區塊鏈技術下的醫院應急財務信息系統建設

蔣煦涵 唐衍軍

【摘 要】 醫院財務工作為應對突發公共衛生事件起到重要的保障作用。為應對疫情防控常態化的新態勢，醫院應借助現代信息技術構建應急財務信息系統，以確保資金安全及使用效率、加強應急物資采購控制、做好應急結算工作。區塊鏈以其體系去中心化、交易機制透明及數據非篡改性特征，而與醫院財務應急管理信息化建設的需求相契合。基于區塊鏈共識機制、分布式賬本及智能合約等核心技術，構建醫院應急財務信息系統，能夠促進應急資金使用透明化、降低內部控制風險、優化醫保報銷流程。基于區塊鏈技術的創新應用，構建由數據層、網絡層、合約層及應用層組成的應急財務信息系統，能夠保障醫療信息安全、確保交易數據真實、優化應急資金配置、規范財務處理流程，為醫院應對突發公共衛生事件、完善應急財務管理體系奠定基礎。

【關鍵詞】 區塊鏈; 公共衛生; 應急管理; 醫院財務; 應急財務信息系統

【中圖分類號】 F23;R197.32? 【文獻標識碼】 A? 【文章編號】 1004-5937（2021）08-0150-05

各級醫療機構在公共衛生事件緊急救援及重大疫情應急防控工作中發揮了突出作用。面對突如其來的新冠肺炎疫情，井然有序、忙而不亂的財務管理工作，為醫護人員全力應對突發疫情起到重要的保障作用[1]。應對突發事件很大程度上要依賴信息化程度的提高[2]。疫情防控常態化背景下，從技術上和制度上多做安排，構建醫院應急財務管理體系，進一步提高突發公共衛生事件的應對能力，仍然具有很強的現實意義。當前醫院管理特別是財務管理正逐步向信息化方向轉變[3]，區塊鏈具有體系架構非中心化、信息交互機制透明及數據不可篡改等技術特點[4]，與突發公共衛生事件應急管理信息化建設的需求高度契合[5]。以區塊鏈為底層技術搭建應急財務信息系統，在資金管控、核算管理、財務結算等方面，促進醫院財務管理流程優化，值得進一步的研究和探索。

一、醫院應急財務管理工作應加強的方面

（一）確保資金安全及使用效率

突發公共衛生事件具有突發性、隨機性特點，醫院沒有充足時間開展需求調研，給預算管理及資金調配工作帶來挑戰。傳統模式下內部資金的調撥和結算因沒有適時共享的系統支撐，結算單據在各層級的流轉周期長，工作效率低，財務部門面對重大公共衛生事件時難以提供有力的資金支撐。在應對不同等級的突發事件時，由于缺乏明確的資金配置標準，加之部分醫院票據管理監管不到位，不能做到定時審查，極易發生虛假登記等套取醫院資金的行為。應急醫療物資采購訂單、入庫單和發票之間的相互匹配，需要業務人員和財務人員線下手工操作，工作量大且容易出錯，不利于資金統籌管理及資金使用效率的提高。資金的使用過程中容易發生私自挪用行為，造成流動資金的損失[6]。傳統賬務處理系統下，存在物資采購人員聯合串通醫院內部登記人員修改醫院信息系統中采購記錄的潛在隱患。通過串通舞弊使修改后的金額與電腦記錄金額一致，應急資金管理中的舞弊行為不易被發現。

（二）加強應急物資采購控制

突發公共衛生事件背景下，醫院財務管理與以往慣例相比更具特殊性。全力救治病人成為醫院的首要目標，在“不計成本、不計代價”的要求下，醫院在物資使用上遠超預定指標。為最大限度地保障臨床救治需求，采購部門需多渠道采購大量不同種類的醫療物資。在物資管理方面，醫院物資采購部門往往有很大自主權，物資采購審批監管環節存在缺失。物資采購部門往往在沒有預先對物資價格以及物資需求數量進行調研的情況下進行采購，易出現同一種物資價格不一、采購物資數量與目標預期不符、質量參差不齊等問題。部分物資采購事項尤其是高科技精密設備、進口醫療設備需提前墊付大量資金，突發公共事件影響下，無法完整執行必要的論證、議價、招標等流程，會有超概算、超標準的情況出現，在支付結算、預算管理中造成被動局面。預算管理工作流于表面，導致資金使用漏洞，增加資金管控風險[7]。在合同審核和監督執行過程中，還存在預算執行不到位、補簽合同等情況，甚至會有與合同不符、支付額外賠償等狀況的出現，進一步增加了醫院的內部控制風險。

