疗过程中，产生了大 量的医疗信息、费用信息、管理信息，医院也必须对这些信息进行有效地集成和 利用。企业里，以产品开发完成，出厂为目标；在医院里，以恢复病人健康，出 1 2 第2 章主要思想技术的研究 院为目标。所以说，医疗服务与产品有着大量的共同点和可比性，完全可以把p d m 技术中的成功经验和先进思想应用到医疗信息化建设中。 2 3 管理信息系统 管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，m i s ) 是随着计算机技术和 管理理论的发展而不断发展起来的。管理信息系统的创始人明尼苏达大学卡尔森 管理学院的著名教授高登戴维斯( g o r d o nb d a v i s ) 认为管理信息系统是一个利 用计算机硬件和软件以及数据库等技术进行分析、计划、控制和决策的系统。它 能提供信息，支持企业或组织的运行和管理决策【2 。 管理信息系统是一门新兴的科学，其主要任务是最大限度的利用现代计算机 及网络通讯技术加强企业的信息管理，通过对企业拥有的人力、物力、财力、设 备、技术等资源的调查了解，建立正确的数据，加工处理并编制成各种信息资料 及时提供给管理人员，以便进行正确的决策，不断提高企业的管理水平和经济效 益。目前，企业的计算机网络已成为企业进行技术改造及提高企业管理水平的重 要手段。随着我国与世界信息高速公路的接轨，企业通过计算机网络获得信息必 将为企业带来巨大的经济效益和社会效益，企业的办公及管理都将朝着高效、快 速、无纸化的方向发展。m i s 系统通常用于系统决策，例如，可以利用m i s 系统 找出目前迫切需要解决的问题，并将信息及时反馈给上层管理人员，使他们了解 当前工作发展的进展或不足。换句话说，m i s 系统的最终目的是使管理人员及时 了解公司现状，把握将来的发展路径。 传统的m i s 系统的核心是c s ( c l i e n t s e r v e r 客户端i n 务器) 架构，而基 于i n t e r n e t 的m i s 系统的核心是b s ( b r o w s e r s e e r _ 浏览器i n 务器) 架构。 b s 架构比起c s 架构有着很大的优越性，传统的m i s 系统依赖于专门的操作环 境，这意味着操作者的活动空间受到极大限制；而b s 架构则不需要专门的操作 环境，在任何地方，只要能上网，就能够操作m i s 系统，这其中的优劣差别是不 言而喻的。 基于i n t e r n e t 上的m i s 系统是对传统m i s 系统概念上的扩展，它不仅可以用 于高层决策，而且可以用于进行普通的商务管理。通过用户的具名登录( 或匿名 1 3 山东大学硕上学位论义 登录) ，以及相应的权限控制，可以实现在远端对系统的浏览、查询、控制和审阅。 随着i n t e m e t 的扩展，现有的公司和学校不再局限于物理的有形的真实的地域，网 络本身成为事实上发展的空间。基于i n t e m e t 上的m i s 系统，弥补了传统m i s 系 统的不足，充分体现了现代网络时代的特点。随着i n t e r n e t 技术的高速发展，因特 网必将成为人类新社会的技术基石。基于i n t e m e t 的m i s 系统必将成为网络时代的 新一代管理信息系统，前景极为乐观。随着我国信息化水平的不断提高，m i s 应 用的范围不断扩展，m i s 在医疗领域也得到了广泛的应用。从实际应用的角度来 看，m i s 系统在医院的应用就形成了m i s 系统的一个新的分支，即医院信息系统 ( h o s p i t a li n f o r m a t i o ns y s t e m s ，h i s ) 。 医院信息系统属于迄今世界上现存的企业级信息系统中最复杂的一类。这是 由医院本身的目标、任务和性质决定的。它不仅要同其它所有m i s 系统一样追踪 管理伴随人流、财流、物流所产生的管理信息，提高整个医院的运作效率，而且 还应该支持以病人医疗信息记录为中心的整个医疗、科学、科研活动【2 1 1 。 广义地说，医院信息系统是管理系统( m i s ) 在医院环境的具体应用。因此， 医院信息系统必定具有以下一些与其它m i s 系统共有的特性： ( 1 ) 它们均是以数据库为核心，以网络为技术支撑环境，具有一定规模的计算 机化的系统； ( 2 ) 它们是以经营业务为主线，以提高工作质量与效率和辅助决策为主要目 的，可以提高综合管理水平，反映企业全貌，增强企业竞争能力，获得更多更好 的社会、经济效益的信息系统； ( 3 ) 在系统内部按一定原则划分若干子系统( 也可能在子系统之上加一层分系 统) ，各子系统、分系统之间互有接口，可有效地进行信息交换，真正实现信息资 源共享； ( 4 ) 它处理的对象既有结构化数据，也有半结构化或非结构化数据。有些数据 及结构会较多地受到人工干预和社会因素的影响，即有静态的，也有动态的： ( 5 ) 开发难度高，技术复杂，周期较长； ( 6 ) 具有完善的系统管理、监督、运行保障体系以及相应的规章制度和系统安 全措施。 但是，医院信息系统同时具有许多不同于一般m i s 系统的独有的特点，这些 1 4 第2 章主要思想技术的研究 特点往往为医院信息系统的设计与实现带来更高的难度，更多的复杂性，我们可 以归纳为l z z j ： ( 1 ) 需要极其迅速的响应速度和联机事务处理能力。当一个急诊病人入院抢救 的情况下，迅速、及时、准确地获得他们既往病史和医疗记录的重要性是显而易 见的。每天高峰时间，门诊大厅中拥挤着成百上千名患者与家属，焦急地排队等 待挂号、候诊、划价、交款、取药时，系统对联机事务处理的要求可以说不亚于 任何银行窗口业务系统、机票预定与销售系统。 ( 2 ) 医疗信息复杂性。病人信息是以多种数据类型表达出来的，不仅