CC BY
33
УДК 371.71:613
Жилина Наталья Михайловна
Доктор технических наук, профессор кафедры медицинской кибернетики и информатики Государственного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ГОУ ДПО НГИУВ Росздрава), главный специалист отдела информационной поддержки и анализа медико-статистических баз данных Муниципального учреждения «Кустовой медицинский информационно-аналитический центр», [email protected], Новокузнецк
А. Е. Фадеева
АНАЛИЗ ВЫХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОДСИСТЕМЫ АИС СГМ «ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ»
В ДИНАМИКЕ ЗА 2006-2008 ГГ., Г. НОВОКУЗНЕЦК
Zhilina Natalia Michajlovna
The doctor of technical sciences, the professor of the department of medical cybernetics and information theory GOV DPO «Novokuznetsk state institute of improvement of doctors» Roszdrava, the specialist of the division of information support and analysis of the medical-statistical data bases division of the Municipal authority «Sectional medical information-analytical centre», [email protected], Novokuznetsk
A. E. Fadeeva
THE ANALYSIS OF THE TARGET INFORMATION
OF THE AUTOMATED INFORMATION SYSTEM OF SOCIALLY-HYGIENIC MONITORING «HEALTH AND FORMATION»
IN DYNAMICS FOR 2006-2008, NOVOKUZNETSK
Проблема сохранения и укрепления здоровья детей является одной из самых актуальных для нашего общества. Для поддерживания здоровья детей на приемлемом уровне необходима интеграция гигиенических, профилактических, диагностических, лечебных и реабилитационных технологий [1; 2]. Для того чтобы решать возникающие проблемы, прежде всего, необходимо их своевременно выявлять, а для этого необходимо знать достоверную, актуальную на сегодняшний день картину [3], отражающую состояние здоровья школьников и педагогов.
Цель и задачи исследования: Провести динамический анализ за 2006-2008 гг. состояния здоровья школьников и педагогов, провести редукцию выходной информации по блокам АИС «СГМ» (Здоровье и образование) с помощью факторного анализа.
Материалы и методы. Анализ состояния здоровья школьников г. Новокузнецка проведен на основе выходной информации многоотраслевой автоматизированной системы социально-гигиенического мониторинга (АИС «СГМ») за 2006-2008 гг. Для выполнения статистических расчетов применялся программный пакет SPSS, версия 13.0.
Результаты исследования. Подсистема «Здоровье и образование» включает в себя четыре блока:
1. Здоровье школьников и педагогических работников.
2. Мониторинг психологического состояния и психического здоровья школьников.
3. Педагогический мониторинг.
4. Условия обучения.
Подсистема «Мониторинг психологического состояния и психического здоровья» выявляет тенденции в психологическом состоянии и уровне психического здоровья учащихся, определение психологических проблем конкретного школьника, класса, школы, района города для оказания необходимой психокоррекционной или дидактической помощи, способствующей успешности школьников в образовательном процессе.
Подсистема «Педагогический мониторинг» интегрирует показатели характеристики школы, организации учебного процесса, системы школьного физического воспитания, показатели результатов учебной деятельности, показатели организации здоровьесберегающей деятельности по отчетным данным образовательных учреждений города.
Целью подсистемы « Условия обучения» является анализ существующих условий обучения, организация и проведение вневедомственного контроля по соблюдению санитарно-эпидемиологических правил и нормативов, создание условий, способствующих сохранению и укреплению здоровья в образовательных учреждениях.
Основной целью АИС СГМ «Здоровье школьников и педагогических работников» является выявление причин неблагополучия в состоянии здоровья с выходом на первопричину его негативных проявлений на основе совершенствования информационного обеспечения путем наблюдения, прогнозирования, анализа, интеграции и оценки изменений показателей здоровья школьников и педагогических работников (ЗШиПР).
Интегрированный индекс благополучия в системе «Здоровье и образование» вычислен согласно единой технологии расчета интегрированных показателей, принятой при разработке АИС СГМ [1; 2]. Интегрированный показатель оценивается по единой шкале лингвистических переменных, где значение 1 соответствует максимально высокому уровню интегрированного показателя, значение, не превышающее 0,7, соответствует крайне низкому уровню.
