医院药品管理信息系统的设计与实现.doc

江 苏 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文目 录摘要4第1章 绪论11.1系统开发背景11.2医院信息系统的定义21.3国内外的研究现状21.4系统需要解决的主要问题41.5本文的主要工作及组织结构51.5.1本文的主要工作51.5.2本文的组织结构6第2章 系统需求分析82.1系统概述82.1.1药品管理信息系统的设计原则82.1.2系统总体要求102.1.3系统开发模式102.2需求获取模式142.3需求描述方法152.3.1 业务模型162.3.2功能性需求182.3.3非功能性需求23第3章 系统总体设计263.1系统总体功能介绍263.2各模块功能介绍283.2.1药品库房管理信息系统功能283.2.2门诊药房管理信息系统功能293.2.3住院药房管理信息系统功能30第4章 系统详细设计314.1概述314.2系统建模314.3数据库表设计32第5章 系统实现385.1系统主要功能的实现385.1.1 门诊药房管理功能模块385.1.2 住院药房管理功能模块385.1.3 药库药房管理功能模块405.2 基于角色的访问控制RBAC在系统中的实现415.2.1 基于角色的访问控制RBAC415.2.2 RBAC权限在数据库中的设计425.2.3算法设计445.3 RBAC在系统中的具体实现445.3.1用户登录部分的实现445.3.2用户管理部分的实现455.3.3角色管理部分的实现455.3.4其他安全机制47第6章 总结与展望51参考文献53致谢55摘 要目前医院信息化不仅面临着继续推广普及、不断改进提高的自身要求，面临着世界发达国家信息化新发展的比照，而且特别重要的是面临着整个医疗卫生事业如何改革发展的全局性变化。这种深刻背景和重大转折，对于医院信息化必将带来新的挑战和新的机遇。潍坊市高新技术开发区医院是潍坊三级综合性医院，开放床位600张。原来的信息化建设缺乏全局性前瞻性考虑，信息孤岛现象严重，管理以手工管理模式为主。不能适应医院发展的要求，为了提高医院综合管理水平，更好的为病人提供优质服务，开发此系统势在必行。在文中，作者分析了系统开发的背景和国内外医院管理信息系统的发展现状，简要描述了系统需要解决的主要问题；概要描述了系统的整体情况；对系统的需求分析和架构设计进行了详细描述；并对部分有代表性的实例的详细设计和实现进行了描述；最后对于系统中安全架构中RBAC在系统的实现进行了详细的分析和论述。本系统采用通过将RUP模式与传统的瀑布模式相结合、UML和结构化文档标准相结合，以POWERBUILDER为开发语言，以SQL SERVER 为数据库技术平台，对潍坊市高新技术开发区医院信息系统药品管理系统进行了需求分析和系统设计，具体分析设计了药库信息管理系统、门诊药房管理系统，住院药房管理系统等功能模块。各个模块内部又包含若干不同的子模块，用来实现不同的功能。完成后的系统不仅能够完成医院药品基本信息的管理，还可以对药品出库、入库、销售以及住院病人用药信息进行管理和查询，而且用户可以根据自己的需要对药库药品管理、住院药品管理、门诊药品管理等不同部门的药品使用情况进行分类管理，这样的设计，既杜绝了资源的浪费，又提高了信息的精确度。并且，因为系统实现了在局域网内部的信息共享和功能调用，从而简化了办公过程，节省了办公时间，提高了工作效率，使医院的信息管理工作迈上了一个崭新的台阶。关键词： RBAC，医院信息系统，数据库，安全控制AbstractIn the current China, Hospital Information System should not only be popularized and improved, but also it should compete with systems of developed countries, solve the challenges, and capture the opportunity brought by the rapidly and revolutionarily changing health industry of our country. Hospital of Weifang Development District has 600 ward beds and is the largest third-level polyclinic hospital of the western part of Shandong province. Its existing information system was not well planned comprehensively and prospectively. It is composed by several isolated sub-systems and the management is carried out manually. Hence, the existing system can not satisfy the requirements