VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В статье кратко описывается проектирование базы данных для информационной системы, разрабатываемой в качестве выпускной квалификационной работы (Разработка информационной системы для частной клиники «ОКС КЛИНИК» науч.рук. проф. Л.И.Воронова).

База данных – это ядро любой информационной системы. Первым этапом разработки любой ИС является системный анализ предметной области, который включает анализ объекта автоматизации, анализ информационных технологий, анализ продуктов-аналогов и завершается формулировкой требований к информационной системе. На основе полученных результатов строятся инфологическая и даталогическая модели базы данных и осуществляется реализация.

Анализ объекта автоматизации

«ОКС Клиник» - это небольшая частная клиника, которая открылась в 2015 году и оказывает услуги в сфере здравоохранения. В клинике предоставляют свои услуги специалисты в сфере гинекологии, гастроэнтерологии, терапии, дерматовенерологии и офтальмологии. Запись производится по телефону на определенное время, чтобы клиенты не теряли свое время в ожидании своей очереди.

Рис. 1. Организационная структура клиники «ОКС Клиник»

Для данного объекта автоматизации построена организационная структура, которая приведена на Рис. 1.

Главный врач производит общее руководство над деятельностью клиники.

Отдел кадров занимается приемом новых сотрудников, их адаптацией на новом рабочем месте, материальным стимулированием и мотивацией сотрудников, обеспечивает безопасность труда.

Отдел медицинской профилактики занимается координацией проведения диспансеризации, обучением в школах здоровья (например, школа отказа от курения, школа здорового питания).

Бухгалтерия занимается учетом финансово-хозяйственной деятельностью клиники, принимает оплаты за лечение пациентов.

Регистратура производит организацию неотложной записи больных на прием, создает равномерную нагрузку на врачей. Пациент сначала должен позвонить секретарю в регистратуру клиники, его записывают на прием в определенный день и время.

Далее пациент взаимодействует с врачом. Врач записывает в базу данных необходимую информацию о пациенте, обследует его, выписывает лечение, если надо, то может отправить на какие-либо обследования, сдачу анализов.

Информационная модель

Опишем основные информационные объекты, на основании которых будем строить инфологическую и даталогическую модели для осуществления деятельности регистратуры и лечебного отдела.

1. Сотрудники – описание данных обо всех сотрудниках, которые работают с пациентами.

• ФИО сотрудника

• Дата Рождения

• Паспортные данные

• Адрес

• Телефон

1. Специальности – список специальностей в области медицины и сотрудников, работающих в данной области.

• Специальность

• ФИО сотрудника

1. Пациенты – список клиентов, которые находятся на лечении в клинике, и их данные.

• ФИО пациента

• Дата Рождения

• Пол

• Паспортные данные

• Адрес

• Телефон

1. Лечение – данные, связанные с лечением клиента.

• ФИО пациента

• ФИО сотрудника

• Диагноз

• Жалобы

• Проведенное обследование

1. Данные о приеме

• ФИО сотрудника

• Дата/Время

Предполагаются следующие группы пользователей:

• Администратор;

• Сотрудники;

• Секретарь.

Обзор информационных технологий, подходящих для разработки информационной системы

Система управления базами данных (СУБД) – система, с помощью которой ведется организация базы данных.

На данный момент развития информационных технологий появилось огромное множество различных СУБД [1]:

• Microsoft Access,

• Paradox,

• Visual FoxPro,

• Oracle,

• IBM DB2,

• Sybase Adaptive Server Enterprise,

• PostgreSQL,

• MySQL,

• SQLite,

• BerkeleyDB и другие.

Рассмотрим некоторые из них.

Microsoft Access [2]

Данная СУБД относится к классу домашних СУБД, которая работает с реляционными базами данных. Создана компанией Microsoft, многие пользователи, которые пользуются операционной системой Windows, используют данную СУБД.

MS Access подходит для пользователей с различной профессиональной подготовкой, так как обладает достаточно простым графическим интерфейсом, развитую систему справки, но в то же время имеет большие возможности по экспорту и импорту данных в различные форматы и различные встроенные средства разработки приложений. Постоянно обновляется производителем.

SQLite [3]

SQLite – встраиваемая СУБД, т.е. не используется архитектура клиент-сервер, а движок – это процессор, который является составной частью программы. Каждая база данных хранится в одном файле на компьютере, где установлена программа, который не может превышать 2Тб. Несколько потоков могут одновременно читать данные, но сделать запись можно лишь в тот момент. Когда больше никаких запросов не обслуживается.

MySQL [4]

Это свободная реляционная СУБД. Она распространяется под собственной лицензией (поддержка осуществляется корпорацией Oracle), так и под GNU General Public License. Подходит для малых и средних приложений. Поддерживается неограниченное количество пользователей, которые могут одновременно работать с базой данных. Считается, что это один из самых быстрых существующих серверов. Вследствие этого в MySQL отсутствуют вложенные запросы, транзакции, внешние ключи, представления, триггеры и хранимые процедуры.

Microsoft SQL Server [5]

Это СУБД, которая была разработана корпорацией Microsoft. Данная СУБД относится к группе профессиональных СУБД, т.е. она может быть использована для баз данных крупных предприятий. Transact-SQL – это основной язык, который используется для запросов. Так же SQL Server поддерживает зеркалирование и кластеризацию, что позволяет распределить нагрузку между серверами.

Анализ продуктов-аналогов

В наше время на рынке услуг в области медицины представлено большое количество продуктов, которые имеют те же цели, что и разрабатываемая информационная система.

