健康醫(yī)療大數(shù)據平臺解決方案

健康醫(yī)療大數(shù)據平臺

解決方案

目錄

1項目概述.....................................................4

2行業(yè)現(xiàn)狀和問題分析...........................................6

2.1行業(yè)大數(shù)據應用現(xiàn)狀......................................6

2.2存在問題................................................7

3項目建設必要性和可行性分析..................................11

3.1項目建設必要性..........................................11

3.2可行性分析..............................................14

4項目總體設計................................................15

4.1建設原則...............................................15

4.2總體框架設計............................................19

4.3業(yè)務架構設計............................................20

4.4技術架構設計............................................21

4.5數(shù)據架構設計............................................22

4.6應用功能架構設計........................................23

5大數(shù)據標準規(guī)范設計..........................................23

6大數(shù)據處理平臺設計..........................................27

6.1大數(shù)據采集平臺..........................................27

6.2大數(shù)據清洗平臺..........................................28

6.3大數(shù)據挖掘與分析平臺....................................29

6.4大數(shù)據治理平臺..........................................32

6.5大數(shù)據可視化平臺........................................34

6.6大數(shù)據交換共享平臺......................................36

7大數(shù)據應用平臺..............................................39

7.1大數(shù)據應用平臺概述......................................39

7.2應用架構設計............................................39

7.3數(shù)據需求與來源..........................................41

7.4醫(yī)療衛(wèi)生綜合大數(shù)據平臺設計..............................43

7.4.1公共衛(wèi)生大數(shù)據....................................43

7.4.2醫(yī)療服務大數(shù)據....................................45

743醫(yī)療保障大數(shù)據......................................47

7.4.4藥品供應保障大數(shù)據..................................47

745計劃生育大數(shù)據......................................48

7.5醫(yī)療誤診誤判大數(shù)據平臺設計..............................48

751誤診概率指數(shù)分析...................................49

7.5.2輔助診療工作臺....................................49

7.5.3誤診案例精準分析..................................49

754誤診數(shù)排名分析......................................50

7.5.5誤診熱點區(qū)域分布..................................50

756醫(yī)院輿情聚焦........................................50

757疾病誤診率分析......................................50

7.6和諧醫(yī)患大數(shù)據平臺設計..................................51

7.6.1醫(yī)鬧形成關系圖.....................................51

762醫(yī)患關系輿情診斷....................................51

7.7全民醫(yī)療衛(wèi)生健康風險預警大數(shù)據平臺設計..................51

7.7.1公衛(wèi)警訊分析......................................52

7.7.2群體健康預警......................................52

7.7.3重大疾病預警......................................52

7.7.4慢性病監(jiān)測........................................53

7.7.5傳染病監(jiān)測........................................53

8大數(shù)據應用場景設計.........................................53

8.1醫(yī)療機構畫像............................................53

8.2醫(yī)療人員畫像............................................54

8.3醫(yī)療資源規(guī)劃分布........................................54

8.4重大疾病預警分析........................................55

8.5傳染病監(jiān)測分析..........................................55

8.6輿情大數(shù)據..............................................55

8.7.......56

9大數(shù)據安全保障設計.........................................56

9.1安全架構................................................57

9.2服務器安全機制..........................................58

9.3數(shù)據安全策略............................................59

1項目概述

隨著移動互聯(lián)網、物聯(lián)網、大數(shù)據、云計算和智能化技

術的發(fā)展，“互聯(lián)網+”思維正以勢不可擋的態(tài)勢闖入了人

們的視線，為健康醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展帶來了新業(yè)態(tài)與新模式，

未來將會打造出一套完善的“互聯(lián)網+健康醫(yī)療”的信息服

務新體系。如何構建富有效率的醫(yī)療衛(wèi)生體制是一個世界性

的難題，縱觀各國醫(yī)療衛(wèi)生體制改革之路可以看出，盡管改

革思路和方法有所不同，但在通過信息化全面構建并應用數(shù)

字健康醫(yī)療系統(tǒng)，推動健康醫(yī)療衛(wèi)生體制改革，更好地解決

居民健康醫(yī)療衛(wèi)生服務需求與服務供給的平衡方面都有著

共同的期望。

健康醫(yī)療數(shù)據是關系醫(yī)療活動、醫(yī)學研究、人口健康的

重要支撐資源，具有巨大戰(zhàn)略價值和商業(yè)價值，可以極大推

動健康醫(yī)療、裝備制造、互聯(lián)網公共服務、商業(yè)計算、保險

等眾多領域的快速發(fā)展。建設健康醫(yī)療的數(shù)據中心是國家需

求，2015年8月19日，國務院發(fā)布了《關于促進大數(shù)據發(fā)

展的行動綱要》，醫(yī)療衛(wèi)生屬于該行動綱要的重點領域，健

康醫(yī)療大數(shù)據是國家重要的基礎性戰(zhàn)略資源。健康醫(yī)療大數(shù)

