医疗设备管理系统设计与实现

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中文图书分类号：TP311密级：公开UDC：620学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：医疗设备管理系统设计与实现论文作者：张旭林领域：软件工程指导教师：林筑英樊新论文提交日期：2016年11月 UDC：620学校代码：10005中文图书分类号：TP311学号：G2013225843密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（非全日制）题目：医疗设备管理系统设计与实现英文题目：DESIGNANDIMPLEMENTOFMEDICALEQUIPMENTMANAGEMENT论文作者：张旭林领域：软件工程研究方向：教育信息技术方向申请学位：工程硕士专业学位指导教师：林筑英樊新所在单位：软件学院答辩日期：2016年12月授予学位单位：北京工业大学 独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：张旭林日期：2017年01月10日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：张旭林日期：2017年01月10日导师签名：林筑英日期：2017年01月10日 摘要摘要伴随着计算机、网络以及通信技术的发展，网络化、智能化已经成为了生活和经济中的主题，医院的信息化建设也同样受到该趋势的影响。如今数字化与信息化已经成为了医院发展的必然趋势。医院数字化建设依靠计算机和网络技术作为可靠技术保障，已取得了长足的发展。医疗设备管理信息系统（MEMIS）提供了医疗设备基本信息的管理平台，并且随着医疗设备管理理念和水平的不断提升，设备管理软件系统的也会具有更紧迫的需求。本文以医院医疗设备管理为背景，针对目前设备管理中存在的问题，设计开发了医疗设备管理系统。通过调研，明确了医疗设备管理的基本功能需求，分析系统的参与角色与功能用例，分析了医疗设备管理的主要业务流程，对系统的拓扑架构和软件逻辑架构进行设计，划分了系统的功能模块，设计了系统的数据库结构。以Visualstudio2015为平台，编程实现了医疗设备管理系统，结合系统的功能设计，设计系统测试用例，采用功能测试与性能测试的方法对系统进行测试，分析系统的实现效果。实现和测试过程表明，该系统能够规范医疗设备管理的主要业务过程，降低管理过程中的人力物力消耗，具有一定的应用价值。关键词：医院；医疗设备；管理系统；B/S模式I 北京工业大学工程硕士专业学位论文AbstractWiththedevelopmentofcomputerandnetworktechnology,digitalhospitalhasbecomeaninevitabletrendofmodernhospitaldevelopment.Digitalhospitalconstructionrelyoncomputerandnetworktechnologyasareliabletechnicalsupport,hasmadegreatdevelopment,medicalequipmentmanagementinformationsystem(MEMIS)enableshospitalmedicalequipmentassetmanagement,providingadigitalworkingplatformmedicalequipmentbasicinformationmanagementforthehospitalmanagementtoprovideamoreaccurateandreliablemedicaldevicedata.Thehospitalmedicalequipmentmanagementistakenasthebackgroundinthispaper,accordingtotheexistingproblemsinequipmentmanagement,themedicalequipmentmanagementsystemisdesignedanddeveloped.Thebasicfunctionrequirementisdeclinedbyinvestigation,theinvolvedroleandfunctionusecasesareanalyzed,thetypicalbusinessprocessesisanalyzedandthetopologyarchitectureandsoftwarearchitectureofthesystemisdesigned,thefunctionalmodulesaredividedandthedatabasestructureofthesystemisdesigned.Thesystemisprogrammedinvisualstudio2015platform,systemtestingusecasesaredesignedaccordingtothefunctionmodule,thesystemistestedwiththemethodoffunctionaltestingandperformancetesting,atlast,theeffectoftestingisanalyzed.Theimplementationandtestinghasshowedthat,thesystemisabletostandardizetheprocessofmedicalequipmentmanagement,thecostinhumanandmaterialcanbereducedandthesystemhasacertainapplicationvalue.Keywords:Hospitals；medicalequipment；managementsystem；B/SModeII 目录目录摘要.............................................................................................................................IAbstract.........................................................................................................................II第1章绪论..................................................................................................................11.1研究背景与意义.................................................................................................11.1.1研究背景.......................................................................................................11.1.2研究意义.......................................................................................................11.2国内外医院信息化建设动态.............................................................................21.3论文目标与内容.................................................................................................21.3.1研究目标.......................................................................................................21.3.2研究内容.......................................................................................................21.4组织结构.............................................................