醫(yī)院數(shù)據(jù)效能國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

Q:“數(shù)據(jù)效能”是指什么？

A:數(shù)據(jù)效能是用戶從信息系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的效率和能力表現(xiàn)，數(shù)據(jù)效能研究是用戶從信息系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的實際能力與期望能力（或設(shè)計能力）之間匹配程度的研究。

Q:為什么要進行基于真實世界的數(shù)據(jù)效能研究？

A:基于真實世界的數(shù)據(jù)效能研究在金融、通信等領(lǐng)域已取得了明顯的成效，對改善和提高相關(guān)行業(yè)和企業(yè)的信息系統(tǒng)健康度和效能表現(xiàn)成果突出。而在醫(yī)療領(lǐng)域，尚未運用真實世界的研究方式開展此類研究?；谡鎸嵤澜绲尼t(yī)院數(shù)據(jù)效能研究正是在這一背景下展開的，旨在通過真實世界的醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)效能研究，提出優(yōu)化系統(tǒng)運行，提升數(shù)據(jù)效能的有效解決方案。

PART01

研究歷程

信息服務(wù)基本的價值就是快捷、精確地將請求的信息以數(shù)據(jù)形式提供給用戶。早在20世紀(jì)70年代，關(guān)于如何提升用戶從信息系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的效率和能力就以“數(shù)據(jù)庫的性能調(diào)整與優(yōu)化”等主題概念被提出，數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化即為數(shù)據(jù)庫管理人員在數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)一系列數(shù)據(jù)存儲訪問問題時，所采取一定的優(yōu)化措施來改善問題的方法。到20世紀(jì)80年代，性能調(diào)優(yōu)（performancetuning）的概念被提出，研究者論及性能調(diào)整是一項通過修改系統(tǒng)參數(shù)、改變系統(tǒng)配置（硬件調(diào)整）、優(yōu)化組件應(yīng)用來改變系統(tǒng)性能的活動。

近20年，國內(nèi)的相關(guān)研究論文中常見的關(guān)鍵詞，諸如“數(shù)據(jù)庫”“性能”“優(yōu)化”等。2009年，有國內(nèi)研究者將基于等待事件的數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化方法應(yīng)用于Oracle數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化研究。在研究的具體細節(jié)上，很多研究者展開對數(shù)據(jù)庫事務(wù)（以下簡稱事務(wù)）的深入分析。事務(wù)是訪問并可能更新數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)項的一個小程序執(zhí)行單元。事務(wù)具有原子性、一致性、隔離性、持久性，用戶通過事務(wù)的執(zhí)行獲取到數(shù)據(jù)。研究者將事務(wù)響應(yīng)時間（或稱請求響應(yīng)時間、客戶響應(yīng)時間）和數(shù)據(jù)吞吐量作為衡量用戶獲取數(shù)據(jù)效率和能力的兩個主要考核指標(biāo)，以上這些關(guān)鍵詞出現(xiàn)的概率一直延續(xù)至今。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢的加快，用戶對數(shù)據(jù)的需求內(nèi)容多樣性和數(shù)據(jù)量本身都越來越大。在海量數(shù)據(jù)、大規(guī)模并發(fā)的情況下，如何提高數(shù)據(jù)效能是信息系統(tǒng)面臨的巨大挑戰(zhàn)。因此，幾年的研究中，在原有關(guān)鍵詞依然存在的前提下，“高并發(fā)”“大數(shù)據(jù)”等關(guān)鍵詞明顯增多。Mozafari等研究雖然描述的不是醫(yī)療行業(yè)，但其模擬的高并發(fā)聯(lián)機事務(wù)處理（onlinetransactionprocessing,OLTP）環(huán)境，與大型醫(yī)院的運行環(huán)境類似，其性能預(yù)測模型對后續(xù)的研究很有借鑒作用。同時，相關(guān)研究開始從性能問題的發(fā)現(xiàn)、分析，更多轉(zhuǎn)向性能問題的具體應(yīng)對方案，通常這些應(yīng)對方案有兩個特征：一是以智能化應(yīng)對方案為主；二是重視知識庫建設(shè)、管理模型的分析。

具體到醫(yī)療行業(yè)，醫(yī)院屬于一個在數(shù)據(jù)效能領(lǐng)域非常敏感的行業(yè)，數(shù)據(jù)效能問題引起的信息系統(tǒng)出現(xiàn)卡慢甚至業(yè)務(wù)失效事件，會導(dǎo)致一些醫(yī)院在經(jīng)濟、社會影響等方面遭受重大損失。醫(yī)院的信息系統(tǒng)具有以下特點：一是數(shù)據(jù)量龐大，操作繁雜且頻度高；二是訪問量大，用戶多，范圍涉及醫(yī)生、醫(yī)護人員、患者及管理人員等；三是信息數(shù)據(jù)效率要求高，需要業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)高效、安全和精確地提供服務(wù)。因此，如何提升醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)效能一直是醫(yī)療行業(yè)長期關(guān)注的問題。