В настоящее время интегрированный индекс благополучия включает в себя обобщенный показатель здоровья школьников и педагогических работников, интегрированный индекс психологического состояния и психического здоровья школьников, обобщенную оценку состояния учебного процесса и условий обучения.
В таблице 1 представлен индекс интегрального благополучия за 2006-2008 гг. по районам города, там же указано изменение за смежные годы и темп прироста.
Таблица 1 - Индекс интегрального благополучия за 2006-2008 гг. по районам города
Районы 2006 2007 2008
ИИБ Д(06-07) темп прирос- та ИИБ Д(07-08) темп прирос- та ИИБ
Город 0,86 -0,07 -8,14 0,79 0 0,00 0,79
Центральный 0,86 -0,09 -10,47 0,77 0,04 5,19 0,81
Куйбышевский 0,91 -0,1 -10,99 0,81 -0,01 -1,23 0,8
Орджоникид- зевский 0,91 -0,06 -6,59 0,85 -0,04 -4,71 0,81
Кузнецкий 0,85 -0,11 -12,94 0,74 0,01 1,35 0,75
Заводской 0,85 -0,02 -2,35 0,83 -0,03 -3,61 0,8
Новоильинский 0,85 -0,03 -3,53 0,82 0 0,00 0,82
Из таблицы видно, что, в целом, по городу индекс интегрального благополучия в 2007 г., по сравнению с 2006 годом, уменьшился с 0,86 до 0,79 (на 0,07, темп прироста - 8,14). В 2008 году, по сравнению с 2007 годом, ИИБ не изменился, остался на отметке 0,79.
В 2008 году самый низкий индекс благополучия в Кузнецком районе -0,75, самый высокий - в Новоильинском - 0,82.
В 2007 г., по сравнению с 2006 г., произошло снижение индекса во всех районах города. Наиболее резкое снижение индекса благополучия (с 0,91 до 0,81) произошло в Куйбышевском и Кузнецком районах (с 0,85 до 0,74). Наименьшее снижение наблюдалось в Заводском (с 0,85 до 0,83) и Новоильинском (с 0,85 до 0,82) районах.
В 2008 г. в некоторых районах города индекс продолжил снижаться - в Куйбышевском до 0,8, в Орджоникидзевском до 0,81 и Заводском до 0,8. В Новоильинском районе индекс благополучия остался на уровне 2007 г. -0,82. А в Центральном и Кузнецком районах несколько увеличился, по сравнению с 2007 г. - в Центральном с 0,77 до 0,81, в Кузнецком с 0,74 до 0,75.
В таблице 2 представлены значения индекса здоровья за 2006-2008 гг. по районам и городу в целом. Там же указано изменение за смежные годы и темп прироста.
Таблица 2 - Изменение индекса здоровья за 2006-2008 гг.
Районы 2006 2007 2008
ИЗ Д(06-07) темп прирос- :га . ИЗ Д(07-08) темп прирос- та ИЗ
Город 0,82 0 0,00 0,82 0,04 4,88 0,86
Центральный 0,8 0 0,00 0,8 0,11 13,75 0,91
Куйбышев. 0,87 0,04 4,60 0,91 -0,03 -3,30 0,88
Орджоник. 0,87 0,04 4,60 0,91 0,05 5,49 0,96
Кузнецкий 0,85 -0,11 -12,94 0,74 -0,06 -8,11 0,68
Заводской 0,85 -0,02 -2,35 0,83 0,08 9,64 0,91
Новоильинский 0,86 -0,04 -4,65 0,82 0,1 12,20 0,92
Из таблицы видно, что значение индекса здоровья по городу, в целом, в 2008 г. увеличилось, по сравнению с 2007 и 2006 гг. (с 0,82 до 0,86, темп прироста 4,88%).
В Центральном районе в 2007 г., по сравнению с 2006 г., значение ИЗ не изменилось, осталось равным 0,8, а в 2008 г., по сравнению с 2007 г., ИЗ в Центральном районе увеличился (с 0,8 до 0,91, темп прироста 13,75%).
В Куйбышевском районе в 2007 г. значение индекса здоровья, по сравнению с 2006 годом, выросло на 0,04, но в 2008 году ИЗ снизился с 0,91 в 2007 г. до 0,88 в 2008 г.
