一種基于模型化思維的醫療信息系統需求分析方法

任飛 谷風康 張杰

（1.北京創美信科技有限公司 北京市 100020 2.陜西萬禾數字科技有限公司 陜西省西安市 710082）

（3.中南大學湘雅二院 湖南省長沙市 410011）

隨著信息化時代的發展，越來越多的醫療服務系統都在提升自身信息化項目（以下簡稱“項目”）建設的能力和水平，以達到滿足社會需求，提升自身醫療診治對外服務能力的目標[1]。但在醫院信息化項目實施過程中[2]，由于醫院是一個龐大的體系組織，其包含的不同部門里面業務錯綜復雜。傳統方法的需求分析過程已無法有效的應對其復雜的業務變化，從而導致研發人員無法高效、針對性的去實現軟件功能的開發，也對項目的成功實施帶來了不可控的風險[3]。目前，現有的軟件需求分析方法中，主要還是通過交付需求文檔、原型設計法等作為需求分析工作結果交付物，但這些是無法充分的表達和展示出業務全貌，尤其是對于醫療類結構繁雜、部門體系龐大、各項業務也相對比較復雜的組織體系。此外，傳統需求分析方法也不能全面的從結構化的理念和系統性的思維中去構建不同需求的業務系統。從整個信息化建設過程中可以看出，需求分析直接影響著項目的成敗，無論是從需求收集還是從需求理解的角度看，都需要不同程度的對需求進行基本的分解與吸收，這樣做不僅方便業務人員對自身需求的把控和精準定位，還能夠有效呈現出一個全面、詳細、次序分明的業務流轉機制管理過程，進而還可以做到從粗到細的業務表單結構化梳理，能夠讓不同項目干系人通過不同視角透過不同視點進行剖析[4]。因此，從醫院信息化建設發展角度和信息化項目實施來看，如何建立一套滿足醫院自身信息化建設需求，并能夠更好實現項目在實施過程中各業務分析環節通過的模型化進行整合與管理，同時還能保障項目實施過程中不斷有穩定的輸入和輸出成果，降低需求分析缺失、不完整、冗長、低效率、高風險的情況發生，于是一種可靠且有效的軟件需求方法的誕生將有效解決這些問題，即一種基于模型化思維的醫療信息系統需求分析方法。

1 傳統需求分析方法

1.1 傳統需求分析方法[5][6]

1.1.1 需求規格說明書

主要以Word 文檔編寫方法進行呈現，涉及到業務的基本訴求以及未來所設計系統的概念型功能等，內容范圍比較廣，涉及內容也比較繁雜。將其作為開發人員在實施項目過程時的參考文檔作用不大。首先，開發人員必須通讀整個文檔，然后分解不同的業務板塊，最后抽象成具體的軟件功能。因此，需求文檔在編寫過程中不但耗時耗力，而且還不能有效地作為唯一的參考文檔進行執行，同時該文檔也無法滿足需求的精度，不但增加了項目實施的風險，而且提高了項目難度；需求文檔的交付是一個龐大的業務與技術文檔編寫過程，這種交付的過程僅僅是將主要精力都集中在如何將文檔寫好并交付客戶完成階段性驗收工作，而不是把用戶的基本需求搞清楚作為首要目標，來進行更為細致的需求分析工作。文檔本身的實用性極差，而且在后續解讀文檔過程中，更不能給閱讀該需求文檔的項目干系人帶來直觀、清楚地需求澄清與傳達。

1.1.2 原型法

以直觀的用戶操作界面設計方法進行展現。雖然能夠很直觀的演示出來軟件各項功能的界面、模塊組成、流轉過程等，但是并不能體現出具體的業務字段在邏輯控制中的規范與標準。例如字段的類型、長度、業務執行過程判斷邏輯是什么等相關聯問題均無法全面的展示在用戶面前，其僅展示出了未來系統的雛形，只注重外在的表現，并沒有實實在在的內涵體現。往往需求的關鍵因素就取決于內涵的深淺和要素，這樣做的后果最后將導致項目走向失敗，使得浪費大量的人力物力去做這些工作收效甚微。對于開發人員而言，有些不明顯的需求無法直接從原型設計的界面進行獲取，只能通過溝通交流的方法，才能進一步對所開發功能的知悉和理解，不僅增加了溝通成本，也加大了項目實施過程帶來的滯后風險等。