據應用發(fā)展將帶來健康醫(yī)療模式的深刻變化，有利于激發(fā)深

化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的動力和活力，提升健康醫(yī)療服務效率

和質量，擴大資源供給，不斷滿足人民群眾多層次、多樣化

的健康需求，有利于培育新的業(yè)態(tài)和經濟增長點。為貫徹落

實《國務院關于印發(fā)促進大數(shù)據發(fā)展行動綱要的通知》（國

發(fā)［2015）50號）要求，順應新興信息技術發(fā)展趨勢，需要

規(guī)范和推動健康醫(yī)療大數(shù)據融合共享、開放應用。

隨著急劇升高的醫(yī)療支出、人口老齡化帶來的慢性疾病

問題、醫(yī)療人員短缺、醫(yī)療欺詐、醫(yī)患矛盾等種種問題，健

康醫(yī)療行業(yè)目前面臨著巨大的挑戰(zhàn)。2016年6月8日，國務

院常務會議確定了健康醫(yī)療數(shù)據共建共享，發(fā)展和規(guī)范健康

醫(yī)療大數(shù)據應用的措施，通過互聯(lián)網+醫(yī)療更好滿足群眾需

求；建設互聯(lián)互通的國家、省、市、縣四級人口健康信息平

臺，實現(xiàn)部門、區(qū)域、行業(yè)間數(shù)據開放融合、制定完善法律

法規(guī)和標準等措施。針對人口健康信息化，國家提出了

“46311-2”的頂層設計，到2020年,實現(xiàn)全員人口信息、

電子健康檔案和電子病歷三大數(shù)據庫基本覆蓋全國人口并

信息動態(tài)更新。全面建成互聯(lián)互通的國家、省、市、縣四級

人口健康信息平臺，實現(xiàn)公共衛(wèi)生、計劃生育、醫(yī)療服務、

醫(yī)療保障、藥品供應、綜合管理等六大業(yè)務應用系統(tǒng)的互聯(lián)

互通和業(yè)務協(xié)同。積極推進居民健康卡與社會保障卡、金融

IC卡、市民服務卡等公共服務卡的應用集成，實現(xiàn)就醫(yī)“一

卡通”；從而達到：服務模式從被動到主動；醫(yī)療模式從治

病到防??；診療模式從排斥到聯(lián)動；數(shù)據模式從隔離到整體;

技術模式從簡單到綜合的轉變；降低社會能耗，節(jié)約社會資

源，提升政府的公眾形象，并引導健康醫(yī)療事業(yè)良性發(fā)展。

2行業(yè)現(xiàn)狀和問題分析

2.1行業(yè)大數(shù)據應用現(xiàn)狀

隨著我國經濟持續(xù)高速增長和綜合國力大幅度提高，人

民群眾的生活水平迅速提高的同時，對健康及醫(yī)療質量的要

求日益增高。為此，我國醫(yī)療服務正在從以大醫(yī)院為中心的

醫(yī)療模式過渡到以社區(qū)衛(wèi)生為中心的社區(qū)醫(yī)療模式，未來還

將過渡到以個人為中心的個體醫(yī)療模式。國務院《關于推進

分級診療制度建設的指導意見》，部署加快推進分級診療制

度建設，形成科學有序就醫(yī)格局，提高人民健康水平，進一

步保障和改善民生。因此亟需構建以大數(shù)據技術為基礎的

“醫(yī)療與健康大數(shù)據”相關平臺，建立針對突發(fā)疾病、常見

疾病、公共健康的預警體系，研發(fā)相應的精準診療新技術，

以提高我國的疾病防控和診治水平、促進醫(yī)療相關行業(yè)發(fā)展。

《國務院辦公廳關于促進和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據應用

發(fā)展的指導意見》要求到2017年底，實現(xiàn)國家和省級人口

健康信息平臺以及全省藥品招標采購業(yè)務應用平臺互聯(lián)互

通，基本形成跨部門健康醫(yī)療數(shù)據資源共享共用格局。到

2020年，建成國家醫(yī)療衛(wèi)生信息分級開放應用平臺，實現(xiàn)與

人口、法人、空間地理等基礎數(shù)據資源跨部門、跨區(qū)域共享，

醫(yī)療、醫(yī)藥、醫(yī)保和健康各相關領域數(shù)據融合應用取得明顯

成效；統(tǒng)籌區(qū)域布局，依托現(xiàn)有資源建成100個區(qū)域臨床醫(yī)

學數(shù)據示范中心，基本實現(xiàn)城鄉(xiāng)居民擁有規(guī)范化的電子健康

檔案和功能完備的健康卡，健康醫(yī)療大數(shù)據相關政策法規(guī)、

安全防護、應用標準體系不斷完善，適應國情的健康醫(yī)療大

數(shù)據應用發(fā)展模式基本建立，健康醫(yī)療大數(shù)據產業(yè)體系初步

形成、新業(yè)態(tài)蓬勃發(fā)展，人民群眾得到更多實惠。

健康醫(yī)療衛(wèi)生大數(shù)據應用平臺是為政府各委辦局、企事

業(yè)單位、醫(yī)療機構以及高校的科研人員提供大數(shù)據決策依據

平臺，通過提供一系列的統(tǒng)計分析應用，幫助用戶對公共衛(wèi)

生、醫(yī)療服務、醫(yī)療保障、藥品供應保障、計劃生育、綜合

管理等醫(yī)療衛(wèi)生領域的形勢進行評估，提升企業(yè)的產業(yè)發(fā)展、

為科研人員提供大數(shù)據支持、輔助政府做出合理決策，促進

醫(yī)療衛(wèi)生改革的良性發(fā)展，提高政府的公眾形象。

2.2存在問題

＞健康醫(yī)療信息數(shù)據共享程度低

醫(yī)療領域的大數(shù)據用戶覆蓋范圍很廣，比如醫(yī)院醫(yī)生和

科研人員、政府、醫(yī)療衛(wèi)生管理部門的領導和業(yè)務人員、公

共衛(wèi)生機構的人員、第三方企業(yè)用戶和社會大眾等等。相應

的數(shù)據資源分散在不同單位、不同信息化系統(tǒng)的數(shù)據池中，

包括醫(yī)院的電子病歷、結算與費用數(shù)據，醫(yī)療廠商的醫(yī)藥、

醫(yī)械數(shù)據、醫(yī)學研究的學術數(shù)據、區(qū)域衛(wèi)生信息采集的居民

健康檔案，政府調查的人口及公共衛(wèi)生數(shù)據，以及互聯(lián)網數(shù)

