公立医院BI数据可视化模块设计研究——以CM医院为例

邵晗征，陈朝晖，杜楚康

(1.福建医科大学孟超肝胆医院，福建 福州 350025；2.福州大学经济与管理学院，福建 福州 350116)

在医院管理中，信息化、互联网、云计算、大数据等正在发挥着越来越重要的作用，成为直接或间接给医院带来经济效益的催化剂。信息可视化技术是在通信技术、互联网和数据库技术较为成熟的基础上，以发展智能化工具为宗旨，利用图形和图像处理技术，将枯燥的数据以更为直观的形式展现出来的一种分析工具[1]。可视化技术在大数据时代下能够将复杂的数据进行整合，利用计算机语言对观测指标进行个性化的展现，通过人的视觉思维感知信息，从而实现对事物的认知过程，使管理和分析效率呈几何级数的提升。

我国国内学者对于会计信息系统的可视化研究并不多见，但国内公立医院在积极推动着大数据视角下医院信息化管理。赵婧[2]提出引入大数据理念，会计数据清洗、转换及加工等手段对会计信息系统的应用有很大的贡献。程梦瑶[3]认为，在信息量和数据量急剧增长的情况下，面向业务的元数据管理显得尤为重要。目前大多数医院管理者认为用信息化手段指导公立医院财务管理的模式有三种：①无边界融合式财务管理；②完全信息动态财务管理；③风险量化防控财务管理[4]。赵炜[5]同样认为，医院财务信息化数据挖掘工作是一项有序的、动态的、可持续发展的系统工程，必须建立科学的运行机制，保障各环节数据畅通，实现数据整合。

在可视化数据挖掘的研究方面，国内外当前的研究主要集中在对可视化技术的优化与改进、可视化与数据挖掘算法的结合、用可视化描绘数据挖掘结果模型等方面[6]。目前对海量实时数据的可视化分析、对异构数据源的数据挖掘等方面的研究依然存在挑战[7]。

总体而言，强化顶层设计以及公立医院精细化管理的必要性与紧迫性已经得到众多学者的共识，然而数据可视化技术应用于公立医院会计管理方面，不论是理论研究还是实践都还有所欠缺。为此，本文将通过文献研究、访谈调研等方法，以CM医院为研究对象，构建出一套较完整的可视化体系框架，并进行设计结果的展示，总结医院会计信息系统的可视化设计过程，对此提出一些思考与建议。

1 会计信息系统可视化的概念

1.1 医院会计信息系统的概念

医院会计信息系统是指将医院运行的经济数据、财务数据进行程序化的处理，从而能够系统、综合地反映和监督医院经营状况。医院可以通过既定式的程序化语言将经济运行信息进行深加工和再处理，最终转化成医院管理所需的指标和信息，为管理决策提供重要的参考依据[8]。

1.2 基于管理的信息可视化的概念

基于管理的信息可视化，是将承载在企业各个环节的数据，依据一定的逻辑，进行协同整合，将隐藏在企业内部的“情报”信息挖掘出来，以观测指标的图形化展示形式让企业的多维数据得到直观的表现，以更加直观的形式让管理人员了解数据背后的信息，跟踪、观测企业的发展状况，为进一步的分析、决策提供客观依据。

2 研究思路

可视化技术虽然被逐步引入到公立医院会计信息管理系统中，但截至2017年，并没有医院真正形成一套完整的可视化模块构建体系。基于现有文献和CM医院案例，本文提出如下公立医院BI数据可视化模块设计的基本逻辑：第一，对医院会计信息系统建设和信息可视化技术的文献进行研究，了解相关理论依据及模块建设，提出本文研究应关注的重点和应注意的问题；第二，对CM医院进行实地调研，基于访谈结果等相关资料，分析CM医院的会计信息化建设现状和存在问题，并结合国家卫计委下发的医院绩效指标评价体系，为基于会计信息系统的可视化模块设计提供参考依据；第三，根据CM医院的实际情况构建多主题的经济运行指标可视化体系框架，并进行设计结果的展示；第四，总结医院会计信息系统的可视化设计过程，探讨下一步的实施方向。逻辑框架如图1所示。

图1 逻辑框架

3 案例研究方法与数据来源

本文采用案例式的研究方法，主要基于以下几个原因：①旨在回答可视化技术在公立医院中的现状如何，解决可视化模块如何进行构建的问题，属于回答“如何”问题的范畴，并且为了呈现一个具体的可视化模块构建过程，所以适合运用案例研究方法；②通过研究可视化技术在公立医院中的现状，尝试进行可视化模块的构建，而这是现有文献中尚未系统研究的内容，所以应采用探索性的案例研究方法。