1.1.3 調研問卷

面向不同業務部門中一些重要成員出具的一張具有針對性的問題調查表，通過對調查表的填寫來達到對業務的概要性了解。若采用該方法進行需求分析工作，則會要求該名問卷設計人員不僅要具備掌控用戶需求范圍的能力，還得具備借助問卷問題精準識別用戶核心和潛在需求的作用。對于問卷設計人員的這種高標準要求，使得問卷調研的效果在實際應用中的效果不夠理想，因此，調研問卷是不能全面且有效地對用戶需求進行識別的，進而導致收集到的需求不完整，不連貫，參差不齊等。除此之外，制定調研問卷過程也比較浪費時間和精力，需要考慮不同維度的問題，業務涉及范圍，以及涵蓋不同部門和業務流程之間的關系等。

1.1.4 面對面訪談

通過與業務部門的潛在用戶以面對面交流的方法確定未來系統建設趨勢和目標的一種方法。該方法最大的缺陷是無法從一次或者兩次的交流中獲取全面的業務需求。不僅如此，該方法在使用過程中，因人而異。若人員溝通過程交流的方法和準備的程度不同，也影響著未來交談后所產出的交付物的質量的高低。所以，在訪談過程中，嚴格要求需求分析人員需要了解不同的職能部門、職能場景、預估解決的問題以及后期對功能的影響等，從而實現收集需求的目的。但這樣會導致溝通時間過長，識別需求的精度過低，進一步影響了項目正常開展并實施的時機，給項目的實施增加了風險。

1.2 基于新技術應用下的需求分析方法

隨著時代的發展，科技的進步，軟件需求分析的工作也逐漸發生了變化，已經從單一的文檔交付、溝通交流演變為依托現有成熟的技術輔助完成需求分析的工作。例如：依托大數據技術、人工智能機器人技術以對話方法進行需求分析與收集工作。

1.2.1 基于大數據技術的需求分析方法

該技術主要借助其強有力的分析與數據處理的能力，并根據用戶在已有軟件系統功能中對其按鈕操作頻率的記錄和分析，從而達到收集用戶需求的目的。這種方法代價過高，并且對團隊成員的要求也比較高，準備工作繁雜，不適合從零開始建設的信息化項目，也不適合跨部門、多種類業務的需求分析場景[7]。

1.2.2 基于人工智能機器人技術的需求分析方法

該技術是一種借助人工智能技術并以機器人與用戶對話的方法來收集需求的方法。該種方法在實現過程中，其對于系統內置問題的范圍要求比較高，而且是以一種固定的談話套路與用戶進行交流，這樣會使得最終收集到的需求不具備分析價值，面對各種不同的業務領域，如果都用人工智能機器人交流的方法來實現的話，那么對于人工智能機器人而言，不僅要擅長行業內不同領域的業務知識，而且還要及時優化自身梳理與分析需求的算法。當前來看，該方法僅適合單一領域業務的需求分析工作，并不具備多領域需求分析工作的優勢，以及多領域持續優化和分析的能力，并不具備綜合業務需求分析的能力，限制了用戶需求的正常拓展、不利于追蹤真實的需求，增加項目實現的風險。

2 基于結構化模型的需求分析方法

2.1 模型對應的業務架構

如圖1所示，業務模型的構建是為了涵蓋一個全面的業務需求收集范圍和邊界，能夠快速引導需求分析人員針對用戶識別出需要收集和分析的對象，并能夠全面的說明問題，主要結構為：以Excel 的方法進行展現，每個Excel 的sheet 頁展示的維度不同。業務術語為單獨的sheet 頁；業務分類作為第二個sheet 頁，里面通過二維表的方法將業務類型、業務活動、活動角色進行展現；業務流程作為第三個sheet 頁，主要體現基于第二個sheet 中業務活動的基本流轉和審批流程的執行；第四個sheet 頁，主要體現基于業務活動流轉和審批流的數據信息，并收集關鍵的業務數據分類、展現、業務關聯等信息。

圖1：業務架構

2.2 模型實現的具體方發法

2.2.1 業務模型流轉執行流程

業務模型流轉執行流程如圖2所示。

圖2：業務模型流轉執行流程

按照Excel 方法進行分別呈現：

步驟一：在第一個sheet 頁中的業務術語表單里羅列出全部的業務數據信息，定義清楚業務術語的概念和內容；

步驟二：在第二個sheet 頁中的業務全貌展現表單里通過二維結構的方法展示業務的分類，將需求的全部業務類型進行窮舉并列出；

步驟三：按照對應列舉的業務分類名稱，窮舉對應的業務類型下全部的角色名稱，在對應的角色下描述該業務執行過程中所對應角色的活動內容，并按照先后順序分別列出；

步驟四：按照業務類型對應出業務流程和業務數據，

分別以超鏈接的方法將其對應的顯示在業務類型最后一欄中，有明確的層次對應關系；

步驟五：在第三個sheet 頁中分別繪制橫向和縱向的流程圖，橫向是按照業務活動二維表中的角色活動執行順序依次畫出即可，縱向的審批流程按照基于活動本省的觸發條件進行繪制；不同的業務別超鏈接不同的sheet，一直到sheet……n

