軍隊(duì)特勤療養(yǎng)中心大數(shù)據(jù)中臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)

王雷 肖征 周曉明 郭輝

特勤療養(yǎng)是我軍衛(wèi)勤保障體系的重要組成部分，主要對(duì)象包括海勤、空勤、潛勤、涉核等特勤人員，是保障特勤人員身體心理健康和遂行多樣化軍事任務(wù)能力的重要保障手段[1]。隨著高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)條件對(duì)體能、技能、智能和效能的新需求，對(duì)特勤療養(yǎng)全維保障能力、全譜特勤療養(yǎng)功能、全程優(yōu)質(zhì)服務(wù)提出了更高的要求。2020年8月，空軍杭州特勤療養(yǎng)中心療養(yǎng)二區(qū)啟動(dòng)特勤療養(yǎng)中心大數(shù)據(jù)中臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目，為智慧療養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支撐，建設(shè)特勤療養(yǎng)中心大數(shù)據(jù)中臺(tái)可以有效增強(qiáng)療養(yǎng)保障的質(zhì)量效益，促進(jìn)保障能力的提升。

1 數(shù)據(jù)中臺(tái)出現(xiàn)的背景

軍隊(duì)特勤療養(yǎng)中心信息化建設(shè)近些年取得了快速發(fā)展，各單位以原大連療養(yǎng)院開(kāi)發(fā)的《軍隊(duì)療養(yǎng)院信息管理系統(tǒng)》為基礎(chǔ)[2]，根據(jù)業(yè)務(wù)需要建設(shè)了醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、醫(yī)學(xué)影像傳輸管理系統(tǒng)(PACS)、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)(LIS)、心電圖系統(tǒng)、體檢管理系統(tǒng)、全成本核算系統(tǒng)等系統(tǒng)，這些系統(tǒng)雖然能夠有效解決療養(yǎng)業(yè)務(wù)中的信息化問(wèn)題，但是隨著業(yè)務(wù)越來(lái)復(fù)雜，要求越來(lái)越高，當(dāng)前的系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足管理、醫(yī)療、服務(wù)的需求。

1.1 系統(tǒng)整合不夠 這些信息系統(tǒng)來(lái)源廠家不同、信息交換缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有的是通過(guò)中間表或視圖，有的是通過(guò)Web Service進(jìn)行信息交換，系統(tǒng)間像煙囪一樣相互獨(dú)立。同時(shí)，面對(duì)著越來(lái)越復(fù)雜的業(yè)務(wù)，在擴(kuò)展舊系統(tǒng)上出現(xiàn)了一定的局限，比如《軍隊(duì)療養(yǎng)院信息管理系統(tǒng)》的特勤療養(yǎng)文書、特勤大體檢、療養(yǎng)路徑等功能不完善。針對(duì)以上問(wèn)題，可以通過(guò)構(gòu)建大數(shù)據(jù)中臺(tái)來(lái)統(tǒng)一解決復(fù)雜業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息交互、功能解耦等問(wèn)題，降低各個(gè)功能模塊的依賴，提高復(fù)用度。

1.2 精細(xì)化管理的需要 當(dāng)前，特勤療養(yǎng)中心的運(yùn)營(yíng)管理缺乏信息系統(tǒng)支撐，在衛(wèi)勤戰(zhàn)備物資管理、財(cái)經(jīng)業(yè)務(wù)一體化、人力資源績(jī)效與成本核算、特勤療養(yǎng)流程閉環(huán)管理上存在瓶頸，驅(qū)動(dòng)軍隊(duì)特勤療養(yǎng)中心需要構(gòu)建一個(gè)跨越孤立數(shù)據(jù)、簡(jiǎn)單、一致的數(shù)字化管理生態(tài)系統(tǒng)。數(shù)字化管理需要由傳統(tǒng)的煙囪式IT系統(tǒng)向數(shù)據(jù)中臺(tái)轉(zhuǎn)型[3]，通過(guò)大數(shù)據(jù)中臺(tái)提供的一站式大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)隨時(shí)隨地透視特勤療養(yǎng)中心的運(yùn)行狀況，輔助首長(zhǎng)機(jī)關(guān)做出科學(xué)決策。

