基于霍爾三維模型的信息系統(tǒng)建設(shè)研究

周韓金

【摘要】現(xiàn)在信息系統(tǒng)越來越完善，但是仍有很多不足。此篇文章是在最近熱門的智慧醫(yī)療系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對智慧醫(yī)療的建設(shè)過程中仍然存在的一些問題，基于霍爾三維模型，從時(shí)間維、邏輯維和知識維三個(gè)方面對問題進(jìn)行分析，希望能對智慧醫(yī)療系統(tǒng)的建設(shè)提供相關(guān)的參考，以此，對其他的信息系統(tǒng)，帶來一些新的思考。

【關(guān)鍵詞】霍爾三維模型；智慧醫(yī)療；物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)；云計(jì)算

伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，國家對醫(yī)療領(lǐng)域不斷進(jìn)行深入研究，不僅醫(yī)療服務(wù)模式發(fā)生了變革，而且醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)也因此得到了顯著的發(fā)展。例如，在2015年3月的關(guān)于政府工作報(bào)告的研討會(huì)上，總理李克強(qiáng)第一次提出了“互聯(lián)網(wǎng)+ ”和健康中國的概念，而后衍生出的 “互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”這個(gè)概念，為醫(yī)療服務(wù)發(fā)展產(chǎn)生了新的契機(jī)。對智慧醫(yī)療的研究進(jìn)展的大量關(guān)注也體現(xiàn)出目前人們對健康的強(qiáng)烈追求。因?yàn)橄啾葰W美等發(fā)達(dá)國家而言，我國智慧醫(yī)療的建設(shè)仍處于初級水平，其建設(shè)過程中存在了不少的問題，而建設(shè)過程又缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃，因此本文從工程的角度，利用霍爾三維模型的理論知識，以此為智慧醫(yī)療的建設(shè)作出一些規(guī)劃，為智慧醫(yī)療系統(tǒng)的建設(shè)帶來一定的積極的影響。

一、智慧醫(yī)療的概念及現(xiàn)狀

（一）智慧醫(yī)療的基本概念。智慧醫(yī)療的概念。來自于IBM公司第一次發(fā)表的關(guān)于“智慧地球”的觀點(diǎn)。智慧醫(yī)療是指利用電子健康檔案，并且綜合使用建立在互聯(lián)網(wǎng)之上的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，創(chuàng)建一個(gè)醫(yī)療信息共享的交互平臺。以此讓病患、醫(yī)療組織、醫(yī)務(wù)人員以及醫(yī)療設(shè)備等互相聯(lián)網(wǎng)，以達(dá)到智能匹配生物圈的需求的目的。智慧醫(yī)療不僅是信息技術(shù)與生命科學(xué)的相互交錯(cuò)運(yùn)用，也是對診療組織、健康、護(hù)理以及養(yǎng)老的一個(gè)龐大的健康系統(tǒng)，涉及范圍包括醫(yī)療服務(wù)、醫(yī)療保障、衛(wèi)生服務(wù)、藥品保障、健康管理等多個(gè)方面。

（二）智慧醫(yī)療的研究現(xiàn)狀。我國的智慧醫(yī)療系統(tǒng)起步比較晚，較于歐美等發(fā)達(dá)國家略有落后。但是經(jīng)過近幾年的努力已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。例如張貝鋒、陳順利等主要研究智慧醫(yī)療的體系構(gòu)架以及關(guān)鍵技術(shù)支撐的應(yīng)用情況；邵星、王翠香等學(xué)者提出的基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧醫(yī)療系統(tǒng)的構(gòu)想，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效的應(yīng)用到醫(yī)療系統(tǒng)上；高漢松、肖凌等將醫(yī)療系統(tǒng)與云計(jì)算結(jié)合，提出一種基于生態(tài)環(huán)境搭建的醫(yī)療云數(shù)據(jù)挖掘平臺架構(gòu)；左秀然、楊國良等闡述了醫(yī)療信息化與智慧醫(yī)療之間的關(guān)系，提出一種以患者為中心的智慧醫(yī)療應(yīng)用模式。對于目前的研究現(xiàn)狀來看，未來發(fā)展空間仍有待挖掘。