步驟六：在四個sheet 頁中分別列舉數據收集的規范，主要涉及字段名稱、字段類型、字段描述、是否必填、邏輯受控等信息。不同的業務超連接至不同的sheet，一直到sheet……m

2.2.2 業務術語

業務流程第一個sheet 頁（如表1）展現的方法為：業務術語解釋說明，識別用戶涉及業務的所有業務術語，并對業務術語進行定義說明，業務名詞的定義一方面是建立在用戶本身業務的出發點，另一方面就是從域外第三者的角度考慮潛在業務術語的定義解釋，通過表格的方法進行匯總，一個名詞，一個解釋，可以面面俱到，后續不同的術語都可以補充進來。

表1

2.2.3 業務分類

2.2.3.1 業務類型

第二個sheet 頁（如表2）里面包含二維結構表的形式，主要根據用戶確定的業務進行分類，將分類的業務按照統一的格式進行分類并在縱向第一列展示，針對該業務類型進行初步簡要的描述，根據其他維度準備按照橫向展開的方法進行羅列。

表2

2.2.3.2 活動角色

主要指用戶所涉及的所有角色，并將該活動角色與業務類型進行二維對稱，準備按照不同的業務類型進行角色具體活動的描述工作。

2.2.3.3 業務活動

將不同業務類型所對應的活動角色人員的工作事項依次簡要描述，并按照活動的先后順序對其編號。

2.2.4 業務流程

2.2.4.1 活動流程

將對應的業務類型表的末尾，并以超鏈接的方法建立對應的業務流程sheet 頁。即該業務流程實際為該業務類型下角色活動按順序編號所執行的活動過程，我們按照標準的流程將其串聯起來，同時在流程的啟動與流轉過程分別增加條件的判斷規則和流程流轉的具體方法。

2.2.4.2 審批流程

活動流程羅列完成后，分別根據不同活動進行審批流程的梳理。按照活動發展的先后次序和發生規則，分別在不同的業務活動下掛載不同的審批流程。同時審批流程中也需要明確對應的判斷執行條件。在橫向和縱向的流程圖都梳理完成后，在流程圖中判斷符號標識內以特殊的字母或符號代表流程流轉的條件和規則，在流程圖的右下角分別表述不同字母意義和規則，如圖3所示。這樣可以有效的將流程與規則進行分離，清晰的可以看到活動的執行過程，以及審批的流轉規則等。

圖3

2.3 業務數據

將業務數據通過另外一個超鏈接的sheet 頁（如表3）進行展現，業務數據里面主要展示對應該業務類型的所有數據字段，數據字段里面包括：字段名稱、字段類型、字段說明、是否必填項、邏輯受控等相關信息。

表3

3 結果

采用該模型進行需求分析并通過多次項目實施驗證可以得出：

（1）精準的收集了用戶的基本需求；

（2）間接性的輔助用戶系統性梳理完整的業務鏈；

（3）提高了開發人員對本質需求的理解；

（4）降低了項目整體溝通成本，促進系統順利推進；

（5）增加了項目最終交付的質量及客戶的高度認可；

（6）促進了項目實施過程中不同角色對需求的識別和解讀；

（7）進一步提升了業務梳理的能力，提供了更加清晰的需求概覽。

4 總結

在面對醫院各種繁雜的業務時，該方法提供了一種規范和通用的需求收集方法，便于迅速的開展工作。這種用于醫院信息化項目建設中新型的需求收集方法，有效地構建了一種可以快速識別需求的結構化模型[8]。這種結構化模型的方法最終是將厚重的需求文檔量化為Excel 表格的標準業務模型進行輸出的產物。

5 展望

隨著各種軟件新技術趨于成熟，醫院信息化建設中需求分析的工作將不在是客觀人為的去掌控與執行，而是借助一些成熟的新技術進行需求的收集和分析工作。面對醫院未來不同業務的挑戰，我們應基于人工智能技術、大數據分析技術、成熟模型化算法學習技術而建立一套更加集成化、多元化、智能化、人性化以及滿足復雜多變的需求梳理方法。