醫療保險數據可視化系統設計與實現

陳旭+楊鶴標

摘要：針對醫療保險數據覆蓋面廣、社會化程度高、數據海量等特點，設計并實現了一種交互性良好、動態性和可擴展性強的醫療保險數據可視化系統，該系統采用Spring MVC+Mybatis為服務端核心框架，將Maven作為項目管理和構建工具。利用Mysql存儲醫療保險收支、參保人員以及醫療保險基本信息，Web頁面采用Vue.js結合Echarts等可視化技術將數據以多維形式展示，方便決策人員對醫保收支和參保人員進行對比和預測，把握收支平衡。通過實際應用表明該系統具有可行性和實用價值。

關鍵詞：醫療保險；數據可視化；Spring MVC；Echarts；Mybatis；Vue.js

DOIDOI：10.11907/rjdk.171137

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2017）006-0059-04

0 引言

近年來，隨著醫療保險領域數據量的日益增多，分析數據日益龐大，且醫療保險涉眾廣，不同年齡段和不同地區的數據表征和變動特征差異性大[1-2]，同時醫療保險采用實收實付制，人工分析很難發現醫保數據變化趨勢，不易對醫保數據進行對比分析和預測。

本文針對醫療保險數據的數據特征，設計并實現了醫療保險數據可視化系統，通過數據可視化展示數據，可及時有效地對醫保收支和參保人員數據進行對比分析，掌握其運作情況并作出預測，為醫保決策作出有力支撐[3]。

1 相關技術

1.1 Spring MVC

Spring MVC是基于MVC設計模式的請求響應模型的Web框架[4]，使用了前端控制器模式來進行設計，再根據請求映射規則分發給相應的頁面控制器進行處理。

1.2 Maven

Maven是一個軟件項目管理工具，通過簡單的描述信息實現對象項目的管理[5]。Maven提供三大功能：依賴管理、項目構建、項目知識管理。

1.3 Vue.js

Vue.js是基于MVVM模式的漸進式框架[6]，旨在克服原生的HTML和Javascript構建應用上的不足，采用單文件組件和Vue.js生態系統支持的庫開發復雜的單頁面應用，數據的雙向綁定和組合的視圖組件只需要通過簡單的API就可以實現。

1.4 Echarts數據可視化技術

Echarts是由百度開發的基于Javascript的數據可視化圖表庫，提供靈活、直觀且交互性強的數據可視化圖表。打破了單純的視圖呈現，允許用戶對所呈現的數據進行挖掘、整合，讓可視化成為輔助人們進行視覺化思維的方式[7]。提供混搭、拖拽重計算、數據視圖、動態類型切換、圖例開關、數據區域選擇、多圖聯動、子區域地圖等功能。

1.5 MyBatis

MyBatis是一個持久層框架，其支持SQL查詢和定制、高級映射和存儲過程。MyBatits可以通過配置文件將接口和Java普通類映射成數據庫中的記錄，從而自動獲取結果集[8]。

2 系統設計

醫保數據采用實收實付制，人工分析很難發現數據變化趨勢。本文設計實現一個基于Vue.js+SpringMVC+MyBatis+Maven框架的醫療保險數據可視化系統，從多維度、多層面分析和展示，便于決策者對醫保收支作對比并分析數據變化趨勢。

系統主體分為3個部分：數據庫、服務器和Web客戶端[9]。Web客戶端向服務器發出HTTP請求，服務器根據不同的請求信息調用業務邏輯從數據庫中獲取數據，對請求作出相應的響應。系統架構如圖1所示。

該系統是基于用戶請求響應的框架[10]，用戶發出請求，前端控制器根據請求信息（如URL）分發給相應的頁面控制器，如圖2中的步驟1、2。頁面控制器接收到請求后，將請求對象委托給業務對象進行處理，通過Mybatis與數據庫進行交互，實現數據處理；處理結束后將數據和視圖返回到前端控制器，如圖2中的步驟3、4、5、6。前端控制器收回控制權，將數據和視圖交給 Vue.js，Vue.js將數據綁定到Echarts上，如圖2中的步驟7、8；最終前端控制器將獲得的數據和頁面一并呈現給用戶，如圖2中的步驟9，至此整個流程結束。

3.2 數據庫實現

醫療保險數據由參保人信息、醫保收支信息、醫保基本信息三大部分組成[2]。參保人信息包括城鎮職工、城鎮居民。醫保收支信息包括醫保收入信息、醫保支出信息、醫保結算信息。同時，醫保收入信息又由個人繳費、企業事業繳納、政府補貼以及利息組成。醫保支出信息又分為個人賬戶支出和統籌賬戶支出。個人賬戶支出由用藥費、診斷費和檢查費構成，統籌賬戶支出由大病支出和特殊病種支出組成。醫保結算信息主要包括醫保支出和收入結余及醫保收入支出的變化率。醫保基本信息主要顯示醫療保險規定的個人繳費比例和政府繳費比例等。