二、智慧醫(yī)療建設(shè)中的問題

智慧醫(yī)療主要是建立在信息化之上，以此給人類提供一種更加智能化、更加人性化、更加方便的醫(yī)療服務(wù)措施。雖然國家已經(jīng)提供了極大程度上的支持，并且智慧醫(yī)療的建設(shè)也因此取得了一定的進(jìn)步。但是因?yàn)橹腔坩t(yī)療系統(tǒng)的構(gòu)建在目前掌握的技術(shù)上還有不足，所以要達(dá)到一定程度的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，還需要很長一段時(shí)間。目前智慧醫(yī)療系統(tǒng)的建設(shè)還存在以下問題：

（一）所擁有的有關(guān)醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)不具備完整性和一致性。因?yàn)獒t(yī)療數(shù)據(jù)十分龐大且難以收集，收集標(biāo)準(zhǔn)未能得到統(tǒng)一，所以導(dǎo)致數(shù)據(jù)的類型不僅復(fù)雜，而且類目眾多，在數(shù)據(jù)的提取分析以及存儲(chǔ)上存在較大的問題。

（二）智慧醫(yī)療系統(tǒng)中還存在一些安全問題有待解決。例如，用戶的信息不能被互聯(lián)網(wǎng)妥善保管，導(dǎo)致用戶的健康狀況等數(shù)據(jù)不僅會(huì)被醫(yī)護(hù)人員等衛(wèi)生系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)流傳，還可直接被公共網(wǎng)絡(luò)所竊取。存在被篡改和泄露的風(fēng)險(xiǎn)。因此建立一個(gè)有效的信息安全標(biāo)準(zhǔn)，迫在眉睫。

（三）智慧醫(yī)療系統(tǒng)之間的信息資源尚未得到充分的共享。各醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的信息采集與利用狀況，也未能得到相互交流溝通。采集到的有效數(shù)據(jù)資源也不能得到有效的利用。

（四）智慧醫(yī)療系統(tǒng)的評估系統(tǒng)存在問題。智慧醫(yī)療系統(tǒng)的研究者主要目光還只是放在醫(yī)療技術(shù)是否可行上，因此對智慧醫(yī)療的服務(wù)評價(jià)稍有疏忽。評價(jià)服務(wù)體系能夠使智慧醫(yī)療變得更加多樣化，滿足用戶需求。因此評價(jià)服務(wù)體系也需要進(jìn)行研究。

為了解決上訴智慧醫(yī)療建設(shè)中存在的問題，對其進(jìn)行更加有效的管理，有必要建立起全面系統(tǒng)的智慧醫(yī)療建設(shè)體系，用工程系統(tǒng)的方法來幫助智慧醫(yī)療建設(shè)的順利實(shí)施。因此本文借鑒霍爾三維模型的思想，嘗試構(gòu)建智慧醫(yī)療建設(shè)的三維體系，希望能對智慧醫(yī)療建設(shè)提出建設(shè)性意見。

三、霍爾三維結(jié)構(gòu)理論對信息系統(tǒng)分析的作用

1969年，美國系統(tǒng)工程專家霍爾第一次提出霍爾三維模型的理論。它是一種系統(tǒng)工程方法論?；魻柸S模型將系統(tǒng)工程分為前后緊密銜接的七個(gè)階段和七個(gè)步驟，對其中任何一階段和任一步驟又可以進(jìn)一步展開，形成了分層次的立體結(jié)構(gòu)體系?；魻柸S模型主要是發(fā)揮出領(lǐng)導(dǎo)性的作用，通過發(fā)揮框架式指引對系統(tǒng)進(jìn)行辨認(rèn)、分析、評價(jià)等。

（一）技術(shù)維分析。因?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)是由極其雜亂的體系結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，所以它是一個(gè)十分龐大的系統(tǒng)工程。而且在專業(yè)性技術(shù)上，系統(tǒng)組建工作的規(guī)范性極其重要，不僅涉及到所有信息化建設(shè)的IT設(shè)備、服務(wù)器、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫等，還與IT技術(shù)領(lǐng)域有關(guān)。涉及到的方面不僅包括應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等。而且還包括容災(zāi)技術(shù)、數(shù)據(jù)備份、信息安全等。此外，除了IT技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)知識外，可能還會(huì)關(guān)聯(lián)其它科學(xué)領(lǐng)域的知識，例如建筑、管理、金融、生物，甚至藝術(shù)和法律等。