據等，但彼此之間沒有太多聯(lián)系。

同時，醫(yī)院內部的數(shù)據將是健康醫(yī)療大數(shù)據平臺的主要

數(shù)據來源，而且醫(yī)院內部的信息系統(tǒng)較多，涉及不同廠商、

不同業(yè)務范圍（主要包括臨床診療、臨床支持、運營管理、

科研管理、區(qū)域共享等方面應用），存在HIS、電子病歷、

LIS、PACS、臨床路徑、科研系統(tǒng)、0A、人力資源、HERP

等眾多系統(tǒng)，一般都由不同軟件廠商承建，從而造成信息集

成方面相對薄弱，對于院內異構系統(tǒng)，使用傳統(tǒng)點對點接口

方式進行對接，集成范圍和集成效果不理想，存在很多信息

孤島和數(shù)據同步方面的問題。僅有少數(shù)醫(yī)院建立了集成平臺

和數(shù)據中心，但對外共享程度不足。

此外，醫(yī)院內部信息系統(tǒng)相對封閉，各個醫(yī)療機構之間，

信息系統(tǒng)幾乎沒有對接，少數(shù)醫(yī)院實現(xiàn)了與區(qū)域信息平臺、

社區(qū)衛(wèi)生院或醫(yī)聯(lián)體的對接。除按照國家要求的病案首頁信

息上報和醫(yī)保信息上報外，絕大多數(shù)數(shù)據信息都封閉在醫(yī)院

內部，利用率極低。

＞非結構化數(shù)據的挑戰(zhàn)

健康醫(yī)療行業(yè)的數(shù)據量巨大，數(shù)據類型和數(shù)據結構極其

復雜。到2020年，醫(yī)療數(shù)據將增至35ZB,相當于2009年

數(shù)據量的44倍。另外，在醫(yī)院，每個患者不但要經過辨證

論治的個體化診療，還會經過各種理化檢測進行疾病及其預

后的診斷，所以不光有病歷資料中包含的信息，還會有生化

檢查、多種影像或病理切片檢查等業(yè)務產生的非結構化生物

學信息，數(shù)據類型十分復雜。這給數(shù)據的存儲、分析、處理、

傳輸?shù)葞砗艽筇魬?zhàn)。

＞信息采集不足，收集渠道不暢

要想在醫(yī)療領域使用大數(shù)據技術，首先要有足夠的病人、

藥物等相關信息，這是數(shù)據分析的基礎，然而許多病人可能

出于隱私考慮不愿提供這些信息，制藥企業(yè)也有可能因為

商業(yè)利益不愿共享藥物成分等敏感信息。另外，各個醫(yī)院及

機構的醫(yī)療信息、軟件及硬件服務都各自獨立，缺乏合理接

口，大數(shù)據收集的渠道不暢，導致采集與應用存在一定程

度上的脫離。

＞臨床決策支持困境重重

當醫(yī)院信息化發(fā)展到一定程度，如何借助醫(yī)療IT系統(tǒng)為

醫(yī)院管理者提供決策支持就變得非常重要。由此杜絕因意識

疏忽、水平差異、信息不暢等因素導致的醫(yī)療過失?；诂F(xiàn)

代的數(shù)據分析和數(shù)據挖掘技術，對電子病歷所蘊含的大量數(shù)

據進行分析和統(tǒng)計，能夠有效支持循證醫(yī)學等以臨床資料實

證為基礎的醫(yī)學教學和科學研究，大力促進臨床醫(yī)療技術和

水平的發(fā)展。

＞大數(shù)據高效分析能力欠缺

采集到足夠信息后，需要由相關領域的專業(yè)人士與信息

技術專家一起對數(shù)據進行有針對性地歸納和分析，得出由大

量新興技術（如HadoopMapReduce,內存數(shù)據庫等）組成的高

性能的專業(yè)的分析技術架構解決方案，而這種跨學科、跨領

域合作能否順利實現(xiàn)，是大數(shù)據技術實際應用中的重要問題。

＞區(qū)域衛(wèi)生信息平臺覆蓋范圍不足

區(qū)域衛(wèi)生信息平臺，以區(qū)域內健康檔案信息的采集、存

儲為基礎，連接區(qū)域內二三級醫(yī)院、基層醫(yī)療衛(wèi)生機構和公

共衛(wèi)生機構，實現(xiàn)互聯(lián)互通、信息共享和聯(lián)動協(xié)同工作。

目前，區(qū)域衛(wèi)生信息平臺目前主要在經濟發(fā)達省市進行

了建設，在全國覆蓋范圍不足，尚處在不斷建設之中；即使

建立了區(qū)域衛(wèi)生信息平臺的省市，由于醫(yī)院、基層醫(yī)療衛(wèi)生

機構和公共衛(wèi)生機構眾多，系統(tǒng)情況各異，互聯(lián)互通覆蓋率

和信息共享效果還有待提高；再者，很多省級和市級區(qū)域衛(wèi)

生信息平臺分開獨立建設，也給全國或全省區(qū)域平臺交互與

共享工作增加了難度。

＞大數(shù)據的安全問題有待研究

隨著數(shù)據量的不斷增加，數(shù)據存儲的物理安全性越來越

重要，對數(shù)據的多副本與容災機制提出更高的要求。但是網

絡和數(shù)字化生活使得犯罪分子更容易獲得關于人的信息，也

有了更多不易被追蹤和防范的犯罪手段，大數(shù)據的保護越來

越重要。

3項目建設必要性和可行性分析

3.1建設必要性

健康醫(yī)療領域是關系國計民生的重要領域，健康醫(yī)療數(shù)

據是國家重要的基礎性戰(zhàn)略資源，在健康醫(yī)療方面開展大數(shù)

據應用，是十分必要而且迫切的工作，主要體現(xiàn)在：

1、健康區(qū)域建設的需要

國家衛(wèi)生計生委會同有關部門正在研究起草《“健康中

國2030”規(guī)劃綱要》，作為2016-2030年推進健康中國建設

的宏偉藍圖和行動綱領。挖掘健康醫(yī)療數(shù)據價值、開展健康

醫(yī)療大數(shù)據應用，從而推動醫(yī)療衛(wèi)生體制改革，將是健康區(qū)

