CC BY
30
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
DOI: 10.21045/1811-0185-2021-8-70-81 УДК 004.9
ЭВОЛЮЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
с.Б. Чолояна, А.к. Екимовь, Е.н. Байгазинас, н.с. молодцов^ Е.А. калининае : , А.А. поснов'
а, ь, с, f гаУЗ «Детская областная клиническая больница», г. Оренбург, Россия; d ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; е ГАУЗ «Городская больница 5», г. Орск, Россия.
а https://orcid.org/0000-0003-3003-372X; ь https://orcid.org/0000-0001-7235-6266; с https://orcid.org/0000-0002-8043-4452; d https://orcid.org/0000-0001 -8621-2810; е https://orcid.org/0000-0001-5633-4008; f https://orcid.org/0000-0002-1642-9333
И Автор для корреспонденции: Калинина Е.А.
АННОТАЦИЯ
В медицинских организациях информационные системы решают следующие задачи: возможность получения и хранения информации, быстрый доступ к ней и ее передача, возможность генерировать различные отчеты, наличие специализированных рабочих мест медицинских работников и др. Информационные системы постепенно эволюционируют, превращаясь из инструмента способного решать простейшие задачи управления, в инструмент, способный решать весь спектр задач управления, встречаемый в практике работы медицинской организации на всех уровнях управления.
Цель исследования - описание четырех этапов создания информационных систем, выделение характерных особенностей функционирования информационных систем на каждом этапе, а также выделение перечня основных задач управления, разработка которых ведется на выделенном этапе и способов их решения. Основное внимание уделялось вопросам развития информационных систем медицинских организаций, работающих с детским населением.
Результаты. Первый этап разработки информационных систем начался с момента применения компьютерной техники в практике работы медицинских организаций и сводился к тому, что программисты как медицинских, так и сторонних организаций начали разрабатывать задачи, совокупность которых в дальнейшем получила название «создание информационной системы» медицинской организации. Цель второго этапа - это уже преобразование информационных систем медицинских организаций для того, чтобы производственные процессы описать в терминах процессного подхода и реализовать в виде программных модулей. Третий этап построения информационных систем - это этап описания работы медицинской организации на основе математических моделей с целью обоснования оптимального решения производственных задач, имеющихся в ней. Четвертый этап построения информационных систем - это построение «информационной системы, реализующей функции интеллектуальной системы управления медицинской организацией». Авторами статьи даются рекомендации по формализации информации, имеющейся в медицинской организации с целью ее эффективного использования искусственным интеллектом. Выводы. Таким образом, информационная система - это инструмент решения задач управления; ее разработка как инструмента решения задач управления требует знания теории управления, теории организации, процессного подхода в управлении, методов многомерного статистического анализа и методов моделирования, языков и методов моделирования на основе нейронных сетей.
Ключевые слова: информационная система, медицинская организация, процессный подход, математические модели, нейронные сети, искусственный интеллект.
Для цитирования: Чолоян С.Б., Екимов А.К., Байгазина Е.Н., Молодцов Н.С, Калинина Е.А., Поснов А.А. Эволюция информационных систем. // Менеджер здравоохранения. 2021; 8: 70-81. DOI: 10.21045/1811-0185-2021-8-70-81.
ORIGINAL ARTICLE
EVOLUTION OF INFORMATION SYSTEMS
S.B. Choloyana, A.K. Ekimovb, E.N. Baigazinac, N.S. Molodtsovd, E.A. Kalininae , A.A. Posnov'
a, b, c, f Children's Regional Clinical Hospital, Orenburg, Russia; d Orenburg State Medical University; e City Hospital № 5, Orsk, Russia.
a https://orcid.org/0000-0003-3003-372X; b https://orcid.org/0000-0001-7235-6266; c https://orcid.org/0000-0002-8043-4452; d https://orcid.org/0000-0001-8621-2810; e https://orcid.org/0000-0001-5633-4008; f https://orcid.org/0000-0002-1642-9333
El Corresponding author: Kalinina E.A.
ABSTRACT
In medical organizations, information systems solve the following tasks: the ability to receive and store information, quick access to it and its transmission, the ability to generate various reports, the availability of specialized workplaces of medical workers, etc. Information systems are gradually evolving, turning from a tool capable of solving the simplest management tasks into a tool capable of solving the entire range of management tasks encountered in the practice of a medical organization at all levels of management. The purpose of the study is to describe the four stages of creating information systems, highlight the characteristic features of the functioning of information systems at each stage, as well as highlight the list of the main management tasks that are being developed at the selected stage and ways to solve them. The main attention was paid to the development of information systems of medical organizations working with the children's population.
Results. The first stage of the development of information systems began with the use of computer technology in the practice of medical organizations and was reduced to the fact that programmers of both medical and third-party organizations began to develop tasks, the totality of which later became known as "creating an information system" of a medical organization. The goal of the second stage is already the transformation of information systems of medical organizations in order to describe production processes in terms of a process approach and implement them in the form of software modules. The third stage of building information systems is the stage of describing the work of a medical organization based on mathematical models in order to justify the optimal solution of the production tasks available in it. The fourth stage of building information systems is the construction of an "information system that implements the functions of an intelligent management system of a medical organization". The authors of the article give recommendations on the formalization of information available in a medical organization for the purpose of its effective use by artificial intelligence.
Findings. Thus, an information system is a tool for solving management problems, its development as a tool for solving management problems requires knowledge of management theory, organization theory, process approach in management, methods of multidimensional statistical analysis and modeling methods, languages and modeling methods based on neural networks. Keywords: information system, medical organization, process approach, mathematical models, neural networks, artificial intelligence. For citation: Choloyan S.B., Ekimov A.K., Baigazina E.N., Molodtsov N.S., Kalinina E.A., Posnov A.A. Evolution of information systems. // Manager Zdravoohranenia. 2021; 8: 70-81. DOI: 10.21045/1811-0185-2021-8-70-81.
