公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對軟件開發(fā)研究

李騰飛, 梁冰， 梅超， 王燕勃

(邢臺(tái)市第三醫(yī)院， 河北， 邢臺(tái) 841000)

0 引言

在物資精細(xì)化核對過程中，傳統(tǒng)公立醫(yī)院內(nèi)庫房的管理模式為手工方式，難以避免漏記、錯(cuò)記等問題[1]，并且很難清晰掌握各種物資的使用狀況。若通過庫房管理人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)去計(jì)劃物品的采購方案，會(huì)造成采購物品與庫房供需不匹配問題。隨著國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)的技術(shù)逐漸趨于信息化[2]，要實(shí)現(xiàn)采購和管理流程的精簡化，需要規(guī)范庫房物資信息的核對程序，準(zhǔn)時(shí)高效地完成庫房核對工作，降低人為失誤概率，采購效率將大幅提升。近年來，醫(yī)院更注重為人民群眾解決看病難、看病貴的問題，因此對于成本的把控壓力很大。醫(yī)院要求必須做好減少過度消耗、節(jié)約開支的工作[3]，因此醫(yī)院物資信息的核對工作迫在眉睫，各大醫(yī)院均已逐步引進(jìn)物資信息核對系統(tǒng)。

康靜等[4]設(shè)計(jì)了一種基于Android的空投物資搜索系統(tǒng)，硬件由終端處理器、GPS和北斗通信模塊組成。軟件設(shè)計(jì)了各功能模塊。該系統(tǒng)可以在不開箱的前提下快速核對箱內(nèi)物資信息，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在信息核對誤差偏大的問題。李欣[5]以數(shù)字水印技術(shù)為理論基礎(chǔ)研究了新的電子檔案管理核對軟件，旨在保證醫(yī)療系統(tǒng)中的信息不被非法拷貝和篡改，提升龐大的電子檔案的安全性，但是該軟件存在應(yīng)用效果不高的問題。

為了改善以上傳統(tǒng)軟件弊端，本文開發(fā)了一款公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對的新軟件。

1 庫房物資精細(xì)化信息核對軟件開發(fā)設(shè)計(jì)

1.1 預(yù)處理公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息

為了提高公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息在核對過程中的準(zhǔn)確性和效率，需要先預(yù)處理庫房物資精細(xì)化信息。具體步驟如下。

假設(shè)核對參量t存在于等價(jià)關(guān)系族T中，并且能夠在等價(jià)關(guān)系族T中被約簡，核對參量需要滿足如下關(guān)系：

ind(T)=ind(T-|t|)

(1)

其中，ind(T)表示庫房物資精細(xì)化信息的聚類結(jié)果，ind(T-|t|)表示不包含核對參量t的聚類結(jié)果，若p=t-{T}是獨(dú)立存在的，可以認(rèn)為p為等價(jià)關(guān)系族T的一個(gè)約簡。

假設(shè)信息o和信息p在公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息數(shù)據(jù)集中屬于等價(jià)關(guān)系，標(biāo)記o的p正域?yàn)閜osp(o)，表示為

(2)

將式(2)作為可以依據(jù)的條件屬性，將公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息劃分到?jīng)Q策屬性集中[6]。

根據(jù)式(2)中的正域關(guān)系，計(jì)算庫房物資精細(xì)化信息第i個(gè)條件屬性重要值T(D)，計(jì)算式為

(3)

其中，posC(D)表示第C個(gè)類別庫房物資精細(xì)化信息的屬性重要性，posC-1(D)表示第C-1個(gè)類別庫房物資精細(xì)化信息的屬性重要性。

庫房物資精細(xì)化信息的屬性重要性越大，說明其權(quán)重值越大[7]，將信息權(quán)重計(jì)算式結(jié)合庫房物資精細(xì)化信息的權(quán)重計(jì)算中，即：

(4)

其中，Oi表示庫房物資精細(xì)化信息的權(quán)重值，tC(D)表示第C個(gè)類別庫房物資精細(xì)化信息的屬性權(quán)重，tC-i(D)表示第C-1個(gè)類別庫房物資精細(xì)化信息的屬性權(quán)重。

