一種基于模型化思維的醫(yī)療信息系統(tǒng)需求分析方法

任飛 谷風(fēng)康 張杰

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

（3.中南大學(xué)湘雅二院 湖南省長沙市 410011）

隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，越來越多的醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)都在提升自身信息化項(xiàng)目（以下簡稱“項(xiàng)目”）建設(shè)的能力和水平，以達(dá)到滿足社會(huì)需求，提升自身醫(yī)療診治對(duì)外服務(wù)能力的目標(biāo)[1]。但在醫(yī)院信息化項(xiàng)目實(shí)施過程中[2]，由于醫(yī)院是一個(gè)龐大的體系組織，其包含的不同部門里面業(yè)務(wù)錯(cuò)綜復(fù)雜。傳統(tǒng)方法的需求分析過程已無法有效的應(yīng)對(duì)其復(fù)雜的業(yè)務(wù)變化，從而導(dǎo)致研發(fā)人員無法高效、針對(duì)性的去實(shí)現(xiàn)軟件功能的開發(fā)，也對(duì)項(xiàng)目的成功實(shí)施帶來了不可控的風(fēng)險(xiǎn)[3]。目前，現(xiàn)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(shè)計(jì)法等作為需求分析工作結(jié)果交付物，但這些是無法充分的表達(dá)和展示出業(yè)務(wù)全貌，尤其是對(duì)于醫(yī)療類結(jié)構(gòu)繁雜、部門體系龐大、各項(xiàng)業(yè)務(wù)也相對(duì)比較復(fù)雜的組織體系。此外，傳統(tǒng)需求分析方法也不能全面的從結(jié)構(gòu)化的理念和系統(tǒng)性的思維中去構(gòu)建不同需求的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。從整個(gè)信息化建設(shè)過程中可以看出，需求分析直接影響著項(xiàng)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(duì)需求進(jìn)行基本的分解與吸收，這樣做不僅方便業(yè)務(wù)人員對(duì)自身需求的把控和精準(zhǔn)定位，還能夠有效呈現(xiàn)出一個(gè)全面、詳細(xì)、次序分明的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)機(jī)制管理過程，進(jìn)而還可以做到從粗到細(xì)的業(yè)務(wù)表單結(jié)構(gòu)化梳理，能夠讓不同項(xiàng)目干系人通過不同視角透過不同視點(diǎn)進(jìn)行剖析[4]。因此，從醫(yī)院信息化建設(shè)發(fā)展角度和信息化項(xiàng)目實(shí)施來看，如何建立一套滿足醫(yī)院自身信息化建設(shè)需求，并能夠更好實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目在實(shí)施過程中各業(yè)務(wù)分析環(huán)節(jié)通過的模型化進(jìn)行整合與管理，同時(shí)還能保障項(xiàng)目實(shí)施過程中不斷有穩(wěn)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(fēng)險(xiǎn)的情況發(fā)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(yī)療信息系統(tǒng)需求分析方法。

1 傳統(tǒng)需求分析方法

1.1 傳統(tǒng)需求分析方法[5][6]

1.1.1 需求規(guī)格說明書

主要以Word 文檔編寫方法進(jìn)行呈現(xiàn)，涉及到業(yè)務(wù)的基本訴求以及未來所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的概念型功能等，內(nèi)容范圍比較廣，涉及內(nèi)容也比較繁雜。將其作為開發(fā)人員在實(shí)施項(xiàng)目過程時(shí)的參考文檔作用不大。首先，開發(fā)人員必須通讀整個(gè)文檔，然后分解不同的業(yè)務(wù)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(shí)耗力，而且還不能有效地作為唯一的參考文檔進(jìn)行執(zhí)行，同時(shí)該文檔也無法滿足需求的精度，不但增加了項(xiàng)目實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)，而且提高了項(xiàng)目難度；需求文檔的交付是一個(gè)龐大的業(yè)務(wù)與技術(shù)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(yàn)收工作，而不是把用戶的基本需求搞清楚作為首要目標(biāo)，來進(jìn)行更為細(xì)致的需求分析工作。文檔本身的實(shí)用性極差，而且在后續(xù)解讀文檔過程中，更不能給閱讀該需求文檔的項(xiàng)目干系人帶來直觀、清楚地需求澄清與傳達(dá)。

