Применение каскадной, итерационной и спиралевидной моделей внедрения информационных систем для автоматизации городской больницы (часть 1)
- Подробности
- Опубликовано: 13.08.2020 10:24
- Автор: Катасонова Наталья Сергеевна
- Просмотров: 2954
Аннотация: в статье рассмотрены и исследованы каскадная, итерационная и спиральная модели внедрения информационных систем. Для каждой модели выбрана соответствующая методология (ASAP для каскадной, Scrum – итерационной, и RAD – спиралевидной) и расписаны основные шаги при проведении разработки. Опираясь на изученные данные, проведено описание ключевых бизнес-процессов городской больницы в модели AS-IS и составлена карта процессов. Также собран перечень пользовательских и законодательных требований к разрабатываемой системе.
Скачать: PDF (статья), PDF (выпуск №12).
Ключевые слова: автоматизация больницы, методология ASAP, быстрая разработка приложений, rapid application development, RAD, RAD-программирование, платформы быстрой разработки приложений, сравнение методологий Agile и Waterfall, Agile или Waterfall, SCRUM революционный метод управления проектами, цифровизация медицины в России, цифровизация здравоохранения.
Введение
Темпы современной жизни, как и население планеты, возрастают с каждым годом. В связи с этим повышается объем работы с информацией для персонала различных государственных учреждений. При этом при работе с населением и информацией возникает необходимость в следующих аспектах:
- быстрое и качественное обслуживание населения;
- быстрая работа с данными;
- увеличение персонала и числа учреждений, соответствующее росту населения;
- доступность данных.
Следовательно, будет целесообразно создать систему, которая позволит персоналу, какого-либо заведения, облегчить работу не снижая ее качества. Наличие баз данных в городской больнице позволит решить многие вопросы, такие как:
- скорость обслуживания – отсутствие необходимости заполнения большого количества бумажной документации и наличие электронного устройства с доступом в Интернет позволит увеличить скорость работы с данными и решить вопрос отсутствия очередей;
- улучшение качества работы врачей – в связи с тем, что у врачей сокращается время в работе с заполнением бумажных документов и освобождается больше времени для работы с пациентами;
- доступность данных – при обращении в другое лечебное учреждение пациенту не нужно будет брать с собой медицинскую карту, достаточно просто показать ее на сайте; врачи и медсестры смогут работать и следить за состоянием пациентов дистанционно;
- удобство работы с данными – наличие связанных между собой баз данных позволит легко их дополнять или редактировать;
- сохранность данных – срок хранения существенно возрастает по сравнению с бумажными носителями.
Изучению вопросов автоматизации ИС посвящены труды Маглинец Ю.А. [1, 2]. В них рассматриваются различные понятия, относящиеся с ИС, требования к этим системам и всевозможные стандарты. Моделирование бизнес-процессов описывает руководитель компании IDS Scheer – производителя системы ARIS, А.В. Шеер [3, 4]. Подобные задачи решались в выпускных квалификационных работах (ВКР) Орешкиной А.М. [5], Катасоновой Н.С. [6]. Применение автоматизации бизнес-процессов в сфере телекоммуникационных систем рассматривается в книге Самуйлова К.Е. [7], в бизнесе – в книге Старовойтовой Т. Ф. [8], в строительстве – в книге Теличенко В. И. [9]. Суммируя все вышесказанное можно с уверенностью заявить, что разработка данной системы будет весьма актуальной и поможет объединить и улучшить предыдущие достижения в этой области.
При этом, всегда будет иметься возможность для легкого совершенствования функционала системы без радикальных изменений в ее структуре (например, система записи пациентов на прием к врачу и т.д.). Требуется провести разработку программной системы не только при помощи каскадной модели внедрения информационных систем (далее – ИС), но и двух новых моделей.
Цель и задачи
Целью данной работы состоит в разработке программного обеспечения средствами PHP для автоматизации ключевых бизнес-процессов городской больницы на основе каскадной, итерационной и спиралевидной модели внедрения информационных систем. При разработке будет использована система управления базами данных (СУБД) MySQL, и для программной реализации – HTML и PHP. В процессе реализации необходимо воплотить в жизнь следующие задачи:
- описать различия моделей внедрения ИС;
- провести проектирование бизнес-процессов до 3 уровня описания при помощи нотаций ARIS VACD и ARIS eEPC в моделях AS-IS и TO-BE;
- спроектировать архитектуру данных, структуру приложений с помощью MS Visio;
- реализовать ключевые бизнес-процессы с применением PHP по выбранным методологиям;
- провести нагрузочное тестирование;
- сравнить методологии внедрения ИС.
1. Сравнение методологий внедрения информационных систем
Большинство проектов внедрения информационных систем содержат следующие этапы: подготовка, проектирование, реализация, опытно-промышленная и продуктивная эксплуатации. Этапы внедрения задают последовательность операций, необходимых для реализации и успешного использования решения на предприятии заказчика. Выделяют три базовые модели внедрения информационных систем, все прочие рассматриваются как производные от них: каскадная, итерационная и спиралевидная [10].