由于醫(yī)院的核心系統(tǒng)眾多，數(shù)據(jù)效能研究會深入進行領(lǐng)域細分，一方面，從業(yè)務(wù)職能上明確針對醫(yī)院的HIS、EMR等系統(tǒng)展開，不斷深入探尋醫(yī)院數(shù)據(jù)效能提升之道；另一方面，國內(nèi)醫(yī)院核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的后臺90%采用兩種主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫平臺，即Oracle和SQLServer，因此，醫(yī)院性能優(yōu)化方面的研究文章多以這兩個平臺為主。

醫(yī)院核心信息系統(tǒng)（如HIS）建設(shè)和實施主要圍繞效率、成本、質(zhì)量和安全展開，數(shù)據(jù)效能的表現(xiàn)與這4個方面的實現(xiàn)程度密切相關(guān)。在國內(nèi)，醫(yī)院探索數(shù)據(jù)效能的時間可以追溯到21世紀(jì)初，早期的探索對于今天的研究依然具有指導(dǎo)意義，2002年就有研究者在其論文中將指標(biāo)——用戶響應(yīng)時間（或事務(wù)響應(yīng)時間）作為評估HIS性能的重要參數(shù)。在此之后，醫(yī)院信息化性能領(lǐng)域的研究逐漸在評測指標(biāo)上形成一些統(tǒng)一的看法，多篇文章都將事務(wù)響應(yīng)時間和數(shù)據(jù)吞吐率作為系統(tǒng)性能評估的關(guān)鍵指標(biāo)。

2014年，有研究者在對醫(yī)院信息系統(tǒng)性能的研究論文中描述了一種新的性能調(diào)優(yōu)方法，這種方法的大特點是借助數(shù)據(jù)庫性能視圖，可以在安全和基本不增加系統(tǒng)負載的情況下獲取系統(tǒng)調(diào)優(yōu)所需的原始數(shù)據(jù)，這一方法對本次數(shù)據(jù)效能研究具有重要的參考意義，本研究采用了類似的數(shù)據(jù)采集方式。

綜上所述，用戶從信息系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的效率和能力，相關(guān)領(lǐng)域的研究主要集中于數(shù)據(jù)庫的性能研究，并存在局限性。

PART02

相關(guān)領(lǐng)域研究的局限性

1.2.1國內(nèi)的研究較少從使用者體驗角度出發(fā)

當(dāng)前國內(nèi)醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)效能的研究，大多側(cè)重于從技術(shù)或管理的角度來分析性能提升的關(guān)鍵因素，忽略了使用者體驗的因素。這一點與國外醫(yī)院的相關(guān)研究有較大區(qū)別。近10年來，國外醫(yī)院數(shù)據(jù)效能相關(guān)研究的一個特點是研究角度更多是從用戶的滿意度或用戶接受度來提出對于數(shù)據(jù)的獲取效率和能力的要求。使用者體驗是醫(yī)院信息系統(tǒng)評價的重要指標(biāo)之一，這個角度的缺失，使一些重要的數(shù)據(jù)效能影響因子在本課題研究之前被長期忽略。

1.2.2缺少大量真實樣本數(shù)據(jù)的研究

在醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)效能的研究中，真實樣本數(shù)據(jù)才可以充分地反映出醫(yī)院信息系統(tǒng)在真實應(yīng)用環(huán)境下的效能表現(xiàn)。但是，真實樣本數(shù)據(jù)的收集受限于各種因素。相關(guān)研究中大部分采用實驗數(shù)據(jù)的方式，少量采用真實樣本數(shù)據(jù)，例如Handayani等對4家私營醫(yī)院和3家國有醫(yī)院進行的研究。采用真實樣本數(shù)據(jù)的研究論文，通常采用的是本機構(gòu)（本醫(yī)院）系統(tǒng)的數(shù)據(jù)或少量的數(shù)據(jù)，具有參考性，但樣本量偏少使論文結(jié)論的廣泛意義置信度不高。

1.2.3缺少符合當(dāng)前數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢下醫(yī)院特征的相關(guān)研究

過去的研究通常是以典型的信息時代系統(tǒng)特征，即研究的系統(tǒng)背景設(shè)定通常是獨立的或缺少交互的信息系統(tǒng)。與此形成鮮明對比的是，如今的醫(yī)院信息系統(tǒng)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢下，多個系統(tǒng)間互聯(lián)互通，復(fù)雜交互環(huán)境已是當(dāng)前醫(yī)院信息系統(tǒng)的常態(tài)，在這個背景下，過去的這種針對一套獨立系統(tǒng)的研究方法已經(jīng)不再適用。

1.2.4缺少醫(yī)療行業(yè)效能邊界相關(guān)的研究

過往的研究提出了很多優(yōu)化性能、提升能力的方法和方式，但就醫(yī)療行業(yè)的相關(guān)研究來說，始終缺少對效能界限的描述，沒有結(jié)合用戶體驗明確提出高效能或低效能的邊界和范圍是什么，系統(tǒng)運行應(yīng)該達到一個什么程度或閾值，就能認為數(shù)據(jù)信息的獲取是高效的或低效的。