of our fast-increasing hospital. In order to improve hospital management and serve the patients better, this hospital information system is established.In the development of this system, both Rational Unified Process and the classical Waterfall Model are adopted. The development language is POWERBUILDER and the database is SQL SERVER 2005. As for documents, both UML and the standard documents of software engineering are used. In this thesis, requirements analysis and the design principles of the whole system are introduced. Several modules, medicine warehouse management information system, clinic medicine management information system, and in-patient department medicine management information system are presented in detail.This thesis first introduces the current status of Hospital Information System in China and other countries. The background of developing this system is also described. The main challenges to be solved in this system are also discussed. After that, the whole system is briefly introduced. Requirement analysis and the architecture & design principles of the system are presented in detail. The design and implementation of some typical use cases are also described. Finally, security mechanisms of this system are discussed and the implementation of Role-Based Access Control (RBAC) is presented in detail. The following is the main achievements of this system.Keywords:Role-Based Access Control, Hospital Information System， Database System，System Security-53- 第1章 绪论1.1系统开发背景潍坊市高新技术开发区医院是潍坊市经济开发区唯一的一所集医疗、教学、科研、预防、保健、康复为一体的三级综合性医院，开放床位600张，由过去的骨科专业医院发展到现在的综合性医院。在医院的经济效益和社会效益取得了突破性的发展的前提下，今年医院提出了“开发建设新的医院管理信息系统，以信息化带动整个医院的管理的现代化，实现跨越式发展，力争到2013年，跨入全省一流综合性医院行列”的宏伟目标。随着我国医疗卫生事业的迅速发展，医学科学的不断进步，医学模式的转变和群众医疗观念的逐步改变，使医院管理模式发生了很大的变化，对医院的管理要求更高，医院之间的竞争也更加剧烈。原来是有病才去医院看病，现在是注重预防保健，病人的就诊也开始追求舒适的环境，优质的服务。以前的手工管理模式逐渐被计算机化的管理模式所代替，当今计算机信息和网络技术的深入发展为提高医院管理水平创造了良好的条件，医院信息系统已经成为现代化医院的基础。医院信息系统和医院管理本身需要密切结合来提高医院的核心竞争力，更好的为病人提供不同层次的服务。以适应卫生改革与卫生事业发展，满足人民日益增长的医疗卫生服务需求。原来的信息化建设缺乏全局性前瞻性考虑，功能简单，各自独立，信息孤岛现象严重，管理以手工管理模式为主，不能实现信息共享，更不能适应医院发展的需要。潍坊市高新开发区医院属我市中小型医院，大医院的信息系统无法在我院很好的运用，因此，无论是客观上社会对医院的要求的提高，还是主观上医院发展的需要，医院需要建立一套新的适合医院实际情况的高规格的医院信息系统，医院信息系统应用的最终目的在于提高医院综合管理水平，使医院的管理真正实现现代化和科学化，提高医院总体管理水平，更好的为病人提供优质服务。