基于Power BI的醫院績效數據分析與可視化展示

付建飛 陸云飛 張慶玉 葉麗蓉 葛海波 李一萍 陳雪琴

1 寧波市第一醫院病案統計室,315010 浙江 寧波；2 寧波市第一醫院醫務科,315010 浙江 寧波； 3 寧波市第一醫院醫療質量管理辦公室,315010 浙江 寧波

自2016年開始，浙江省衛計委依據疾病診斷相關分組(disease related groups， DRGs)系統對全省內29家三級甲等醫院實行績效管理考核[1]。各醫院把住院病案首頁信息每月上傳至省衛計委DRGs平臺，由平臺分組器進行計算。分組器依據疾病難易程度將同類疾病進行分組和賦予一定權重，結合手術分級、低風險死亡等指標，評價醫院在醫療服務整體技術難度、醫療效率、外科能力、醫療安全、重點專科能力等多個維度的情況，形成一套以DRGs為核心的綜合績效管理平臺。

經過分組器計算的數據統一反饋給各醫院單位，由各醫院進行后續分析和管理。目前部分醫院購買了分組器并配套了某公司院內版DRGs系統，具有數據分析和展示的大部分功能。根據筆者了解，該公司院內版DRGs系統不具有深層次的分析功能，也不能定制分析模塊，且每年費用昂貴，不利于醫院長期使用。另外，醫院內信息人才缺乏，不能或無暇獨立開發商業智能軟件，而購買企業級的可視化商業智能軟件又價格昂貴，限制了醫院進行商業智能部署的計劃，而信息化飛速發展又需要醫院領導對數據“及時性和精確性”的把控。因此亟需由熟悉業務的管理人員根據需要自由設計可視化報表。

Power BI是微軟研發的自助式BI工具[2]，其面向的是不具備IT背景的業務分析人員，該軟件與傳統數據倉庫相比更靈活且易于使用，一定程度上擺脫了對IT部門的依賴。病案統計室作為醫院管理病案首頁的主要部門，需要根據業務需求對經過DRGs分組器計算過的數據進行及時地再分析和展示，而Power BI具有本地免費、操作方便、無需編程、可視化圖表模板豐富等諸多優點，是非計算機專業人員進行業務指標可視化展示的捷徑。本文通過對某醫院的醫院績效原始數據進行分析，構建用于院內發布的多個主題和模塊，形成固定的月度可視化報告，可為其他醫院或衛生行政部門分析醫院績效情況提供借鑒。

1 方法

1.1 軟件安裝

首先要明確電腦的配置是32位或64位，在微軟Power BI官網下載安裝包，進入網址https：//powerbi.microsoft.com/zh-cn/desktop/，點擊高級下載選項，選擇語言-中文(簡體)，點擊下載，此時出現2個安裝包，“PBIDesktop.msi”大小為177.4MB，可以安裝32位配置的window7以上的系統版本，文件“PBIDesktop_x64.msi”為64位系統電腦安裝包。另外，軟件安裝之前需要提前安裝Framework 4.5或高于4.5版本的框架。

1.2 數據準備、載入數據

登錄醫院賬號，進入省醫院質量管理與績效評價平臺，依次點擊數據—分組明細—DRGs分組明細，選擇日期范圍為2017年1月1日至2018年6月30日，點擊查詢并導出DRGs分組明細，文件命名為“DRGs分組明細”；點擊單病種分組，選擇日期范圍為2017年1月1日至2018年6月30日，點擊查詢并導出單病種分組明細，文件命名為“單病種分組明細”；點擊醫院服務—外科能力—手術明細查詢，擇日期范圍為2017年1月1日至2018年6月30日，點擊數據導出，文件命名為“手術分級明細”。所有文件數據均經過敏感隱私脫敏處理。

1.3 關鍵函數了解

基本函數主要包括聚合函數、計數函數、邏輯函數、信息函數、文本函數、日期函數、統計函數等，這些函數與Excel中函數有相同點，了解Excel函數的人員易于掌握。

1.4 數據轉換

加載數據后，需要對數據進行轉換，比如導出文件中病案號為字符型，需要在Power BI的Power query編輯器中點擊轉換為整數。另外依次轉換日期、費用、年齡等數據。經過一次的數據轉換之后，系統會記憶轉換過程，下次執行數據追加或更新后會自動進行數據轉換。

1.5 根據業務需求，本文以臨床科室需求為例進行操作

臨床科室既能觀看科室數據指標總覽，又要能查看每份病案的詳細情況。

1.6 數據建模

1.6.1建立關系

不同表間數據的鏈接要以建立關系為前提。

1.6.2新建輔助表、新建輔助字段

加載完成數據后，為增加報表中的統計項目，需要增加新的字段如環比、同比、累計等，增加字段利用已有字段進行公式建模，其中以建立出院人數的環比和同比值為例進行說明：新建度量值“出院人次”，公式為“=1”。新建度量值“出院人次.同比”，公式為“= DIVIDE(sum(Sheet1[出院人次])，calculate(sum(Sheet1[出院人次])，SAMEPERIODLASTYEAR(DateDimension[出院日期])))-1”。新建度量值“出院人次.環比”公式為“= (DIVIDE(sum(Sheet1[出院人次])，calculate(sum(Sheet1[出院人次])，dateadd(DateDimension[出院日期]，-1，MONTH))))-1”。新建度量值主要用到聚合函數。另外，新建輔助表如時間表、度量值表、科室對照表等。