本文以CM医院为案例研究对象主要基于以下3个原因：第一，CM医院是省内一所信息化进程发展迅速的大型三甲医院，近几年信息化建设步伐一直在加大，该方面的研究具有行业代表性和典型性。第二，CM医院从1947年成立至今，医院信息化能力飞速进步，保存了大量较完整的历史数据。第三，CM医院目前刚刚立项开始会计信息系统可视化模块的构建研究，以CM医院为研究对象有助于实时评估实际效果。

本案例数据主要来源于以下3个方面：①笔者于2017年6月、9月两次实地调研CM医院，并对医院财务负责人、信息科负责人、信息中心数据工程师等8人进行深度访谈，时间共6h，并做了访谈录音与笔记；②撰写案例期间，通过邮件、电话等形式多次深入访谈，以确保数据、图片的真实性；③通过互联网、公开发表的论文等二手资料收集本案例相关信息。

4 案例研究——CM医院会计信息系统可视化模块设计

4.1 CM医院基本情况

CM医院是一所集医疗、教学、科研和新技术研发于一体的大专科小综合三级甲等专科医院，是F省内具备综合救治疑难危重肝病和肝癌能力的医疗单位，是国家临床重点专科建设单位。CM医院从1947年成立至今，对医院信息化能力的探索就始终没有停下脚步。1998—2002年，医院引入了一套小型信息系统，虽然只能存储病人的姓名、年龄、性别这样简单的信息，但是这也是CM医院信息化的一个里程碑式的跃进。经过这几年的摸索，医院不再满足于这样简陋的系统功能，自2003年开始医院加快信息化建设，逐步引入HIS(医院信息管理系统)、EMR(病案系统)、LIS(检验科信息系统)、PACS(影像归档和通信系统)、OA(办公自动化系统)、HRP(医院资源规划，包含财务管理、成本核算、预算管理、固定资产管理、物资管理、人力资源管理、绩效管理)、CM云医院、CM云医生、分级诊疗平台、肝病大数据平台、手术麻醉系统、重症监护系统、随访系统、院感系统、生物样本库等系统，不仅满足了医院现代化管理的需求特点，也能够与系统开发人员建立舒畅的沟通机制，不断完善系统功能。虽然CM医院信息化建设正在逐步加快脚步，但是仍然存在很多数据使用与管理方面的问题。例如，CM医院的信息化水平发展已经开始对数据的质量和展示方式有了新的需求，并且已经积累了大量宝贵的数据，这些数据对医院业务的支持已经相对成熟，但是要做分析和统计工作却还有一定的难度。

4.2 CM医院访谈情况

为了分析CM医院的会计信息化建设现状和存在问题，更好地满足管理者的需求，为可视化模块设计提供指导方向，笔者对CM医院进行实地调研，与该研究相关的不同类别的对象进行深度访谈，见表1。

表1 访谈对象分类

在访谈中发现，CM医院当前的会计信息系统在信息传递效率、数据挖掘能力上存在很多的不足。例如，受访者表示“我们当前的情况是数据很多，但无法进行有效的展示。比如我们各科室上报的数据资料大多是表格形式的，很难直观地表现数据的维度和形态，要去挖掘数据的真正价值很费劲。如何有效利用信息化或者数字化的手段达到我们的管理和监督的目的，是当前要解决的主要问题。”(受访者：A1、B1)

同时，CM医院财务组人员和信息组人员对信息系统构建中采用可视化模块的展现形式达成共识。“可视化模块可以让信息呈现形式更加直观，最大程度的利用医疗资源进行数据的分析。同样的数据如果只是告诉使用者一个数字，那不能够变成信息，但是如果是图表形式展现出来，就能够给决策者一个直观的感觉。”(受访者：A2、B2)

对于可视化模块如何进行划分的问题，受访者也提出了自己的想法。“我设想的模块，一个是工作量，一个是收入支出，一个是预算和成本，一个是财务风险预警，一个是可持续化发展。每个模块具备的功能，就是要进行可视化的图表展示，让我知道目前的数据处于什么位置，然后才能发现问题。”(受访者：A1)

CM医院财务人员也提到了对可视化模块设计中呈现的重点指标信息的期待，“管理者最关心的数据就是医院的运营情况。我们希望看到的也是这些方面的数据，比如能够体现我们医院社会效益、医疗服务、综合管理、可持续发展等方面的指标。”(受访者：A1、A2)