Сравнивая каскадную, итерационную и спиральную модели, можно сказать, что каскадная модель ограничена в своем применении из-за отсутствия обратной связи между этапами разработки, итерационная модель разработана для устранения этого и других недостатков каскадной модели, а спиральная модель является улучшенной итерационной моделью, позволяя совершенствовать программный продукт последовательно и неограниченно. Основываясь на приведенных преимуществах и недостатках моделей внедрения была составлена таблица 1.1.
Таблица 1.1. Сравнение моделей внедрения ИС
Характеристика проекта
|
Модель (стратегия) |
||
Каскадная | Итерационная | Спиральная | |
Новизна разработки и обеспеченность ресурсами | Типовой. Хорошо проработаны технология и методы решения задачи | Нетиповой (новаторский). Нетрадиционный для разработчика | |
Ресурсов заказчика и разработчика хватает для реализации проекта в длительные сроки | Ресурсов заказчика или разработчика не хватает для реализации проекта в сжатые сроки | ||
Масштаб проекта | Средние и крупные проекты | Малые и средние проекты | Любые проекты |
Сроки выполнения проекта | До нескольких лет. Разработка одной версии может занимать срок от нескольких недель до года | ||
Заключение отдельных договоров на отдельные версии | Заключается один договор. Версия и есть итоговый результат проекта | Заключение отдельных договоров на отдельные версии | Заключается один договор. Версия и есть итоговый результат проекта |
Определение основных требований в начале проекта | Да | Определение основных требований в начале проекта | Да |
Изменение требований по мере развития проекта | Нет | Изменение требований по мере развития проекта | Нет |
Разработка итерациями (версиями) | Нет | Разработка итерациями (версиями) | Нет |
Распространение промежуточного ПО | Нет | Распространение промежуточного ПО | Нет |
Рассмотрим три наиболее популярных прикладных метода, расширяющих классические модели внедрения информационных систем, к ним относятся: ASAP, Agile Scrum и Rapid Application Development.
На сегодняшний день немецкая компания SAP AG является одним из крупнейших в мире поставщиков ИС. Многие решения SAP многофункциональны, поскольку охватывают все бизнес-процессы предприятия. В связи с этим компания разработала методологию внедрения, которая получила название Accelerated SAP, или, сокращенно, ASAP. Методология ASAP состоит из множества списков контрольных вопросов, таблиц, опросных листов, ответов, шаблонов документов, рекомендаций и т. д. Кроме того, в ASAP предусмотрены руководства, средства обучения и акселераторы по огромному диапазону технических вопросов, связанных с инфраструктурой, установкой и операциями SAP. Различные обзоры и списки контрольных вопросов, имеющиеся в распоряжении ASAP, контролируют не только ход собственно проекта, но также стабильность и интеграцию системы на всех стадиях проекта.
В отличие классического подхода к управлению, когда проект жестко регламентирован заранее установленными требованиями, Agile предполагает быстроту реагирования, а также гибкую адаптацию к внешним и внутренним изменениям. Это достигается с помощью итеративной разработки продукта и эффективного межличностного общения. В каскадной модели, которая считалась стандартом де-факто, проект состоит из функциональных задач, где каждая последующая работа четко регламентирована и начинается строго после окончания предыдущей, например, тестирование начнется только после того, как написан весь код. Жесткая определенность и обилие регламентирующей документации обусловливают длину производственного цикла. При этом продукт считается готовым лишь после выполнения всех этапов. Когда говорят о методологии Agile Scrum, чаще всего имеют ввиду методологию разработки ПО, построенную на основе манифеста Agile
В настоящее время, Scrum является одной из самых популярных методологий разработки ПО. Согласно определению, Agile Scrum – это каркас разработки, с использованием которого люди могут решать появляющиеся проблемы, при этом продуктивно и производя продукты высочайшей значимости (с точки зрения клиента) [11]. В Scrum рабочий процесс делится на равные периоды от 1 до 4-х недель (спринты), в зависимости от проекта и команды. Перед стартом каждого спринта на митинге формулируются его задачи, а в конце обсуждаются результаты. Краткосрочность и измеряемость спринтов позволяет эффективно управлять проектной деятельностью, не перегружая участников проекта авралами.
Идея Rapid Application Development зародилась в 1980-х годах как альтернатива устаревающей каскадной модели. Каскадная модель программирования уже тогда воспринималась как перегруженная формальностями и недостаточно гибкая. Заказчик выдавал разработчику техническое задание и не видел результата до тех пор, пока программа не «сходила с конвейера» уже готовой, а ожидания пользователя зачастую не оправдывались. Продукт мог оказаться слишком сложным, неудобным, а мог и устареть за время разработки. Методология разработки информационных систем, основанная на использовании средств быстрой разработки приложений и непрерывном анализе негативных рисков, получила в последнее время широкое распространение и приобрела название методологии быстрой разработки приложений Rapid Application Development.