2 結果

2.1 臨床科室數據指標總覽

以臨床科室為需求對象的數據指標總覽(圖1)，包括基本情況CMI、CW、組數、出院人次、平均住院日、平均總費用、藥占比、耗材費占比，這些指標默認展示月度數值，時間維度選擇月份。報表中的視覺對象展示方式包括多行卡、切片器、儀表盤、堆積柱形圖等。

圖1 臨床科室DRG指標總覽

2.2 臨床科室相對權重分布情況

此頁報表顯示科室相對權重(relative weight，RW)分布情況(圖2)，由于該院采用4個RW區間進行績效考核，因此設置院標為4個區間(0.0～<1.0、1.0～<2.0、2.0～<5.0、5.0～99)。同時保留省級平臺的7區間劃分，便于發現細節問題。報表中的視覺對象主要有分區圖、切片器等展示方式。

圖2 臨床科室RW分布

2.3 臨床科室手術情況

臨床科室手術情況見圖3，時間維度上可以多選。利用功能區圖表，以手術分級和手術醫師分別顯示，圖表中按照手術量大小排序，最上層為手術量最多者。其中手術醫師為后續添加表。

2.4 臨床科室病組病歷詳細查詢

為方便查詢具體病組的具體病歷，需要利用首頁管理系統導出新表“全診斷和全手術一覽”表，并與時間表、分組表進行關系鏈接。該報表(圖4)功能為在選擇DRG組別如“FO09Z經皮心血管介入治療術不伴有急性心梗，有支架植入術”時，病案詳細信息會顯示所有病歷的診斷和手術操作，便于管理人員和醫生高效比較不同病歷間的異同。

圖3 臨床科室手術情況

圖4 病組病歷詳細資料

3 討論

目前國內公立醫院改革深化是新一輪醫改的重要內容，而DRGs付費成為推進醫保支付改革的排頭兵[3]。DRGs是當前全球普遍用于住院服務的支付方式，已經在30多個國家推廣使用。DRGs的另一個重要應用是地區醫療機構的績效考核[4-5]。將DRGs應用于績效考核，使其在醫療服務能力評價、醫療質量監管、醫院評審評價、醫院績效評價等方面發揮作用，可以促使醫療機構加強管理提高效率，確保醫療質量和醫療安全，保障人民群眾健康權益。

商業智能輔助決策系統具有將數據轉化為知識，幫助企業做出明確的業務經營決策[6]，近幾年在各行業應用廣泛。就數據分析和輔助決策而言，大型醫療機構因數據量多、覆蓋面廣、監控指標數量多等因素，一直采用人力對二次數據加工分析和輔助決策。國內的商業智能企業大多對醫療領域了解不全面，導致開發難度大；另外醫療領域對相關技術的要求更高，需要系統必須容易構建和擴展，并具有快速響應能力[7]。邵晗征等[8]為解決數據展示、分析和統計難題，將HIS、EMR、OA、HRP等多個系統進行整合配置，設計了資源展示、業務量分析、收支分析、效率分析、財務風險分析、院長駕駛艙六大可視化框架，解決了院內數據可視化的需求。翟志斌等[9]基于SQL SERVER ANALYSIS套件設計了具有商業智能特點的醫療質量管理系統，提高了醫院醫療管理效率和質量。徐巧云等[10]基于Echarts控件、利用Druid數據整合技術，對200 萬家庭醫生簽約信息數據進行了可視化分析，大大提高了理解數據、評估數據的可用性。李曉華等[11]將不同系統如HIS、EMR、RIS、LIS等數據集進行抽取和裝載，采用ODS和核心DW關系型聯機分析處理結構，以多維數據表示和存儲，為不同部門提供不同的醫療信息主題分析，對醫院管理決策提供了很好的輔助作用。可以看出，商業智能的結構化設計是高效可視化展示的基礎。上述報道均基于信息系統架構進行設計并實現院內數據共享、數據可視化輔助決策。

本研究的目的是利用商業智能套件實現數據的可視化展示，沒有設計系統配置和流程，沒有信息技術人員的參與，但憑借Power BI的可視化展示功能，已經解決了百萬級數據量的分析工作，并產生清晰酷炫的報表。但本研究項目也有不足。目前研究只是利用免費版的Power BI設計了數據提取、建模、可視化等模塊，暫時無法做到面向臨床醫護的實時數據查看需求，目前只能作為一種回顧性總結分析的模式向內網或決策層推送分析結果，限制了數據分析的及時性和普遍性。另外，免費版無法設置網管即不能實時進行數據智能更新，必需由業務人員對后續數據進行導入或追加。本研究對臨床科室的常規績效管理指標和詳細業務需求進行了可視報表化，極大地減輕了管理人員和醫務人員對醫院績效數據再分析的負擔，通過報表的可視化元素展示，幫助管理人員快速抓住問題核心，有助于推動醫療管理的效率和質量提升。