................................................3第2章医疗设备管理系统开发相关理论与技术......................................................52.1软件开发方法.....................................................................................................52.1.1结构化生命周期法.......................................................................................52.1.2原型化开发方法...........................................................................................52.2ASP.NET技术.....................................................................................................62.2.1.NET框架......................................................................................................62.2.2ASP.NET原理...............................................................................................62.3B/S架构...............................................................................................................72.4SQLServer数据库............................................................................................102.5系统开发方案...................................................................................................102.6本章小结...........................................................................................................11第3章需求分析........................................................................................................133.1功能性需求分析...............................................................................................133.2医疗设备全生命周期业务流程分析...............................................................143.2.1设备采购流程.............................................................................................143.2.2设备报损流程.............................................................................................153.2.3设备入库流程.............................................................................................163.2.4设备出库流程.............................................................................................163.2.5维修保养流程.............................................................................................173.2.6合同管理流程.............................................................................................173.3系统功能用例分析...........................................................................................183.3.1用户角色.....................................................................................................18I 北京工业大学工程硕士专业学位论文3.3.2总体功能用例.............................................................................................183.3.3设备采购用例.............................................................................................193.3.4库房管理用例.............................................................................................193.3.5在账管理用例.............................................................................................203.3.6质量管理用例.............................................................................................203.3.7统计查询用例.............................................................................................213.3.8信息管理用例.............................................................................................213.4非功能性需求分析...........................................................................................213.5本章小结...........................................................................................................23第4章系统设计........................................................................................................254.1系统设计原则...................................................................................................254.2拓扑结构设计...................................................................................................254.3逻辑架构设计...................................................................