在式(4)的基礎(chǔ)上計(jì)算庫房物資精細(xì)化信息的聚類距離，公式為

(5)

通過計(jì)算庫房物資精細(xì)化信息的屬性約簡和權(quán)重值，可以解決公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)冗余問題[8]，避免出現(xiàn)信息權(quán)重層次劃分不明確的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)庫房物資精細(xì)化信息的層次聚類。

在信息核對系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)等價(jià)關(guān)系族，選取一個(gè)核對參量，判斷核對參量是否可以被等價(jià)關(guān)系族約簡。根據(jù)庫房物資精細(xì)化信息約簡的實(shí)際應(yīng)用，劃分信息屬性權(quán)重。通過計(jì)算庫房物資精細(xì)化信息的聚類距離，采用層次聚類的方式預(yù)處理公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息。

1.2 公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測步驟

將處理后的公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息樣本輸入信息核對軟件，利用信息核對軟件隨機(jī)抽取物資精細(xì)化信息的安全樣本，計(jì)算公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的誤差系數(shù)，根據(jù)誤差系數(shù)推算出內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的損耗量[9]。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算出內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的目標(biāo)損耗量與實(shí)際損耗量，計(jì)算得出內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的誤差值偏置和損耗量偏導(dǎo)數(shù)，再對內(nèi)庫房物資信息進(jìn)行精細(xì)化更新[10]，通過以上步驟得到公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測結(jié)果的期望誤差值。

設(shè)n′、Ψ、q分別為公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的目標(biāo)損耗量、隱藏?fù)p耗量與期望損耗量，根據(jù)計(jì)算可知，內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的樣本個(gè)數(shù)為τ，則公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測模型的誤差系數(shù)表達(dá)式為

(6)

其中，yo=(yo1,…,yoq)表示目標(biāo)物資精細(xì)化損耗量的安全信息特征，do=(do1,…,doq)表示期望物資精細(xì)化損耗量信息檢測特征向量。

公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測的過程如下。

Step 1 從公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息中隨機(jī)選取信息值與檢測樣本標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比[11]，得到檢測樣本的誤差值e和誤差次數(shù)M。

Step 2 對公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息樣本τ進(jìn)行隨機(jī)取樣，得到期望損耗量，表達(dá)式如下：

c(τ)=(c1(τ),c2(τ),…,cn(τ))

(7)

do(τ)=(do1(τ),do2(τ),…,don(τ))

(8)

Step 3 根據(jù)以下公式計(jì)算出公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的目標(biāo)損耗量與實(shí)際損耗量：

hoh(τ)=f(hih(τ)),h=1,2,…,Ψ

(9)

yoh(τ)=f(yih(τ)),o=1,2,…,q

(10)

其中，f(·)表示誤差傳遞函數(shù)。

Step 4 根據(jù)計(jì)算機(jī)核對軟件計(jì)算得出公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的檢測模型誤差系數(shù)偏置δo(τ)，計(jì)算式如下：

(11)

其中，ωho代表公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息損耗量的權(quán)重，bo代表公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的各精細(xì)化信息閾值。

Step 5 根據(jù)上述計(jì)算可推算出誤差系數(shù)[12]對公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的誤差量偏導(dǎo)數(shù)δb(τ)。

Step 6 利用式(12)對公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資信息進(jìn)行精細(xì)化信息損耗量的權(quán)重ωho更新：

(12)

Step 7 根據(jù)公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息各隱含損耗量的偏置進(jìn)行更新，得出全局誤差，表達(dá)式如下：

(13)

Step 8 通過以上步驟，得到公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測結(jié)果的期望誤差值，若滿足公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的最大迭代次數(shù)M時(shí)，得到公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測結(jié)果[13]。如不能滿足迭代次數(shù)M時(shí)，則返回Step 3，對公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息進(jìn)行重新檢測。

利用庫房物資精細(xì)化信息檢測模型的誤差系數(shù)，隨機(jī)抽取庫房物資精細(xì)化信息樣本，通過計(jì)算誤差系數(shù)偏置，更新公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息損耗量的權(quán)重，構(gòu)建公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測模型。