В Орджоникидзевском районе на всем анализируемом периоде индекс здоровья растет, если в 2006 году значение ИЗ было равно 0,87, то в 2008 г. оно равно 0,96.
В Кузнецком районе, напротив, индекс здоровья снижается на всем анализируемом периоде (2006-2008 гг.) Если в 2006 году значение ИЗ было равно 0,85, то в 2007 году оно уже - 0,68.
В Заводском и Новоильинском районах в 2007 годы, по сравнению с 2006 годом, наблюдалось снижение индекса здоровья (на 0,02 в Заводском и на 0,04 в Новоильинском). Но в 2008 году индекс здоровья опять увеличился с 0,83 до 0,91 в Заводском районе и с 0,82 до 0,92 в Новоильинском.
В 2008 г., по сравнению с 2007 г., индекс здоровья детей от 6 до 9 лет, в целом, по городу несколько снизился - с 0,88 в 2007 г. до 0,87 в 2008 г.
Самое низкое значение индекса зарегистрировано в Кузнецком районе -0,71, самое высокое - в Новоильинском - 0,96.
В 2008 г., по сравнению с 2007 г., снижение индекса зарегистрировано в следующих районах: Кузнецком (с 0,82 до 0,71), Куйбышевском (с 0,91 до 0,86), Орджоникидзевском (с 0,91 до 0,87).
Индекс здоровья детей от 6 до 9 лет увеличился в Центральном (с 0,79 до 0,82), Заводском (с 0,88 до 0,91) и Новоильинском (с 0,86 до 0,96) районах.
Пониженное значение индекс здоровья детей от 6 до 9 лет наблюдается в школах: № 4, № 50, № 100, № 71. Очень низкое значение индекса в школе-интернате № 38 и гимназии № 10.
В целом по городу в 2008 г. индекс здоровья детей от 10 до 14 лет увеличился, по сравнению с 2007 г., на 0,16 - с 0,74 в 2007 г. до 0,9 в 2009 г.
Самое низкое значение индекса зарегистрировано в Кузнецком районе -0,64, самое высокое в Центральном - 1,00 и Орджоникидзевском - 1,00.
В 2008 г., по сравнению с 2007 г., снижение индекса зарегистрировано в следующих районах: Кузнецком (с 0,78 до 0,64) и Заводском (с 0,92 до 0,87).
Индекс здоровья детей от 10 до 14 лет увеличился в Центральном (с 0,73 до 1,00), Куйбышевском (с 0,85 до 0,95), Орджоникидзевском (с 0,93 до 1,00) и Новоильинском (с 0,91 до 0,93) районах.
Индекс здоровья детей от 10 до 14 лет пониженный в школах № 79, № 93, № 102. Низкое значение индекса в гимназии № 46 и школах: № 100, № 91, № 31, № 96, № 71 и № 50. Очень низкое значение индекса в школе № 21, лицее № 104 и гимназии № 10.
Индекс здоровья детей от 15 до 17 лет в 2008 г., по сравнению с 2007 г., увеличился как в целом по городу, так и в каждом из районов. В целом по городу индекс увеличился с 0,76 в 2007 г. до 0,76 в 2008 г.
Наиболее существенное увеличение индекса отмечено в Орджоникидзев-ском (с 0,7 до 0,99), Куйбышевском (с 0,8 до 0,66) и Центральном (с 0,82 до 0,70) районах. Также незначительное увеличение индекса зарегистрировано в Кузнецком (с 0,49 до 0,52), Заводском (с 0,81 до 0,85) и Новоильинском (с 0,78 до 0,83) районах.
Пониженный индекс зафиксирован в школах: № 28, № 81, № 26, № 16, № 9, № 36 и гимназии № 32. Низкий индекс в школах: № 93, № 22, № 96, № 69, № 97, № 78 и гимназии № 10. Очень низкий индекс в школах: № 21, № 100, № 50 и №71.
В целом по городу индекс здоровья педагогов в 2008 г., по сравнению с 2007 г., уменьшился на 0,06 - с 0,99 в 2007 г. до 0,93 в 2008 г.
