基于大数据的医院财务管理与决策系统的设计与开发

摘要

随着近20年来医院信息化的全面开展与不断深入,信息化管理在医疗体系运营中发挥着越来越重要的作用。然而,目前医院的数字化管理多偏重于业务操作层面,且随之积攒的大量乃至海量业务数据,至今未能在其他业务环节得到有效合理的利用,特别是对有效信息支持的决策环节,缺乏科学合理的数据分析与诊断。医疗行业的复杂性催生了对商业智能(businessIntelligence,BI)的需求,商业智能已经成为医院的神经系统。在当今大数据时代下,大数据思想正在悄然改变传统商业智能布局,并逐步将管理思想与商业智能更好的融为一体,为提升管理水平,优化产业结构,提高工作效率和创造社会财富,发挥着巨大的作用。
　　随着国家财务管理条例颁布与实行,以及总会计师制度的推广,现代化财务管理的发展思路要求传统财务会计管理模式融入知识经济时代,更新财务管理观念,满足医院后勤保障、医学工程部门和各个科室的科学化管理工作需求。
　　本论文针对医院传统财务管理信息系统存在的局限性和多年积累的海量数据现状,根据医院财务管理工作的主要内容和发展变化,以及财务预算管理和成本管理数字化建设的最新研究进展,结合实际工作,总结和完善了医院财务管理体系的主要内容和工作流程,提出了现代化智能医院财务管理框架,即包括预算管理、成本管理和绩效管理三方面。该框架从分析当前医院财务管理系统功能应用出发,以实现医院财务管理数字化为目标,创造性提出基于大数据思想的财务管理和决策系统,旨在利用大数据技术集中、存储和使用宝贵的数据和信息资源,以应对越来越复杂的数据分析,关注未来收益,并实现最优的决策分析。本论文主要完成了以下工作:
　　1、基于大数据的医院财务管理与决策工作的系统需求分析
　　该系统的数据来源于现有医院财务管理信息系统以及相关子系统,通过对导出的财务和相关数据采集与分析,并按照中国财务软件数据暂行标准接口进行标准化、规范化和定制化。通过搭建现代化医院财务管理框架,满足当前医院财务管理工作数字化建设需求,为医院管理层提供宏观财务数据报表、财务趋势分析等决策数据和医院财务监督体系提供量化数据的数字化工作平台。不仅解决了传统医院财务管理系统存在的问题,而且突破传统局限性,从正常运营角度规范了医院财务管理系统的工作流程,为管理层提供财务数据趋势分析、对比分析、盈亏损益等,实现从财务会计到管理会计的转型。
　　2、设计了基于服务导向的系统架构
　　我们利用先进灵活的计算机技术、网络技术和工作流技术,设计和开发了基于大数据思想的医院财务决策与管理信息系统。在不影响现有医院财务系统正常运营使用的系统设计理念下,通过对数据(结构化,半结构化和非结构化)采集、清洗与集中,利用标准数据模型(standarddatamodel,SDM)对财务数据的整合与优化,融入大数据平台,改变传统商业智能布局。利用Autosys调度作业自动进行批量数据导出、导入与备份,利用RTD传递实时更新财务数据,进行批量和实时数据的大集中于数据仓库;通过元数据管理实现,实现数据资源统一和规范化;通过数据库反规范化和数据分区等技术提高数据存储优化;按照业务流程抽象模型驱动数据互用性;引入NOSQL非文档型数据库-MongoDB作为数据聚合层提高系统访问速度和数据分析与挖掘支撑平台。
　　3、开发了高性能的财务管理系统
　　系统开发服务器基于J2EE体系,客户端基于DotNetFramework开发,选择高性能、无模式的文档型数据库MongoDB作为后台聚合数据库,MSSQLServer作为后台数据仓库,Java和C＃为主要程序语言,采用Spring框架和经典MVC设计模式进行高端C/S模式应用程序的开发。其中,DotNetFramework–WPF作为表现层基于MVVM设计模式提供RichClient实现DataVisualization,Spring+J2EE作为业务逻辑层,Hibernate作为ORM并提供数据持久化,MongoDB作为数据聚合层,Autosys作为系统前后台作业调度核心系统,保证了系统自动化运行管理。通过Spring框架将业务对象与业务逻辑相分离,并通过容器(Container)和非容器(Non-Container)两种管理方式完成业务逻辑对象的创建、调用和回收,保证系统的平台独立性和易扩展性。在MongoDB的设计和使用上与实际工作紧密结合,按照业务规则对数据进行横向(基础数据)与纵向(分析数据)处理并独立存储和有效隔离,另外MongoDB作为NearCache(类缓存技术)使用,将数据存储在内存和磁盘上,提供快速访问和瞬间定位能力,实现高性能财务管理系统。
　　4、实现了大数据思想在医院财务系统功能的应用
　　该系统是对当前医院财务信息管理系统功能的增强和扩充,通过引入大数据思想,实现大数据集存储、管理非结构化和半结构化数据和大数据的分析与挖掘。除了基本财务核算与财务报表基本功能外,还利用RLanguage统计分析、分类回归、聚类和关联规则等功能,重点实现了实时的财务报表、财务指标和现金流能力的预测模型功能,满足医院现代化财务管理需求,达到了医院财务管理和决策系统的设计目标。通过完备的系统测试和性能测试,取得了较好的应用效果。
　　本研究针对医院信息化存在的共性问题与不足,借鉴和引入银行业财务系统的成熟管理思想与实现方法,设计和开发了基于大数据思想的医院财务管理与决策系统。在传统数据仓库和商业智能基础上,融合大数据思想,实现数据大集中。基于灵活、易扩展和健壮的软件体系架构设计与开发,加强数据协同性,提供高效的数据聚合、分析挖掘和动态展示。实现了财务数据的实时变化、信息挖掘和过程监管,对于提高当前医院整体运营工作效率、预算管理、成本管理、绩效管理,重视资金的时间价值与运营风险具有极强的现实意义和应用价值。

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缩略语表

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英文摘要

前言

1、缺乏统一标准接口，运行效率不高

2、海量数据不断积累，未能有效利用

3、功能停留业务层面，缺乏决策作用

文献回顾

1 国内医院数字化建设概述

2 国内医院财务管理系统的现状

3大数据思想及其在医院财务管理与决策系统建设中的研究进展

正文

第一部分 系统需求分析

1 总体目标

2 主要内容

3 系统建设难点与应对策略

4 系统需求分析

第二部分 系统设计

1 系统总体架构和设计方法概述

2 系统体系架构设计

3 系统开发框架设计

4 数据仓库结构设计

第三部分 系统开发

1 系统配置环境

2 视图表现层开发

3 业务服务层开发

第四部分 系统测试与应用评估

1 系统测试

2 性能测试

3 系统应用评估

4 系统进一步完善与改进

小结

参考文献

个人简历和研究成果

致谢