根据“总体规划，分步实施”的原则，潍坊市高新开发区医院自2008年开始规划信息系统建设的工作，并在2009年初正式启动了“潍坊市高新开发区医院信息管理系统”的建设工作。药品是医疗业务工作中必不可少的物质保证和重要手段，是医院资产的重要组成部分，是开发区医院管理信息系统的重要组成部分。1.2医院信息系统的定义医院信息系统(Hospital Information System HIS)在国际学术界已经被公认为新兴的医学信息学(Medical Informatics)的重要分支。美国该领域的著名教授Morris.Collen于1988年曾著文为医院信息系统下了如下定义：利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。医院信息系统（Hospital Information System,简称HIS）是现代化医院必不可少的基础设施与技术支撑环境。医院信息系统属于迄今世界现存的企业级信息系统中最为复杂的一类，这是医院本身的目标、任务和性质决定的。它不仅要同其他所有管理信息系统(MIS)一样追踪、管理伴随人流，财流、物流所产生的管理信息，从而提高整个系统的运行效率，而且还应该支持以病人医疗信息记录为中心的整个医疗、教学，科研活动。医院管理信息系统更全面的定义在中华人民共和国卫生部信息化工作领导小组办公室于二OO二年二月公布的医院信息系统基本功能规范中也有对医院信息系统的定义：医院信息系统是指利用计算机软硬件技术、网络通讯技术等现代化手段，对医院及其所属各部门对人流、物流、财流进行综合管理，对在医疗活动各阶段中产生的数据进行采集、存贮、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。可以看出，HIS将计算机技术和医院的管理特点、管理思想、医院各部门业务特点、业务经验有机地结合起来，用数据库方式管理、储存信息，利用计算机网络加速信息流通和传递速度，对医院发展和医院改革具有重要意义。1.3国内外的研究现状 药品管理信息系统的建立与发展也是随着医院信息系统的发展而发展的。60年代初，美国便开始了HMIS的研究，著名的麻省总医院开发的COSTAR系统是60年代初开始应用，并发展到今天成为大规模的临床病人信息系统。随着计算机技术的发展，70年代，HMIS进入大发展时期，美、日、欧各国的医院，特别是大学医院及医学中心纷纷开发HMIS，成为医药信息学的形成和发展的基础。7080年代，美国的HMIS产业已有很大发展1985年美国全国医院数据处理工作调查表明，100张床位以上的医院，80年代实现了计算机财务收费管理，70%的医院可支持病人挂号登记和行政事务管理，25%的医院有了较完整的HMIS，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，10%的医院有全面计算机管理的HMIS，90年代后期，研究者又把重点放在了病人床边系统、医学影像处理、病人计算机化病案、统一的医学语言系统等方面。目前，医院管理信息系统正在向着小型化、智能化和集成化的过程发展。日本的HMIS开发和应用从70年代初开始，日本多数医院是80年代以后开始进行HMIS工作的，但发展十分迅猛，规模相当大，是以大型机为中心的医院计算机系统，如北里大学医院的IBM/3090双机系统。当前日本的HIS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，正在实现“ordering”工作方式，即数据从发生源直接输入计算机。到1991年统计有近10家实现或基本实现此种方式。支持诊疗的功能在不断加强，系统24小时运行。不少软件是医院和计算机公司联合开发的，一些大公司也开发了一些通用的医院信息管理软件包，也有些医院自己开发。如北里大学，开发了综合的HIS，开发费用(机器设备除外)为3亿4千 万日元(约合人民币1300万元)。日常运行费用支出为一年5亿1千 万日元(约合人民币2000多万元)。欧洲的HIS发展比美国稍晚，大多数是70年代中期和80年代开始。欧洲HIS的特点是实现了一些区域信息系统。如丹麦的Red System，管理76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（Grenoble integrated HMIS）。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SHINE工程(Strategic Health Informatics Network for Europe)已经开始，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工程方面已做了大量工作。发达国家医院信息系统的开发实现至今已有40多年的历史，己经取得了长足的进步。根据国外医疗系统的信息化水平划分，医院信息化发展要经历三个阶段：医院管理信息化(HIS)阶段、临床管理信息化(CIS)阶段、局域医疗卫生服务(GMSI)阶段。