Существует много статей и книг, посвященных различным аспектам построения и функционирования информационных систем (ИС) [1, 2, 3], в том числе работающих с детским контингентом в медицинских организациях (МО) [4, 5, 6, 7]. Вопрос о том, для чего нужна ИС в МО кажется полностью решенным, поскольку авторы, перечисляя задачи, которые должна решать ИС в МО, перечисляют практически одинаковый список задач [8, 9, 10, 4]. К этим задачам авторы относят: возможность получения новой информации, которой ранее не было в ИС, надежное хранение существующей в ИС информации, быстрый доступ и передача информации, имеющейся в ИС, наличие в ИС уровней доступа к медицинской информации, возможность в ИС генерировать различные отчеты, наличие специализированных рабочих мест медицинских работников, значительно облегчающих выполнение многих производственных функций и позволяющих эргономично реализовывать все функции специалиста и др. При безусловной правильности перечисленных задач, которые должна решать ИС МО (или целей, для которых создается ИС МО), по мнению авторов статьи, можно сформулировать более широкое видение цели создания ИС в МО. ИС - есть инструмент решения всех задач управления, которые
•КС
щяшс
№8
2021
Manager /Менеджер
Zdravoochranenie
здравоохранения
71
возникают в практике работы МО. На основе рассмотрения ИС как инструмента управления МО, предлагается иная градация этапов развития ИС. В основе предлагаемой классификации этапов создания ИС лежит базовый набор задач, которые являются основной целью построения ИС на данном этапе, алгоритмов их решения, а также создание «банка задач управления с алгоритмами их решения» в том виде, в каком они видятся на данном этапе развития ИС. Следует отметить, что построение ИС есть динамический процесс, на который влияют новые технологии лечения и диагностики, внедряемые в МО, новое видение владельцев ИС того, что должна делать ИС, новые языки программирования и технологии создания баз данных и др. Все это требует возврата разработчиков ИС к ранее разработанным этапам ИС, изменения структуры ранее разработанных таблиц, пополняя ИС новыми таблицами, формируя новые связи между таблицами, пополняя перечень задач управления, которые решает ИС на данном этапе. При этом ИС постепенно эволюционирует, превращаясь из инструмента, способного решать простейшие задачи управления, в инструмент, способный решать весь спектр задач управления, встречаемый в практике работы МО на всех уровнях управления.
Целью статьи является описание четырех этапов создания ИС, выделение характерных особенностей функционирования ИС на каждом этапе, а также выделение перечня основных задач управления, разработка которых ведется на выделенном этапе, и способов их решения. Основное внимание уделяется вопросам развития ИС МО, работающего с детским населением. Описывая каждый этап развития ИС, в статье не рассматриваются такие важные вопросы как: формирование электронного офиса МО, построение и использование медицинских экспертных систем в МО; построение и использование системы управления кадрами; построение и использование системы управления процессом лечения и диагностики детей; построение и использование системы управления ресурсами МО и др., считая указанные вопросы важными и отдельными темами исследования.
Первый этап разработки ИС начался с момента применения компьютерной техники в практике работы медицинских организаций. Он характеризовался тем, что программисты МО и сторонних организаций, работающих в сфере использования компьютеров, начали разрабатывать задачи, совокупность которых в дальнейшем получила
название «создание информационной системы» (ИС) медицинской организации. Основное внимание разработчиков сосредотачивалось на создании программных модулей, способных оказать существенную помощь работнику МО в реализации им его производственных функций и формирования соответствующих таблиц, хранящих информацию о пациенте, созданную на рабочем месте врача. В это время возник термин АРМ (автоматизированное рабочее место) специалиста. По определению автоматизированное рабочее место (АРМ) - это комплекс технических и программных средств, позволяющий автоматизировать профессиональный труд специалиста, обеспечивающий подготовку, редактирование, поиск и выдачу необходимых ему документов и данных [11]. Следует отметить, что в определении АРМ не говорится о том, что это инструмент реализации информационной составляющей производственных функций специалиста, который ведет к решению задач управления на уровне специалиста. Нечеткое понимание того, что АРМ реализует многие составляющие задач управления, решаемых специалистами, приводило к тому, что программные модули, предназначенные для работы некоторого специалиста, но созданные разными разработчиками весьма существенно отличались. Как правило, написание технического задания на создание АРМ начиналось с детального изучения производственной деятельности специалиста, выделения из этой деятельности информационной составляющей, которая далее усилиями разработчиков превращалась в АРМ. Ввиду того, что специалист, выполняя на рабочем месте свои производственные функции, в силу своего характера и привычек мог значительно изменять структуру и последовательность выполняемых операционных процедур, то созданный программный модуль отражал видение работы именно этого специалиста. В этом был недостаток всех ИС, написанных «под себя», в отличие от ИС, написанных разработчиками ПО как программный продукт в виде товара на продажу. ИС, созданные разработчиками ПО, реализовывали информационную составляющую работы специалиста, не учитывая его специфические особенности. Если бы на этапе создания АРМ специалиста разработчикам ПО была известна концепция «бюрократической теории организации» Макса Вебера [12], то многие проблемы написания АРМ специалиста были бы сняты. Согласно М. Веберу, работник, выполняющий определенные функции, должен выполнять эти функции
Менеджер
здравоохранения /
Мападег № В
2с1гт\/оосЬгвпвп'1в 2021
так, как этого требуют нормативные документы. Таким образом, перед началом создания АРМ определенного специалиста, разработчики должны были узнать, в чем состоят функции работника по нормативным документам. Далее необходимо было узнать, как в должностных инструкциях МО описывается работа данного специалиста. В свою очередь организационно-методический отдел МО в должностных инструкциях должен полностью описать конкретные действия работника при реализации им своих производственных функций. Приведенный пример показывает, что разработчики ИС должны знать основы теории организации и основы теории управления. По сути, на первом этапе создания ИС, разработчики ИС реализовывали на каком-либо языке программирования «функциональную модель организации», которая была создана работами А. Файоля, Ф. Тейлора, М. Ве-бера и другим учеными [12]. Суть функциональной модели организации состоит в том, что описанные выше должностные инструкции отдельного работника должны быть «увязаны» с должностными инструкциями всех работников подразделения МО. Оказалось, что «увязка» функций каждого работника подразделения с функциями всех работников подразделения не обладает свойством аддитивности. Иными словами, работа всего подразделения МО и работа всех работников этого подразделения - это не одно и тоже. Внутри подразделения всегда будут «информационные нестыковки», которые не описаны в должностных обязанностях работников подразделения. Особенно сильно «информационные нестыковки» проявляются во взаимодействиях разных подразделений МО. Этот факт стал одной из причин, по которой функциональная модель управления организацией оказалась неспособной создать эффективный механизм управления системой под названием «организация». На смену концепции «функциональная модель управления организацией» пришла другая концепция «процессный подход управления организацией». В процессной модели управления основное внимание управления переносится с контроля за выполнением функций работниками на контроль за получением продукта, который создается работниками. При таком понимании управления все не описанные в должностных инструкциях работников «нестыковки» разрешаются самими работниками создающими продукт. При этом нужно отметить, что «функциональная модель управления организацией» была важным этапом в развитии теории
организации и теории управления, поскольку детализировала в нормативных документах МО порядок создания продукта и действия работника при его создании. Центральным понятием «процессного подхода управления организацией» является процесс - последовательность «работ» (работа понимается в терминах процессного подхода), приводящих к достижению цели. Следовательно, перед созданием процесса (в терминах процессной модели управления) как логической последовательности работ приводящих к определенной цели, необходимо убедиться, что функциональные обязанности работников, которые реализуют процесс, полностью определены. Таким образом, цель создания ИС первого этапа - создать АРМ всех лиц организации, результат труда которых связан с другими работниками МО, где АРМ каждого специалиста имела бы возможность решать простейшие информационные задачи (создавать линейные распределения, двумерные таблицы, имеющие несколько входов, давать графические отображения выделенных математических объектов).