2. Идентификация и анализ требований, а так же бизнес-процессов
Анализ требований – этап производства ПО, который включает в себя сбор требований, их анализ, обозначение взаимосвязей и документирование. Во время сбора требований необходимо учитывать возможные несостыковки в требованиях от разных вовлеченных в создание системы сторон.
Доскональность и добротность анализа занимают важнейшее место в достижении поставленных целей. Требования к программе необходимо документально подтвердить, выполнить и проверить с уточнением, необходимым для проектирования всей системы. Анализ требований включает в себя:
- сбор бизнес требований для определения основных требований бизнеса (исходные данные, истинные цели, которым должен служить продукт и проблемы, которые нужно преодолеть). Для продуктов под заказ и продуктов для открытого рынка процесс сбора бизнес-требований существенно различается,
- анализ или определение того, являются ли собранные требования неясными, неполными, неоднозначными или противоречивыми, решение этих проблем, определение их соотношений.
- документирование, требования могут быть документально подтверждены в различных формах, например: описание, сценарии использования, истории пользователей или спецификации процесса [12].
2.1. Список требований
Пользовательские требования формулируются пользователями к конечному продукту. На основе методов интервьюирования (проведение беседы с персоналом городской больницы) и изучения существующей документации (работа с бумажными формами документов и законодательством в области здравоохранения) были выявлены требования, представленные в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Перечень пользовательских и законодательных требований
№ |
Пользовательское требование |
1 | Возможность вывода данных о пациенте |
2 |
Возможность просмотра информации о персонале:
|
3 | Возможность для заведения медицинской карты |
4 | Возможность для удаления медицинской карты |
5 | Возможность просмотра и редактирования данных из БД «Пациенты» |
6 | Возможность просмотра и редактирования данных из БД «Эпикриз» |
7 | Возможность просмотра и редактирования данных из БД «Анамнез» |
8 | Возможность просмотра и редактирования данных из БД «Температура» |
9 | Возможность просмотра и редактирования данных из БД «Назначения» |
10 | Возможность просмотра и редактирования данных из БД «Дневник» |
11 | Возможность просмотра и редактирования данных из БД «Персонал» |
12 | Возможность печати карты при выписке |
13 | Возможность поиска медицинской карты по ее номеру или фамилии пациента |
14 | Возможность работы на любом устройстве |
15 | Возможность хранения данных |
16 | Доступность |
17 | Легкость в использовании |
18 | Наличие базы данных для температурных листов пациентов |
19 | Наличие базы данных для учета лечебных назначений |
20 | Наличие базы данных для хранения врачебных заключений |
21 | Наличие базы данных для хранения данных о пациенте после его поступления |
22 | Наличие базы данных для хранения информации о медицинском персонале |
23 | Наличие базы данных для хранения медицинских карт пациентов |
24 | Наличие базы данных для эпикриза пациентов |
25 | Наличие данных об анамнезе пациента |
26 | Невозможность подмены пациентом данных о себе |
27 | Работа системы в любом месте |
28 | Удобный интерфейс на мобильных устройствах |
29 | Доступность данных |
30 | Конфиденциальность персональных данных |
31 | Осуществление медицинской деятельности и медицинских услуг |
32 | Дата гос. регистрации учреждения |
33 | Полные сведения об учредителях |
34 | Структура организации, как осуществляется управление |
35 | Контактные данные, а именно – почтовый адрес, телефон, электронный адрес, схема проезда |
36 | Полное наименование предприятия |
37 | Информация о подразделениях, филиалах, корпусах |
38 | Режим работы учреждения |
39 | Правила внутреннего распорядка |
40 | Лицензии организации на ведение медицинской деятельности, представленные в электронном виде |
41 | Виды оказываемой медицинской помощи |
42 | Правила записи на прием, обследование, консультацию, диагностику |
43 | Правила подготовки к проведению диагностических манипуляций |
44 | Правила диспансеризации и госпитализации |
45 | Стоимость оказываемых медицинских услуг, с приложением утвержденного документа с ценами в электронном виде |
46 | Графики приема врачей, контактные данные специалистов или организации – электронная почта, телефон |
47 | Информация об органах охраны здоровья, надзору в сфере здравоохранения, надзору защиты прав потребителей (почтовый адрес, телефоны, электронный адрес) |
48 | Информация об страховых учреждениях, с которыми заключены договора на оказание и оплату мед. услуг по ОМС |
49 | Обязательно должна быть размещена информация о возможности проведения независимой оценки качества оказываемых услуг |
50 | Карта сайта для работы с ресурсом и удобной навигации |
51 | Версия сайта для слабовидящих людей |
52 | Иные инструменты, обеспечивающие удобную работу с ресурсом пользователя |
53 | Язык сайта (меню, карта сайта, информация на сайте) обязательно должен быть русским |
2.2. Ключевой бизнес-процесс в модели «AS-IS»
Модель «AS-IS» («как есть») делает возможным отображение настоящего положения дел, классифицирование происходящих в учреждении процессов и потоков информации в их пределах. С помощью этой модели определяются проблемные места при реализации и взаимодействии процессов. В ходе моделирования бизнес-процессов производится анализ их нынешнего состояния и варианты улучшения. Для определения эффективности процессов производится их разложение до простейших операций. Благодаря этому возможно нахождение частей процессов, препятствующих их плодотворному осуществлению:
- излишние или повторяющиеся функции;
- неупорядоченные или слабо упорядоченные действия, выполнение которых варьируется у сотрудников;
- несоответствие документооборота реализуемому бизнес-процессу;
- неимение обратных связей по менеджменту;
- неимение обратной связи по входным данным и т.д.