1.3 提高醫(yī)療業(yè)務(wù)水平的需要 特勤療養(yǎng)中心經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展，各單位在開(kāi)展療養(yǎng)、醫(yī)療、體檢等業(yè)務(wù)上，積累了大量的人員基本信息，療養(yǎng)電子檔案，體檢、檢驗(yàn)、影像等數(shù)據(jù)，即以療養(yǎng)員為中心的大數(shù)據(jù)。當(dāng)前，臨床醫(yī)務(wù)人員收集整理這些數(shù)據(jù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，有的甚至通過(guò)人工統(tǒng)計(jì)[4]。同時(shí)，隨著人工智能的發(fā)展，給臨床科研帶來(lái)新的研究方法，而人工智能的基礎(chǔ)是大數(shù)據(jù)，因此，構(gòu)建特勤療養(yǎng)中心大數(shù)據(jù)中臺(tái)可以為醫(yī)務(wù)人員提供更好的科研協(xié)助[5]。

2 大數(shù)據(jù)中臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)

大數(shù)據(jù)中臺(tái)是指通過(guò)數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)特勤療養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、計(jì)算、存儲(chǔ)、加工。它的建設(shè)目標(biāo)是為了滿足管理人員利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行管理決策，醫(yī)務(wù)人員利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)中臺(tái)是涵蓋了系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)圖譜、數(shù)據(jù)資產(chǎn)、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)模型、規(guī)范流程、數(shù)據(jù)服務(wù)等多個(gè)層次的體系化建設(shè)方法。

2.1 全域數(shù)據(jù)采集 以需求為驅(qū)動(dòng)，以數(shù)據(jù)多樣性的全域思想為指導(dǎo)，采集與引入特勤療養(yǎng)有關(guān)的管理、療養(yǎng)、醫(yī)療等數(shù)據(jù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，一些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景儀器設(shè)備，比如呼吸睡眠監(jiān)測(cè)床墊、智能手環(huán)、多生命體征監(jiān)測(cè)儀等物聯(lián)網(wǎng)儀器產(chǎn)生的監(jiān)測(cè)人體的行為信息和生命體征信息的數(shù)據(jù)也要引入到數(shù)據(jù)中臺(tái)。

2.2 統(tǒng)一主題式服務(wù) 通過(guò)構(gòu)建元數(shù)據(jù)服務(wù)中心和數(shù)據(jù)服務(wù)查詢引擎，以主題方式提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口[6]，使用者不需要關(guān)注數(shù)據(jù)來(lái)源于哪些個(gè)數(shù)據(jù)源或哪些表，只需要關(guān)注數(shù)據(jù)本身即可。比如療養(yǎng)員進(jìn)行綜合查詢這一功能，之前需要到PACS系統(tǒng)查詢影像圖像、航訓(xùn)系統(tǒng)查詢各種航訓(xùn)結(jié)果，需要登錄多個(gè)系統(tǒng)，操作繁瑣且查詢數(shù)據(jù)不全，功能單一。通過(guò)療養(yǎng)員綜合查詢，只要輸入一次療案號(hào)，就能查詢出該療養(yǎng)員所有的檢查檢驗(yàn)結(jié)果、體檢情況，并且還能根據(jù)項(xiàng)目分類與歷年療養(yǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。

3 怎樣建設(shè)數(shù)據(jù)中臺(tái)

3.1 做好頂層設(shè)計(jì) 大數(shù)據(jù)想要發(fā)揮更大的作用，更好的服務(wù)于療養(yǎng)員，必須建設(shè)集各種數(shù)據(jù)信息于一體，開(kāi)放共享、安全可靠的大數(shù)據(jù)中臺(tái)，大數(shù)據(jù)中臺(tái)以中心為樞紐、各個(gè)療養(yǎng)區(qū)為重心的總體布局，做好總關(guān)聯(lián)、總索引、總導(dǎo)航，把中心和各個(gè)療區(qū)串聯(lián)成網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合，實(shí)現(xiàn)中心與療區(qū)之間高效互動(dòng)(見(jiàn)圖1)。