目前，国外医院息的开发、用正向广和深度发展，达到了前所未有的新高度、新水平。这主要表现在建立大规模一体化的医院信息系统，并形成计算机区域网络，这不仅包括一般信息管理的内容，还包括:电子病历(EPR)、医学图像档案管理和通信系统(PACS)、临床信息系统(CSI)以及管理和医疗上的决策支持系统、医学专家系统、图书情报检索系统、远程医疗等。我国的药品管理信息系统的出现是在八十年代中期，随着XT286的出现和国产化，以及DBASE和UNIX网络操作系统的出现，一些医院开始建立小型的局域网络，并开发出基于部门管理的小型网络管理系统，代表性的应用系统主要有药品管理系统、门诊计价及收费发药系统、住院病人管理系统等。20世纪90年代，是医院各部门共享的信息系统阶段。九十年代初开始，一些大医院相继在100M快速以太网上建立了较为完整的医院管理信息系统，药品管理信息系统作为其中很重要的部分，信息的内容以财务流为主。90年代末至今，是客户机服务器完整的大规模一体化信息系统阶段，既面向管理，又面向医疗。药品管理信息系统开始参与到医疗过程，也变得更加重要， 1995年5月19日在北京由国家卫生部宣布启动实施了“金卫1号”工程计划，加快了我国医疗卫生信息化的发展，随着互联网络的兴起，在一些大医院开始了对远程医疗的研究和实施，通过internet传输射线、MR、CT等影像。总体说来，自90年代起，随着NOVELL网和FOXBASE、FOXFRO数据库日益盛行，完整的医院网络管理系统的实现已经成为可能，于是一些有计算机技术力量的公司开始开发适合医院发展的药品管理系统，各地方医院的管理模式又不完全相同，另外，医疗卫生体质改革的对药品的政策还不稳定，很难开发出一套通用的药品管理系统，特别是适合不发达地区中小型医院的信息管理系统。1.4系统需要解决的主要问题原来潍坊市高新开发区医院的药品管理信息系统，不是从全院的角度建立的，而是按照科室的发展需要开设的，各自为政，互相独立，信息共享程度低、信息孤岛现象严重；药品的核算管理粗放，实耗实销，药品流通各环节都是由手工帐为主，不支持一药多名现象，对一些上级需要的药品信息无法提供特别是毒麻药品的销售信息，更不能对效期、批次进行时时管理，无法监控药品在临床的使用情况。查询不灵活，没有考虑外部对医疗保险、新型农村合作医疗等接口，不能对医、教、研有促进作用。1.5本文的主要工作及组织结构1.5.1本文的主要工作本文工作的实际原型是潍坊市开发区医院药品信息管理系统，在整个系统的开发过程中，本人参与了项目的全程开发，系统从投入运行至今运行稳定。本文通过对潍坊市高新开发区医院药品系统业务需求进行分析，采用了先进的开发模式和开发平台，从架构设计开始，完成了潍坊市高新开发区医院药品管理信息系统的需求分析和系统设计，为系统的开发工作奠定了坚实的基础。同时，通过对药品管理信息系统的研究，形成了一套针对我院实际实用的药品信息系统建设的分析和设计模式。经过这些年的发展，潍坊市高新开发区医院已经从骨科专科医院发展到综合性医院，但是由于单位地处内地、属于经济欠发达地区，当地人们的思想也比较陈旧保守，因此，让人们改变原来的固定思维是很难的。信息系统的开发难度比较大。统一软件开发过程（RUP）和统一建模语言（UML）是近几年业界比较流行的适合于面向对象软件系统的开发模式和描述工具，然而相比于传统的瀑布型开发模式和结构化程序设计方法，前两种方法最大的问题是标准、规范和运用能力的问题，业界既缺少成熟的标准和规范，也缺少能熟练掌握的人员。本文的主要贡献之一就是为本项目提出并运用了一个合适的开发模式，通过将RUP模式与传统的瀑布模式相结合、UML和结构化文档标准相结合，制定了一套行之有效的软件开发过程模式和技术文档模板，从而规范了项目组内的开发规范和标准，提高了开发效率。对于信息化基础薄弱的潍坊市高新开发区医院来说，需求分析阶段采用原型法进行开发，需求描述方法采用了将传统的软件工程文档描述方法和UML相结合的方式。概要设计部分，主要介绍了系统总体要求，整个药品部分概述，药品管理分系统的运行要求，药品管理分系统必须符合国家、地方的有关法律、法规、规章制度的要求，需求分析的方法，需求分析的基本任务，需求分析的描述方法。设计的详细设计方面介绍了系统的药库，门诊药房，住院药房、医生工作站的功能，以及系统业务流程，包括药库药品入库流程图，药库药品入库流程说明，药库药品出库流程图，药库药品出库流程，盘点流程图，盘点流程说明。药品库存部门维护，操作人员权限维护，药库基础数据维护内容，药品字典信息维护，药品入库计划管理，药品采购计划管理，药品入库管理，发票入库，药品领用申请，科室入库核准，药品出库，药品库房盘点管理，药品调价管理，药品库房月结等内容。程序实现部分详细介绍了药品基本信息表结构，字段含义业务功能描述，程序界面说明，综合查询的程序界面，安全性，稳定性高是本系统的一个特点，也是本论文重点介绍的部分。除了常见的通过服务器集群、磁盘阵列、数据库分区等技术实现了系统的高可靠性和高性能外，还采用了基于角色的访问控制RBAC机制，通过对角色进行分配资源的访问权，在系统开发中系统管理员根据业务流程对系统划分个个角色的权限和对应可以访问的功能，实现系统的安全性。