Конкретизация процессов в модели «AS-IS» дает возможность обнаружить недочеты в проверяемой сфере деятельности, учитываемые при разработке модели «TO-BE» («как должно быть»), т.е. модели улучшенной организации процессов [13].
Обнаруженные в модели «AS-IS» недочеты устраняются в модели «ТО-ВЕ». Производство и ввод в эксплуатацию ИС позволяет изменить условия осуществления единичных операций, устройство процессов и компании в целом. Это служит источником потребности в преобразование системы норм на предприятии, изменения служебных правил работников.
Функциональная модель «TO-BE» дает возможность на ранних этапах выявить преобразования в системе. Ее применение делает возможным не только сжатие сроков внедрения ИС, но и понижение рисков, взаимосвязанных с невосприимчивостью сотрудников к высоким технологиям. Она необходима для исследования иных способов реализации и создания документации будущей деятельности фирмы.
Обычная методика планирования ИС предполагает изначальное формирование модели «AS-IS», после анализа которой выявляются направления совершенствования процессов. Если же в качестве основы автоматизации фирмы первоначально берется данная модель, то вместо информатизации фирмы при помощи современных технологий, случится обычная компьютеризация неидеальных процессов. В итоге ввод и работа такой ИС обусловит излишние затраты на покупку оборудования, создание ПО и их поддержку.
2.3. Описание ключевого бизнес-процесса
На рисунке 2.1 представлен верхний (0-й) уровень описания ключевых бизнес-процессов городской больницы.
Рис. 2.1. Верхний уровень описания ключевых бизнес-процессов
При рассмотрении первого уровня описания бизнес-процессов (рисунок 2.2) возможно проанализировать документацию и ответственных за 3 ключевых бизнес-процессах: «Принять пациента», «Лечить пациента» и «Выписать пациента» [14]. Для более точного понимания текущей ситуации в городской больнице необходимо углубиться в рассмотрение бизнес-процесса «Лечить пациента» на 2-м (рисунки 2.3-2.4) и 3-м уровнях описания процессов (рисунки 2.5-2.6).
Рис. 2.2. Первый уровень описания процессов ARIS VACD в модели «AS-IS»
Рис. 2.3. Процесс «Лечить пациента» в модели ARIS eEPC «AS-IS» ч. 1 (2 уровень)
Рис. 2.4. Процесс «Лечить пациента» в модели ARIS eEPC «AS-IS» ч. 2 (2 уровень)
Рис. 2.5. Процесс «Лечить пациента» в модели ARIS eEPC «AS-IS» ч. 1 (3 уровень)
Рис. 2.6. Процесс «Лечить пациента» в модели ARIS eEPC «AS-IS» ч. 2 (3 уровень)
После декомпозиции бизнес-процессов до 3-го уровня можно составить карту процесса, данную на рисунке 2.7.
Рис. 2.7. Карта бизнес-процессов в модели «AS-IS»
3. Реализация ключевого бизнес-процесса «Лечить пациента» на основе каскадной модели внедрения, используя методологию ASAP
Используя методологию ASAP и описания ключевого бизнес-процесса продолжается составление концептуального проекта. Для этого реализуемые требования заносятся в матрицу отслеживания требований разрабатываемого решения, что позволит автоматизировать ключевые бизнес-процессы городской больницы (таблица 3.1).