Самое низкое значение индекса зарегистрировано в Кузнецком районе -0,88, самое высокое - в Центральном (1,00) и Заводском (1,00) районах.
Значение индекса уменьшилось в Куйбышевском (с 1,00 до 0,91) и Кузнецком (с 0,94 до 0,88) районах.
Индекс увеличился в Центральном (с 0,97 до 0,1), Орджоникидзевском (с
0,97 до 0,98), Заводском (с 0,95 до 1,00) и Новоильинском (с 0,92 до 0,97) районах.
Индекс здоровья педагогов пониженный только в одной школе - № 100.
Следующий этап исследования - это интеграция выходной информации по блокам АИС «СГМ» (Здоровье и образование) с помощью факторного анапиза.
Главными целями факторного анализа являются: сокращение числа переменных (редукция данных) и определение структуры взаимосвязей между переменными, т. е. кчассификация переменных. Поэтому факторный анализ используется или как метод сокращения данных, или как метод классификации.
Анализ главных компонентов. Пример, в котором две коррелированные переменные объединены в один фактор, показывает главную идею факторного анализа или, более точно, аначиза главных компонент. Если пример с двумя переменными распространить на большее число переменных, то вычисления становятся сложнее, однако основной принцип представления двух или более зависимых переменных одним фактором остается в силе.
Для блока «Здоровье школьников и педагогов» выходной информацией являются интегрированные индексы здоровья детей по возрастным группам (6-9, 10-14, 15-17 лет), а также педагогических работников по школам города.
По блоку «Психическое здоровье школьников» выходной информацией является индекс психического здоровья школьников, вычисленный для ряда учебных заведений г. Новокузнецка.
По блоку «Педагогический мониторинг» выход - это интегрированный индекс успешности педагогического процесса, рассчитанный для 17 школ города.
Полученные результаты сведены в таблицу 3 исходных данных для проведения факторного анализа.
Таблица 3 - Таблица исходных данных для проведения факторного анализа
Название учебного учреждения Индекс здоровья школьников и педагогов за 2006 г. Индекс психичес- кого здоровья Индекс успешности образовательного процесса
6-9 лет 10-14 лет 15-17 лет педагоги
Школа-гимназия №44 0,85 0,94 0,88 0,90 1,00 0,75
Школ а-г им назия №46 0,88 0,92 0,82 0,80 1,00 0,77
Школ а-г им назия № 73 0,83 0,90 0,64 0,82 1,00 0,78
Школа № 79 1,00 0,97 0,86 0,88 0,58 0,62
Школа № 14 0,94 0,87 0,80 0,72 0,93 0,75
Школа № 102 0,76 0,92 0,69 0,80 0,65 0,76
Школа №26 0,88 0,87 0,80 0,65 0,58 0,68
Школа № 36 0,93 0,92 0,62 0,63 0,66 0,68
Школа № 61 0,96 0,86 0,75 0,89 0,93 0,8
Школа № 1 0,99 1,00 0,90 0,85 1,00 0,8
Школа № 8 0,99 0,98 0,83 0,82 0,96 0,77
Школа № 72 0,96 0,94 0,80 0,71 1,00 0,78
Школа № 100 0,94 0,88 0,72 0,80 1,00 0,73
Школа № 24 0,91 0,93 0,99 0,81 0,62 0,65
Школа№ 50 0,87 0,85 0,62 0,92 1,00 0,69
Школа № 107 0,92 0,92 0,82 0,57 0,87 0,64
Факторный анализ по методу главных компонент проведен в пакете бТЖ, версия 13.0. В таблице 4 представлены результаты факторного анализа с вращением варимакс - выдачи всех общностей (СоштипаНйез).
Таблица 4 - Результаты факторного анализа: общности Communalities
Initial Extraction
Дети 6-9 лет 1,000 0,494
Дети 10-14 лет 1,000 0,676
Подростки 15-17 лет 1,000 0,705
Педагоги 1,000 0,382
Психическое здоровье 1,000 0,752
Индекс успешности 1,000 0,772
Extraction Method: Principal Component Analysis.