На первом этапе построения ИС создаются базовые модули, помогающие реализовать производственные функции специалистов, наполняют ИС данными, которые далее на следующих этапах построения ИС будут использоваться для решения более сложных задач управления. Если лечебно-диагностический процесс, проводимый в МО, начинает рассматриваться как задача управления, то начинается работа по формализации этапов диагностики и лечения, основой которой является создание справочников выделенных стандартных операционных процедур (СОП) (лечения и диагностики), которые являются языком, на базе которого далее будет формироваться описание определенной последовательности работ, называемой «бизнес-процессом» (или далее «процессом»). Понимание ИС как инструмента решения задач управления в значительной степени изменяет тактические и стратегические задачи отдела МО, занимающегося информационными процессами МО. Поскольку в разных МО отдел, занимающиеся информационными процессами, имеет разное название, поэтому далее указанный отдел будем называть информационный отдел (ИО) МО. Работникам информационного отдела МО хорошо известна проблема, которую можно назвать «проблемой устойчивости работы информационного отдела». Каждый работник ИО в начале рабочего дня или начале рабочей недели намечает план работ, который, по его мнению, необходимо
с
#хс
№ В Мападег
2021 2с1гв^/оос1-1гвпеп1а
/Менеджер
здравоохранения
выполнить за указанный период. Начинается рабочий день, и работнику ИО в срочном порядке поступают задачи: 1) необходимо предоставить данные в виде информационных таблиц, которые характеризуют работу определенного подразделения МО с определенным контингентом пациентов или 2) дать сводные данные о работе МО за определенный период времени и т.д. Таким образом, оказывается, что из запланированных работником ИО работ в конце планируемого срока оказывается выполненным 10-30% запланированных работ, при этом основное время работник ИО готовил для различных уровней управления МО информационные объекты заданной тематики. При этом неявно понимается, что требуемые таблицы, которые готовил работник ИО, нужны не сами по себе, а нужны для того, чтобы заказчик (лицо принимающее решение - ЛПР) на основе полученной таблицы уяснил состояние объекта управления (подразделения, службы или в целом МО) для того, чтобы принять решение по некоторой задаче управления. Следовательно, если работники ИО при получении некоторой информационной задачи будут уточнять - для решения какой задачи управления требуется подготовить информационную таблицу, то через некоторое время в ИО будет набор задач управления и фрагменты решения указанных задач управления. Дополнительно для каждой задачи управления у ЛПР уточняются критерии решаемой задачи, позволяющие оценить состояние объекта управления. Анализ и обобщение указанного материала позволит работникам ИО начать строить модуль решения задач управления. В указанном модуле решение любой задачи управления проводится по стандартной схеме: 1) выделение класса объектов, объекты которого анализируются (например, пациенты, лечившиеся в условиях круглосуточного стационара за определенный период) и получение данных о выделенных объектах; 2) оценка полученных данных на основе ранее сформулированного критерия управления; 3) вербальная оценка решаемой задачи управления и предлагаемые способы решения задачи управления, если критерии управления показывают, что состояние объекта управления требует воздействия для улучшения параметров выделенных объектов управления; 4) формулируются предложения решения задачи управления. Описанный прием формализации задач управления приводит к изменению стратегии работы ИО, в котором через определенное время начнет создаваться программный модуль, который позволит ЛПР без обращения в ИО самостоятельно
решать задачи управления, которые входят в компетенцию ЛПР. Описанная работа в плане создания банка задач управления и алгоритмов их решения должна руководиться медицинскими информационно-аналитическими центрами (МИАЦ) региона. Следует отметить, что поскольку работа по преобразованию ИС МО требует специфических значений, которых, как правило, нет у сотрудников ИС МО, в штате работников МИАЦ должны быть работники, задачей которых является помощь и курирование МО с целью реализации каждого этапа развивающейся ИС МО.