Таблица 3.1. Матрица отслеживания требований
№ |
Пользовательское требование |
Компонент покрытия |
1 | Доступность данных | Веб-сайт – Главная страница |
2 | Возможность для заведения медицинской карты | Форма регистрации пациента |
3 | Возможность хранения данных | База данных MySQL |
4 | Наличие таблицы для температурных листов пациентов | Таблица «Температурный лист» в БД |
5 | Наличие таблицы для учета лечебных назначений | Таблица «Лечебные назначения» в БД |
6 | Наличие базы данных для хранения врачебных заключений | Таблица «Врачебные заключения» в БД |
7 | Наличие базы данных для эпикриза пациентов | Таблица «Эпикриз» в БД |
8 | Осуществление медицинской деятельности и медицинских услуг | Веб-сайт – Страница «О нас» |
9 | Дата гос. регистрации учреждения | Веб-сайт – Страница «О нас» |
10 | Полные сведения об учредителях | Веб-сайт – Страница «О нас» |
11 | Структура организации, как осуществляется управление | Веб-сайт – Страница «О нас» |
12 | Контактные данные, а именно – почтовый адрес, телефон, электронный адрес, схема проезда | Веб-сайт – Страница «Контакты» |
13 | Полное наименование предприятия | Веб-сайт – Страница «Сведения» |
14 | Информация о подразделениях, филиалах, корпусах | Веб-сайт – Страница «Контакты» |
15 | Режим работы учреждения | Веб-сайт – Страница «Контакты» |
16 | Правила внутреннего распорядка | Веб-сайт – Страница «Сведения» |
17 | Лицензии организации на ведение медицинской деятельности, представленные в электронном виде | Веб-сайт – Страница «Сведения» |
18 | Виды оказываемой медицинской помощи | Веб-сайт – Страница «Сведения» |
19 | Правила записи на прием, обследование, консультацию, диагностику | Веб-сайт – Страница «Сведения» |
На основе назначения данных, приведённых выше, всю информацию можно разбить на классы, приведённые в таблице 3.2. После разделения всех данных на классы и их нормализации до 3НФ, получаем архитектуру данных разрабатываемой системы, продемонстрированную на рисунке 3.1.
Таблица 3.2. Классы данных
Класс данных |
Поле |
Тип данных |
Количество символов |
Эпикриз | 🔑Номер записи | Счетчик | 10 |
Номер карты | Числовой | 10 | |
Код сотрудника | Числовой | 10 | |
Эпикриз | Текст | 1000 | |
Врачебные заключения | 🔑Номер записи | Счетчик | 10 |
Номер карты | Числовой | 10 | |
Код сотрудника | Числовой | 10 | |
Заключение | Текст | 1000 | |
Лечебные назначения | 🔑Номер записи | Счетчик | 10 |
Номер карты | Числовой | 10 | |
Код сотрудника | Числовой | 10 | |
Назначение | Текст | 1000 | |
Температурный лист | 🔑Номер записи | Счетчик | 10 |
Номер карты | Числовой | 10 | |
Код сотрудника | Числовой | 10 | |
Дата | Дата | 8 | |
Время | Время | 6 | |
Дыхание | Числовой | 10 | |
Температура | Числовой | 10 |
Рис. 3.1. Архитектура данных разрабатываемой системы
Для удобства использования системы как пациентами, так и медицинским персоналом необходимо разработать доступный для понимания новыми пользователями интерфейс. Для этого воспользуемся программой MS Visio. С ее помощью формируем общее понимание проектируемой системы, для чего составлена схема взаимодействия пользовательских интерфейсов (рисунок 3.2). Важно отметить, что на ней обозначены элементы (1 и 2), которые будут добавлены на более поздних этапах разработки, а также не добавлены таблицы из БД по причине временного отсутствия связи их с сайтом.
Рис. 3.2. Схема взаимодействия пользовательских экранов
Для описания того, каким должен быть ключевой бизнес-процесс «Лечить пациента» в будущем на 2-м и 3-м уровнях декомпозиции, воспользуемся моделью «TO-BE» в ARIS eEPC (рисунки 3.3 – 3.5).
Рис. 3.3. Процесс «Лечить пациента» в модели ARIS eEPC «TO-BE» ч.1 (2 уровень)
Рис. 3.4. Процесс «Лечить пациента» в модели ARIS eEPC «TO-BE» ч.2 (2 уровень)
Рис. 3.5. Процесс «Лечить пациента» в модели ARIS eEPC «TO-BE» (3 уровень)
В итоге, после описания ключевого бизнес-процесса «Лечить пациента» в модели «TO-BE» можно составить карту бизнес-процессов (рисунок 3.6).
Рис. 3.6. Карта процессов в модели «TO-BE»
Далее при помощи программы Denwer была создана БД в phpMyAdmin для хранения данных о пациентах и персонале городской больницы. Средствами PHP разрабатывался пользовательский интерфейс. Допустим, медсестре, зайдя на PHP-сайт, необходимо зарегистрировать нового пациента. Тогда, нажав на кнопку регистрация нового пациента, она перейдет на новую страницу, на которой будет находиться анкета-формуляр медицинской карты стационарного больного (рисунок 3.7).