通過對以上信息中字段的提取和信息的關聯，設計出如圖3 所示的EER圖，并存于數據庫中。其中，u_staff_acc為城鎮職工醫療保險結算表，包含統籌基金收入、個人賬戶收入、統籌基金支出、個人賬戶支出等字段；u_res_acc為城鎮居民醫療保險結算表，包含當年收入、當年支出、當年結余等字段，per_expdetail為個人賬戶支出明細，包括用藥費、診斷費和檢查費等字段；whole_expdetail表示統籌賬戶支出，包含大病支出和特殊病種等字段；income_detail為醫療保險收入明細表；perinfo表示參保人信息，包括性別、年齡、人員類別等字段；all_change為收支變化率表；basicinfo表示醫療保險基本信息包括個人繳費比例、政府繳費比例、退休年齡等字段。

4 應用展示

本網站首頁如圖4所示，展示了當月累積收入支出、結余、當年參保人員總數、各項相對變化率、首頁堆疊折線圖，以及當年每個月的收支和結余對比。同時，還將鎮江市每個地區預算收支和實際收支以雷達圖的形式顯示，便于分析出各地區的超支情況。

從整體上，將2007-2015年鎮江市醫療保險收支按年份以動態的方式展示，如圖5所示。橫向對比和縱向深入，縱向挖掘數據規律，對收入較低或者支出較高的年份作深入分析，通過雷達圖可以查看此年份醫療保險收入的組成分布。對于收入較低的項，橫向通過折線圖顯示不同年份該項的收入，對于較低的年份，向下鉆取數據，以地圖的形式來展示各地區的收入情況，從而分析出收入較低的原因，分析預測醫保收支。

局部上，通過堆疊條形圖顯示各類繳費人員（退休人員，在職0～46歲，在職46歲以上）在不同年份月份人數變化[15]，如圖6所示。結合醫療保險繳費合計變化，推斷出下個月或者下一年醫療保險繳費變化。生成分析對比報告，便于決策人員分析。也可以個人賬戶支出為例，結合年齡、性別、地區、支出項（用藥費、診斷費、檢查費等）等多個維度對醫療保險個人賬戶支出進行可視化展示。對不同年齡段中的相同支出項、不同性別的相同支出項進行展示。

此外，結合性別和年齡兩個角度，使用矩陣樹圖的動態縮放功能，有層次地展示不同性別下不同年齡組的醫療保險收入和支出。

5 結語

醫療保險數據可視化系統由Vue.js+SpringMVC+MyBatis+Maven框架實現，并結合Echarts可視化技術，從醫療保險總體收支和結算、參保人數和類型以及不同年齡和性別等方面對醫療保險數據進行展示，為決策人員提供信息支持，幫助其便捷地對數據進行對比，把握醫保收支平衡，預測收支和參保人員數據走勢。今后將進一步關注整個系統的運行效率及對醫保數據的展示方式。

參考文獻：

[1]張澤，錢慶，何曉琳，等.基于HTML5的腫瘤流行病數據可視化系統實現[J].中國數字醫學，2016，11（4）：43-47.

[2]劉舒舒，楊鶴標.基于多Agent的醫保欺詐檢測系統的研究[J].計算機技術與發展，2013（12）：171-174.

[3]盧馳文，王欽池.城鎮職工基本醫療保險基金結余規模控制研究[J].經濟縱橫，2010（1）：47-50.

[4]薛峰，梁鋒，徐書勛，等.基于Spring MVC框架的Web研究與應用[J].合肥工業大學學報：自然科學版，2012（3）：337-340.

[5]倪時龍，蘇江文，張垚.一種基于maven插件和freemarker模版的代碼生成方法及裝置：CN，CN 103500087 A[P].2014.

[6]MENGESONNEENTAG R.DIE JavaScript-Bibliothek Vue.js.js erreicht release-status[Z].Heise.de，2015.

[7]趙聰.可視化庫d3.js的應用研究[J].信息技術與信息化，2015（2）：105-107.

[8]吳婉楠.基于SpringMVC和MyBatis框架的炒股比賽系統的設計與實現[D].南京：南京大學，2016.

[9]彭琰，嚴莉.基于Gephi的云南民族醫藥研究可視化分析[J].醫學信息學雜志，2015，36（2）：65-68.

[10]黃淼，張國平.基于SpringMVC的高校教務評教系統設計[J].電子設計工程，2016，24（8）：23-26.

[11]丁振凡.Spring REST風格Web服務的Json消息封裝及解析研究[J].智能計算機與應用，2012，2（2）：9-10.

[12]HEALEY C，ENNS J.Attention and visual memory in visualization and computer graphics[J].IEEE Transactions on Visualization & Computer Graphics，2012，18（7）：1170-1188.

[13]王洪九.運用Echarts組件和Ajax技術展現商業圖表[J].中國電子商務，2014（23）：36.

[14]SCOTT MURRAY.數據可視化實戰：使用D3設計交互式圖表[M].北京：人民郵電出版社，2013.

[15]郭思言.A市城鎮居民基本醫療保險基金收支案例分析[D].廣州：華南理工大學，2015.

（責任編輯：孫 娟）