При использовании создаваемой в МО ИС руководство МО осознает, что возможности ИС значительно больше, чем решение простейших задач управления, сводящихся к реализации информационных функций работников МО. Таким образом, руководство МО приходит к пониманию, что с помощью компьютера можно управлять не только исполнением функций работников, но и управлять результатом их труда. Второй этап создания ИС можно назвать «этапом создания механизма управления производственными процессами МО, на основе идей процессного подхода» [13, 14]. Цель второго этапа преобразований ИС МО состоит в том, чтобы производственные процессы, которые реализуются в МО, описать в терминах процессного подхода и реализовать в виде программных модулей. Можно отметить как минимум две причины, по которым в МО недостаточно активно внедряется процессный подход. Одной из причин того, что во многих МО не реализуется второй этап создания ИС, является недостаточная информированность руководства МО и разработчиков ИС МО содержанием процессного подхода управления и его возможностями. Попытки реализации второго этапа создания ИС без глубокого понимания сути управления не дают желаемых результатов. Примером может служить попытка реализовать проект «Бережливая поликлиника». В большинстве случаев управление в проекте «Бережливая поликлиника» сводится к получению набора таблиц, графиков и диаграмм, которые далее, по мнению разработчиков Бережливой поликлиники, должны анализироваться с целью принятия управленческих решений. Однако управление это не получение набора таблиц, графиков и диаграмм, а формулирование тактической цели управления, задание критериев достижения цели, задание пороговых значений для ключевых параметров организации, создания программного модуля, позволяющего
Менеджер
здравоохранения /
Мападег № В
2с1гв\/оосЬгвпвп'1в 2021
объединить информацию о текущем состоянии медицинской организации и сравнить текущие параметры организации с целевыми и на основе сформулированных ранее критериев оценки состояния сравнения МО рекомендовать дальнейшие пути достижения цели. Базовым понятием в процессном подходе к управлению является понятие процесса, который в науке об управлении называется бизнес-процессом [13]. Бизнес-процесс (далее процесс) - это совокупность взаимосвязанных мероприятий или задач, направленных на создание определенного продукта или услуги для потребителей. Для описания процесса необходимо: 1) выделить характерные состояния, отличающие фрагменты производственного процесса; 2) выделить все работы, которые переводят процесс из одного состояния в очередное состояние; 3) определить работы и последовательность их исполнения для того, чтобы перейти от одного состояния в другое; 4) выделить контрольные точки, в которых можно оценить качество выполнения работы; 5) в каждой выделенной точке процесса определить некоторые критичные значения параметров выполняемой работы; 6) для выделенных параметров сформулировать критерии принятия решений; 7) описать пере -чень и объем ресурсов, которые требуются для выполнения каждой работы. После описания каждого процесса становится известно, сколько ресурсов требуется для выполнения описанного процесса в целом. Описание процессов производится специалистами, владеющими знаниями и навыками построения процессов в медицинских организациях. В МИПЦ должны быть специалисты по реализации процессного подхода в управлении МО, задача которых - помогать и курировать внедрение процессного подхода управления в работу МО. Важным моментом описания процесса является выделение в построенном процессе контрольных точек, характеризующих ход выполнения процесса. Особенностью контрольных точек является то, что в них программным способом легко оценить количественные и качественные характеристики ранее выполненных работ. После описания процесса строится программный модуль, в котором через характеристики работ в выделенных точках появляется возможность оценить ход выполнения отдельных работ и всего процесса в целом. Поскольку для каждой выделенной точки процесса определены критерии оценки степени выполнения работы, то простроенный программный модуль процесса дает владельцу процесса возможность управлять
производственным процессом. Более того, программный модуль, располагающий через контрольные точки описанной выше информацией о процессе, может в программном режиме указывать владельцу процесса о наличии производственных проблем и предлагать способы их устранения.
Второй причиной слабого внедрения процессного подхода в практику управления МО является то, что требования к производственным процессам, которые можно описать классическим процессным подходом оказались достаточно жесткими, и поэтому многие процессы, особенно процессы в организации работы медицинских учреждений, не смогли быть описаны в терминах «процессного подхода в управлении». Основной особенностью процесса является его полная повторяемость, при этом все входные и выходные параметры работ, составляющих процесс, определены и неизменны. Анализируя производственные цепочки МО, ведущие к определенной цели, можно отметить, что имея определенное сходство в перечне используемых работ ведущих к цели, в каждом новом цикле воспроизводства процесса их последовательность не имеет полного совпадения. Также можно отметить, что лечебно-диагностический процесс имеет определенную вариабельность входных и выходных параметров работ, если их выражать в терминах процессного подхода. Возможно, в силу указанных причин, количество публикаций, описывающих внедрение процессного подхода в МО, не возрастает [15].
Для широкого внедрения процессного подхода в управлении МО необходимо отказаться от некоторых жестких требований классического бизнес-процесса, оставив главное свойство бизнес-процесса - быть инструментом управления объектами определенного класса объектов, с целью изменения основных свойств объектов в требуемом направлении на протяжении длительного отрезка времени. Бизнес-процесс с менее жесткими требованиями к его реализации обозначим термином «обобщенный процесс».
Отметим отличия классического процесса от обобщенного процесса. Классические процессы -это процессы неизменяемой структуры последовательностей работ, где полностью известны: 1) структура последовательностей работ, составляющих процесс; 2) величина ресурсов, требуемых для выполнения каждой работы, входящей в описываемый процесс; 3) критерии оценки каждой работы и всего процесса в целом. Результатом управления классическим процессом является некоторый заранее
С
#хс
№ В Мападег
2021 2с1гв^/оос1-1гвпеп1а
/Менеджер
здравоохранения
известный итог. Графически классический процесс выражается в виде сети (сетевого графика). Однако многие производственные процессы характеризуются тем, что при управлении объектами одного класса после каждой выполненной работы наблюдается вариабельность свойств объектов управления. Поэтому для разных объектов управления для достижения локальной цели требуются разные работы, которые в целом формируют распределение работ (в вероятностном смысле). В этом заключается одно из главных отличий обобщенного процесса от классического процесса. Графически обобщенный процесс, выражающий распределения (дочерних) работ, порождаемых каждой (родительской) работой, выражается в виде ориентированного дерева с оценками [16, 17].
Примерами обобщенного процесса в МО могут служить такие производственные цепочки как лечебно-диагностические процедуры, проводимые с детьми, имеющими определенное заболевание, логистика лекарственного обеспечения от поставщика до пациента, работа административно-хозяйственной части и др.. Так же как и в классическом процессе, в обобщенном процессе можно ставить контрольные точки, в которых программным образом находится состояние объекта, над которым производится работа (лечебно-диагностические процедуры), описываемого обобщенным процессом. Для владельца обобщенного процесса важной особенностью является то, что работы, произведенные с любым объектом управления, выражаются на дереве специально выделенной ветвью дерева. Сравнение выделенной ветви с другими ветвями дерева позволяет владельцу процесса оценить качество управления и определенные количественные параметры, связанные с выделенным объектом управления. Также оценку хода лечебно-диагностического процесса объекта (ребенка) в терминах обобщенного процесса дает информация из контрольных точек обобщенного процесса. Таким образом, программный модуль, описывающий обобщенный процесс, позволяет компьютерной программе управлять обобщенным процессом и при наличии проблем дает владельцу процесса информацию о наличии производственной проблемы и предлагает способы их устранения, так же как это возможно при реализации классического процесса.