Рис. 3.7. Форма регистрации пациента
Проверка качества разработанной части программного решения, было проведено нагрузочное тестирование в 5-ть этапов для 1, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1000, 2500 и 5000 пользователей с одновременным входом. Данные о проведенных тестах занесены в таблицу 3.3. Суть тестирования сводилась к следующему. В начале 5-ть раз проводилась проверка отклика системы на различные действия. Далее рассчитывалось среднее арифметическое всех измерений по формуле (3.1):
(3.1)
после чего вычислялось средние квадратические отклонения по формуле (3.2):
(3.2)
А также погрешность измерений согласно (3.3):
(3.3)
где n – число измерений, tα(n-1) – доверительный коэффициент Стьюдента, равный 0.95, а А – абсолютная погрешность прибора (в данном случае – электронного секундомера JMeter, который считает данные с точностью до десятитысячной доли секунды), округленная до тысячных долей и равная 0,0005. Итоговое время отклика записывается по формуле (3.4):
. (3.4)
Таблица 3.5. Результаты нагрузочного тестирования
Кол-во |
t1, c |
t2, c |
t3, c |
t4, c |
t5, c |
tср.ариф, |
tср.ариф, |
Δt, с |
tотк, с |
1 | 0,035 | 0,07 | 0,07 | 0,042 | 0,028 | 0,049 | 0,0198 | 0,00843 | 0,049±0,008 |
10 | 0,028 | 0,014 | 0,014 | 0,014 | 0,007 | 0,0154 | 0,00767 | 0,0033 | 0,015±0,003 |
25 | 0,014 | 0,014 | 0,021 | 0,014 | 0,014 | 0,0154 | 0,00313 | 0,00142 | 0,015±0,001 |
50 | 0,022 | 0,006 | 0,005 | 0,008 | 0,005 | 0,0092 | 0,00726 | 0,00312 | 0,009±0,003 |
100 | 0,007 | 0,009 | 0,038 | 0,167 | 0,029 | 0,05 | 0,06672 | 0,02835 | 0,067±0,028 |
250 | 0,035 | 0,075 | 0,519 | 0,103 | 0,05 | 0,1564 | 0,20434 | 0,08681 | 0,156±0,087 |
500 | 0,079 | 0,028 | 0,041 | 0,055 | 0,406 | 0,1218 | 0,15999 | 0,06798 | 0,122±0,068 |
1000 | 1,248 | 1,602 | 1,034 | 1,729 | 2,156 | 1,5538 | 0,43571 | 0,18511 | 1,554±0,185 |
2500 | 5,127 | 4,913 | 4,033 | 4,854 | 5,036 | 4,7926 | 0,4377 | 0,18596 | 4,793±0,438 |
5000 | 10,11 | 8,135 | 8,911 | 8,547 | 8,555 | 8,8516 | 0,75521 | 0,32085 | 8,852±0,755 |
На основе данных таблицы 3.3 была составлена диаграмма (рисунок 3.8), наглядно показывающая зависимость среднего времени отклика части разработанного веб-сайта от количества единовременно входящих на него пользователей.
Рис. 3.8. Зависимость среднеарифметического времени отклика от числа пользователей
4. Реализация бизнес-процесса «Принять пациента» на основе итерационной модели, используя Agile Scrum
Разработка программного обеспечения будет производиться в последовательности, приведенной в таблице 4.1, что соответствует методологии Agile Scrum.
Таблица 4.1. Этапы разработки ПО с использованием Agile Scrum
№ действия \ Этап разработки |
Начало |
Первый спринт (реализация требований 8-11 бэклога) |
Второй спринт (реализация требований 1-4 бэклога) |
Третий спринт (реализация требований 5-7 бэклога) |
1 | Формирование бэклога продукта (таблица 4.2) | Описание ключевого бизнес-процесса «Принять пациента» в модели «AS-IS» | Описание ключевого бизнес-процесса «Принять пациента» в модели «AS-IS» | Описание ключевого бизнес-процесса «Принять пациента» в модели «TO-BE» |
2 | Проектирование данных | Проектирование данных | Проектирование данных | |
3 | Проектирование пользовательских интерфейсов | Проектирование пользовательских интерфейсов | Проектирование пользовательских интерфейсов | |
4 | Реализация процессов средствами PHP | Реализация процессов средствами PHP | Реализация процессов средствами PHP | |
5 | Тестирование | Тестирование | Тестирование | |
6 | Оценка результатов |
Для формирования бэклога продукта из таблицы 2.1 были взяты требования, относящиеся к бизнес-процессу «Принять пациента» и занесены в таблицу 4.2 с указанием приоритета (также отсортированные по нему) и номера спринта (продолжительность одного спринта равна 1-й недели), на котором требование планируется к реализации.