（三）做好財務應急結算工作

面對突發公共衛生事件，為減輕患者經濟負擔，國家對醫保支付范圍、支付標準等實施政策性調整。由于疫情爆發突然，大部分醫院門診關閉，患者無法進行線下醫保結算，醫保結算系統升級服務未能及時跟上，當前技術平臺與管理服務有待升級。跨省流動人口醫療需求愈發突出，發達地區三甲醫院人滿為患。由于基本醫療保險基金的統籌層次仍舊偏低、醫保基金支付的財政壓力地區間不平衡、醫保支付方式改革結算難度增加以及跨省就醫對欠發達地區的醫保基金形成虹吸等原因，當前醫保基金管理制度仍對異地就醫費用結算形成制約。線下報銷人數眾多，定點醫療機構數量不足，線上報銷機制不完善，跨省異地就醫備案流程冗長并手續煩瑣，令本地患者醫保結算不暢，異地患者更是無法實時結算。在突發公共衛生事件下，現有醫院財務管理機制很難做到快速審核報銷，不僅加大了財務人員的工作量，還影響了醫院公共醫療服務能力的有效發揮。

二、區塊鏈技術在醫院應急財務管理中的應用優勢

區塊鏈是以區塊為單位的按時間先后順序依次連接的鏈式數據結構[8]，其功能與攻克財務造假難題所需要的一些技術不謀而合[9]。以區塊鏈共識機制、分布式賬本及智能合約等核心技術為基礎，促進應急資金使用透明化、降低內部控制風險、改善醫保報銷流程，有助于實現醫院應急財務管理工作的規范化。

（一）共識機制使應急資金使用透明化

區塊鏈作為新型網絡架構的底層技術，因其網絡節點共識機制而具備數據不可篡改特性[10]。常見的共識機制有工作量證明機制、股份授權證明機制、權益證明機制、實用拜占庭容錯機制以及改進拜占庭容錯算法等，其中工作量證明機制在區塊鏈應用中最為常見。共識機制的成立條件是，必須掌握整個區塊鏈上至少51%的算力，通過改變交易金額或篡改財務數據而牟取私利的行為才可能得逞。網絡攻擊者成功的概率將隨著節點的增多而呈指數化遞減趨勢，因而掌握51%的算力所需的工作量特別巨大。即使對區塊數據進行修改的行為得以實現，在區塊頭的信息記錄中仍舊會留下修改痕跡，財務稽查人員能夠較為容易地發現財務數據被篡改或偽造之處。突發公共衛生事件應急財務管理工作中，醫院各部門都擁有查閱和維護區塊鏈網絡財務賬本的權限，共識機制帶來的交易透明化使得應急資金調動成為可能，而區塊鏈數據不可篡改則將財務舞弊的可能性降至最低。

（二）分布式賬本降低內部控制風險

分布式賬本是基于點對點網絡并利用共識算法而產生的一種新型記賬形式[11]。區塊鏈正是基于分布式賬本技術而產生的一種在網絡成員之間共享、復制和同步的數據庫，網絡參與者之間的交易，如資產轉移、數據交互等，主要通過分布式賬本技術的運用而實現。得益于點對點技術的去中心化特性，分布式賬本能夠實現同一網絡之下節點間賬本數據的共享，避免了傳統賬本模式下集中管理帶來的數據流通不暢、審核時間長、資金預算流向不清晰等問題。分布式賬本技術下，會計信息的傳導方式突破了傳統方式上點對點傳輸的限制，通過對數據進行“線上加密”而實現“點對網傳輸”。這種新型數據傳輸方式下，財務數據維護和審核工作由各終端節點共同完成，通過共同維護和監督而優化流程、保障資金安全。基于分布式賬本技術構建區塊鏈網絡，醫院中各個部門都有權對賬本進行查詢和維護，使得物資采購、合同確認監管等工作職責清晰，內控人員與相關部門之間通過有效溝通針對制度上的漏洞快速采取行動，從而大大降低內控風險。

