Программные продукты и системы

Под социально-гигиеническим мониторингом (мониторингом популяционного здоровья) понимается комплексная система оперативного слежения за состоянием здоровья населения и воздействующими на него факторами, а также определения причинно-следственных связей между ними [1-7]. В задачи мониторинга входит оценка и анализ популяционного здоровья для принятия управленческих решений на различных уровнях. Создание полномасштабной системы мониторинга состояния популяционного здоровья на региональном уровне является сложной задачей, включающей в себя наблюдение не только за состоянием здоровья, но и за средой обитания, а также выявление причинно-следственных связей между ними [3]. Одним из эффективных путей решения этой проблемы, связанной с хранением и обработкой больших объемов информации и оперативным принятием решений, является применение информационных технологий. Возникает необходимость создания автоматизированной информационной системы (ИС) мониторинга для получения полной, достоверной, объективной и оперативной информации о состоянии факторов окружающей среды и здоровья населения.

Проведенный анализ существующих ИС, предназначенных для мониторинга популяционного здоровья населения, показал, что они не имеют открытых интерфейсов, что затрудняет их интеграцию в единое предметно-ориентированное информационное пространство. Кроме того, эти ИС не состоят из модульных специализированных микроИС, фактически являясь датчиками данных. Согласно подходу, предлагаемому в данной работе, информационное пространство популяционного здоровья должно строиться как совокупность равнозначных самостоятельно эволюционирующих ИС. Это позволит организовать мониторинг эволюции каждого агента реальной системы в отдельности.

Как показали проведенные исследования, для получения более полной статистической картины и минимизации времени анализа для построения ИС мониторинга популяционного здоровья перспективно использование сетевой модели информационного взаимодействия, представленной на рисунке 1.

Была выявлена необходимость построения предметно-ориентированного пространства популяционного здоровья, под которым в настоящей работе предметно-ориентированное информационное пространство рассматривается как совокупность информационных элементов (агентов) и их организации (системы взаимосвязей). Целесообразность введения подобного определения пространства обусловлена тем фактом, что имеется множество приблизительно равнозначных взаимодействующих между собой систем по принципу каждый с каждым. Суть систем в этом случае не раскрывается, а основной акцент делается на взаимодействие между ними и их внешние свойства. Согласно предлагаемому подходу, теоретико-системная формула информационного пространства популяционного здоровья может быть записана в виде:

,                        (1)

где  ‑ агенты, активные части информационного пространства. Информационный образ агента есть информационная система;  ‑ ментальная модель агента;  ‑ концептуальная модель агента; N – информационные искажения;  ‑ информационное взаимодействие между ИС.

При проведении информационного моделирования предметной области популяционного здоровья был осуществлен выбор методики исследования предметной области. Для этой цели использовался системный анализ, а исследуемая система представлялась в виде следующего соотношения:

,                                        (2)

где  ‑ элементы системы;  ‑ связи (отношения) между элементами, которые обеспечивают возникновение и сохранение целостных свойств системы (связь определяется как ограничение степени свободы элементов; элементы, вступая во взаимодействие друг с другом, утрачивают часть своих свойств, которыми они обладали в свободном состоянии);  ‑ свойства (атрибуты), характеризующие элементы и связи;  ‑ цель, конечный результат, системообразующий критерий, функция;  ‑ интервал времени, то есть период, в рамках которого будет существовать система и ее цели.

На первом этапе информационного моделирования предметной области актуальной является разработка модели, которая базируется на анализе информационных потребностей будущих пользователей разрабатываемой системы. Эту стадию принято называть концептуальным проектированием системы, а ее результат – концептуальной моделью предметной области. Объектом моделирования на данной стадии является предметная область будущей системы. В данной работе концептуальная модель предметной области представляется состоящей из одного или более объектов , которые находятся в некоторых отношениях  и описываются свойствами . Это можно выразить в виде следующей формулы:

.                                                       (3)

Степень детализации концептуальной модели определялась требованиями прикладной задачи: объект включается в модель лишь в том случае, если он существенен с точки зрения прикладной задачи. Разработанная концептуальная модель приведена на рисунке 2.

Итогом проведенного концептуального моделирования стало воплощение проблемной области в систему основных сущностей и отношений между ними, которая будет использована в дальнейшем в качестве источника информации для построения системы мониторинга популяционного здоровья. Результатом этого этапа является концептуальная модель, инвариантная к структуре базы данных и состоящая из 38 сущностей. Разработанная модель имеет открытую иерархическую структуру, что обеспечивает возможность вносить в нее эволюционные изменения по мере накопления знаний о структуре предметной области или практической необходимости. Модель позволяет получить интегральное представление о структуре предметной области.