При описании обобщенных процессов для описания реального производственного процесса удобнее пользоваться понятием «событие», а не «функция» (процедура, работа) [13]. Описание реального
производственного процесса через понятие «события» значительно проще, чем описывать производственный процесс через его работы. События, характеризующие производственный процесс всегда на виду. После описания производственного процесса как цепочку событий в обобщенном процессе, далее анализируют все работы, которые ведут от одного события к другому событию. Такой подход к описанию производственного процесса соответствует нотации ARIS еЕРС [13]. При этом следует помнить, что в отличие от классического процесса, который представляет производственный процесс в виде сетевого графика [19], имеющий один вход и один выход, графическим аналогом производственного процесса, является дерево событий-работ, в котором имеется один вход и несколько вариантов окончаний процесса (ветвей дерева), которые можно назвать «выходами». Далее каждая работа описывается в терминах ресурсов, которые необходимы для того, чтобы произвести работу. При этом в понятие «ресурс» включаются исполнители, материальные, технические и технологические ресурсы. Также каждая работа характеризуется временем ее исполнения (средним временем исполнения работы). В результате при описании всех производственных процессов в виде классических бизнес-процессов или обобщенных процессов можно в любое время производственный процесс МО оценить через требуемые ресурсы МО, которые необходимы для выполнения в МО всех производственных процессов. Данный факт является базой для перехода к третьему этапу преобразования ИС - построению ИС МО, основной задачей которой является моделирование деятельности МО в различных режимах ее функционирования. Вначале для построения обобщенного процесса строится таблица всех событий, которые наблюдаются в производственном процессе от его начала до конца. Далее выделяются все работы, которые необходимо выполнить, чтобы перейти от одного события к следующему событию. При этом работы располагаются в хронологическом порядке и с учетом возможности параллельного выполнения некоторых работ. При этом характеристикой у каждой работы является уникальный индекс работы, состоящий из двух составляющих: 1) индекса процесса, в котором находится работа и 2) уникального индекса работы, которым она идентифицируется среди других работ. Следует отметить, что работы, схожие по последовательностям операционных процедур, но требующие разных ресурсов - это принципиально разные работы.
Менеджер
здравоохранения /
Мападег № В
2с1гв\/оосЬгвпвп'1в 2021
Анализ работ, формирующих некоторый обобщенный процесс, позволит выявить работы по отношению к ранее построенным классическим процессам. Возможны три варианта отношений выделенных работ. В первом варианте может оказаться, что некоторые процессы были описаны неточно и требуют включения в процесс некоторых работ, которые ранее не были включены в классический процесс. Также может оказаться, что из части выделенных работ, которые не были включены ни в один из ранее созданных классических процессов, можно построить новый процесс, который не был создан ранее. В третьем варианте может оказаться, что некоторые выделенные работы таковы, что они не требуются для функционирования МО, и их нужно исключить. Важным этапом является ресурсное наполнение каждой работы. В идеале справочник уникальных работ, из которых состоят все процессы МО должен быть связан с бухгалтерией, из которой каждая материальная составляющая работы характеризуется текущей ценой единицы продукции. Такой подход позволяет оценивать экономическую составляющую каждой работы, процесса в целом и, в конечном итоге, стоимость законченного случая лечения в ценах сегодняшнего дня. Рассмотрение ИС как инструмента управления приводит к тому, что появляется четкая связь между таблицами ИС и задачами управления, которые решает ИС. Регистрация новых признаков в ИС (добавление полей в ранее существующие таблицы) или формирование новой таблицы в ИС автоматически приводит к необходимости пополнения списка задач управления, которые будет решать ИС при использовании новых признаков, описывающих работу МО. Иными словами, для решения новых задач управления требуется новый набор данных в виде новых таблиц иной структуры и, наоборот, внедрение в ИС новой таблицы требует ответа на вопрос «Для решения каких задач управления вводится новая таблица?». После чего необходимо сформировать перечень задач управления, которые могут быть решены с привлечением данных, содержащихся в новой таблице. Примером создания новых таблиц является создание регистров детей, имеющих хронические, социально-значимые заболевания или детей-инвалидов. При создании таблиц соответствующей структуры, способной хранить специфические данные о состоянии здоровья детей, имеющих указанные заболевания, необходимо перечислить задачи управления, которые необходимо решить при работе с указанными детьми. Прежде всего, это диспансерное
наблюдение за указанными детьми, план (и его реализация) профилактических мероприятий с указанными детьми. На приведенном примере видно, что часть работы с указанными детьми выходит за рамки работы МО или системы здравоохранения в целом. Таким образом, в работе ИС возникает необходимость согласования работ по указанным детям, проводимыми иными социальными структурами, в частности, фондом социального страхования. Данный пример показывает, что в разрабатываемой МО ИС, должен быть механизм связи с информационными системами других социальных структур. Следует пояснить алгоритм управления на основе созданных процессов. Каждый владелец процесса через информацию из контрольных точек имеет полную информацию о том, на каком этапе находится выполнение процесса. Если в некоторой контрольной точке процесса имеющиеся показатели выполняемой работы значительно отклоняются от заданных критических значений, то владельцу процесса от модуля, описывающего процесс, поступает информация о том, в чем суть возникшей проблемы и предлагает варианты ее решения. Владелец процесса может либо выбрать один из предлагаемых вариантов решения проблемы, либо принимает иное решение, отличающееся от предложенных. ИС в этом случае запоминает параметры процесса и новое решение, которое принял владелец процесса для решения проблемы. Через определенное время все случаи, в которых владелец процесса принял решение, отличное от предлагаемого ИС, анализируются, и на основе этого анализа ИС улучшает механизмы контроля за процессами. Приведенный пример показывает, что созданная на втором этапе ИС обладает элементами самосовершенствования процесса управления. Главной задачей ИС второго этапа является совершенствование системы управления путем внедрения процессного подхода, выделения из производственных цепочек МО и описания их в терминах процессного подхода к управлению. В чем необходимость качественного изменения работы ИС МО и внедрения в работу МО механизма управления на основе идей процессного подхода? Тем более, что реализация этого этапа построения ИС МО потребует интеллектуальных усилий работников МО и финансовых затрат самой МО. Возможно, что некоторые МО постараются частично реализовать второй этап преобразований ИС, описав лишь некоторые процессы производства на основе идей процессного подхода, либо вообще избежать реализации