（三）智能合約優化醫保報銷流程

智能合約是計算機在滿足特定條件時自動執行的一種算法程序，令區塊鏈具有可編程性，使各環節會計核算模式的形式和載體得以優化[12]。將智能合約技術應用于資金結算，有助于優化醫保報銷流程。財務人員將報銷人的基本條件、醫保單、治療過程數據等基本信息輸入到區塊鏈網絡體系中，智能合約及時更新最新發布的醫保報銷信息，同時與報銷人員的個人信息及治療情況進行匹配，實時在線進行財務相關處理。在智能合約運行時，系統同時生成一對公私鑰，患者擁有私鑰可以查看個人信息，及時了解報銷過程以及錯誤信息的更正。公鑰和私鑰同時存在，避免了患者個人信息泄漏以及網絡遭受惡意攻擊的情況產生。基于智能合約中設定的條款，系統能夠迅速判斷醫保報銷類型及金額，規避人工審核的低效性和延遲性。智能合約下公私鑰的存在，同時也堵塞了人工審核方式下個人通過修改報銷金額牟取私利的渠道。

三、運用區塊鏈技術構建醫院應急財務信息系統

區塊鏈分布式賬本結構下，醫院資金流向通過網絡節點中的哈希值形成一條能夠從任意節點進行追溯的數據鏈，使得應急資金使用情況能夠得到有效監督。無論是應急物資采購、資金運營、財務結算，還是財務信息的傳送、分析，都離不開信息系統的支撐[13]。以區塊鏈為底層技術搭建應急財務信息系統，形成由數據層、網絡層、合約層、應用層組成的邏輯結構（圖1），為促進醫院應急財務管理工作的規范化提供了現實路徑。

（一）數據層運用公私鑰機制保障醫療信息安全

數據層為區塊鏈應急財務信息系統的基礎層，其作用是對信息鏈中各個節點的數據進行采集和儲存。區塊鏈中的每一個節點都儲存著醫院各部門上傳的采購信息、物資使用信息、患者就診信息等。區塊鏈應急財務信息系統采用公私鑰機制將普通數據庫、醫院云儲存及區塊鏈數據庫有機地整合到一起。信息鏈中的節點按照時間戳順序有序排列依次鏈接在一起，形成完整的信息鏈，每個區塊的信息同步更新到整個信息鏈中。梅克爾樹的根節點的哈希值作為交易的唯一標識，系統中所有數據的記錄都由哈希值進行鏈接。醫院各科室所需的醫療物資、采購數量、單價、患者就診信息等實時存儲到數據庫中，單向哈希函數加密使得更改數據的難度大幅提升，公鑰對應唯一私鑰的機制保護了患者的隱私安全。

（二）網絡層利用點對點技術審核交易數據真實性

網絡層主要利用點對點技術來實現各個節點之間的信息交流，保證醫院信息鏈上各節點之間進行實時數據互通。為保證資金使用的正確性，信息鏈中的每一個節點都將維護同一本賬本。信息鏈由醫院內部服務器構成，財務部門負責產生新的節點，經由全網廣播后，網絡中的節點將對新產生的節點進行驗證。網絡層利用數學算法，設計資金使用閾值，當超過一定程度時，系統自動向全網報警，提示新增數據的潛在問題。在系統分析無誤之后采用共識機制進行節點的真實性驗證，當超過全網三分之二的節點認證成功后，新產生的節點將產生一個時間戳同時鏈接在主鏈的末端，其后一個節點數據包含了上一個節點的時間戳信息。分布式賬本技術在信息鏈中的應用，極大地方便了財務部門對醫療物資采購的預先審核，在應對重大突發事件時能夠對資金的使用和管理進行有效監督。