对用户的密码保护采用了保存密文的方式，还保存了用户的访问IP地址，模块名称，用户名称的方法，加强对数据访问的监控。最后，论文又介绍了一个异地容灾备份方案。对于系统的安全性又增加了一层保护墙。1.5.2本文的组织结构全文共分为六章。第2章是系统需求分析主要介绍了系统总体要求，整个药品部分概述，药品管理系统的运行要求等；主要描述了需求分析的工作模式及工作成果。需求分析的成果具体分为功能性需求和非功能性需求两部分，本文采用具体业务描述方法来描述功能性需求。得到药品管理分系统各部分的基本功能。第3章是系统的总体设计部分，通过对系统的各个具体业务用例的详细描述描述了系统的动态功能。第4章是对数据库设计中的最重要的表。药品基本信息表结构，形成的程序界面进行了详细说明，同时又介绍了药品综合查询的功能，可以看出该系统的查询的灵活性。第5章是对系统的功能实现以及系统安全机制进行了详细的介绍，在系统的安全性和稳定性方面，该系统除了通过服务器集群、磁盘阵列等技术实现了系统的高可靠性和高性能外，还采用了基于角色的访问控制RBAC机制，通过对角色进行分配资源的访问权，在系统开发中系统管理员根据业务流程对系统划分个个角色的权限和对应可以访问的功能，实现系统的安全性。最后，论文又介绍了一个异地容灾备份方案。对于系统的安全性又增加了一层保护墙。第6章 总结与展望部分，对本文进行了总结，并对下一步的工作进行了展望。江 苏 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文第2章 系统需求分析系统需求分析是软件系统开发过程中最重要的一项工作，需求分析工作质量的好坏将直接决定系统开发工作的成败，如果系统开发工作建立在一个错误的需求基础上，则无论程序代码的质量多么完美，系统都不会成功。需求分析的基本任务是收集来自用户各个方面对软件功能的要求；对得到的需求进行补充、完善和加工，利用软件开发的描述工具如数据流图、数据字典表示出软件项目的逻辑结构；利用分析与综合的思想进行进一步的整理，形成软件需求说明书，以及其他相关的软件开发的文档。本章对于系统需求分析过程中的难点进行了剖析，并从需求获取模式和需求描述方法两个方面进行了阐述，在此基础上完成了系统的需求分析工作。2.1系统概述医院药品从入库到出库直到病人的使用，是一个比较复杂的流程，它贯穿于病人的整个诊疗活动中。医院药品信息管理系统主要是对药品的管理与药品临床使用情况的记录。共分为两部分，一部分是基本部分，包括药库、药房及发药管理；另一部分是临床部分，包括用药监控、药品处方处理以及用药咨询与服务。药品管理系统是用于协助整个医院完成对药品管理的计算机应用程序，其主要任务是对药库、门诊药房、住院药房、药品价格、药品会计核算以及药品处方处理等信息的管理以及辅助临床合理用药，包括处方或医嘱的合理用药审查、药物信息咨询、用药咨询等。药品是医疗业务工作中必不可少的物质保证和重要手段，是医院资产的重要组成部分。因此，系统应该管理规范、查询方便，易于管理。2.1.1药品管理信息系统的设计原则以病人为核心的现代化医院药品管理信息系统为保证实现用户的总体需求，更好地运用到医院的正常工作，提供更加优质的服务，在系统设计中应遵循以下原则：1. 实用性原则。是评价医院药品管理信息系统的重要标准。它应该符合现行医院体系结构、管理模式和运作程序，能满足医院未来一定时期内对信息的需求，是现代医院管理工作中不可缺少的重要组成部分，并能提高医疗服务质量，工作效率以及管理水平。其次是程序设计上的实用性，系统具有友好的用户界面，必须设置为鼠标或键盘均可单独操作的方式，以便提高操作速度，减少两者互换带来的不便。用户接口和操作界面设计尽可能考虑人体结构特征及视觉特征，界面力求美观大方，操作力求简便实用。2. 先进性原则。医院药品管理信息系统不是简单地模拟现行手工管理方法，而是根据医院管理模式采用科学化、信息化、规范化、标准化理论设计建立的。医院药品管理信息系统建立的过程，也是医院自身规范管理模式和管理流程，提高工作效率，不断完善机制的过程。在技术上采用业界先进、成熟的软件开发技术，面向对象的设计方法，可视化的、面向对象的开发工具；支持网络环境下的分布式应用；客户/服务器(client/Server)体系结构与浏览器/服务器(Browser/Server)体系结构相结合的最先进的网络计算模式 。3. 可扩展性和可维护性原则。软件设计尽可能模块化、组件化，并提供配置模块和客户化工具，使应用系统可灵活配置，适应不同的情况。数据库的设计尽可能考虑到将来的需要。系统应根据需要可随时调整设置各种单据、报表等打印输出格式。4. 安全、可靠性原则。应用软件与数据库系统的设计要做到安全可靠，防止非法用户的入侵。应用系统采用多级认证措施，采用用户密码的加密技术以防止用户口令被破解。系统须保证全天安全运行，并有冗余备份。数据库的备份策略恰当，有异地容灾 系统技术方案，以防灾难发生，在万一灾难发生时也能快速从灾难中恢复。操作系统、数据库、网络系统的选择要求安全、稳定、可靠。数据的管理是医院信息系统成功的关键。数据必须准确、可信、可用、完整、规范及安全可靠。5. 标准化原则。 