Таблица 4.2. Бэклог продукта
№ |
Пользовательская история |
Компонент покрытия |
Приоритет |
№ |
1 | Как врачу мне необходимо место для хранения информации обо мне, а также для авторизации | Таблица «Персонал» в БД | Высокий | 1 |
2 | Как врачу мне необходимо место для хранения карты пациента | Таблица «Пациенты» в БД | Высокий | 1 |
3 | Как врачу мне необходимо место для хранения информации об анамнезе пациента | Таблица «Анамнез» в БД | Средний | 1 |
4 | Как врачу мне необходимо не допустить возможность для изменения данных в карте пациента | Формы регистрации и авторизации персонала | Высокий | 1 |
5 | Как врачу мне необходима возможность для удаления карты пациента | Форма удаления медицинской карты | Средний | 2 |
6 | Как врачу мне необходимо редактировать данные из карты пациента | Форма просмотра и редактирования медицинской карты | Средний | 2 |
7 | Как врачу мне необходимо добавлять и редактировать эпикриз пациента | Форма просмотра и редактирования медицинской карты | Средний | 2 |
8 | Как врачу мне необходимо добавлять и редактировать анамнез пациента при поступлении | Форма просмотра и редактирования медицинской карты | Средний | 2 |
9 | Как врачу мне необходимо добавлять и редактировать данные о температуре пациента | Форма просмотра и редактирования медицинской карты | Средний | 3 |
10 | Как врачу мне необходимо добавлять и редактировать врачебные назначения | Форма просмотра и редактирования медицинской карты | Средний | 3 |
11 | Как врачу мне необходимо добавлять и изменять данные в «Дневнике» пациента | Форма просмотра и редактирования медицинской карты | Средний | 3 |
4.1. Реализация 1-го спринта: требований 8-11 бэклога
На 1-м спринте необходимо реализовать три требования, связанных с добавлением новых таблиц в ранее созданную БД, а также требование для создания формы регистрации и авторизации персонала, которая будет обращаться к создаваемой в этом спринте таблицам. Для понимания ситуации в учреждении необходимо более детально углубиться в процесс до 2-го уровня детализации (рисунки 4.1-4.2).
Рис. 4.1. Процесс «Принять пациента» в модели ARIS eEPC «AS-IS» ч.1 (2 уровень)
Рис. 4.2. Процесс «Принять пациента» в модели ARIS eEPC «AS-IS» ч.2 (2 уровень)
В таблице 4.3 представлены типы и классы обрабатываемых данных. После их нормализации и приведения к 3-й нормальной форме, они были добавлены в уже существующую архитектуру (рисунок 4.3).
Таблица 4.3. Класс данных
Класс данных |
Поле |
Тип данных |
Количество символов |
Пациент | 🔑Номер карты | Счетчик | 10 |
Фамилия | Небольшой текст | 25 | |
Имя | Небольшой текст | 25 | |
Отчество | Небольшой текст | 25 | |
Пол | Небольшой текст | 5 | |
Возраст | Числовой | 5 | |
Постоянное место жительства (ПМЖ) | Средний текст | 255 | |
Место работы, профессия или должность | Средний текст | 255 | |
Сотрудник | 🔑Код сотрудника | Счетчик | 10 |
Фамилия | Небольшой текст | 25 | |
Имя | Небольшой текст | 25 | |
Отчество | Небольшой текст | 25 | |
Должность | Небольшой текст | 25 | |
Порядок записи | Средний текст | 100 | |
График приема | Дата и время | 14 | |
Данные сертификата специалиста | Средний текст | 255 | |
Дополнительные данные сертификата | Средний текст | 255 | |
Средний текст | 255 | ||
Пароль | Средний текст | 255 | |
Анамнез | 🔑Номер записи | Счетчик | 10 |
Номер карты | Числовой | 10 | |
Код сотрудника | Числовой | 10 | |
Анамнез пациента | Текст | 1000 |
Рис. 4.3. Архитектура классов данных
Далее в среде MS Visio спроектированы формы регистрации и авторизации персонала для разделения доступа между сотрудником и пациентом. Поскольку в архитектуру данных и пользовательские интерфейсы вносятся изменения, необходимо отразить их на ранее приведенной (рисунок 3.2) схеме взаимодействия пользовательских экранов, т.е. в элементе 1 (рисунок 4.4). Кроме того, интерфейс пополнится связью между формой регистрации нового пациента и добавляемой в данном спринте таблицей.
Рис. 4.4. Дополнение к схеме взаимодействия пользовательских экранов
Новая таблица «Анамнез» и другие ранее созданные таблицы и их взаимодействие с веб интерфейсом будут описаны в 2-3 спринтах.
Фрагменты реализованных БД и соответствующие элементы пользовательского интерфейса представлены на рисунках 4.5-4.6. Данные в таблицы вносились через СУБД MySQL вручную.
Рис. 4.5. Данные в таблице «Пациенты»
Рис. 4.6. Форма регистрации персонала
4.2. Реализация 2-го спринта: требований 1-4 бэклога
В контексте 2-го спринта необходимо было реализовать систему поиска данных в соответствующих таблицах и их отображения на веб-интерфейс для возможности последующей обработки (редактирования или удаления). Исходя из требований, требовалась реализация веб-форм для возможности запроса информации из БД. В этом случае проектирование данных не потребуется. Корме того, в бэклог спринта были добавлены действия по устранению дефектов из предыдущего спринта.