域建設中的最重要手段和方式。

2、健康醫(yī)療數(shù)據是高價值資源

健康醫(yī)療數(shù)據包括患者診療數(shù)據、居民健康數(shù)據、公共

衛(wèi)生數(shù)據、婦幼保健數(shù)據、社保數(shù)據、醫(yī)藥流通數(shù)據等。其

中，患者診療數(shù)據是醫(yī)生對患者診療過程所產生的數(shù)據，包

括患者生命體征數(shù)據、電子病歷數(shù)據、電子健康檔案數(shù)據、

診療數(shù)據、醫(yī)學影像數(shù)據、醫(yī)學數(shù)據、費用數(shù)據等，這些數(shù)

據以患者為中心，是健康醫(yī)療信息的主要來源。隨著患者診

療活動的不斷進行，在使數(shù)據庫信息容量不斷膨脹的同時,

也對疾病及患者的管理、控制和醫(yī)療研究起到積極的作用，

價值不菲。健康醫(yī)療數(shù)據還有一個重要特點，即歷史數(shù)據不

論對居民個人還是對政府機構，都具有持續(xù)長久的重要意義。

3、健康醫(yī)療數(shù)據融合利用的需求

現(xiàn)行的由醫(yī)療機構、區(qū)域衛(wèi)生和人口計生等多個平臺分

別提供數(shù)據服務的模式，已經無法適應急速增長的數(shù)據規(guī)模、

日益復雜的數(shù)據結構以及各部門源源不斷的數(shù)據服務需求。

由衛(wèi)生計生委主導的醫(yī)院信息平臺、區(qū)域衛(wèi)生信息平臺

和全員人口信息庫三大平臺中的數(shù)據相對獨立，更未達到

“三庫合一”、“融合利用”的數(shù)據利用能力，因此，有必要

以大數(shù)據的創(chuàng)新服務形式來推動數(shù)據開放、共享和應用，充

分發(fā)揮健康醫(yī)療數(shù)據價值。

4、健康醫(yī)療決策支持需要

構建大數(shù)據分析決策機制，從“經驗決策”向“數(shù)據驅

動決策”轉變。大數(shù)據能提升決策的科學精準性，提高預警

能力以及應急響應能力。大數(shù)據又超越了傳統(tǒng)的數(shù)據分析方

法，大大拓展了數(shù)據的可得性與即時性。

對歷史和最新的健康醫(yī)療數(shù)據進行分析，能夠增強預見

性；對內部和外部數(shù)據整合，可發(fā)現(xiàn)事物之間更多的相關性；

對海量數(shù)據的挖掘，能夠提高管理決策的科學性。

因此，在健康醫(yī)療領域，可以利用這些特點來動態(tài)監(jiān)測

疾病、健康、人口相關信息，又能及時感知到公眾實時關注

的疾病與健康信息，大數(shù)據的深入及廣泛應用會帶來科學和

精準的決策支持。

5、第三方數(shù)據應用的需要

健康醫(yī)療數(shù)據價值巨大，除了能夠對衛(wèi)生計生部門、醫(yī)

療機構、居民帶來巨大的效益外，還可為第三方機構提供數(shù)

據服務和數(shù)據應用，從而為整個社會相關產業(yè)產生數(shù)據價值。

健康醫(yī)療、養(yǎng)老、醫(yī)藥、保險等第三方機構對健康醫(yī)療數(shù)據

需求迫切。

擴大第三方數(shù)據應用，構建外部信息共享交換平臺。第

三方數(shù)據信息的共享是大數(shù)據時代健康醫(yī)療模式變革的基

礎，也是醫(yī)療信息化發(fā)展的必然趨勢。未來，會有越來越多

部門打破數(shù)據壁壘，參與第三方數(shù)據共享，為第三方提供數(shù)

據價值服務。

6、提升產業(yè)政策對醫(yī)療的推動作用的需要

大數(shù)據時代醫(yī)療信息化建設從產業(yè)角度看，未來將創(chuàng)建

一個以患者為中心，數(shù)據快速流通，精準分析的價值鏈條。

在此鏈條中政府、醫(yī)療衛(wèi)生機構、醫(yī)療信息化軟硬件提供商

等應明確各自定位，協(xié)同合作，做好醫(yī)療信息化建設。政府

在醫(yī)療信息化建設中主要發(fā)揮政策制定、產業(yè)發(fā)展推動作用。

通過建立健康醫(yī)療大數(shù)據平臺，加強各級各類醫(yī)療機構醫(yī)院

之間的醫(yī)療協(xié)作和資源共享，進而實現(xiàn)管理信息的共享，改

變舊的管理體制，實現(xiàn)由分散管理向一體化管理轉變、由事

后控制向全程控制轉變、由粗放管理向精細管理、智能管理

轉變，從而提高全省醫(yī)療資源的效率，促進醫(yī)療、科研、教

學工作協(xié)調發(fā)展，為群眾提供優(yōu)質、高效的醫(yī)療服務。

3.2可行性分析

1、經濟可行性

百度、阿里、騰訊等紛紛將目光聚集到在線醫(yī)療服務，

市場經濟下為了獲得更大的利潤，互聯(lián)網公司希望融合其他

傳統(tǒng)行業(yè)，這自然包括醫(yī)療健康行業(yè)，而醫(yī)療健康產業(yè)也希

望運用互聯(lián)網公司先進的大數(shù)據、云計算、物聯(lián)網等技術，

從而促進了醫(yī)療健康行業(yè)與互聯(lián)網行業(yè)的融合。

2、政策可行性

健康醫(yī)療大數(shù)據系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢，能給用戶帶來更好

的醫(yī)療服務體驗，因而被國內許多大城市的醫(yī)院所使用。健

康醫(yī)療大數(shù)據行業(yè)在相關政策的支持下，經歷了由弱變強的

發(fā)展歷程。各地方政府有關機構發(fā)布通知，提出“十二五”