1.3 設(shè)計(jì)公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對程序

為了更加準(zhǔn)確地估計(jì)出公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對參數(shù)值，利用置信度預(yù)測公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的取值范圍，作為預(yù)測區(qū)間。利用庫房物資精細(xì)化信息全局時(shí)間T′，得到時(shí)間t′的預(yù)測區(qū)間。

(14)

其中，a′表示時(shí)間漂移率，b′表示庫房物資精細(xì)化信息核對過程中由于偶然因素導(dǎo)致的時(shí)間偏移，ε表示核對系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)接收全局時(shí)間傳遞到傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的誤差，N(0,σ2)表示正態(tài)分布。

(15)

當(dāng)庫房物資精細(xì)化信息核對系統(tǒng)獲取到本地全局時(shí)間(t′,T′)之后，利用線性回歸方程[14]和T′，可以通過計(jì)算得到t′的預(yù)測區(qū)間，這樣就可以說明庫房物資精細(xì)化信息屬于正常信息；假設(shè)t′不在預(yù)測區(qū)間內(nèi)，那么認(rèn)為庫房物資精細(xì)化信息屬于異常信息，需要將其過濾之后[15]，才能對庫房物資精細(xì)化信息進(jìn)行核對，過濾處理的公式為

(16)

其中，Z(t′)表示庫房物資精細(xì)化信息經(jīng)過核對之后得到的正常信息集合，G(x)表示過濾器。

綜上所述，通過預(yù)處理公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息，構(gòu)建了公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測模型，結(jié)合公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的核對。

2 實(shí)驗(yàn)對比分析

為了驗(yàn)證本文提出的公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對軟件在運(yùn)行效率及核對準(zhǔn)確性方面的性能，引入文獻(xiàn)[4]的信息核對軟件和文獻(xiàn)[5]的信息核對軟件與其作比較，結(jié)果如下。

三個(gè)信息核對軟件的運(yùn)行效率測試結(jié)果如圖1所示。

(a) 本文所開發(fā)軟件

圖1(a)表示本文所開發(fā)軟件的運(yùn)行效率測試結(jié)果，圖1(b)表示文獻(xiàn)[5]所開發(fā)軟件的運(yùn)行效率測試結(jié)果，圖1(c)表示文獻(xiàn)[4]所開發(fā)軟件的運(yùn)行效率測試結(jié)果。

從圖1可以看出，采用公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對軟件運(yùn)行耗時(shí)來衡量軟件的運(yùn)行效率，在不同的干擾項(xiàng)和迭代次數(shù)下，文獻(xiàn)[4]的信息核對軟件和文獻(xiàn)[5]的信息核對軟件在運(yùn)行效率方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于本文提出的公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對軟件，原因是本文設(shè)計(jì)的信息核對軟件在核對信息之前，對公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息進(jìn)行了預(yù)處理，提高了公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息在核對過程中的準(zhǔn)確性和效率。

三個(gè)信息核對軟件的準(zhǔn)確性測試結(jié)果如圖2所示。

圖2 信息核對準(zhǔn)確性對比結(jié)果

從圖2可以看出，在信息核對準(zhǔn)確性方面，提出的公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對軟件在核對庫房物資精細(xì)化信息時(shí)的準(zhǔn)確率達(dá)到了80%以上，而文獻(xiàn)[4]的信息核對軟件和文獻(xiàn)[5]的信息核對軟件的準(zhǔn)確率在60%～70%之間，原因是提出的信息核對軟件通過信息核對程序設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確地估計(jì)出公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對參數(shù)值，提高了信息核對準(zhǔn)確性。

3 總結(jié)

本文研究公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對軟件的開發(fā)與研究，通過預(yù)處理公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息，構(gòu)建公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息檢測模型，結(jié)合公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息核對程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了公立醫(yī)院內(nèi)庫房物資精細(xì)化信息的核對。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該核對軟件能夠大大提高庫房物資精細(xì)化信息的核對能力。