（二）知識維分析。在知識管理層面，系統(tǒng)組件工作包括人員配置、機(jī)構(gòu)管理、戰(zhàn)略管理、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理和應(yīng)急災(zāi)難維護(hù)管理等。各個(gè)類別知識的交錯(cuò)，協(xié)調(diào)配置在這樣一個(gè)龐大的體系中，需在知識維上實(shí)施整體規(guī)劃，才能順利完成整個(gè)信息系統(tǒng)的構(gòu)建。

（三）時(shí)間維分析。信息系統(tǒng)的組建是一個(gè)從確定目標(biāo)計(jì)劃的設(shè)計(jì)，再向擬定方案、實(shí)行方案、更改方案的演變過程。這個(gè)建設(shè)生命周期包括分析評估階段、開發(fā)設(shè)計(jì)階段、實(shí)施階段、運(yùn)維管理階段和持續(xù)更新階段，是一個(gè)多層次多周期的周而復(fù)始、持續(xù)改進(jìn)的過程。

（四）邏輯維分析。信息系統(tǒng)就像一個(gè)整體的系統(tǒng)工程。從標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，到建設(shè)的實(shí)施過程，最后運(yùn)行維護(hù)和更新，這整個(gè)過程都符合霍爾三維結(jié)構(gòu)分析法。該維度可以大致分為：明確問題、設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)體系、提出建設(shè)候選方案、方案比較分析、系統(tǒng)方案選擇或最優(yōu)化、選定方案和建設(shè)實(shí)施等六個(gè)步驟。endprint

四、基于霍爾模型的智慧醫(yī)療實(shí)施

智慧醫(yī)療的霍爾三維模型如下圖所示：

（一）霍爾三維模型在時(shí)間維度對智慧醫(yī)療的優(yōu)化?；魻柸S模型的時(shí)間維度是指從智慧醫(yī)療建設(shè)從開始到結(jié)束的全過程，我國的智慧醫(yī)療建設(shè)在時(shí)間維上共分為四個(gè)階段：醫(yī)療數(shù)據(jù)開放共享階段、醫(yī)療數(shù)據(jù)處理與分析階段、智慧醫(yī)療服務(wù)階段和服務(wù)評估反饋階段。（1）醫(yī)療數(shù)據(jù)開放共享階段：這一階段的重點(diǎn)以政府和醫(yī)院為主體，政府需要充分發(fā)揮統(tǒng)籌作用，加強(qiáng)宏觀引導(dǎo)，建立規(guī)范的法律與法規(guī)，綜合社會(huì)各界的力量，共同推進(jìn)智慧醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。醫(yī)院作為醫(yī)療數(shù)據(jù)的主要來源，不能各自為政，要建立統(tǒng)一的電子病歷，醫(yī)療數(shù)據(jù)共享，做到最大程度地利用醫(yī)療資源和最小程度地重復(fù)采集數(shù)據(jù)。（2）醫(yī)療數(shù)據(jù)分析與處理階段：這一階段的重點(diǎn)以高校以及研究機(jī)構(gòu)為主體。在努力實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)開放共享后，就需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析與處理。智慧醫(yī)療在感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及平臺層等均涉及多種關(guān)鍵技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)無線定位技術(shù)、智能感知等，技術(shù)專業(yè)性較強(qiáng)，單靠企業(yè)的力量無法進(jìn)行如此深層次和專業(yè)的研究，這就需要高校以及研究機(jī)構(gòu)建立系統(tǒng)性的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、分析處理以及安全技術(shù)體系或平臺，實(shí)現(xiàn)對醫(yī)療數(shù)據(jù)的充分利用。（3）智慧醫(yī)療服務(wù)階段：這一階段的重點(diǎn)以企業(yè)為主，企業(yè)需要將智慧醫(yī)療的成果推向大眾。例如：百度開發(fā)出的“百度醫(yī)生”，能夠快速預(yù)約醫(yī)生看病，降低時(shí)間成本；阿里巴巴的“醫(yī)蝶谷”上線，整合了醫(yī)療體系，打破孤島；“云上安心”的推出，達(dá)到了醫(yī)療數(shù)據(jù)輕松整合的效果，能夠使病患達(dá)到更精準(zhǔn)的治療；北京春雨天下軟件有限公司開發(fā)出的“春雨醫(yī)生”APP，利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的科技手段來幫助人們快速找到醫(yī)生，幫助病患解除病痛，獲得健康；文康集團(tuán)創(chuàng)造的網(wǎng)頁版“尋醫(yī)問藥網(wǎng)”，為人們提供更加科學(xué)、方便的快捷服務(wù)；微醫(yī)集團(tuán)開發(fā)出“掛號網(wǎng)（微醫(yī)）”，不僅實(shí)現(xiàn)掛號預(yù)約免去了病人排隊(duì)的時(shí)間，還提供了病人更加專業(yè)的醫(yī)療咨詢等服務(wù)。智慧醫(yī)療的最終目的是服務(wù)大眾，這一階段企業(yè)將以各種形式為大眾呈現(xiàn)智慧醫(yī)療的成果，使人們的生活更加智能、便利和高效。（4）服務(wù)評估反饋階段：這一階段的重點(diǎn)以大眾使用者為主體。智慧醫(yī)療的建設(shè)是不斷進(jìn)步和加強(qiáng)的，因此對服務(wù)的評估是非常重要的，用戶對智慧醫(yī)療的服務(wù)進(jìn)行反饋，提出相關(guān)意見，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境需求的變化，糾正服務(wù)過程中出現(xiàn)的問題，有利于智慧醫(yī)療的改進(jìn)和完善，更好地服務(wù)于民。