期間逐步提高政府衛(wèi)生投入占衛(wèi)生總費用的比例，相關醫(yī)療

機構的管理部門在增加醫(yī)療衛(wèi)生資源的基礎上，將在公立醫(yī)

院和社康中心建立分級診療、分片轉診的上下聯(lián)動機制，在

社康中心內涵建設方面，配備完善資源和服務功能。

《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》、

《中共中央國務院關于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見》、

《國務院關于促進健康服務業(yè)發(fā)展的若干意見》（國發(fā)［2013）

40號）精神，促進我國醫(yī)療衛(wèi)生資源進一步優(yōu)化配置，提高

服務可及性、能力和資源利用效率，指導各地科學、合理地

制訂實施區(qū)域衛(wèi)生規(guī)劃。

3、技術可行性

＞云計算、大數(shù)據、物聯(lián)網等技術的發(fā)展；

＞傳感器技術使終端更智能化；

＞移動互聯(lián)網日益普及3D打印、基因測序；

＞可穿戴式醫(yī)療設備等產品；

＞4G網絡、智能手機的結合。

4、模式可行性

互聯(lián)網醫(yī)療健康產品和服務的發(fā)展，促進健康信息的采

集、共享和暢通，打通信息孤島，促進產業(yè)分工以及加強不

同領域企業(yè)間的互通合作，從而優(yōu)化資源配置，提高研發(fā)效

率和質量。通過制定數(shù)據來源標準、數(shù)據及數(shù)據元的標準、

分類術語編碼的標準以及信息模擬互操作的特色標準，并且

建立質量管理機制。加快建立一套完善的標準體系，使整個

醫(yī)療機構之間、業(yè)務流程之間很好地連接，打破醫(yī)療信息化

的壁壘，實現(xiàn)跨醫(yī)院、跨地區(qū)的數(shù)據交換、信息共享。

4項目總體設計

4.1建設原則

基于大數(shù)據的健康醫(yī)療平臺建設，堅持以需求為導向，

以績效為核心，統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施，信息共享，注重實效，

并進行集約化建設，采用先進信息技術，深度挖掘數(shù)據價值，

保障信息安全。

1、堅持需求導向，績效核心的原則

結合中國健康醫(yī)療大數(shù)據發(fā)展的需求，堅持全面推進與

重點突破相結合，合理規(guī)劃健康醫(yī)療大數(shù)據平臺建設內容，

使得平臺建設快速見效，在打好底層基礎的同時獲得顯而易

見的應用效果，從而保障投入產出效益，為后續(xù)建設營造良

好環(huán)境。健康醫(yī)療大數(shù)據平臺的應用對象是政府、醫(yī)療衛(wèi)生

服務機構、醫(yī)療衛(wèi)生監(jiān)管部門、公共衛(wèi)生機構、第三方企業(yè)

及社會大眾，因此必須要有明確的應用目標和預期效果，同

時邊建設邊應用，在應用中加以完善、提高。通過應用拉動

對平臺的需求，以需求進一步推動平臺的應用，保證其建設

的投資見成效。

2、堅持統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施的原則

圍繞建設健康醫(yī)療大數(shù)據平臺+大數(shù)據應用的發(fā)展戰(zhàn)略,

科學、系統(tǒng)、高標準規(guī)劃健康醫(yī)療大數(shù)據平臺頂層架構，以

現(xiàn)實基礎為起點，把握目標與現(xiàn)實的差距，有計劃、分層次

地精確、協(xié)調推進信息化新建、擴建和整合深化。在目前醫(yī)

院信息平臺、區(qū)域衛(wèi)生信息平臺、藥品監(jiān)督管理平臺、醫(yī)保

系統(tǒng)等基礎上進行統(tǒng)籌規(guī)劃，立足現(xiàn)狀，考慮長遠，站在戰(zhàn)

略的高度，構建基于大數(shù)據的醫(yī)療服務平臺的總體框架與運

行模式，確保建設的整體性和協(xié)調性，在建設過程中，突出

重點，分步實施，注重實效，以保證系統(tǒng)建設的順利進行。

3、堅持信息共享、數(shù)據開放的原則

健康醫(yī)療大數(shù)據平臺建設要充分整合各方面資源，既要

涵蓋區(qū)域衛(wèi)生數(shù)據、醫(yī)院信息化數(shù)據、藥品數(shù)據、公共衛(wèi)生

數(shù)據等醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據，又要整合自我量化數(shù)據和互聯(lián)網數(shù)據

等，為政府、醫(yī)療衛(wèi)生機構和公眾提供更有價值的數(shù)據服務。

因此需要制定完善的健康醫(yī)療大數(shù)據標準規(guī)范，實現(xiàn)不同來

源、不同結構、不同類型之間數(shù)據的集成整合及共享，促進

各級系統(tǒng)建設的上下一致和系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，促進數(shù)據

開放，從而拓寬數(shù)據的應用范圍，充分發(fā)揮數(shù)據價值。在統(tǒng)

一標準的基礎上，開展信息的集成與整合，優(yōu)化和合理配置

各類信息資源，形成有機統(tǒng)一的體系。

4、堅持實時更新，注重實效的原則

健康醫(yī)療大數(shù)據平臺在建設過程中應注重信息的時效

性，注重平臺推廣，對于健康醫(yī)療信息應進行實時收集、檢

查、篩選并更新，從而為政府部門及時制定決策、調整政策

提供依據支持。

5、堅持資源集約，合理利用的原則

健康醫(yī)療大數(shù)據云計算中心建設依托現(xiàn)有基礎設施，對

服務器、操作系統(tǒng)、數(shù)據庫、安全設施等軟硬件設施進行充

分利舊，更好的減少重復投資，提高資源利用率，降低成本。

6、堅持安全可靠、穩(wěn)定運行的原則

本項目的建設要堅持安全可靠原則，建立和完善可靠的

安全運行機制，在制度上和技術上采取有效措施，保證系統(tǒng)