1.1.2 原型法

以直觀的用戶操作界面設(shè)計(jì)方法進(jìn)行展現(xiàn)。雖然能夠很直觀的演示出來軟件各項(xiàng)功能的界面、模塊組成、流轉(zhuǎn)過程等，但是并不能體現(xiàn)出具體的業(yè)務(wù)字段在邏輯控制中的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。例如字段的類型、長度、業(yè)務(wù)執(zhí)行過程判斷邏輯是什么等相關(guān)聯(lián)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(tǒng)的雛形，只注重外在的表現(xiàn)，并沒有實(shí)實(shí)在在的內(nèi)涵體現(xiàn)。往往需求的關(guān)鍵因素就取決于內(nèi)涵的深淺和要素，這樣做的后果最后將導(dǎo)致項(xiàng)目走向失敗，使得浪費(fèi)大量的人力物力去做這些工作收效甚微。對(duì)于開發(fā)人員而言，有些不明顯的需求無法直接從原型設(shè)計(jì)的界面進(jìn)行獲取，只能通過溝通交流的方法，才能進(jìn)一步對(duì)所開發(fā)功能的知悉和理解，不僅增加了溝通成本，也加大了項(xiàng)目實(shí)施過程帶來的滯后風(fēng)險(xiǎn)等。

1.1.3 調(diào)研問卷

面向不同業(yè)務(wù)部門中一些重要成員出具的一張具有針對(duì)性的問題調(diào)查表，通過對(duì)調(diào)查表的填寫來達(dá)到對(duì)業(yè)務(wù)的概要性了解。若采用該方法進(jìn)行需求分析工作，則會(huì)要求該名問卷設(shè)計(jì)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(zhǔn)識(shí)別用戶核心和潛在需求的作用。對(duì)于問卷設(shè)計(jì)人員的這種高標(biāo)準(zhǔn)要求，使得問卷調(diào)研的效果在實(shí)際應(yīng)用中的效果不夠理想，因此，調(diào)研問卷是不能全面且有效地對(duì)用戶需求進(jìn)行識(shí)別的，進(jìn)而導(dǎo)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(diào)研問卷過程也比較浪費(fèi)時(shí)間和精力，需要考慮不同維度的問題，業(yè)務(wù)涉及范圍，以及涵蓋不同部門和業(yè)務(wù)流程之間的關(guān)系等。

1.1.4 面對(duì)面訪談

通過與業(yè)務(wù)部門的潛在用戶以面對(duì)面交流的方法確定未來系統(tǒng)建設(shè)趨勢和目標(biāo)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(yè)務(wù)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(zhǔn)備的程度不同，也影響著未來交談后所產(chǎn)出的交付物的質(zhì)量的高低。所以，在訪談過程中，嚴(yán)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(yù)估解決的問題以及后期對(duì)功能的影響等，從而實(shí)現(xiàn)收集需求的目的。但這樣會(huì)導(dǎo)致溝通時(shí)間過長，識(shí)別需求的精度過低，進(jìn)一步影響了項(xiàng)目正常開展并實(shí)施的時(shí)機(jī)，給項(xiàng)目的實(shí)施增加了風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 基于新技術(shù)應(yīng)用下的需求分析方法

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，軟件需求分析的工作也逐漸發(fā)生了變化，已經(jīng)從單一的文檔交付、溝通交流演變?yōu)橐劳鞋F(xiàn)有成熟的技術(shù)輔助完成需求分析的工作。例如：依托大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能機(jī)器人技術(shù)以對(duì)話方法進(jìn)行需求分析與收集工作。

1.2.1 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求分析方法

該技術(shù)主要借助其強(qiáng)有力的分析與數(shù)據(jù)處理的能力，并根據(jù)用戶在已有軟件系統(tǒng)功能中對(duì)其按鈕操作頻率的記錄和分析，從而達(dá)到收集用戶需求的目的。這種方法代價(jià)過高，并且對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的要求也比較高，準(zhǔn)備工作繁雜，不適合從零開始建設(shè)的信息化項(xiàng)目，也不適合跨部門、多種類業(yè)務(wù)的需求分析場景[7]。

1.2.2 基于人工智能機(jī)器人技術(shù)的需求分析方法

該技術(shù)是一種借助人工智能技術(shù)并以機(jī)器人與用戶對(duì)話的方法來收集需求的方法。該種方法在實(shí)現(xiàn)過程中，其對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)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(jìn)行交流，這樣會(huì)使得最終收集到的需求不具備分析價(jià)值，面對(duì)各種不同的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，如果都用人工智能機(jī)器人交流的方法來實(shí)現(xiàn)的話，那么對(duì)于人工智能機(jī)器人而言，不僅要擅長行業(yè)內(nèi)不同領(lǐng)域的業(yè)務(wù)知識(shí)，而且還要及時(shí)優(yōu)化自身梳理與分析需求的算法。當(dāng)前來看，該方法僅適合單一領(lǐng)域業(yè)務(wù)的需求分析工作，并不具備多領(lǐng)域需求分析工作的優(yōu)勢，以及多領(lǐng)域持續(xù)優(yōu)化和分析的能力，并不具備綜合業(yè)務(wù)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(shí)的需求，增加項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

