基于多色集合理论的医院工作流建模研究

摘要

随着医学的发展以及技术的进步，医院的科室划分得更加细致，以致于医院流程变得更加的复杂。病人看病花的时间主要用于排队等候、各种检查等过程中。因此，医院的各种检查流程对整体流程影响至关重要，并且医院工作流相关的问题又是医院信息系统集成中迫切需要解决的问题。虽然目前有很多专家学者在研究工作流方面的问题，但是大部分都是关于制造业方面的工作流，而关于医院工作流方面的研究较少。本文采用相关的理论为医院工作流建模能够进一步促进医疗信息系统的集成研究，并且还能够让医院的工作流程更加的清晰。 由于各个医院使用的系统不一样，医院的流程也有所差异，如何用一个统一的数学模型来描述医院的工作流过程模型是本文研究的一个关键问题。此外，对于一个医院流程来说，还需要一定的资源才能够完成相应的活动，并且系统间活动的交互还需要考虑安全性问题。因此，如何实现活动资源的动态配置以及活动间的访问控制也是一个核心问题。本文的主要工作以及创新点包括以下几个方面： 第一、本文采用多色集合理论及其扩展来对医院的工作流过程进行建模，主要提出了二元组多色集合、K元组围道矩阵以及相关的运算，比如：析取乘法运算、转置析取乘法运算。通过提出的运算方法对围道矩阵进行运算得出一个基于多色图的医院工作流过程模型，并且结合Warshall算法对单个系统内工作流过程的多色图模型进行可达性验证。 第二、利用多色集合中的围道矩阵对医院的资源管理以及访问控制进行建模，并结合IHE中放射框架的预定工作流程的某个活动进行了资源配置，还结合角色任务访问控制相关知识构建基于多色集合的角色任务访问控制模型PS-RTBAC。 第三、将医院工作流过程模型与医院资源管理模型进行集成，得到基于多色图的医院工作流模型，并对医院流程中的某个活动进行了动态资源配置。 最后，通过相关理论和工具对医院工作流的研究，得出了统一的基于多色图的医院工作流模型，并且利用简化规则对多色图模型进行化简，使得起始节点与终止节点通过一个虚拟节点相连，表明该模型具有过程合理性。

目录

第一个书签之前

摘要

Abstract

前言

课题研究的背景及意义

背景

意义

研究现状

多色集合理论研究现状

工作流建模研究现状

论文研究内容及组织结构

本章小结

相关理论与技术

多色集合

多色集合的基本概念

多色集合的运算

多色集合的并运算

合取多色集合的并运算

析取多色集合的并运算

多色集合的离析运算

单元素多色集合

多色图

医疗健康信息集成规范

IHE的基本概念简介

放射学技术框架

预定工作流集成规范

本章小结

多色集合理论的扩展

二元组多色集合

K元组围道矩阵

K元组围道矩阵的析取运算

K元组围道矩阵的合取运算

围道矩阵的运算

围道矩阵的顺序连接运算

围道矩阵的自由连接运算

围道矩阵的分离运算

围道矩阵的析取乘法运算

围道矩阵的转置析取乘法运算

多色图节点的扩展

本章小结

基于多色集合理论的医院工作流过程的形式化建模研究

医院工作流的结构矩阵

多色集合围道矩阵与多色图的映射规则

基于多色集合的单个系统内部工作流过程的形式化描述研究

基于多色图的单个系统内工作流过程建模研究

多色图模型的可达性验证

基于多色集合理论的两系统间工作流过程的形式化描述研究

基于多色集合的活动围道矩阵

基于多色集合的工作流节点访问围道矩阵

基于多色集合的活动搜索围道矩阵

基于多色集合的系统调用与响应接口围道矩阵

基于多色图的两系统间工作流交互过程建模

基于多色集合理论的多个系统间工作流过程交互建模研究

实例分析验证

本章小结

基于多色集合的医院资源管理模型研究

基于多色集合的工作流资源建模

基于多色集合的医院工作流资源配置

IHE放射框架预定工作流程资源配置

预定工作流程相关资源介绍

基于多色集合的IHE预定工作流资源建模实例

预定工作流相关资源描述

医院工作流相关资源围道矩阵

基于多色集合的角色任务访问控制模型

RTBAC模型中引入多色集合理论

PS-RTBAC模型建立

PS-RTBAC模型具体分析过程

本章小结

基于多色集合理论的医院工作流集成建模研究

基于多色集合理论的医院工作流集成建模

基于多色集合理论的医院工作流模型分析验证

简化规则

基于多色图的医院工作流模型验证

本章小结

第七章 总结与展望

总结

展望

致 谢

参考文献

公式目录

原 创 性 声 明