（三）合約層運用拜占庭容錯技術合理配置資金

區塊鏈應急財務信息系統的合約層，采用改進拜占庭協議的容錯技術來執行智能合約。拜占庭容錯技術下的智能合約主要做了如下改進：首先，將C/S架構的請求響應模式，改進為適合P2P網絡的對等節點模式;其次，將靜態的共識參與節點改進為可動態進入、退出的動態共識參與節點;再次，設計出一套以權益比例為基礎的投票機制，通過投票決定記賬節點;最后，引入數字證書，對記賬節點的真實身份進行認證。合約層因采用拜占庭容錯技術下的智能合約而簡化了應急物資采購流程，各科室將每日消耗物資數據上傳后，由應急辦統籌發放物資并統計匯總，歸口審計。通過緊急采購程序批復后，根據以往中標價或論證合理確定采購價格，由院務會直接進行決策。同時啟用自助網銀，實現當日結算，提高資金結算效率。拜占庭容錯技術下的智能合約還可視緊急情況設立評估等級，分析每日數據后自動計算物資采購需求，達到合理配置資金的目標。

（四）應用層以數字簽名機制簡化醫保報銷流程

區塊鏈應急財務信息系統的應用層主要通過數字簽名機制，來實現醫療信息和財務信息之間的即時交互，同時對應急資金使用情況進行即時監督和反饋。就診信息以私有鏈數字簽名的形式儲存在區塊鏈信息庫中，患者完成治療后在線提出社保結算請求，醫院將接收到的數字簽名與公有鏈上的簽名相核對，即時完成結算。患者可在線查閱治療項目、費用情況、醫保賬戶資金使用情況等信息。數字簽名機制下，還可根據實時報銷情況、醫療報銷準則等自動調整報銷等級，當患者滿足報銷條件時，系統根據條件自動核算報銷金額。患者存在特殊情況時，系統還將提醒患者進行線下報銷業務辦理。應用層數字簽名機制下，系統通過比對公私鏈上的數字簽名自動核算報銷金額和患者應交金額，通過實時在線交易降低疫情期間人員流動二次感染的風險。

四、區塊鏈技術下醫院應急財務信息系統運作流程

疫情防控下需要對醫院的預算、收入、支出管理等進行約束[14]，基于區塊鏈技術構建應急財務信息系統，能夠優化財務流程、提高資金使用效益。以下通過醫院應急財務系統運作流程圖（圖2），對優化后的醫院財務流程進行闡述。

（一）醫療物資采購

醫院各部門醫療物資需求經上報匯總后，集中進行招標采購，區塊鏈系統中的醫療物資生產企業根據需求信息提供報價。通過數字簽名先產生電子合同，購買訂單經雙方確認無誤后，訂單依據流程進入發貨環節，醫療物資生產企業財務管理平臺按照倉庫管理人員填制的出庫單內容自動化生成出庫賬務核算處理，同步完成節點自動上鏈記賬，縮短各個分系統的等待時間，提高出庫發貨效率，庫存商品等數據信息更新速度。醫院物資采購模塊將訂單號、索引號、單價、規格等數據信息打包成區塊，對合同進行自動核對，核對無誤后自動進行資金支付。該模塊不僅對價格等信息進行交叉驗證，還對訂單接收、發貨、開具發票、物資運送、收付款等環節進行追蹤和監測，并利用電子簽名及非對稱加密算法進行商品簽收確認。醫療物資抵達醫院后隨即再進行數量質量檢查，檢查無誤后對物資進行編碼入庫，同時將信息記錄在物資管理模塊。基于區塊鏈分布式賬本，可即時分析醫療物資使用情況及需求情況，針對實時需求進行物資采購招標，并且充分利用其商品溯源功能多維分析商品的銷售量、庫存、發貨率以及質量情況，提供全面的決策信息支持，實時滿足緊急狀態下的醫療物資需求。