2 基于結(jié)構(gòu)化模型的需求分析方法

2.1 模型對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)

如圖1所示，業(yè)務(wù)模型的構(gòu)建是為了涵蓋一個(gè)全面的業(yè)務(wù)需求收集范圍和邊界，能夠快速引導(dǎo)需求分析人員針對(duì)用戶識(shí)別出需要收集和分析的對(duì)象，并能夠全面的說明問題，主要結(jié)構(gòu)為：以Excel 的方法進(jìn)行展現(xiàn)，每個(gè)Excel 的sheet 頁展示的維度不同。業(yè)務(wù)術(shù)語為單獨(dú)的sheet 頁；業(yè)務(wù)分類作為第二個(gè)sheet 頁，里面通過二維表的方法將業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)活動(dòng)、活動(dòng)角色進(jìn)行展現(xiàn)；業(yè)務(wù)流程作為第三個(gè)sheet 頁，主要體現(xiàn)基于第二個(gè)sheet 中業(yè)務(wù)活動(dòng)的基本流轉(zhuǎn)和審批流程的執(zhí)行；第四個(gè)sheet 頁，主要體現(xiàn)基于業(yè)務(wù)活動(dòng)流轉(zhuǎn)和審批流的數(shù)據(jù)信息，并收集關(guān)鍵的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分類、展現(xiàn)、業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)等信息。

圖1：業(yè)務(wù)架構(gòu)

2.2 模型實(shí)現(xiàn)的具體方發(fā)法

2.2.1 業(yè)務(wù)模型流轉(zhuǎn)執(zhí)行流程

業(yè)務(wù)模型流轉(zhuǎn)執(zhí)行流程如圖2所示。

圖2：業(yè)務(wù)模型流轉(zhuǎn)執(zhí)行流程

按照Excel 方法進(jìn)行分別呈現(xiàn)：

步驟一：在第一個(gè)sheet 頁中的業(yè)務(wù)術(shù)語表單里羅列出全部的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息，定義清楚業(yè)務(wù)術(shù)語的概念和內(nèi)容；

步驟二：在第二個(gè)sheet 頁中的業(yè)務(wù)全貌展現(xiàn)表單里通過二維結(jié)構(gòu)的方法展示業(yè)務(wù)的分類，將需求的全部業(yè)務(wù)類型進(jìn)行窮舉并列出；

步驟三：按照對(duì)應(yīng)列舉的業(yè)務(wù)分類名稱，窮舉對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)類型下全部的角色名稱，在對(duì)應(yīng)的角色下描述該業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中所對(duì)應(yīng)角色的活動(dòng)內(nèi)容，并按照先后順序分別列出；

步驟四：按照業(yè)務(wù)類型對(duì)應(yīng)出業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，

分別以超鏈接的方法將其對(duì)應(yīng)的顯示在業(yè)務(wù)類型最后一欄中，有明確的層次對(duì)應(yīng)關(guān)系；

步驟五：在第三個(gè)sheet 頁中分別繪制橫向和縱向的流程圖，橫向是按照業(yè)務(wù)活動(dòng)二維表中的角色活動(dòng)執(zhí)行順序依次畫出即可，縱向的審批流程按照基于活動(dòng)本省的觸發(fā)條件進(jìn)行繪制；不同的業(yè)務(wù)別超鏈接不同的sheet，一直到sheet……n

步驟六：在四個(gè)sheet 頁中分別列舉數(shù)據(jù)收集的規(guī)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(yè)務(wù)超連接至不同的sheet，一直到sheet……m

2.2.2 業(yè)務(wù)術(shù)語

業(yè)務(wù)流程第一個(gè)sheet 頁（如表1）展現(xiàn)的方法為：業(yè)務(wù)術(shù)語解釋說明，識(shí)別用戶涉及業(yè)務(wù)的所有業(yè)務(wù)術(shù)語，并對(duì)業(yè)務(wù)術(shù)語進(jìn)行定義說明，業(yè)務(wù)名詞的定義一方面是建立在用戶本身業(yè)務(wù)的出發(fā)點(diǎn)，另一方面就是從域外第三者的角度考慮潛在業(yè)務(wù)術(shù)語的定義解釋，通過表格的方法進(jìn)行匯總，一個(gè)名詞，一個(gè)解釋，可以面面俱到，后續(xù)不同的術(shù)語都可以補(bǔ)充進(jìn)來。