Чтобы создать эффективную информационную систему, надо ознакомиться с существующими продуктами-аналогами.

1. Клиника Доктора Шаталова [6]

Медицинский центр, который оказывает услуги в сфере здравоохранения уже более тринадцати лет. Ведут прием врачи по таким специальностям, как офтальмология, онкология, педиатрия, терапия, отоларингология, неврология, гастроэнтерология, гинекология, дерматовенерология, кардиология, производятся выдача медицинских справок и различные лабораторные исследования. Изначально пациент обследуется в своем городе, но при необходимости проведения дополнительных диагностических манипуляций, он получает направление для прохождения в более крупных специализированных отделениях.

1. Клиника «Neo Vita» [7]

Клиника, которая предоставляет услуги в области косметологии, диетологии, гинекологии и психологии. Здесь считают, что психотерапия является одним из обязательных факторов лечения, потому что было доказано, что существует связь заболеваний с душевным состоянием человека.

Требования, предъявляемые к базе данныхклиники «ОКС Клиник»

1. При работе с базой данных администратор может выполнять следующие действия:

• Добавление новых и изменение старых данных о сотрудниках;

• Добавление новых и изменение старых данных о специальностях сотрудников;

1. При работе с базой данных сотрудник может выполнять следующие действия:

• Добавление данных о новых пациентах;

• Добавление данных о лечении;

• Просмотр данных о приеме.

1. При работе с базой данных секретарь может выполнять следующие действия:

• Добавление новых и изменение старых данных о приеме к врачу;

• Просмотр данных о сотрудниках и их специальностях.

Инфологическая модель

Инфологическая модель – формализованное описание предметной области, которое будет «легко» читаться не только специалистами по базам данных, но пользователями этой базой данных.

Инфологическое проектирование отражает в себе смысл базы данных и разрабатывается с помощью информационных объектов. Основными элементами инфологических моделей являются сущности и связи между ними. Сущность моделирует класс однотипных объектов, который имеет уникальное имя, информацию об этих объектах необходимо хранить в базе данных.

Для информационной системы частной клиники «ОКС Клиник» выделены следующие сущности:

• Сотрудники – сущность содержит информацию о сотрудниках;

• Пациенты – сущность содержит информацию о пациентах;

• Данные о лечении – сущность содержит информацию ходе лечения пациентов;

• Данные о приеме – сущность содержит информацию о расписании каждого врача;

• Специальности – сущность содержит информацию о специальности каждого врача.

Исходя из приведенных выше сущностей, построена инфологическая модель предметной области, которая представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Инфологическая модель клиники «ОКС Клиник»

Даталогическая модель

Даталогическое проектирование приводит к разработке схемы базы данных, т.е. совокупности схем отношений, которые адекватно моделируют сущности и семантические связи между ними.

Основой корректности схемы являются функциональные зависимости между атрибутами БД. Некоторые могут быть нежелательными, от них надо избавляться. Такая схема будет называться корректной.

Процесс разработки корректной схемы базы данных является даталогическим проектированием.

Существует два способа создания даталогической модели:

• Декомпозиция (разбиение) исходного множества отношений на другое множество;

• Синтез из заданных исходных элементарных зависимостей.

В даталогической модели каждой сущности в соответствие ставится отношение, должны быть расставлены первичные и вторичные ключи, все отношения должны быть приведены к нормальной форме.

Нормальная форма - свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, которая потенциально может привести к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных.

Нормализация – основа реляционных баз данных, фундаментом которой является анализ функций зависимостей между отношениями.

Нормальные формы:

1НФ - каждый атрибут отношения атомарен, то есть может содержать только одно значение;

2НФ – отношение находится в первой нормальной форме, и при этом любой его атрибут, не входящий в состав первичного ключа, функционально полно зависит от первичного ключа;

3НФ - отношение находится во второй нормальной форме и при этом любой его неключевой атрибут зависит только от первичного ключа.

Опишем каждое отношение даталогической модели.

Сотрудники
ФИО сотрудника	varchar NOT NULL PK
Дата Рождения	date
Паспортные данные	int
Адрес	varchar
Телефон	int

Пациенты
ФИО пациента	varchar NOT NULL PK
Дата Рождения	date
Пол	varchar
Паспортные данные	int
Адрес	varchar
Телефон	int

Данные о лечении
ФИО пациента	varchar NOT NULL FK
ФИО сотрудника	varchar NOT NULL FK
Диагноз	varchar
Жалобы	varchar
Проведенное обследование	varchar

Данные о приеме
ФИО сотрудника	varchar NOT NULL PK
Дата/Время	varchar NOT NULL PK (композитный первичный ключ)

Специальности
ФИО сотрудника	varchar NOT NULL PK
Дата/Время	varchar NOT NULL PK

Все отношения находятся в третьей нормальной форме. Даталогическая модель представлена на рисунке 3.

Рис.3 Даталогическая модель клиники «ОКС Клиник»

Список источников и литературы

1. https://ru.wikipedia.org/

2. https://products.office.com/ru-ru/access

3. https://www.sqlite.org/

4. https://www.mysql.com/

5. https://www.microsoft.com/ru-ru/server-cloud/products/sql-server/

6. http://orklinika.ru/

7. http://neo-vita.ru/

8. Т.С. Карпова «Базы данных: модели, разработка, реализация»

9. П. Роб и К. Коронел «Системы баз данных: проектирование, реализация и управление»

10. Л.И.Воронова Базы данных // Учебно-методическое пособие по подготовке и оформлению курсовых проектов. М.: МТУСИ, 2014

Код для цитирования: Скопировать