................................264.4功能模块设计...................................................................................................274.4.1设备采购模块.............................................................................................274.4.2库房管理模块.............................................................................................304.4.3在账管理模块.............................................................................................354.4.4质量管理模块.............................................................................................374.4.5统计查询模块.............................................................................................404.4.6信息管理模块.............................................................................................434.5系统数据库设计...............................................................................................434.5.1逻辑结构设计.............................................................................................444.5.2物理结构设计.............................................................................................444.6本章小结...........................................................................................................48第5章系统实现........................................................................................................495.1系统开发环境...................................................................................................495.2系统登录功能...................................................................................................495.3设备采购功能...................................................................................................525.4库房管理功能...................................................................................................545.5在账管理功能...................................................................................................575.6质量管理功能...................................................................................................595.7信息管理功能...................................................................................................625.8本章小结...........................................................................................................63II 目录第6章系统测试........................................................................................................656.1测试目的...........................................................................................................656.2测试方法...........................................................................................................656.3测试环境...........................................................................................................656.4系统功能测试...................................................................................................666.4.1登录功能测试.............................................................................................666.4.2设备出库功能测试.....................................................................................676.4.3设备入库功能测试.....................................................................................686.4.4系统查询功能测试.....................................................................................686.4.5主界面功能测试.........................................................................................686.5系统性能测试...................................................................................................696.5.1页面性能测试.............................................................................................696.5.2系统稳定性测试.........................................................................................706.6测试结论...........................................................................................................716.7本章小结...........................................................................................................72结论............................................................................................................................73参考文献......................................................................................................................75致谢..............................................................................................................................79III 第1章绪论第1章绪论1.1研究背景与意义1.1.1研究背景如今，伴随着计算机、网络以及信息化技术的发展，网络化、智能化已经成为了生活和经济中的主题，医院信息化也同样受到该趋势的影响。