表1

2.2.3 業(yè)務(wù)分類

2.2.3.1 業(yè)務(wù)類型

第二個(gè)sheet 頁（如表2）里面包含二維結(jié)構(gòu)表的形式，主要根據(jù)用戶確定的業(yè)務(wù)進(jìn)行分類，將分類的業(yè)務(wù)按照統(tǒng)一的格式進(jìn)行分類并在縱向第一列展示，針對(duì)該業(yè)務(wù)類型進(jìn)行初步簡要的描述，根據(jù)其他維度準(zhǔn)備按照橫向展開的方法進(jìn)行羅列。

表2

2.2.3.2 活動(dòng)角色

主要指用戶所涉及的所有角色，并將該活動(dòng)角色與業(yè)務(wù)類型進(jìn)行二維對(duì)稱，準(zhǔn)備按照不同的業(yè)務(wù)類型進(jìn)行角色具體活動(dòng)的描述工作。

2.2.3.3 業(yè)務(wù)活動(dòng)

將不同業(yè)務(wù)類型所對(duì)應(yīng)的活動(dòng)角色人員的工作事項(xiàng)依次簡要描述，并按照活動(dòng)的先后順序?qū)ζ渚幪?hào)。

2.2.4 業(yè)務(wù)流程

2.2.4.1 活動(dòng)流程

將對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)類型表的末尾，并以超鏈接的方法建立對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)流程sheet 頁。即該業(yè)務(wù)流程實(shí)際為該業(yè)務(wù)類型下角色活動(dòng)按順序編號(hào)所執(zhí)行的活動(dòng)過程，我們按照標(biāo)準(zhǔn)的流程將其串聯(lián)起來，同時(shí)在流程的啟動(dòng)與流轉(zhuǎn)過程分別增加條件的判斷規(guī)則和流程流轉(zhuǎn)的具體方法。

2.2.4.2 審批流程

活動(dòng)流程羅列完成后，分別根據(jù)不同活動(dòng)進(jìn)行審批流程的梳理。按照活動(dòng)發(fā)展的先后次序和發(fā)生規(guī)則，分別在不同的業(yè)務(wù)活動(dòng)下掛載不同的審批流程。同時(shí)審批流程中也需要明確對(duì)應(yīng)的判斷執(zhí)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(hào)標(biāo)識(shí)內(nèi)以特殊的字母或符號(hào)代表流程流轉(zhuǎn)的條件和規(guī)則，在流程圖的右下角分別表述不同字母意義和規(guī)則，如圖3所示。這樣可以有效的將流程與規(guī)則進(jìn)行分離，清晰的可以看到活動(dòng)的執(zhí)行過程，以及審批的流轉(zhuǎn)規(guī)則等。

圖3

2.3 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過另外一個(gè)超鏈接的sheet 頁（如表3）進(jìn)行展現(xiàn)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)里面主要展示對(duì)應(yīng)該業(yè)務(wù)類型的所有數(shù)據(jù)字段，數(shù)據(jù)字段里面包括：字段名稱、字段類型、字段說明、是否必填項(xiàng)、邏輯受控等相關(guān)信息。

表3

3 結(jié)果

采用該模型進(jìn)行需求分析并通過多次項(xiàng)目實(shí)施驗(yàn)證可以得出：

（1）精準(zhǔn)的收集了用戶的基本需求；

（2）間接性的輔助用戶系統(tǒng)性梳理完整的業(yè)務(wù)鏈；

（3）提高了開發(fā)人員對(duì)本質(zhì)需求的理解；

（4）降低了項(xiàng)目整體溝通成本，促進(jìn)系統(tǒng)順利推進(jìn)；

（5）增加了項(xiàng)目最終交付的質(zhì)量及客戶的高度認(rèn)可；

（6）促進(jìn)了項(xiàng)目實(shí)施過程中不同角色對(duì)需求的識(shí)別和解讀；

（7）進(jìn)一步提升了業(yè)務(wù)梳理的能力，提供了更加清晰的需求概覽。

4 總結(jié)

在面對(duì)醫(yī)院各種繁雜的業(yè)務(wù)時(shí)，該方法提供了一種規(guī)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(yī)院信息化項(xiàng)目建設(shè)中新型的需求收集方法，有效地構(gòu)建了一種可以快速識(shí)別需求的結(jié)構(gòu)化模型[8]。這種結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)模型進(jìn)行輸出的產(chǎn)物。

5 展望

隨著各種軟件新技術(shù)趨于成熟，醫(yī)院信息化建設(shè)中需求分析的工作將不在是客觀人為的去掌控與執(zhí)行，而是借助一些成熟的新技術(shù)進(jìn)行需求的收集和分析工作。面對(duì)醫(yī)院未來不同業(yè)務(wù)的挑戰(zhàn)，我們應(yīng)基于人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、成熟模型化算法學(xué)習(xí)技術(shù)而建立一套更加集成化、多元化、智能化、人性化以及滿足復(fù)雜多變的需求梳理方法。