应用设计符合国际、国家、医疗卫生行业有关标准、规范和医院自身的发展规划。软件设计严格执行国家有关软件工程的标准，保证系统质量，提供完整、准确、详细的开发文档，为用户二次开发提供源程序。6. 合法性原则。医院信息系统是一个综合性的信息系统，功能涉及到国家有关部委制定的法律、法规，包括医疗、教育、科研、财务、会计、审计、统计、病案、 人事、药品、保险、物资、设备等。因此，医院信息系统首先必须保证与我国现行的有关法律、法规、规章制度相一致，并能满足各级医疗机构和各级卫生行政部门对信息的要求。7. 系统必须设置初始化及各级权限管理。系统维护应包括工作参数修改、数据字典维护、 用户权限控制、操作口令或密码设置和修改、数据安全性操作、数据备份和恢复、 故障排除等。2.1.2系统总体要求药品管理信息系统的运行要求： 1应保证药品数据和相应的财务数据在全院各有关科室发生时相互保持一致，准确无误。 2运行速度：药品划价/门诊收费/门诊药房发药三处窗口体现协调快速、准确运行、减少病人等待时间，这是评价该功能的重要标志。 3按规定时间及时提供降价以及销售药品的信息。 4按政府规定的价格或差价率 及时调整药品价格信息。 5所有领药发药单据 必须核对签字。药品管理信息系统必须符合国家、地方的有关法律、法规、规章制度的要求： 1财政部、卫生部下发的医院财务制度中第二十六条药品管理； 2国家对医院药品管理的法律、法规； 3国家和地方物价部门的关于物价管理的有关规定； 4国家医疗保险部门有关药品使用的规定。2.1.3系统开发模式药品管理信息系统的建设是一个不成熟的行业，管理模式处于不断变化的过程中，与传统的其他行业不同，缺少成熟的可以借鉴的信息化建设模式，尤其是本系统的使用者计算机水平低，很难提出明确的需求。以后更改的可能性更大。其次软件的应用规模非常大，造成开发和实施的难度也非常大。而且公共卫生体系建设和信息标准化的还没有统一的国家标准。综合上述特点，可以看出本系统的开发难度相当大，而软件开发的工程化能力又是国内软件企业的最致命的弱点，如何为本项目定义一个合适的开发模式成为系统开发工作首先要解决的一个难题。首先来分析一下目前业界较为常用的软件开发模式：瀑布型开发模式和结构化程序设计方法，即将软件开发过程划分为需求分析、概要设计和详细设计、编码、测试、发布、维护等几个阶段，开发文档的规格则依据中华人民共和国国家标准 DC 681.3-计算机软件产品开发文件编制指南GB 8567-88中的规定。然而，在本系统中如果完全采用这套开发模式，则会存在以下几个问题：第一，存在需求变更和进度的风险。如果采用瀑布模式，软件开发工作要在项目中后期才能开始，前期与客户交流的内容将一直是以技术文档为主，这对于信息化基础薄弱的潍坊市开发区医院来说，这无疑存在着巨大的需求风险。因为客户可能无法准确地描述清楚系统的需求，尤其是文字描述的二义性，很可能在项目前期客户一直都会非常满意文档，并且客户对项目的文档也不关心，客户关心的是他们需要的功能能否实现。而当他见到可以运行的软件时，则还会有这样那样的一些问题。如果这时系统需求中存在一些致命性缺陷的话，由于时间已经不允许再对软件进行大量的修改，整个系统将面临着崩溃的风险。第二，系统的架构可能会出现质量风险。架构是整个系统的核心骨架，如果架构出现问题，将导致系统开发的失败。而采用瀑布模式，只有等到全部模块开发出来以后才可以进行系统联调，这样无法提前识别并解决系统的架构问题。第三，存在着需求分析和系统设计人员与软件编码人员之间的交流转换问题。如果前期的需求分析和系统设计采用的是结构化的程序设计文档，则在编码开发的时候，还面临着一个概念转换的问题。为了解决瀑布型开发模式存在的上述问题，再来分析一下目前在面向对象软件开发领域中流行的统一软件开发过程（RUP）模式。RUP使用统一建模语言（UML）进行需求分析和设计，其突出特点是用例驱动、以构架为中心和迭代开发，这样能较好地解决以上所述的问题，因此系统开发首先确定采用RUP作为软件开发过程模式，采用UML作为系统需求分析和设计的描述语言。但是，如果在系统开发过程中机械地照搬RUP和UML，也存在着很大的难度，主要是以下几个方面：1、与瀑布型开发模式和结构化程序设计方法不同，目前业界还缺少成熟、规范的RUP和UML开发标准，在实际开发过程中不仅与客户容易产生分歧，而且在项目组内部也很难达成一致，这样无形中降低了开发效率，增加了沟通成本。2、与传统的程序设计方法相比，UML在描述业务流程、数据流程方面的能力还显的比较薄弱，用例图、时序图、类图等都是比较专业化的描述工具，各功能之间的关系相对比较松散，而传统的数据流图、E-R图、功能模块图等描述工具在这方面就好的多。3、软件开发的过程不易于控制。由于RUP中采用的是迭代开发模式，因此阶段性的成果大多不完整，给测试工作和阶段性的评审带来了困难，从这一点上讲，很难得到客户的认同。基于本系统的自身特点，通过对上述两种软件开发方法的综合分析和对比，最终系统开发决定采用以RUP模式为主、以瀑布模式为辅的开发模式。系统开发过程总体上采用RUP模式，将开发过程划分为初始、细化、构造和移交四个阶段，每个阶段划分为二个迭代周期，共八个迭代周期。