圖1 特勤療養(yǎng)中心大數(shù)據(jù)集成平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.2 數(shù)據(jù)中臺(tái)基礎(chǔ)層 傳統(tǒng)的集中式架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理模型無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)分析處理要求，建議通過(guò)分布式的Hadoop/Spark大數(shù)據(jù)架構(gòu)，提供一致的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，充分發(fā)揮分布式架構(gòu)的可靠性高、讀寫性能好、擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

3.3 數(shù)據(jù)組織存儲(chǔ) 大數(shù)據(jù)中臺(tái)采用三層建模的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織存儲(chǔ)，分為ODS層(操作數(shù)據(jù)層)，CDM層(公共數(shù)據(jù)層)、ADS層(應(yīng)用數(shù)據(jù)層)。ODS層把來(lái)源于其他系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)抽取和存儲(chǔ)到ODS層，把有必要轉(zhuǎn)換的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)做一些必要的清洗和轉(zhuǎn)換再存儲(chǔ)到ODS層。CDM層又細(xì)分為DIM層(公共維度層)，DWD層(明細(xì)寬表層)和DWS層(公共匯總層)。DIM層采用一致性維度規(guī)范來(lái)進(jìn)行建設(shè)，維度表中維度屬性在不同數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯表中的字段類型，字段名稱，數(shù)據(jù)內(nèi)容保持一致。維度可以做適當(dāng)?shù)暮喜⒑筒鸱帧＞S度中描述業(yè)務(wù)相關(guān)性強(qiáng)的字段合并在一個(gè)物理維表中實(shí)現(xiàn)，如特勤類別和勤務(wù)類別。無(wú)強(qiáng)相關(guān)性，但有一定業(yè)務(wù)聯(lián)系的屬性可以適當(dāng)考慮放在雜項(xiàng)維度。對(duì)于維度屬性過(guò)多，記錄數(shù)過(guò)大的維度可以適當(dāng)分拆。DWD層(明細(xì)寬表層)包含事務(wù)型事實(shí)表，周期快照型事實(shí)表，累計(jì)快照型事實(shí)表。事務(wù)型事實(shí)表主要用于分析行為與追蹤事件，代表業(yè)務(wù)過(guò)程中的行為細(xì)節(jié)。周期快照型事實(shí)表用于分析事物的狀態(tài)和存量事實(shí)，以預(yù)定時(shí)間來(lái)采樣事實(shí)的狀態(tài)。累計(jì)快照型事實(shí)表是指多個(gè)業(yè)務(wù)過(guò)程聯(lián)合分析的事實(shí)的累計(jì)情況，如在檢查中，每一個(gè)項(xiàng)目的檢查時(shí)間間隔，檢查順序等。DWS層(公共匯總數(shù)據(jù)層)基于明細(xì)寬表層的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的匯總和加工。ADS層(數(shù)據(jù)應(yīng)用層)主要存放為應(yīng)用而加工的個(gè)性化指標(biāo)和維度，它的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于CDM層。比如復(fù)雜的指標(biāo)(檢驗(yàn)中的血常規(guī)、生化、免疫等指標(biāo))的預(yù)處理，基于應(yīng)用的表處理，在處理療養(yǎng)院信息管理系統(tǒng)中的檢查類數(shù)據(jù)時(shí)，需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行行列轉(zhuǎn)換等。數(shù)據(jù)基于這些過(guò)程處理并存儲(chǔ)后，再以各種形式提供給數(shù)據(jù)應(yīng)用層來(lái)使用。

3.4 數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理 數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理是把數(shù)據(jù)當(dāng)成是特勤療養(yǎng)中心所擁有的資產(chǎn)一樣來(lái)進(jìn)行管理。包括元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理等內(nèi)容。