В таблице 5 приводятся первичные (описательные) статистики:
Таблица 5 - Результаты факторного анализа: первичные статистики Total Variance Explained
Com- po- nent Initial Eigenvalues Extraction Sums of Squared Loadings Rotation Sums of Squared Loadings
Total %of Vari- ance Cumu- lative % Total % of Variance Cumu- lative % Total % of Variance Cu- mula- tive %
1 1,936 32,262 32,262 1,936 32,262 32,262 1,895 31,585 31,585
2 1,845 30,757 63,019 1,845 30,757 63,019 1,886 31,433 63,019
3 0,860 14,328 77,347
4 0,644 10,732 88,079
5 0,440 7,338 95,417
6 0,275 4,583 100,000
Extraction Method: Principal Component Analysis.
По таблице 5 можно увидеть, что первый фактор имеет наибольшее значение и объясняет 32,3% суммарной дисперсии. Значение второго фактора немного меньше значения первого. Он объясняет 30,8% суммарной дисперсии. Значения следующих факторов меньше единицы, поэтому согласно методу главных компонент они не берутся в рассмотрение. Мы классифицировали переменные для дальнейшего анализа, выделив два фактора. Такая двухфакторная модель объясняет 63,0% суммарной дисперсии.
Таким образом, определились два фактора (главные компоненты):
Первый фактор Второй фактор
Здоровье детей 6-9 лет Здоровье педагогов
Здоровье детей 10-14 лет Психическое здоровье школьников
Здоровье подростков 15-17 лет Успешность образовательного процесса
Факторы независимы между собой, а внутри компонент переменные коррелированны. Содержательно это может быть интерпретировано следующим образом: на представительной выборке (17 школ г. Новокузнецка) подтвержден вывод о том, что здоровье педагогов тесно взаимосвязано с успешностью образовательного процесса и психическим здоровьем учащихся. Отдельным фактором выделено здоровье школьников, в который методом главных компонент объединены все возрастные группы учащихся. Это также логичный результат, так как здоровье школьников зависит от многих факторов, не использованных в проведении настоящего анализа (наследственное здоровье, образ жизни, качество оказания медицинской помощи, экологическая среда и т. д.).
Разумная интерпретация полученного результата применения метода главных компонент на данном примере свидетельствует о том, что редукция данных АИС «СГМ» (Здоровье и образование) выполнена достаточно успешно.
Заключение. Межотраслевая автоматизированная информационная система социально-гигиенического мониторинга интегрирует подсистемы разного прикладного и технологического содержания, широко охватывая проблематику. В системе предложено реализовать функции управления на всех уровнях иерархии системы управления в системе «Здоровье-Образование»: от учрежденческого до районного, ведомственного, и муниципального уровней. Основные функции системы образуют замкнутый цикл управления: учет первичной информации (создание и ведение баз данных), отчетность, анализ, прогноз, рекомендации по управляющим воздействиям.
Таким образом, в рамках создания и функционирования АИС СГМ предложен и реализован комплексный научный подход к построению интегрированных территориальных систем поддержки мониторинга и управления охраной здоровья, состоящий в сочетании широкого комплекса информационных технологий и математических методов, их адаптации и применения для задач мониторинга и формирования решений по управлению охраной здоровья.
Библиографический список
1. Бессоненко, В. В. Медико-демографические аспекты воспроизводства населения Сибири [Текст]/ В. В. Бессоненко, А. И. Бабенко // Бюлл. Сиб. отд. АМН СССР. - 1986. - № 2. - С. 70-74.
2. Чеченин, Г. И. Концептуальные подходы разработки автоматизированной системы социально-гигиенического мониторинга [Текст]/ Г. И. Чеченин, Н. М. Жилина, Т. А. Сапрыкина и др. // Взаимодействие образовательных, хозяйственных и административных структур в регионе: в сб. материалов 3-й межрегиональной науч.- практ. конф. - Кемерово, 2000. - С. 138-139.
3. Чеченин, Г. И. Методические и организационные подходы к разработке социально-гигиенического мониторинга в крупном промышленном городе [Текст]/ Г. И. Чеченин, Ю. В. Рузаев, Н. М. Жилина и др. // Вопросы санитарно-гигиенического обеспечения населения: Сб. науч. тр. - Новокузнецк, 2000. - С. 7-10.