4.3 CM医院会计信息系统BI数据可视化模块设计

根据访谈情况，结合文献研究和CM医院的实际情况，本文认为一套优秀的可视化模块设计应能从不同角度、不同层面、不同时间对数据进行可视化展示，同时使用不同数据分析方法对数据进行解读。因此本研究将以此作为可视化模块设计目标进行系统构建。

4.3.1 展示角度多样性

本研究将构建“资源展示、业务量分析、收支分析、效率分析、财务风险分析、院长驾驶舱”六大主题的经济运行指标可视化体系框架，并根据主题的要求设计各自的展示指标，见图2。

图2 六大展示模块

(1)资源展示模块

展示医院人财物资源配置情况，可以对医院现有的规模、水平有一个全面认识，具体包括床位资源、设备资源、业务用房资源、人力资源及患者资源5个方面。

(2)工作量分析模块

展示医院各项核心业务的开展情况，包括门诊急诊人次数、入院人次数、出院人次数、医师人均每日负担诊疗人次、实际占用床日数、重症患者床日数、各专业和亚专业病种人次数、处方数、新技术和特色技术开展人次数、不同级别手术例数等各种体现医院各部门运行情况的工作量数据。

(3)收支分析模块

收入分析方面，进行总量分析、结构分析。支出分析方面，对部门成本、项目成本进行展示，展示内容包括直接成本、间接成本。

(4)效率分析模块

效率分析主要从病床使用率、平均住院日、次均费用、百元固定资产业务收入、医师人均工作量、每职工业务收入等效率进行展示。

(5)财务风险分析模块

公立医院财务风险指标主要从现金比率、资产负债率、应收账款周转率等方面对医院的负债水平及风险进行判断。

(6)院长驾驶舱模块

“院长驾驶舱”是根据政府对公立医院院长绩效考核的内容来展示医院的运行情况，主要从社会效益、医疗服务、综合管理和可持续发展四个维度展示医院的运行情况。

4.3.2 展示层次多样

本研究将对研究对象构建不同层次的可视化信息，医院可根据研究需求选择不同的研究对象，通过下钻数据深度，从院级到部门级，再到医师级，甚至调阅具体临床路径表单，层层剖析；院长可通过层层上卷数据，从院级宏观把控医院总体运营情况。例如，拟研究患者住院天数，BI平台将构建出全院住院天数情况的可视化信息，有助于决策者从宏观层面进行全院患者住院天数分析。同时，部门管理者也可以通过BI系统查阅该部门患者住院天数情况，在部门层面进行患者住院天数的分析。还可以通过系统调取某治疗组甚至临床路径表单的可视化信息，方便管理者进行决策管理。

层次可视化不仅能改善用户对层次结构数据及数据项之间关系的理解，同时能够辅助信息的操纵。通过对抽象层次信息进行合理美观的可视化描述，用户能快速准确地发现数据集中隐含的特征信息，并针对不同需求进行可视化分析，对数据进行不同深度的钻取，帮助决策者做出有效决策。

4.3.3 展示时间跨度多样性

本研究将对研究对象构建不同时间跨度的可视化信息，医院可根据研究需求选择不同的时间点或周期作为研究对象，通过可视化呈现形式，实现对医院资源的周期性规律及医院发展情况进行管理。例如，在对医院门急诊人次数据进行分析时，将利用该系统时间跨度自由的特点，研究相同时间段内哪些病区的就诊人次数最多、各病区全天就诊高峰时间段、不同学科就诊人次、病人身份类型、以及上年同期数据对比情况，为医院合理安排门诊和急诊资源，尤其是医师、护士的排班情况提供参考依据，保证医院工作的协作效率。

4.3.4 展示形式多样性

本研究将对研究对象进行多种方式的数据分析，最终以可视化形式呈现。医院将结合数据的不同特点，分别运用趋势分析、对比分析、因素分析、回归分析等分析手段，最大化挖掘数据中有用的决策信息。数据挖掘是植根于大数据时代信息化进程中的一个步骤和过程，它能将海量数据进行系统的梳理，通过算法工程挖掘隐藏在信息当中的关联关系[10]。例如，在研究医院的可持续发展情况模块下，可视化信息将主要采用对比分析，整合相关指标与同期数据、行业标准数据进行对比，同时运用趋势分析的手段，可视化医院的未来发展趋势，为管理和决策提供依据。