每个迭代周期中并行展开需求分析、系统设计、编码实现、项目管理、测试等九项工作。在阶段性工作成果方面则结合着瀑布模式的要求制定，初始阶段主要完成需求分析工作，细化阶段主要完成系统设计工作，构造阶段主要完成编码和测试工作，移交阶段主要完成系统联调和软件发布工作。每一个阶段结束时，可以提交相对比较完整的文档，以供客户检查和评审。系统分析和设计的描述方法总体上采用UML语言，以用例为系统功能划分的最小粒度，以用例图及用例规约、类图、时序图、活动图作为主要的分析设计描述方法。为了增加客户的可读性，在需求分析文档中，增加了业务流程图来描述业务流程，界面示意图来描述客户对系统应用界面的需求。在系统设计文档中，为了增加软件开发人员的可读性，针对每一个业务规定了详细设计的内容，除时序图外，还增加了补充设计文档来描述用例的前台设计和后台设计，这样就避免了在开发过程中程序和设计文档不一致的问题。第一，初始阶段的主要目的是要启动项目。在初始阶段之前，项目只有一个笼统的想法和客户招标书中理想化的描述。如果将这些内容作为项目开发的基础，那么整个项目就有崩溃的风险，因为客户和开发者之间并没有就做什么达成一致的想法，因此本阶段最重要的工作就是与客户就“做什么”进行交流并达成一致，然后将项目组成立并将整个项目的计划与风险识别清楚。这么做的目的是将初始阶段中计划的时间、投入的人力和资金减少到最小程度，直到发现系统是切实可行时为止。由于这是项目的第一个阶段，还必须要按照客户的要求，对项目进行立项管理，并做出整个项目的计划，获得项目主管的批准，并落实相关的资源。本阶段最重要的工作就是编制项目启动书和项目开发计划，对项目的组织、进度、资源、费用、交付物、沟通、风险、文档、质量、变更、应遵循的规范等方面进行详细的规定，并达到项目各方干系人的要求。在项目开发计划中，尤其要对于配置管理计划引起足够的重视。对于一个大型软件开发项目来说，如果在项目启动阶段没有规定出清晰、有效的配置管理计划，整个项目在开发过程中将陷入一片混乱。配置管理计划要与所采用的开发方法、环境等密切相关，确保在今后开发过程中的顺利进行。另外，在项目开发计划中，还应该对项目开发过程中所使用的工具进行详细的规定，包括确定需求分析、系统设计、编码实现、测试、项目管理、沟通、配置管理、文档编制等方面的开发工具，否则在开发过程中也会引起沟通和管理上的混乱。第二，细化阶段的主要目的是通过进一步细化需求、稳定架构来降低系统开发的重大风险，使系统开发得以顺利地转入构造阶段。从这个意义上讲，细化阶段可以说是整个系统开发过程中最重要的一个阶段，它决定了系统开发从高风险状态转入低风险状态。在这个阶段，最重要的工作有两个，一是稳定系统的需求，二是稳定系统的架构。稳定系统需求工作的目标就是通过进一步细化需求规格说明书，与客户交流并达成一致。然而对于系统的需求规格说明书来说，存在着“质”和“量”两方面的符合问题，“质”即如何才能保证需求的准确度，“量”即如何才能保证需求的覆盖率。在“质”的规定方面，按照RUP的要求，系统的功能性需求描述工具主要是用例(Use Case)，但是目前最大的困难就是对于用例的描述缺少统一的标准和规范，如何将用户的需求以用例的方式描述清楚是一个必须解决的问题。在本系统中，仍然采用了业务流程图及业务说明来描述用例，如果按照传统的瀑布型开发模式，需要将系统全部的功能都要描述清楚才行，这对于一个大型系统来说将是非常困难的，尤其是许多用例的细节是要逐步细化才能清晰完善的。在本系统的开发过程中规定，首先对识别清楚的系统用例按照重要性进行分类，在需求规格说明书只要将80%的用例需求描述清楚即可，使其成为可以进一步进行详细设计和开发的基础，剩余不太重要的20%的用例则可以在实现过程中逐步细化并明确。这样既不会延迟实现阶段的开工，又不会因为大量的需求描述不清楚而给系统带来风险。本阶段由于用户的参与，造成工作制品非常多，因此配置管理和变更管理也成为工作的重点，确保整个开发工作的有序进行。2.2需求获取模式任何一项工作在进行之前，首先应该明确工作的目标和工作成果是什么？按照传统的软件工程理论，需求分析的目标就是要确定“干什么？”，而不是“怎么干？”。按照RUP的理论，需求分析工作的主要目的就是“致力于开发正确的系统。要做到这一点，就要足够详细地描述系统需求，使用户和开发人员在系统应该做什么、不应该做什么方面达成共识。”需求分析阶段采用原型法进行开发，如果采用瀑布模式的方式，软件开发工作要在项目中后期才能开始，前期与客户交流的内容将一直是以技术文档为主，这对于用户来说根本不感兴趣。无法让用户真正参与到系统之中，由于用户需求和对系统的期望都是比较模糊的概念，用户只会说一个笼统的需求，为了获得明确的用户需求，避免在软件全部提交的时候用户提出分歧。原型系统为用户提供了系统某一部分的解决方案，用户在看到这套可运行的系统的基础上，对原型系统进行评价，提出他们的想法，发现需求缺陷以及技术分歧及时交流，并及时进行了纠正。并在此基础上进一步展开，获取用户的细节需求。最终在原型基础上开发产品，也就是采用了演化型的原型处理方法，在原型的基础上继续开发，以降低成本和代价。