在運營過程中信息傳輸?shù)陌踩?，保證系統(tǒng)與其它相關系統(tǒng)信

息交換過程的安全；保證系統(tǒng)業(yè)務管理體系的安全，對系統(tǒng)

的操作需嚴格按照操作權限進行，并對每項操作留下完整的

日志記錄備查。

7、堅持新技術應用，提升數(shù)據價值的原則

充分考慮運用大數(shù)據、云計算、物聯(lián)網、移動互聯(lián)網等

新一代信息技術，以便更好地挖掘健康醫(yī)療大數(shù)據的價值,

為社會大眾的健康醫(yī)療提供良好的數(shù)據支撐服務。基于大數(shù)

據的健康醫(yī)療大數(shù)據平臺的建設要符合健康中國的功能定

位，在項目設計和建設實施需采用國際先進成熟的技術和手

段，做到適度超前、國際先進、國內領先，以保障系統(tǒng)具有

高效、全面和穩(wěn)定等良好品質。項目建設要采用先進的設計

思想和開放的體系結構，確保做到技術先進，系統(tǒng)開放。

4.2總體框架設計

醫(yī)療健康址據分析與應用系統(tǒng)

大數(shù)據醫(yī)疔大數(shù)據醫(yī)學大麴據監(jiān)管大數(shù)據衛(wèi)生大數(shù)據健康大數(shù)據知識庫

標

信

準

息

規(guī)

安應用支撐平臺

劃

全

1橫據管理』事務管理：目錄管理：；校限管理統(tǒng)計報表

體

體

系

系

((

政

安

策

全

法

管

規(guī)

理

'、

安

全

等

醫(yī)療健康大數(shù)據采集網)

醫(yī)療衛(wèi)生機構數(shù)據公共衛(wèi)生數(shù)據醫(yī)療管理機構數(shù)據保險機構數(shù)據企業(yè)數(shù)據互聯(lián)網數(shù)據

4.3業(yè)務架構設計

健康醫(yī)療大數(shù)據應用

大數(shù)據監(jiān)管

醫(yī)療人員畫像醫(yī)療機構畫像:合理用藥監(jiān)管〔二合理用血監(jiān)管

醫(yī)院運營監(jiān)管醫(yī)保控費輿情大數(shù)據……

大數(shù)據圖大數(shù)據醫(yī)學

個人醫(yī)療畫像臨床路徑應用精準醫(yī)療

臨床決策支持醫(yī)療資源協(xié)調科研大數(shù)據

臨床藥物研發(fā)

大數(shù)據衛(wèi)生

慢性病防治傳染病預測

突發(fā)事件預警……

大數(shù)據知識庫

臨床診療知識庫公共衛(wèi)生知識庫藥品知識庫健康知識庫........

大數(shù)據平臺

4.4技術架構設計

Hadoop平臺

離線數(shù)據實時數(shù)據

Presto

MapreduceSpark

Kylinspai'kstreamstorm

hivesparksql

drill

分布式文件系統(tǒng)（HDFS）Ffoase*Elaticsearch

采

集

數(shù)據采集

層(sqoop,flume,ETL.......)

數(shù)

據

源

結構化數(shù)據非結構化半結構化數(shù)據

4.5數(shù)據架構設計

個人數(shù)據其他數(shù)據

?個人基本信息?互聯(lián)網數(shù)據

?個人體檢數(shù)據?城市環(huán)境數(shù)據

-個人健康記錄?輿情數(shù)據

?個人物聯(lián)網數(shù)據?行政監(jiān)管數(shù)據

醫(yī)療業(yè)務數(shù)據?臨床診療數(shù)據

醫(yī)院資源數(shù)據

?電子病歷數(shù)據醫(yī)院財務數(shù)據醫(yī)院運營數(shù)據

.檢驗檢查數(shù)據醫(yī)療質量數(shù)據

?生物醫(yī)學數(shù)據醫(yī)療健康大數(shù)據衛(wèi)生情況數(shù)據

?醫(yī)囑用藥數(shù)據

?醫(yī)療保瞼數(shù)據

婦幼保健數(shù)據

慢性病數(shù)據?新農合轆V

?醫(yī)保費用數(shù)據

傳染病數(shù)據

?基本藥物數(shù)據?商業(yè)保瞼數(shù)據

全面健康檔案

?藥物研究數(shù)據?社保蟾

公共衛(wèi)生數(shù)據-藥物生產流通數(shù)據

???一保險數(shù)據

?藥品質量數(shù)據

醫(yī)藥數(shù)據

4.6應用功能架構設計

健康醫(yī)療大數(shù)據分析研判系統(tǒng)門戶

安

系

安

系

療

醫(yī)

衛(wèi)

診醫(yī)

(誤公共衛(wèi)

應

統(tǒng)

全

統(tǒng)

全S和諧醫(yī)

大

生

用

A數(shù)

大數(shù)

療生監(jiān)測

管

保

管

保A

S層患大數(shù)

據

平

臺

平臺

據

理

障

理

障)大數(shù)據

據平臺

體

體

體

體平臺

系

系

系

系

((((

訪

訪

日

日數(shù)據服分析研判預警預測動態(tài)監(jiān)控信息處理

問

問

志

志類服務

務層類服務類服務類服務

權

權

審

審

生命周期數(shù)據質量

數(shù)據整合數(shù)據訂閱

限

限

計

計管理

數(shù)據處管理

控

控''

用

用

制

制理層數(shù)據交

戶

戶

、換平臺'

管

防

防

管

流

理

病

病

數(shù)據準理

式

毒

毒

,備層、

處

運

'運'

O昂DS數(shù)據立方體

理

維

防

防

I維

監(jiān)