с
#хс
№ В Мападег
2021 2с1гв^/оос1-1гвпеп1а
/Менеджер
здравоохранения
этого этапа работы ИС и остаться на первом этапе преобразований ИС МО или попытаться перейти к третьему этапу построения ИС. В чем необходимость описания всех производственных процессов МО в виде классических или обобщенных процессов. Необходимо отметить, что описание производственных процессов в виде классических или обобщенных процессов потребует детального анализа всех производственных процессов в терминах «события», «работы», «ресурсы». Уже на этапе описания производственных процессов в указанных терминах будут видны некоторые фрагменты производственных процессов, которые требуют оптимизации или реорганизации процессов. Большое значение имеет выделение работ - фрагментов, производственного процесса с четко определенными состояниями «начало» и «конец» фрагмента производственного процесса. Четкое описание работ позволяет провести формализованное описание всего производственного процесса, направленного на достижение локальной цели. Возможно, большее значение имеет описание каждой работы в терминах ресурсов, которые требуются для выполнения каждой работы. Поскольку построение полноценных моделей, которые могут реализовать ИС МО на третьем и четвертом этапах построения ИС, невозможно без четкой формализации производственных процессов МО и «квантования» значений ресурсов, требуемых для каждой работы.
Третий этап построения ИС - это этап описания работы МО на основе математических моделей с целью обоснования оптимального решения производственных задач имеющихся в МО. Важно отметить, что термин «моделирование», используемый при реализации процессного подхода в МО, и указанный термин, который используется при описании 3-го этапа изменения ИС МО, отличаются. При внедрении процессного подхода в управление МО термин «моделирование» близок к понятию «описание» [13]. При описании третьего этапа преобразования ИС МО термин «моделирование» используется в классическом смысле как описание некоторого процесса в терминах некоторой формальной знаковой системы с целью нахождения особенностей реального процесса, которые могут возникнуть при определенных условиях.
Следует отметить, что в силу постоянного изменения внешней и внутренней среды МО, оптимальные параметры каждой задачи могут постоянно изменяться. Поэтому проведение постоянного обоснования на математических моделях
оптимальности решаемых задач при изменяющихся медицинских технологиях, внедрение новых лекарственных препаратов является важной особенностью третьего этапа работы ИС МО. Следует отметить, что уже на первом и втором этапах функционирования ИС происходит использование математических моделей для поиска решений задач управления МО [10, 9, 15, 19], однако применение математических моделей применялось эпизодически, лишь для отдельных задач управления МО. Как отмечалось выше, применение классического процессного подхода требует соблюсти условие, чтобы внешняя и внутренняя среда организации (как системы) была неизменна. В действительности во внешней и внутренней среде организации постоянно происходят изменения. Примером изменений внешней среды для МО является изменение Программы и Правил страхования граждан в рамках ОМС. Примером изменений во внутренней среде МО может служить внедрение новых методов диагностики и лечения, внедрение новых медицинских приборов и аппаратов, внедрение новых лекарственных средств. Указанные изменения приводят к изменениям в обобщенных и классических процессах, которыми описаны производственные процессы МО. С этой целью в ИС должен быть блок «Моделирование работы процессов МО при новых условиях». Однако даже если существенных изменений во внешней и внутренней среде МО не происходит, всегда имеются изменения параметров процессов. Например, в силу изменения половозрастного состава прикрепленного к МО населения, меняются потоки «потенциальных больных» в поликлинику и стационар. Это приводит к изменению в структуре и объемах лекарств, которые требуются для МО в будущем. Количественные параметры требуемых объемов лекарств определяется методом моделирования. В блоке ИС «Моделирование работы процессов МО при новых условиях» должны решаться следующие группы задач: 1) какие изменения внутри и вне МО могут произойти в течение 5-10 лет. Здесь должна использоваться методика «управления по слабым сигналам» [20]; 2) определение количественных показателей ресурсов, которые требуются МО при изменении технологии лечения и диагностики; 3) определение изменений структуры МО, при внедрении новых лечебно-диагностических методов; 4) определение количественных показателей ресурсов, которые требуются МО при изменении внешней среды. Необходимо отметить,
Менеджер
здравоохранения /
Мападег № В
2с1гв\/оосЬгвпвп'1в 2021
что широкое внедрение методов моделирования требует большего «квантования» количественных и качественных признаков, которыми описываются производственные процессы МО. Таким образом, задачами ИС на третьем этапе является полное описание всех состояний МО в виде системы количественных и качественных показателей, для того, чтобы иметь возможность использовать различные математические методы моделирования для обоснования оптимальности работы МО.
Четвертый этап построения ИС - это построение «ИС, реализующей функции интеллектуальной системы управления МО» [21]. Интеллектуальная информационная система (ИИС) - комплекс программных, лингвистических и логико-математических средств для поддержки деятельности человека [22]. Значительная часть задач управления может быть решена на основе создания нейронных сетей (НС), реализующих поиск решения конкретной задачи управления. Использование НС для решения задач управления - это особая разновидность решения задач управления МО на основе моделирования, однако нейронные сети в силу специфики свой работы могут находить такие состояния подсистем МО, при которых работа МО будет отличаться качественно новыми характеристиками своей деятельности. Накопленная и оцифрованная информация о работе МО, которая была проведена на предыдущих этапах создания ИС, создает предпосылки для эффективного использования нейронной сетью информации, имеющейся в ИС. Этап внедрения НС для решения ранее сформулированных задач управления практически был подготовлен на предыдущих этапах эволюции ИС. Значительная детализация переменных-предикторов, рассмотрение параметров работы МО как функций откликов, все это создает широкие условия для обучения НС и затем поиска
неординарных решений задач управления МО. Следует отметить, что имеющиеся вычислительные возможности ИС МО, недостаточная формализация описания состояний МО, развитие теории и практические алгоритмы, реализующие НС пока недостаточны для решения многих задач управления. В настоящее время «современный ИИ пока способен давать точные ответы лишь на простые вопросы» [23]. В указанной статье даются рекомендации по формализации информации, имеющейся в МО с целью ее эффективного использования искусственным интеллектом (ИИ). Созданная на предыдущих этапах построения ИС база данных является основанием для того, чтобы имеющуюся в ИС МО информацию преобразовать для эффективного использования ИИ в решении задач управления.