3.4.1 元數(shù)據(jù)管理 中臺(tái)數(shù)據(jù)來(lái)源于療養(yǎng)信息管理系統(tǒng)、LIS、PACS等系統(tǒng)，具有多樣，多源，多域的特征，元數(shù)據(jù)管理貫穿數(shù)據(jù)的抽取、加工、發(fā)布、維護(hù)、歸檔整個(gè)生命周期，向數(shù)據(jù)的使用者提供一份清晰的數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄，便于使用者了解數(shù)據(jù)的來(lái)龍去脈，對(duì)數(shù)據(jù)的使用有更清晰的認(rèn)識(shí)。

3.4.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量管理 數(shù)據(jù)質(zhì)量管理指的是在數(shù)據(jù)加工鏈路的所有重要環(huán)節(jié)中需要對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量做評(píng)價(jià)和調(diào)整，根據(jù)數(shù)據(jù)的不同特性采取不同的數(shù)據(jù)質(zhì)量校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)質(zhì)量必須包括完整性、規(guī)范性、一致性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的統(tǒng)一規(guī)范的定義，對(duì)數(shù)據(jù)中臺(tái)處理過(guò)程中所涉及到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。數(shù)據(jù)質(zhì)量管理是數(shù)據(jù)應(yīng)用的必經(jīng)步驟，數(shù)據(jù)應(yīng)用必須以數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，完整性為前提。

3.5 數(shù)據(jù)服務(wù) 一切數(shù)據(jù)加工和計(jì)算都是為數(shù)據(jù)服務(wù)而建立的，數(shù)據(jù)服務(wù)包括數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)分析服務(wù)，利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)，充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提升中心的決策水平，是提高中心服務(wù)保障能力的關(guān)鍵。

3.5.1 科研大數(shù)據(jù)平臺(tái) 整合特勤療養(yǎng)系統(tǒng)、療養(yǎng)院信息管理系統(tǒng)、飛行員航訓(xùn)系統(tǒng)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)治理，形成科研數(shù)據(jù)，能夠高效精準(zhǔn)篩選研究人群或檢測(cè)人群，對(duì)隊(duì)列變量提供個(gè)性化配置功能并支持導(dǎo)出到Excel文檔，便于后期通過(guò)SPSS等工具分析。同時(shí)，提供探索分析功能，對(duì)療養(yǎng)數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)，可以綜合分析、挖掘療案數(shù)據(jù)信息，為疾病診斷、異常指標(biāo)、重要癥狀等各種臨床結(jié)果提供合理預(yù)測(cè)[7-9]。

3.5.2 可視化管理平臺(tái) 通過(guò)數(shù)據(jù)可視化模塊構(gòu)建可視化管理平臺(tái)，將特勤療養(yǎng)工作有關(guān)信息顯示在可視化管理平臺(tái)上[10-13]，包括顯示療養(yǎng)人數(shù)、類別、床位比、療養(yǎng)進(jìn)度、醫(yī)療資源使用情況等信息，可視化管理平臺(tái)可以從不同維度、不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，實(shí)現(xiàn)特勤療養(yǎng)中心的精細(xì)化管理，比如針對(duì)特勤大體檢流程，通過(guò)大數(shù)據(jù)采集特勤人員在每個(gè)體檢項(xiàng)目上的時(shí)間，經(jīng)過(guò)分析，可以更好的優(yōu)化特勤體檢流程。同時(shí)，隨著數(shù)據(jù)信息的不斷累積，可以在平臺(tái)上進(jìn)行更深入開(kāi)發(fā)。

4 討論

隨著軍隊(duì)調(diào)整改革逐漸落地，軍隊(duì)特勤療養(yǎng)中心更加聚焦“保障打贏”。5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)在特勤療養(yǎng)中心的逐步應(yīng)用[14]，催生了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智慧化的療養(yǎng)服務(wù)新模式和療養(yǎng)管理新理念[15]，通過(guò)特勤療養(yǎng)中心大數(shù)據(jù)中臺(tái)的不斷迭代升級(jí)，必將更好地推動(dòng)新型智慧療養(yǎng)中心建設(shè)，促進(jìn)特勤人員的身心健康和提高軍事任務(wù)能力。