大数据时代要具备更高的战略眼光，创造性地运用新技术，多种多样的数据分析手段通过可视化形式进行呈现，可以真正让“数据说话”，更多、更快、更好地从数据中挖掘知识，从而有效促进医院的管理和决策。

4.4 CM医院会计信息系统BI数据可视化模块构建结果

后文将对部分经典主题可视化模块构建结果进行展示。

4.4.1 资源使用情况分析

使用雷达图表示病区的病床使用率情况，并且基期与对比期双线展示，可以看出哪些病区的使用率超量，哪些病区病床相对闲置，管理人员可以通过雷达图的数据进行下一阶段的病床数分配，实现资源的优化配置，系统展示图见图3。

图3 病床使用情况分析图

4.4.2 收入结构分析

总览全院医疗收入组成情况，可以从收入的部门和收入的性质进行分析，用饼图表示占比情况，横向柱形图表示绝对数情况，系统的层层下钻功能便于管理者对全院收入结构进行整体把控，有效找出收入结构不合理的病区，有针对性地进行进一步整治改善，系统展示图见图4。

4.4.3 患者费用结构分析

使用折线图与柱状图相结合，分析出院者医疗费用的子项占比情况与绝对数情况。该模块便于管理者对不同病区患者的费用结构进行分析，便于管理层及时对项目的费用情况作出有利调整，系统展示图见图5。

图4 全院医疗收入情况分析图

图5 出院平均收费情况分析图

4.4.4 临床路径管理情况分析

选择不同病区的临床路径管理率、临床路径入组完成率进行展示。采用折线图对两个指标进行刻画，同时与对比期数据进行对比，有助于管理者考察病区的临床路径管理情况，对管理情况较差或退步明显的区域进行整治改善，从而不断提高医疗质量，系统展示图见图6。

图6 临床路径管理情况分析图

4.4.5 财务风险分析

财务风险管控情况。使用基期与对比期的现金比率和资产负债率进行展示，以便院长能够了解医院目前的偿债能力，适时调整经营和投资方针，系统展示图见图7。

图7 财务风险分析图

4.5 小结

4.5.1 优点总结

通过对BI数据可视化模块的设计，公立医院的管理数据信息得到了更加直观的呈现。在数据信息高效、高质量利用上起到了很大的效用。可视化管理平台的多角度、多层面、多时间点的数据解读功能，在数据信息化角度为实现医院的精细化管理提供了有力保障。同时，随着医院数据信息的不断积累，管理层可以在此基础上进行更深入开发，进行深层次的项目成本核算、项目可行性论证等工作。

4.5.2 不足与改进

由于当前的研究水平受限，前面的研究和设计依然存在很多不足。例如，第一，在模块构建中对数据

图8 可借鉴的一页纸可视化分析图示例

的统计分析大部分用的是趋势分析法、比较分析法，根据数据的不同特性还应该考虑加入更多样化的统计分析法；第二，因数据来源有限，本研究更多体现的是医院横向纵向数据的分析，而缺乏行业数据对比，如果实现行业数据源的共享，引入与行业均值标准和行业标杆标准的分析比较，将更开拓管理者视野，促进医院管理水平的提高；第三，在整个模块设计过程中，手工繁杂并不能实现自动化。事实上，真正成熟的BI数据可视化还需要协同IT技术研发人员进行功能开发、脚本编写以及测试维护等工作。笔者期待信息技术的不断发展，BI数据可视化技术可以逐步引入自助式的可视化功能，在原有系统架构上进行二次开发，构造用户自助式数据分析功能组合控件，从而快速实现个性化的管理目的，增强可视化的交互性；第四，上述的可视化设计只能做到基于基本图表结构的组合，却没能实现更丰富的数据表现力。大数据时代的数据结构异常丰富，传统的数据分析工具已经无法满足需求。如果能够用一页纸形式(系统展示图见图8)展现管理决策的重要指标，就能让数据分析者迅速洞察医院的整体情况，及时分析异常数据背后的原因，快速部署应对措施。

5 结语

本文通过对数据可视化模块的理论研究与框架设计，对医院的数据分析提供了一些解决方式的思考与实践，其源于业务系统的数据分析，又指导业务系统的规范，是提高医院管理水平和加强行业竞争力的一种强有力的优化方案。随着信息技术的不断发展，国内的医院商业智能解决方式也会日益成熟，应该要让公立医院朝着提高服务质量与服务效率、科学管理经济运行数据、向有数据支撑力的决策的方向前进。

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