系统建设中，必须有相应的组织落实与保证，其中 领导重视并亲自领导是系统建设的关键，重视培养自己的技术骨干队伍，调动各级、各类操作人员使用信息的积极性是系统实施的先决条件。开发建立一套优秀的医院信息系统，必须根据医院的具体要求以及实际情况，充分作好需求分析，制定出系统建设的总体技术方案，有计划、有步骤、分期分批实施，最终实现医院信息系统建设的总体目标。为了更好的获得系统的需求，随着系统的进展，双方的交流的工作也在增加，在这个阶段，因为该系统的使用人员的计算机基础比较薄弱，另外计算机严格管理会堵住某些人的经济利益，因此，一些人就会有抵制情绪，不配合系统的发展，为了顺利实施，具体工作如下：首先让药剂科成立了信息化联络小组。重视并亲自领导是系统建设的关键，让科长领导既熟悉计算机知识又熟悉单位业务的职工积极参与讨论系统的需求。信息化联络小组和开发人员先研究本单位的组织架构、业务构成、管理流程和业务操作，规范自身的管理制度及运行模式梳理自己的工作流、业务流，从药品的采购计划的制定，到药品发送的消费者手中的使用。考虑工作的每一个环节，用制度来提高管理。除去一些不重科学重人情的漏洞。其次，采取“引进来，走出去”的策略，让国内著名的HIS厂商来演示产品，从中找出3家产品比较成熟的厂商，然后组织人员到选中的厂商推荐的医院实地考察，听取实际用户的意见，回来后，吸取精华，汇总建议，结合本单位实际，形成需求分析的一部分。这样的过程同时也是普及计算机知识，提高管理的过程，同时开发人员和药品科的人员的思想进行了充分交流，为以后项目的顺利实施打下了良好的基础。在需求获取的工作过程中，尤其要注意以下两点：第一点是与客户要充分沟通。只有客户才对系统拥有最终的发言权，许多项目的失败恰恰是由于开发人员错误地估计了客户的需求，因此需求分析的重点是与客户达成共识。第二点是要以书面形式明确需求：许多不正规的项目往往采取口头约定需求的形式，没有书面确认的需求，这往往导致系统最终的翻工或开发失败。书面确认方式一方面可以避免双方对于需求理解的不一致，另一方面可以约束各方对于需求分析工作的严肃性，避免频繁地需求变更。2.3需求描述方法需求描述方法：客户对信息系统的需求已经有了基本认识，但是，如何让开发人员充分了解客户的需求变成下一步的重点，因此在需求分析文档的描述方法上，为了更加有利于和客户的沟通，为系统设计人员提供一个准确的需求分析文档，本系统采用了将传统的软件工程文档描述方法和UML相结合的方式。另外为了避免文字描述的二义性，在编制文档时还要注意：描述语言要简单、清晰。大多数的需求分析报告采用的仍然是自然语言，因为如果采用形式化语言的话，和用户的沟通将成为一个大问题，这意味着客户在开发软件之前必须先进行形式化语言培训，这是不现实的。另外，描述语言还要具体、可操作性强。为了增加客户的可读性，在需求分析文档中，增加了业务流程图来描述业务流程，白板草图来描述客户对系统应用界面的需求。在系统设计文档中，为了增加软件开发人员的可读性，针对每一个用例规定了详细设计的内容，除时序图外，还增加了补充设计文档来描述用例的前台设计和后台设计，这样就避免了在开发过程中程序和设计文档不一致的问题。2.3.1 业务模型业务模型应该首先描述客户的总体业务和流程，以便读者对客户的业务有一个概括性的了解，具体到每一个业务板块，则首先描述该业务板块的具体流程，对业务有一个整体的描述和说明，然后描述对业务现状的分析，主要是分析研究各种不足之处，最后提出系统对现有业务的优化思路。这样通过不断地提出问题、分析问题、解决问题，可以较好地吸引客户参与的兴趣，实现了与客户交流的互动，提高了业务需求的准确度。业务模型主要是描述客户的现有业务，因此应该采用传统的需求分析文档模板，用文字、业务流程图、表格等工具进行了描述，客户可以比较容易阅读。系统用例图说明系统的总体业务以及本系统的总体功能。在医院，药品贯穿于病人的整个诊疗活动，从入库到出库直到病人的使用，是一个较复杂的流程。系统用例图如下图21所示：图2-1 系统用例图医院采购药品部有专门负责采购的技术人员根据药品的需求制定药品获取采购计划，经领导批准后指定具体采购计划，购买药品后制定相应的入库计划单，药品入库。药品库管理员根据药品的需要进行药品出售以及药品入库的登记，同时财务科要做好确认药品销售情况的工作。 本文介绍的潍坊市开发区医院药品管理系统是用于协助整个医院完成对药品管理的计算机应用程序，其主要任务是对药库、门诊药房、住院药房、药品价格、药品会计核算等信息的管理以及辅助临床合理用药。2.3.2功能性需求按照RUP的要求，系统的功能性需求描述工具主要是用例（Use Case），即将系统的功能性需求分解到每一个系统用例。本系统引入了包图来将不同的功能用例进行分类，每个包图作一个子系统，如图2-2所示。从总体功能上看，药品管理信息系统可以分为药库管理、住院药房管理、门诊药房管理三大功能模块。 图2-2系统功能包图在每个包中，通过用例图来描述系统的参与者（Actor）和系统的用例（Use Case），每一个用例通过用例规约进行详细的描述。目前最大的困难就是对于用例的描述缺少统一的标准和规范。通常用例规约有多种书写格式，如果书写格式不统一，不仅用户看起来困难，项目组内部也缺少统一的标准，不利于沟通交流。如何将用