入

入

數(shù)據存元數(shù)據管數(shù)據費源監(jiān)

控

侵

侵

儲層理目錄控

))

云數(shù)據中心管理平公

基礎設施二

(IAAS)計算資源池存儲資源池網絡資源池

5大數(shù)據標準規(guī)范設計

目前，大數(shù)據技術相關標準的研制還處于起步階段，國

家對ISO/IEC、ITU等國際標準化組織、NIST、國內全國信

標委已經開展的標準化工作進行梳理，依據大數(shù)據技術體系,

從基礎、技術、產品、應用等不同角度進行分析，形成了大

數(shù)據標準體系框架，對我國現(xiàn)有標準、在研標準和將提出的

標準計劃進行分析，形成了大數(shù)據標準體系。對于目前急需

研制的標準進行了較為詳細的分析，這部分將成為后續(xù)標準

化工作的重點。

在研究國家提出的大數(shù)據技術框架基礎上，結合數(shù)據全

周期管理，數(shù)據自身標準化特點，各行業(yè)大數(shù)據應用的初步

實踐，以及未來大數(shù)據發(fā)展的趨勢，我們將在遵循國家已發(fā)

布或擬研制的大數(shù)據標準體系下，不斷補充完善大數(shù)據標準

體系建設。

大數(shù)據標準體系框架

大數(shù)據標準體系由六個類別的標準組成，分別為：基礎

標準，數(shù)據處理標準，數(shù)據安全標準，數(shù)據質量標準，產品

和平臺標準及應用和服務標準。

A基礎標準

為整個標準體系提供包括總則、術語和參考模型等基礎

性標準。

＞數(shù)據處理標準

數(shù)據處理類標準包含數(shù)據整理、數(shù)據分析和數(shù)據訪問三

種類型的標準。數(shù)據整理標準主要是針對數(shù)據在采集匯聚后

的初步處理方式、方法的標準，包括數(shù)據表示、數(shù)據注冊和

數(shù)據清理三類標準。數(shù)據分析標準主要針對大數(shù)據環(huán)境下數(shù)

據分析的性能、功能等要求進行規(guī)范。數(shù)據訪問標準則是提

供標準化的接口和共享方式，使數(shù)據能夠被廣泛的應用。

＞數(shù)據安全標準

數(shù)據安全作為數(shù)據標準的支撐體系，貫穿于數(shù)據整個生

命周期的各個階段。拋開傳統(tǒng)的網絡安全和系統(tǒng)安全，大數(shù)

據時代下的數(shù)據安全標準主要包括通用要求、隱私保護兩類

標準。

＞數(shù)據質量標準

該類標準主要針對數(shù)據質量提出具體的管理要求和相

應的指標要求，確保數(shù)據在產生、存儲、交換和使用等各個

環(huán)節(jié)中的質量，為大數(shù)據應用打下良好的基礎。并對數(shù)據全

生命周期進行規(guī)范化管理。主要包括元數(shù)據質量、質量評價

和數(shù)據溯源三類標準。

＞產品和平臺標準

該類標準主要針對大數(shù)據相關技術產品和應用平臺進

行規(guī)范。包括關系型數(shù)據庫產品、非結構化數(shù)據管理產品、

商務智能工具、可視化工具、數(shù)據處理平臺和測試規(guī)范六類

標準。其中關系型數(shù)據庫產品標準針對存儲和處理大數(shù)據的

關系型數(shù)據庫管理系統(tǒng)，從訪問接口、技術要求、測試要求

等方面進行規(guī)范，為關系型數(shù)據庫管理系統(tǒng)進行大數(shù)據的高

端事務處理和海量數(shù)據分析提供支持；

非結構化數(shù)據管理產品標準針對存儲和處理大數(shù)據的

非結構化數(shù)據管理系統(tǒng)，從參考架構、數(shù)據表示、訪問接口、

技術要求、測試要求等方面進行規(guī)范；商務智能工具用來幫

助用戶對大數(shù)據進行分析決策，包括ETL、OLAP、數(shù)據挖

掘等工具，商務智能工具標準對商務智能工具的技術及功能

進行規(guī)范；

可視化工具是對大數(shù)據處理應用過程中所需用到的可

視化展現(xiàn)工具的技術和功能要求進行規(guī)范；數(shù)據處理平臺標

準是針對大數(shù)據處理平臺從技術架構、建設方案、平臺接口

等方面進行規(guī)范；測試規(guī)范針對處理大數(shù)據的產品和平臺給

出測試方法和要求。

A應用和服務標準

應用和服務類標準主要是針對大數(shù)據所能提供的應用

和服務從技術、功能、開發(fā)、維護和管理等方面進行規(guī)范。

主要包括開放數(shù)據集、數(shù)據服務平臺和領域應用數(shù)據三類標

準。其中開放數(shù)據集標準主要對向第三方提供的開放數(shù)據包

中的內容、格式等進行規(guī)范；數(shù)據服務平臺標準是針對大數(shù)

據服務平臺所提出的功能性、維護性和管理性的標準；領域

應用數(shù)據指的是各領域根據其領域特性產生的專用數(shù)據標

準。

6大數(shù)據處理平臺設計

6.1大數(shù)據采集平臺

大數(shù)據采集平臺是承接外部與內部數(shù)據交換的一個基

礎數(shù)據平臺，主要由實時數(shù)據接入服務、離線批量數(shù)據接入

服務和數(shù)據總線服務組成，是整個通用數(shù)據攝取平臺，可以

從各種數(shù)據源中提取，轉換和加載海量數(shù)據。比如：數(shù)據庫、

FTP、RESTAPIs.Files.Stream等等。大數(shù)據接入平臺能夠

處理日常規(guī)劃任務需要所有數(shù)據攝取，包括作業(yè)/任務規(guī)劃，

任務分配，錯誤處理，狀態(tài)管理，數(shù)據質量檢測，數(shù)據發(fā)布

等等。

?方便用散抿庫的二堆表結構來遭相表達實現(xiàn)的數(shù)據，數(shù)據結構字段含義確定，清晰.