（二）霍爾三維模型在邏輯維度對智慧醫(yī)療的優(yōu)化。邏輯維度是時(shí)間維度中的每一個(gè)階段所要進(jìn)行的工作內(nèi)容和應(yīng)遵循的思維程序，共分為明確問題、確定目標(biāo)、制定方案、方案綜合與分析、方案實(shí)施和評價(jià)與優(yōu)化6個(gè)步驟，這些步驟在時(shí)間維的各個(gè)階段不斷循環(huán)來達(dá)到各個(gè)階段的目標(biāo)。（1）明確問題：不同的邏輯過程有著不同的問題，而如何能明確問題則是將智慧醫(yī)療建設(shè)好的基礎(chǔ)。智慧醫(yī)療建設(shè)目前存在著數(shù)據(jù)缺乏一致性、安全問題、不能及時(shí)共享、服務(wù)評價(jià)體系不完善以及一些其他的問題。（2）確定目標(biāo)：在明確了問題之后，就可以針對這些問題來制定目標(biāo)。以最終目標(biāo)為大方向，來分別制定各個(gè)階段的小目標(biāo)，如數(shù)據(jù)共享階段的目標(biāo)就是打破信息壁壘，實(shí)現(xiàn)信息的即時(shí)交互。（3）制定方案：目標(biāo)確定后，具體如何實(shí)施就需要制定相應(yīng)的方案，企業(yè)、政府、研究人員、醫(yī)院都可以從不同的角度提出自己的方案，從各個(gè)方面完善智慧醫(yī)療的建設(shè)。（4）方案綜合與分析：來自不同背景的方案對于智慧醫(yī)療的建設(shè)有著不同的見解，因此提出的方案也各有優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過綜合與分析，最終確定符合我國國情的，符合各個(gè)城市特點(diǎn)的智慧醫(yī)療建設(shè)方案。（5）方案實(shí)施：各個(gè)城市的智慧醫(yī)療實(shí)施不能一概而論，應(yīng)該結(jié)合各個(gè)城市特點(diǎn)來打造具有自身特色的智慧醫(yī)療，例如：上海市制定了一種保險(xiǎn)可以覆蓋到醫(yī)療、公共衛(wèi)生服務(wù)、醫(yī)療服務(wù)、藥品安全保障等；蘇州市推出了“智慧醫(yī)療手機(jī)掛號系統(tǒng)”；北京市創(chuàng)建了急救指揮中心、救護(hù)車、急救醫(yī)護(hù)人員以及接診醫(yī)院的醫(yī)療協(xié)同平臺，可以全方位應(yīng)對突發(fā)事件救護(hù)。（6）評價(jià)與優(yōu)化：智慧醫(yī)療每一個(gè)階段都應(yīng)該有相應(yīng)的評價(jià)體系，對階段性的成果和不足進(jìn)行及時(shí)的評估、分析并加以改進(jìn)，每一個(gè)階段都取得了高質(zhì)量的成果才能保證下一階段的順利實(shí)施。