Выводы
1. Понимание того, что ИС - это инструмент решения задач управления, позволит строить ИС, которые позволят эффективно решить задачи управления всех уровней МО.
2. Описанные этапы создания ИС позволяют избежать ненужных поисков в построении ИС.
3. Разработка ИС как инструмента решения задач управления требует знания теории управления, теории организации, процессного подхода в управлении, методов многомерного статистического анализа и методов моделирования, языков и методов моделирования на основе нейронных сетей.
4. В МИАЦ необходимо создать отдел реализации ИС, работники которого курировали и помогали бы внедрению ИС МО определенного этапа.
5. Региональным МИАЦ необходимо вести практическую работу по созданию банка задач управления и алгоритмов их решения.
с
#мс
1. Макаров И.М., Лохин В.М., Манько С.В., Романов М.П. Искусственный интеллект и интеллектуальные системы управления. Москва: Наука, 2006. - 333 с.
2. Остроух А.В., Суркова Н.Е. Интеллектуальные системы и технологии: Монография. Красноярск: Научно-инновационный центр, 2015. - 370 с.
3. Гусев А.В., Добриднюк С.Л. Искусственный интеллект в медицине и здравоохранении. // Информационное общество. 2017; 4-5: 78-93.
4. Абрамов Н.В., Мотовилов Н.В., Наумов Н.Д., Черкасов С.Н. Информационные системы в медицине: Учебное пособие. Нижневартовск: Изд-во Нижневартовского гуманитарного университета, 2008. - 171 с.
№ В Manager
2021 Zdravoochranania
/Менеджер
здравоохранения
5. Горюнова В.В., Горюнова Т.И., Кухтевич И.И. Основные тенденции в развитии информационных систем. Фундаментальные исследования. - 2015. 5-1: 58-62.
6. Кулаков А.А., Серегин С.С. История развития медицинских информационных систем. // Стоматология. 2015; 94(6): 50-53.
7. Луценко Е.В. Развитие медицинских информационных технологий в Российской Федерации. // Вятский медицинский вестник. 2017; 2 (54): 73-76.
8. Гаспарян С.А., Пашкина Е.С. Страницы истории информатизации здравоохранения России. Москва, 2002. - 303 с.
9. Назаренко Г.И., Гулиев Я.И., Ермаков Д.Е. Медицинские информационные системы: теория и практика: под редакцией Г.И. Назаренко, Г.С. Осипова. Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 320 с.
10. Гусев А.В., Романов Ф.А., Дуданов И.П., Воронин А.В. Медицинские информационные системы: Монография / ПетрГУ. Петрозаводск: Издательство, ПетрГУ, 2005. - 404 с.
11. Иванюта В.Д. Автоматизированное рабочее место специалиста. Казань: Вестник науки и творчества. 2016; 5: 179-180.
12. Костенко Е.П., Михалкина Е.В. История менеджмента. Ростов-на- Дону: Издательство Южного федерального университета, 2014. - 606 с.
13. Репин В.В., Елиферов В.Г. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. Москва: РИА «Стандарты и качество», 2004. - 408 с.
14. Князюк Н.Ф, Кицул И.С. Методология построения интегрированной системы менеджмента медицинских организаций. Москва, 2013. - 312 с.
15. Чолоян С.Б., Екимов А.К., Павловская О.Г., Шеенкова М.В., Дмитриева И.В., Байгазина Е.Н. и соавт. Современное управление медицинской организацией на основе процессного подхода в российских научных публикациях. // Менеджер здравоохранения. 2019; 8: 14-24.
16. Чолоян С.Б., Павловская О.Г., Екимов А.К., Трикоменас Н.Н., Шеенкова М.В., Байгазина Е.Н. Современные подходы к анализу формирования патологии у детей. // Менеджер здравоохранения. 2020; 3: 13-22.
17. Чолоян С.Б., Павловская О.Г., Екимов А.К., Трикоменас Н.Н., Шеенкова М.В., Байгазина Е.Н. Применение метода анализа «ориентированных деревьев с оценками» для выявления региональных особенностей формирования патологии молочных зубов у детей. // Менеджер здравоохранения. 2020; 6: 13-21.
18. Карасев А.И., Кремер Н.Ш., Савельева Т.И. Математические методы и модели в планировании. Москва: Экономика, 1987. - 240 с.
19. Чолоян С.Б., Павловская О.Г., Екимов А.К., Трикоменас Н.Н., Шеенкова М.В., Байгазина Е.Н. Современные подходы к построению эффективной модели профилактической работы с детьми. // Менеджер здравоохранения. 2020; 7: 17-26.
20. Ансофф И. Стратегическое управление. Москва: Экономика, 1989. - 519 с.
21. Коровин А.М. Интеллектуальные системы. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. - 60 с.
22. https://ru.wikipediа.org/wiki/Интеллектуальная_информационная_система
23. Гусев А.В., Плисс М.А. Основные рекомендации к созданию и развитию информационных систем в здравоохранении на базе искусственного интеллекта. // Врач и информационные технологии. 2018; 3: 45-60.
REFERENCES
1. Makarov I.M., Lohin V.M., Man'ko S.V., Romanov M.P. Artificial intelligence and intelligent control systems. Moskva: Nauka, 2006. - 333 p.
2. Ostrouh A.V., Surkova N.E. Intelligent systems and technologies: Monografiya. Krasnoyarsk: Nauchno-innova-cionnyj centr, 2015. - 370 p.