?無法用二維表結構來例如：客戶信息.用電記錄等.是挖掘數(shù)據價值的主要對象.

遺例表達的無結構性

的數(shù)據。例如文本、數(shù)據果任坂度

音頻數(shù)據等.

?適合Hadoop架構

?支持分析型應用，時效性蛟低

?支持前臺交易系統(tǒng)查

詢需求，艮有可靠性

數(shù)據橋型高、并發(fā)度大、采篋

叛率您的特點

?適合分布式內存數(shù)據

面向貼源數(shù)據查詢和:?面向分析類應用.

?處理技術

?數(shù)據區(qū)，適合X86MPI?對應ADW,適合MPPtt據摩售群

數(shù)據源格式包括結構化、半結構化、或非結構化。數(shù)據

的接入方式包括批量數(shù)據處理模塊到數(shù)據源主動拉取(pull)

數(shù)據和實時數(shù)據處理模塊被動的接受數(shù)據源推送(push)的

數(shù)據。在數(shù)據接入的時效性上有實時數(shù)據接入，也有離線數(shù)

據接入，收集各種數(shù)據源數(shù)據為大數(shù)據平臺所用。數(shù)據接入

到本系統(tǒng)后，將放入數(shù)據總線子系統(tǒng)緩沖起來。接下來，數(shù)

據將會進行同步存儲到數(shù)據平臺的分布式文件存儲系統(tǒng)中，

作為后續(xù)系統(tǒng)的數(shù)據源；數(shù)據也可通過實時計算，存儲到數(shù)

據平臺的分布式實時存儲系統(tǒng)中。

大數(shù)據采集平臺通過同樣的執(zhí)行框架從不同數(shù)據源攝

取數(shù)據，在同一個地方管理所有不同數(shù)據源的元數(shù)據。同時

結合了其他特性，比如自動伸縮，容錯，數(shù)據質量保證，可

擴展和處理數(shù)據模型改革等等。大數(shù)據采集平臺非常容易使

用，是個高效的數(shù)據攝取平臺。

6.2大數(shù)據清洗平臺

數(shù)據清洗(DataCleaning/DataScrubbing),是在數(shù)據倉

庫/數(shù)據庫中去除冗余、清除噪音、消除錯誤和不一致數(shù)據的

過程。數(shù)據清洗并不是簡單地選取優(yōu)質數(shù)據，它同時還涉及

到對原有數(shù)據的刪除、添加、分解或重組等。數(shù)據清洗的任

務是對不滿足數(shù)據挖掘要求的數(shù)據進行清洗，將清洗的結果

提交給數(shù)據挖掘的下一個環(huán)節(jié)。

數(shù)據數(shù)據模型I堿據I糊銀i量I安加tI系統(tǒng)齦

翻|雷里?取里I管里|?￡2

管理

數(shù)據

提供

1細節(jié)數(shù)魁成1集市數(shù)據"生成|

數(shù)據產清洗轉換合并

1數(shù)據異常處理1

處理濯共數(shù)據筋份ETL調度和監(jiān)控

數(shù)據文件完整性接口文件接口文件

提供檢的管理異常處理___1

根據數(shù)據來源不同，數(shù)據源分為：單數(shù)據源。單個數(shù)據

源的數(shù)據質量，主要取決于它的模式設定，以及對數(shù)據源中

數(shù)據的完整性約束的控制程度。因為數(shù)據模式和完整性約束

需要控制數(shù)據的范圍，如果一個數(shù)據源沒有數(shù)據模式，那么

對于輸入或者存儲的數(shù)據缺乏相應的限制，這樣出現(xiàn)錯誤數(shù)

據或者不一致數(shù)據的幾率就會大大提高。多數(shù)據源。由于各

業(yè)務系統(tǒng)在設計、實現(xiàn)時功能的需求、設計的重點不同，多

數(shù)據源中存在的主要問題是字段名稱沖突、屬性值和結構的

沖突。例如：不同表中使用相同字段表示不同屬性，不同名

稱的字段表示相同屬性。

6.3大數(shù)據挖掘與分析平臺

針對海量的數(shù)據挖掘需求，平臺提供基于海量數(shù)據的模

型和機器學習分布式計算引擎，相對于傳統(tǒng)平臺提供的數(shù)據

挖掘工具，XX大數(shù)據所提供的分布式數(shù)據挖掘平臺更加適

合大數(shù)據分析場景，除了內置主流的所有算法包以外，還提

供分布式計算引擎，可支撐超大規(guī)模數(shù)據量的離線模型計算

和實施模型計算。

平臺的總體架構從下到上分為四層：數(shù)據整合、資源管

理、數(shù)據分析以及數(shù)據展示。每個層次之間相對獨立，模塊

之間以松耦合的形式連接起來，

在數(shù)據整合層中，可以對原始關系型數(shù)據庫，以及普通

日志文件數(shù)據進行抽取，然后將數(shù)據存儲到大數(shù)據管理平臺

中。還有，對取得的數(shù)據按照任務的配置參數(shù)進行相應的預

處理等操作，以便后續(xù)挖掘分析做好基礎。

在資源管理層中，對各種需要用到的分布式開源框架進

行整合和封裝，例如Hadoop、storm、spark等框架。這些框

架部署在若干個節(jié)點上，對這些框架進行封裝以提供給上層

分布式存儲和分布式計算的能力。在資源管理層中，同時也

提供集群的監(jiān)控信息，以便用戶能觀察到集群中各節(jié)點的

CPU、內存、網絡等利用情況，以及各個節(jié)點和任務的運行

健康狀況，便于集群的維護。

數(shù)

分析

關聯(lián)

分析

推薦

消費層

用

BI應

據