Проводилось углубленное описание процесса до 3-го уровня детализации (рисунки 4.7-4.8). На основе рассмотренных за два спринта процессов можно дополнить ранее представленную на рисунке 2.6 карту процессов (рисунок 4.9).
Рис. 4.7. Процесс «Оказать квалифицированную медицинскую помощь» в модели ARIS eEPC «AS-IS» ч.1 (3 уровень)
Рис. 4.8. Процесс «Оказать квалифицированную медицинскую помощь» в модели ARIS eEPC «AS-IS» ч.2 (3 уровень)
Рис. 4.9. Карта процессов в модели «AS-IS»
На рисунке 4.10 дана схема формы просмотра и редактирования данных из таблиц с данными для карты пациента, а на рисунке 4.11 – взаимодействие реализуемых в данном спринте форм с уже созданными таблицами.
Рис. 4.10. Схема взаимодействия форм редактирования с таблицами БД
Рис. 4.11. Схема взаимодействия пользовательских экранов при поиске и удалении карты пациента
Рис. 4.12. Форма редактирования записи из таблицы
При выполнении спринта с помощью средств PHP и HTML добавлена веб-форма запроса данных пациента и регистрации карточки (рисунок 4.12). Ссылка на 2-ю часть статьи.
Литература
- Маглинец Ю.А. Анализ требований к автоматизированным информационным системам: учебное пособие – Москва: Интуит НОУ, 2016. – 192 c.
- Маглинец Ю.А. Разработка информационных систем. Часть 1, Структурные методы. – Красноярск: Кларитеанум, 2004. – 120 с.
- Шеер А.-В. Бизнес-процессы: основные понятия, теории, методы. – М.: Просветитель, 1999.
- Шеер А.В. Моделирование бизнес-процессов – М.: Серебряные нити, 2014. – 219 c.
- Орешкина А.М. Анализ, проектирование, разработка и тестирование приложения для автоматизации городской больницы: диплом бакалавра / МИРЭА. – М., 2017. – 49 с.
- Катасонова Н.С. Автоматизация ключевых бизнес-процессов городской больницы на основе каскадной модели внедрения / МИРЭА. – М., 2018. – 55 с. – URL: https://stepanovd.com/training/20-vkr/64-vkrb-2018-2-katasonova.
- Самуйлов К.Е. Бизнес-процессы и информационные технологии в управлении телекоммуникационными компаниями / К.Е. Самуйлов. – М.: Альпина Паблишер, 2014. – 220 c.
- Старовойтова Т. Ф. Информационные системы в бизнесе / Т.Ф. Старовойтова, А.Н. Лавренов. – М.: Академия управления при Президенте Республики Беларусь, 2015. – 150 c.
- Теличенко В. И. Информационное моделирование технологий и бизнес-процессов в строительстве / В.И. Теличенко, А.А. Лапидус, А.А. Морозенко. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2017. – 144 c.
- Модели жизненного цикла: учеб. пособие / Д.Б. Берг, Е.А. Ульянова, П.В. Добряк. – Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2014. – 74 с.
- Шматалюк А. и др. Моделирование бизнеса. Методология ARIS. Практическое руководство. – М.: Серебряные нити, 2001.
- Репин В. В. Бизнес-процессы компании: построение, анализ, регламентация. – М.: Стандарты и качество, 2007.
- Учебное пособие по работе со средствами ARIS Express - http://library.miit.ru/methodics/29.09.17/Уч-мет.ARIS.pdf
- Гулиев Я.И., Белышев Д.В., Михеев А.Е. Моделирование бизнес-процессов медицинской организации: классификация процессов: научная статья – (Институт программных систем им. А.К. Айламазяна РАН, Переславль-Залесский, Россия, ГБУ «Инфогород», Москва, Россия).
- Гудков Е.А. Применение спиралевидной модели внедрения информационных систем в городской поликлинике / МИРЭА. – М., 2018. – 45 с. – URL: https://stepanovd.com/training/20-vkr/63-vkrb-2018-1-gudkov.
Выходные данные статьи
Катасонова Н.В. Применение каскадной, итерационной и спиралевидной моделей внедрения информационных систем для автоматизации городской больницы (часть 1) // Корпоративные информационные системы. – 2020. – №4(12). – С. 52-90. – URL: https://corpinfosys.ru/archive/issue-12/127-2020-12-hospitalautomation.
Об авторе
Катасонова Наталья Сергеевна – выпускник кафедры оптических и биотехнических систем и технологий физико-технологического института РТУ МИРЭА. Тема выпускной квалификационной работы магистра «Применение каскадной, итерационной и спиралевидной моделей внедрения информационных систем для автоматизации городской больницы». Электронная почта: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. |
Статьи выпуска №12
- Автоматизация учета дебиторской задолженности;
- Автоматизация бухгалтерского учета спецодежды (часть 2);
- Дизайн-мышление в проектах внедрения информационных систем (часть 2) ;
- Автоматизация городской больницы (часть 1);
- Закупки в системе SAP ERP (часть 2).