基于Oracle中間件BPM的LIMS研究

李海燕，王樹慶，孫京昇

(北京市醫(yī)療器械檢驗所，北京 101111)

本項目是研究基于oracle中間件產(chǎn)品 (BPM)設計實現(xiàn)的實驗室信息管理系統(tǒng) (LIMS)，充分發(fā)揮BPM的工作流管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、知識管理等優(yōu)勢，解決現(xiàn)有LIMS系統(tǒng)流程固化、統(tǒng)計和資料管理等缺陷，搭建一個具有統(tǒng)一性、安全性和高效性的業(yè)務信息門戶平臺。

該項目重點研究內容包括兩方面: (1)實驗室業(yè)務管理流程方面，通過對實驗室檢驗業(yè)務進行業(yè)務流程梳理，將檢驗業(yè)務流程與實驗室數(shù)據(jù)管理分離出來，并對提煉出來的業(yè)務流程進行流程建模，通過oracle中間件平臺內置的工作流引擎BPMN組件來實現(xiàn)。(2)數(shù)據(jù)管理方面，將其他相對獨立的實驗室數(shù)據(jù)管理模塊整合在一起，完成整個實驗室管理功能整體重組。最終提高實驗室管理流程的可維護性和可擴展性，并且將各個數(shù)據(jù)模塊相對獨立的分離出來，松耦合化處理各個模塊與檢驗業(yè)務流程之間的關聯(lián);在數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析方面，采用oracle中間件內置的BAM組件來實時展現(xiàn)關鍵統(tǒng)計數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀，為將來的變化趨勢提供有力的數(shù)據(jù)分析和支持。

LIMS(實驗室信息管理系統(tǒng))是利用計算機網(wǎng)絡將實驗室的分析儀器連接起來，根據(jù)實驗室管理理論、計算機技術和質量控制體系來建立的信息管理體系，實現(xiàn)檢驗數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化共享，量化考核等功能，從而提高工作效率，降低運行成本，促進實驗室的規(guī)范化管理，為提高實驗室整體的管理水平提供先進的技術支持。我們在LIMS 6年多的使用中逐步總結出了實驗室信息化管理經(jīng)驗，從系統(tǒng)用戶提出的眾多需求中提煉出新的業(yè)務需求并進行了全面系統(tǒng)的分析。對LIMS系統(tǒng)各個功能模塊，核心業(yè)務流程，異常流程以及統(tǒng)計分析功能進行了詳細的功能分解和業(yè)務梳理，細化了LIMS整體架構設計和每個子模塊功能意義，完成了總體的需求方案和系統(tǒng)功能設計。在系統(tǒng)設計階段中，根據(jù)LIMS在實驗室管理中的實際應用，我們將LIMS的業(yè)務功能抽象為主業(yè)務流程和核心功能兩大部分，如圖1所示。

(1)主業(yè)務流程主要包括以下5個階段:業(yè)務與受理－業(yè)務受理－合同評審－合同執(zhí)行－報告管理。其中，合同評審階段包括合同評審、任務下達、外出檢測審批、任務調整等功能;合同執(zhí)行階段包括實驗室任務分配、檢驗結果錄入、異常流程、任務退費等功能;報告管理階段包括報告的初審、復審、簽發(fā)、報告打印、報告發(fā)放和報告更改等功能。

(2)核心功能模塊主要包括以下5個模塊:通知管理、樣品管理、費用管理、財務管理、績效管理。

BPM(Business Process Management，業(yè)務流程管理)，是一種以持續(xù)提高企業(yè)或者組織的業(yè)務績效為目的的系統(tǒng)化方法，它以構造規(guī)范化的端到端的業(yè)務流程為中心，是一套全面整合企業(yè)或組織內各業(yè)務環(huán)節(jié)的管理模式。Oracle公司對BPM的定義為:“業(yè)務流程管理是一種結構化的方法，它使用方法、政策、度量、管理實務和軟件工具來經(jīng)營并持續(xù)優(yōu)化組織的活動和流程。BPM是一種管理實務，它可以提供一套以改善響應能力和運作績效為目的的業(yè)務流程，從而支持企業(yè)管理活動”。BPM的生命周期劃分為如下五個階段:

(1)業(yè)務流程分析。

(2)業(yè)務流程建模。設計人員利用建模工具將業(yè)務流程以圖形化的方式描述出來，并對流程模型通過具體用例進行模擬，以保證其正確性。

(3)業(yè)務流程部署。需要將其各個應用程序或者服務單元集成到一起，部署至流程引擎上。流程開始后，引擎會按照預定的業(yè)務規(guī)則和需要對各個單元進行調用。

(4)業(yè)務流程執(zhí)行。業(yè)務流程中通常包含自動完成和人工交互兩種類型的業(yè)務活動。流程部署完成后，業(yè)務人員即可輕松地對當前業(yè)務規(guī)則進行編輯和修改，而無需再有技術人員的參與，從而實現(xiàn)業(yè)務流程的動態(tài)化。

(5)業(yè)務流程監(jiān)控。流程在實際運行的過程中，可以實時地對運行中的業(yè)務流程進行監(jiān)控，并對業(yè)務流程運行過程中產(chǎn)生的報表進行實時分析，以實現(xiàn)對業(yè)務流程的后期管理和維護。

基于以上的業(yè)務功能分析和BPM中間件平臺的功能、技術特點設計了本項目的技術架構和功能設計。根據(jù)項目需求搭建了Oracle中間件的技術架構和開發(fā)環(huán)境，核心技術ADF和BPMN的開發(fā)標準，以及SOA的技術結構和WebLogic的服務管理模式。核心功能模塊使用ADF技術開發(fā)實現(xiàn)，核心業(yè)務流程使用工作流模式設計實現(xiàn)。因為項目前期已經(jīng)完成了行政辦公門戶平臺的搭建，采用單點登錄和統(tǒng)一身份認證管理實現(xiàn)的用戶組織架構和用戶管理以及角色管理和權限管理等基礎功能模塊，因此，LIMS系統(tǒng)直接使用以上登陸管理以及用戶管理模塊即可。

本項目搭建了基于Oracle中間平臺產(chǎn)品BPM搭建的MVC三層技術架構，技術結構如圖2所示。

圖2 技術結構設計方案

(1)基礎平臺層:數(shù)據(jù)庫采用Oracle RAC模式，提高數(shù)據(jù)運算響應速度和數(shù)據(jù)可靠性。Web服務采用WebLogic管理發(fā)布應用服務，采用分布式應用部署模式。應用服務采用雙機模式部署，數(shù)據(jù)存儲磁盤陣列鏡像備份，應用冗余部署結構避免了系統(tǒng)單點故障，提高了應用服務的有效性、高效性、可擴展性和安全性。

(2)業(yè)務數(shù)據(jù)模型層:采用SOA、OSB等組件統(tǒng)一管理業(yè)務應用以及核心流程，數(shù)據(jù)總線調度整個系統(tǒng)I/O進程，事件總線、業(yè)務適配器、業(yè)務流程管理器和規(guī)則引擎支撐整個業(yè)務流程的邏輯處理和流程驅動，整個企業(yè)集成架構中心。

(3)信息訪問層:Portal門戶訪問界面，是所有用戶體驗的窗口，我們做了企業(yè)級的客戶化IU定制，即統(tǒng)一了頁面布局和界面風格，也保留了部分頁面?zhèn)€性化設置功能。

在項目實施過程中，我們嚴格按照BPM的框架標準，進行需求分解、功能設計、抽象建模、業(yè)務部署，最后對業(yè)務流程進行監(jiān)控，建立系統(tǒng)問題跟蹤記錄，控制程序質量。按照BPM技術標準，統(tǒng)一設計規(guī)范和技術規(guī)范，不斷總結應用開發(fā)經(jīng)驗，減少代碼的規(guī)范性問題和流程邏輯錯誤，不斷的提高代碼質量和流程邏輯質量。歷時2年的項目周期，已于2014年5月正式上線運行。該研究項目的實施具有以下幾點優(yōu)勢:

(1)對業(yè)務流程和數(shù)據(jù)管理功能的結構分離并進行解耦設計;

(2)業(yè)務流程由BPMN流程組件實現(xiàn)，盡量減少二次開發(fā)代碼量;

(3)數(shù)據(jù)和文檔共享管理同步，安全統(tǒng)一高效;

(4)BPM平臺可擴展性和可維護性較好，節(jié)省費用;

(5)平臺技術更新較快且有良好的兼容性和可移植性。