（二）財務資金運營

醫院應急財務信息系統下，財務資金的運營、收支及使用審批等程序均可自動完成。由于醫療信息全部共享會致使數據冗余，增加數據維護的難度，而聯盟鏈針對特定群體成員，指定多個預選節點為記賬人，具有交易成本低、節點連接性優越、隱私保護強、規制靈活等顯著優勢，因此資金運營模塊設計采用了聯盟鏈的形式。醫院內部的授權人員都擁有一對唯一的公私鑰，無論是對鏈上的財務信息進行增加或是查詢都需要通過公私鑰的驗證。系統還在技術層面上采取拜占庭容錯算法等加密手段，以防止外界惡意盜取財務信息。醫療資金往來及使用審批都需要經過鏈上節點共同認證，各節點自動審核通過后的交易，才被允許加入到信息鏈末端，并在全網同步進行數據更新。全網數據同步可避免層層審批導致的工作延緩，授予負責人緊急情況下資金使用審批的權限，提高資金批復及使用效率，為應對重大公共事件爭取到寶貴時間。會計結算工作充分利用區塊鏈的價值傳輸功能，在進行資金交易確認的同時，資產轉移確認同步進行。鏈上所有資金交易皆采取“憑證—報銷”方式進行自動結算，財務檔案管理采用電子影像，實現單據高效傳遞及遠程作業支撐，保障資金的即時結算與即時審核。

（三）醫保資金結算

通過登錄區塊鏈醫療信息系統用戶界面，患者或其家屬可以在線實時進行醫保結算。在安全性、高效性、開放性和可擴展性的原則下，將患者個人賬號ID作為用戶端醫保資金結算的唯一身份證明實施“實名驗證”，后臺同時在鏈上自動生成一個節點與之相對應。為簡化打印發票的煩瑣手續，患者可在一個就診周期結束后，自主選擇到收費窗口進行結算。系統預留自助結算的功能，結算時間之前所有未結算的就診消費記錄由患者自主選擇周期和明細進行結算，充分保證患者選擇的自由度。由信息系統提供票據的多種打印方式，并支持多種票據打印模式，包括但不限于當日匯總打印、按時間段匯總打印、當日分發票打印、自定義時間段發票打印等，可同時打印與發票相對應的“門診結算明細匯總清單”，滿足部分慢性病患者和特殊患者的報銷需要。

患者可在報銷平臺查看個人所有單據、發票、費用匯總的相關信息，也可對獲取的發票進行填單并發起報銷。用戶只需提交住院病例的電子版證明以及醫療費用發票的電子掃描影像，從而增強對用戶信息的保護。系統接收到患者的報銷請求之后，自動對患者提供的材料進行審核，啟動影像識別和識別結果修正程序，識別內容包括發票代碼、發票號碼、開票日期、金額、稅額、總金額、購方稅號、銷方稅號等，審核之后通過智能合約條款自主進行結算，并將結算信息反饋至動態數據庫中。全部結算流程完成后，通過短信、郵箱等方式對患者進行提醒。基于共識機制下的醫保結算模塊有效地降低了傳統醫保報銷模式下預留銀行卡號、家庭住址等私密信息易被盜取的風險，智能合約下的自動結算也大大縮短了報銷時長。

五、結語

新冠肺炎疫情等重大突發公共衛生事件的發生，使醫院提高資金管理與財務結算能力的緊迫性得以凸顯。基于區塊鏈技術構建應急財務信息系統，發揮其體系架構非中心化、數據不可篡改、信息交易機制透明等技術優勢，實現資金使用透明化、預算機制彈性化、醫保結算便捷化，是提高醫院應急財務管理能力的重要路徑。醫院財務信息系統建設過程中，應充分運用區塊鏈共識機制及智能合約技術，完善以縱向事權科學劃分、橫向職能優化配置為目標的應急財務管理體系，通過應急醫療項目及病種成本數據分析，為突發公共衛生事件中的應急救治提供財務保障與數據支撐。本文以區塊鏈為底層技術，搭建由數據層、網絡層、合約層、應用層構成的醫院應急財務信息系統，在應急資金使用、制度保障及資金結算等方面，對醫院應急財務管理體系建設做出有益探索。

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