（三）霍爾三維模型在知識維度對智慧醫(yī)療的優(yōu)化。知識維是指為完成各階段、各步驟所需要的各種知識和技術(shù)的總和，為了完成上述智慧醫(yī)療的建設(shè)，需要掌握物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)相關(guān)知識和技術(shù)。（1）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。充分使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠做到普通技術(shù)所達(dá)不到對用戶的身體體征數(shù)據(jù)進(jìn)行追蹤與傳遞的功能。2010年中國政府工作報(bào)告將物聯(lián)網(wǎng)定義為：“通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)?！蔽锫?lián)網(wǎng)技術(shù)包括能夠有效采集人員（包括健康民眾、醫(yī)護(hù)人員和病患）的RFID技術(shù)和傳感器技術(shù)，具有終端靈活輕便的特點(diǎn)的定位技術(shù)，能夠使信息采集自動(dòng)化的納米技術(shù)，能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的體征感知和存儲(chǔ)或共享技術(shù)，能有效提高醫(yī)療管理效率并保障醫(yī)療安全的視頻識別技術(shù)，能夠?qū)⑺幤贰⑵餍档裙芾聿⒋鎯?chǔ)相關(guān)信息的智能嵌入技術(shù)。但是如果要想能夠永久性、精準(zhǔn)地采集人體各個(gè)特定的數(shù)據(jù)，將會(huì)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。（2）大數(shù)據(jù)技術(shù)。使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行挖掘與分析。利用大數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)庫、云存儲(chǔ)、虛擬化等技術(shù)，對大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。大數(shù)據(jù)的開發(fā)能夠?yàn)獒t(yī)療數(shù)據(jù)資源的深度挖掘提供有力的幫助，并且對醫(yī)療數(shù)據(jù)資源的配置進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整以及對實(shí)施醫(yī)療過程中所產(chǎn)生的一些費(fèi)用、疾病變化情況等進(jìn)行量化分析，以達(dá)到監(jiān)督和提升衛(wèi)生部門的決策水平、醫(yī)療資源的有效利用率等目的。利用大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等處理平臺，從大數(shù)據(jù)信息中挖掘關(guān)鍵生理特征，能更可靠、更快速、更高效地發(fā)現(xiàn)早期疾病，還能更加準(zhǔn)確地預(yù)測亞健康風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘等知識探討出新的理論，對醫(yī)療歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行建模與分析，也是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。（3）云計(jì)算技術(shù)。使用云計(jì)算技術(shù)，能夠用于追蹤結(jié)果并且進(jìn)行分析，最終提供服務(wù)。云計(jì)算能夠提供傳統(tǒng)技術(shù)所不能提供的一些功能，例如，通過虛擬化的服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的云集合。這種方式不僅能夠更加高效、更加智能、更加全面地提升安全信息，還可以解決智慧醫(yī)療集成平臺中運(yùn)維成本高、信息安全風(fēng)險(xiǎn)大等問題，從而實(shí)現(xiàn)真正的移動(dòng)醫(yī)療，達(dá)到更好地促進(jìn)智慧醫(yī)療發(fā)展的目的。endprint

五、總結(jié)

因?yàn)橹腔坩t(yī)療不僅與生命科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，也通過信息技術(shù)為用戶提供了醫(yī)療健康互動(dòng)服務(wù)的保障，所以它已經(jīng)逐漸成為了未來生活中不可或缺的重要組成部分。本文通過霍爾三維模型，為目前的智慧醫(yī)療建設(shè)在醫(yī)療數(shù)據(jù)、系統(tǒng)安全、資源共享、評價(jià)體系等方面存在的問題進(jìn)行了探討。希望可以通過此例子給其他信息系統(tǒng)做一個(gè)小的參考，建立起系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的聯(lián)系。

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