3. Gusev A.V., Dobridnyuk S.L. Artificial intelligence in medicine and healthcare. // Informacionnoe obshchestvo. 2017; 4-5: 78-93.
4. Abramov N.V., Motovilov N.V., Naumov N.D., Cherkasov S.N. Information systems in medicine: Uchebnoe posobie. Nizhnevartovsk: Izd-vo Nizhnevartovskogo gumanitarnogo universiteta, 2008. - 171 p.
5. Goryunova V.V., Goryunova T.I, Kuhtevich I.I. The main trends in the development of information systems. Fundamental'nye issledovaniya. - 2015. 5-1: 58-62.
6. Kulakov A.A., Seregin S.S. History of the development of medical information systems. // Stomatologiya. 2015; 94(6): 50-53.
7. Lucenko E.V. Development of medical information technologies in the Russian Federation. // Vyatskij medicinskij vestnik. 2017; 2 (54): 73-76.
8. Gasparyan S.A., Pashkina E.S. Pages of the history of informatization of healthcare in Russia. Moskva, 2002. -303 p.
9. Nazarenko G.I., Guliev YA.I, Ermakov D.E. Medical information systems: theory and practice: pod redakciej G.I. Nazarenko, G.S. Osipova. Moskva: FIZMATLIT, 2005. - 320 p.
Менеджер
здравоохранения /
Maneger № B
ZdrevoochreneniB 202 1
10. Gusev A.V., Romanov F.A., Dudanov I.P., Voronin A.V. Medical information systems: Monografiya. PetrGU. Petrozavodsk: Izdatel'stvo, PetrGU, 2005. - 404 p.
11. Ivanyuta V.D. Automated workplace of a specialist. // Kazan': Vestnik nauki i tvorchestva. 2016; 5: 179-180.
12. Kostenko E.P, Míhalkina E.V. Management History. Rostov-na- Donu: Izdatel'stvo YUzhnogo federal'nogo universiteta, 2014. - 606 p.
13. Repin V.V, Eliferov V.G. A process approach to management. Business process modeling. Moskva: RIA «Stan-darty i kachestvo», 2004. - 408 p.
14. Knyazyuk N.F., Kicul I.S. Methodology for building an integrated management system of medical organizations. Moskva, 2013. - 312 p.
15. Choloyan S.B., Ekimov A.K., Pavlovskaya O.G., Sheenkova M.V., Dmitrieva I.V., Bajgazina E.N. et al. Modern management of a medical organization based on a process approach in Russian scientific publications. // Menedzher zdravoohraneniya. 2019; 8: 14-24.
16. Choloyan S.B., Pavlovskaya O.G., Ekimov A.K., Trikomenas N.N., Sheenkova M.V., Bajgazina E.N. Modern approaches to the analysis of the formation of pathology in children. // Menedzher zdravoohraneniya. 2020; 3: 13-22.
17. Choloyan S.B., Pavlovskaya O.G, Ekimov A.K., Trikomenas N.N., Sheenkova M.V., Bajgazina E.N. Application of the method of analysis of "oriented trees with estimates" to identify regional features of the formation of pathology of milk teeth in children. // Menedzher zdravoohraneniya. 2020; 6: 13-21.
18. Karasev A.I., Kremer N.Sh, Savel'eva T.I. Mathematical methods and models in planning. Moskva: Ekonomika, 1987. - 240 p.
19. Choloyan S.B., Pavlovskaya O.G,, Ekimov A.K., Trikomenas N.N., Sheenkova M.V, Bajgazina E.N. Modern approaches to building an effective model of preventive work with children. // Menedzher zdravoohraneniya. 2020; 7: 17-26.
20. Ansoff I. Strategic management. Moskva: Ekonomika, 1989. - 519 p.
21. Korovin A.M. Intelligent systems. CHelyabinsk: Izdatel'skij centr YUUrGU, 2015. - 60 p.
22. https://ru.wikipedia.org/wiki/Intellektual'naya_informacionnaya_sistema
23. Gusev A.V., Pliss M.A. The main recommendations for the creation and development of information systems in healthcare based on artificial intelligence. // Vrach i informacionnye tekhnologii. 2018; 3: 45-60.
информация ОБ АВТОРАХ / ABOUT THE AUTHORS
Чолоян Салим Бахшоевич - д-р мед. наук, главный врач ГАУЗ «Детская областная клиническая больница», г. Оренбург, Россия.
Salim B. Choloyan - D.Sc. (Medicine), Head of the Regional Children's Clinical Hospital, Orenburg, Russia. E-mail: sb433@mail.ru
Екимов Александр Кузьмич - программист отдела АСУ, ГАУЗ «Детская областная клиническая больница», г. Оренбург, Россия.
Aleksandr K. Ekimov - programmer of the Automated Control System Department, Regional Children's Clinical Hospital,
Orenburg, Russia.
E-mail: ekimov_ak@mail.ru
Байгазина Елена Николаевна - программист отдела АСУ, ГАУЗ «Детская областная клиническая больница», г. Оренбург, Россия.
Elena N. Bajgazina - programmer of the Automated Control System Department, Regional Children's Clinical Hospital, Orenburg, Russia. E-mail: elena311075@maii.ru
Молодцов Никита Сергеевич - главный врач ГАУЗ «Городская больница 5», г. Орск, Россия. Nikita S. Molodcov - Head of the City Hospital № 5, Orsk, Russia. E-mail: nsmolodtsov@mail.ru
Калинина Екатерина Алексеевна - канд. мед. наук, доцент кафедрыi общественного здоровья и здравоохранения № 1, ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Оренбург, Россия.
Ekaterina A. Kalinina - C.Sc. (Medicine), Associate Professor of the Department of Public Health and Public Health № 1, Orenburg State Medical University, Orenburg, Russia. E-mail: kalina1957@yandex.ru
Поснов Алексей Алексеевич - заведующий приемным отделением, ГАУЗ «Детская областная клиническая больница», г. Оренбург, Россия.
Aleksej A. Posnov - Head of the hospital's emergency department Regional Children's Clinical Hospital, Orenburg, Russia. E-mail: a.a.posnov@mail.ru
#xc
№8 Manager
2021 ZdrBvoochrBnenie ,
'Менеджер
здравоохранения