Следующим этапом моделирования явилось определение показателей, характеризующих состояние объектов разработанной концептуальной модели популяционного здоровья. Задача выявления индикаторов популяционного здоровья сводится к определению свойств  объектов  концептуальной модели  (2). В настоящей работе для этой цели используются результаты анализа подходов к определению состояния популяционного здоровья и компонентная структура понятия популяционное здоровье. Для комплексной оценки состояния популяционного здоровья нужно представить его в виде немногочисленных интегративных показателей, которые позволили бы дать оценку на максимально обобщенном уровне. Это, в свою очередь, предполагает построение процедуры агрегирования, "сворачивания" большого количества первичных признаков к показателям, описывающим состояние популяционного здоровья как некоторое целостное явление. Интегративные показатели должны содержать новое качество об исследуемом объекте, они позволят выявить закономерности и тенденции, ранее скрытые во множестве единичных наблюдений. Для решения этой задачи разработанные индикаторы популяционного здоровья были объединены в дерево параметров. При его создании использовался принцип абстрагирования, который позволил выделить наиболее существенные аспекты системы популяционного здоровья на каждом из уровней рассмотрения.

Под состоянием популяционного здоровья территории в настоящей работе понимается совокупность значений индикаторов разработанного дерева параметров. В абстрактной форме состояние популяционного здоровья представляется в виде некоторой вложенной системы обозначений:

СПЗ=,                                      (4)

где a – показатель макроуровня популяционного здоровья; b – совокупность параметров, определяющих состояние системы здравоохранения, здоровья населения и окружающей среды; с,d,e,f – совокупность параметров, характеризующих состояние подсистем и определяющих состояние систем более высокого иерархического уровня.
На основе информационной модели была разработана ИС мониторинга состояния популяционного здоровья населения Волгоградской области. Для решения этой задачи был проведен анализ современных технологий построения распределенных ИС, технологий доступа к данным и ГИС-технологий, в результате которого была разработана архитектура ИС «Популяционное здоровье населения». Технологическая инфраструктура системы мониторинга имеет трехуровневую клиент-серверную архитектуру и состоит из сервера ИС, сервера БД, информационной БД и метаданных. Под инфраструктурой в данной работе понимается комплекс взаимосвязанных обслуживающих структур, составляющих или обеспечивающих основу для решения задач.

Разработанная ИС мониторинга состояния популяционного здоровья в настоящее время используется для решения ряда конкретных задач, связанных с построением сводных оценок сложных объектов предметной области популяционного здоровья.

Список литературы

1. Кайкова Л.В., Гамаянова С.В., Анисимов О.А. и др. Методические основы мониторинга здоровья населения Ярославской области / Информатизация и экономика здравоохранения регионов России. // Матер. ежегод. Российской науч.-практ. конф.: Реформы здравоохранения на региональном уровне. (25–26 мая 2000 г.) – М.: РИО ЦНИИОИЗ, 2000. – С. 118–119.

2. Галкин Р.А., Павлов В.В., Кузнецов С.И. и др. Этапы создания системы регионального мониторинга здоровья населения Самарской области на основе персонифицированных информационных баз.// Там же. – С. 16–19.

3. Веселкова И.Н., Егоров В.В., Землянова Е.В., Киселев А.С. Мониторинг здоровья населения регионов Волжского бассейна. // Там же. – С. 115–117.

4. Организация системы социально-гигиенического мониторинга на уровне субъекта Российской Федерации (на прим. Вологодской обл.): Метод. рекомендации (ФГУ «Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора» : СПб. гос. мед. акад. им. Мечникова). – М., 2003. – 59 с.

5. О работе по ведению социально-гигиенического мониторинга в 2000–2001 годах и задачах государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации по его совершенствованию. / Решение коллегии Минздрава РФ от 28 мая 2002 г. (протокол № 10) .

6. Методика проведения социально-гигиенического мониторинга (Утв. Минздравом РФ 25 мая 2001 г.). – Метод. рекомендации № 2001/83.

7. Кольба А.Н. О создании Государственной системы мониторинга здоровья населения России. – http://www.depart. drugreg.ru/ TACIS/WORK/kolwork.htm.