数字化与信息化已经成为了医院发展的主要趋势[1]。在我国，医院的信息化建设已经启动十余年，并且取得了一定的成果，例如构建了医院管理信息系统、临床信息系统[2]、影像存档和通信系统(PACS)、电子病历系统(EMR)等[3]。这些系统的构建为医院整体建设水平的提升提供了良好的机遇和平台。伴随着医学水平技术的发展，医疗设备的更新换代，医院医疗设备的正规化管理和全生命周期质量控制已经逐渐得到重视[4]。同时伴随着医院对于医疗设备质量控制体系的研究和发展，医院的设备管理工作已经从以前的采办、维修转变为从设备采买、出入库、资产管理、维修、质量管理到报废的全生命周期管理[5-6]。在医院的日常经营管理中，能否对医疗设备进行科学规范化管理直接反映了医院的正规化和现代化水平[7]。随着医院设备数量的增多以及设备精细化水平的不断提高，对医疗设备的质量管理也成为衡量医院现代化水平的重要一项指标。对医疗设备的信息化管理除了设备的采买、建账以及日常管理之外，还需要对其质量管理中的维修、质量管控情况进行管理和控制，从而实现医疗设备的全生命周期的科学管理[8]。进而为医院的各个临床科室提供高效的医疗设备相关服务。保证医疗设备的使用安全性，有效提高医疗设备质量控制及强制检定设备计量检定覆盖率及时规避风险，增加医疗设备使用的安全性，降低医疗事故发生概率[9]。1.1.2研究意义当前，传统的医疗设备管理机制已经无法满足日益增长的现代化医疗管理的需求。随着人们对医疗设备管理方面的工作经验的积累以及人们对于安全概念的重视，医疗设备的管理已经步入一个标准化的阶段。近年来随着医疗设备全生命周期管理的发展，医疗设备部门的业务从单一的采买、维修转变为从设备采买、出入库、资产管理、维修、质量管理到报废的医疗设备全生命周期管理。但当前传统的医疗设备管理系统功能基本停留在设备信息、资产管理的阶段。日常医院设备部门的工作大部分均采用手工填写工单，其后人工录入EXCEL表格进行统计，或仅仅使用单一且功能初级的信息系统进行录入统计。不仅降低了工作效率，而且不能实施对于设备的全生命周期管理，无法体现出设备全生命周期管理中各环节的工作。当需要查找记录时，无法做到快速有效的调出设备全面的情况，工作效率低下。这种在系统设计理念和定位上的不足，已经制约了医疗设备管理系-1- 北京工业大学工程硕士专业学位论文统的发展[10-23]。因此，本文根据医院医疗设备管理的需求，结合我院医疗设备实际的管理情况，设计并开发出基于B/S模式的医疗设备管理系统。系统的设计和研发对于医院的设备管理而言，建立全生命周期管理过程的信息化管理系统具有重要意义，一方面能够提升医院设备管理在业务过程中的效率，降低管理过程中的人力、物力与财力资源消耗；另一方面能够提高设备管理的规范化和科学化，提升医院的竞争力水平[24-25]。1.2国内外医院信息化建设动态就国内目前的医院设备管理现状而言，其信息化水平并不理想[26]。主要表现为：当医院的医疗设备出现故障不能运行后，相关责任机制不明确，使得科室医疗人员不能尽快的将故障排除，影响了对病人的治疗。医疗设备的报修仍然通过电话和手工记录的方式，维修的质量和及时性较差。对于设备现场的维修也缺乏连续性，同时也缺乏对医疗设备的全生命周期管理和维护[27]。当前国内的医疗设备管理软件通常是作为医院管理信息系统的子系统而应用的。系统的功能性不够丰富，并且缺乏一定的应用针对性。国外的医疗设备管理系统发展较为成熟[28-35]。较为典型的软件系统包括Engica发布的Q4生产管理系统、MAXIMO设备维护管理系统以及MP2设备维修管理系统等等。其中MAXIMO设备维护管理系统涉及到对设备工作单、设备库存、设备采购、设备的定检、维修等业务的管理，系统的客户体验和应用效果良好；MP2设备维修管理系统的优点在于能够采用临时表对数据进行存储，并且能够根据需求进行数据表的定义，操作灵活多样；Q4生产管理系统以Windows操作系统为操作平台，系统的兼容性强。适合于很多企业的应用。1.3论文研究目标与内容1.3.1研究目标伴随着网络技术、计算机技术、微电子技术的飞速发展，人们已经融入到信息化的大潮中。信息化的大环境影响着经济、社会、生活的每一个角落，推动了行为方式以及思想观念的变革。对于医院的设备管理而言，建立全生命周期管理过程的信息化管理系统具有重要意义，一方面能够提升医院设备管理在业务过程中的效率，降低管理过程中的人力、物力与财力资源消耗；另一方面能够提高设备管理的规范化和科学化，提升医院的竞争力水平[36]。1.3.2研究内容本课题的主要研究工作是根据医院设备管理的需求。结合B/S模式和-2- 第1章绪论ASP.NET技术，设计开发医疗设备管理系统，研究内容如下：（1）背景与理论研究。论述了信息化背景下的医疗设备管理现状，展望了信息化管理模式的重要趋势，分析了国内外医院信息化建设的动态，根据文献的论述，进而提出了论文的研究目标，根据目标论述了论文的研究内容。并分析了系统开发所涉及到的相关技术。（2）医疗设备管理系统需求分析。开展系统的需求分析，明确系统的可行性，在此基础上，按照基本业务功能需求，分析了系统的角色用例和功能用例，对系统的主要业务流程进行论述，最后分析了系统的非功能性需求。（3）医疗设备管理系统详细设计。对系统进行详细设计，包括系统拓扑架构、逻辑结构、功能模块以及数据库。新设计的数据库结构明确为下面的系统实现打下了良好的基础，代码编写更为容易，使得系统的稳定性增加，增强了系统的可用性。（4）医疗设备管理系统编程实现。以系统的需求分析和详细设计为基础，明确了该软件的硬件与软件运行环境，在Visualstudio2015平台下，编程实现了医疗设备管理系统，描述了几个典型模块的应用效果，围绕系统的实现过程，列举了部分功能的核心代码。（5）医疗设备管理系统测试。为了提高系统的应用有效性，系统的测试是必不可少的。在系统实现的基础上，在系统测试环境下对系统进行了黑盒测试和性能测试，对测试结果进行分析。同时对测试过程进行描述，并分析了系统的测试结论与实际应用效果。1.4组织结构第一章：绪论。首先分析了信息化背景下，医疗设备管理所面临的机遇与挑战，在此背景下论述了设备信息化管理的必要性和重要性。之后详细的分析了国内外研究现状，在此基础上，提出了论文研究思路和研究内容，明确了论文组织结构。第二章：医疗设备系统开发相关理论与技术。对系统设计与设计过程中涉及的理论技术进行论述，包括系统的开发方法和基本理论，系统分析方法与设计工具。系统开发过程中使用的ASP.NET技术、B/S架构模式。为全文的论述奠定理论基础。第三章：需求分析。首先对需求分析进行概述，明确了需求的原则与构建目标。之后分析了系统在市场和技术上的可行性。详细的分析了系统的角色和系统的功能用例。最后，分别从非功能性角度分析系统的非功能性需求。-3- 北京工业大学工程硕士专业学位论文第四章：系统设计。针对医疗设备管理系统进行系统设计，设计了系统的拓扑架构、逻辑架构，功能模块和数据库设计。新设计的数据库结构明确为下面的系统实现打下了良好的基础，代码编写更为容易。第五章：系统实现。医疗设备管理系统的实现情况进行论述。首先分析了系统的开发环境。之后，分别对系统的几个典型模块的实现过程进行论述。第六章：系统测试。搭建系统测试环境，分析并设计系统测试用例，同时采取功能与性能测试的方法对系统进行详细的测试，对测试结果进行分析，对测试过程进行描述，并分析了系统的测试结论与实际应用效果。最后总结了全文关于医疗设备管理系统的主要研究成果。并结合论文的撰写以及系统的开发，分别从系统功能扩展、系统安全性、系统数据库扩展、系统融合性与通用性四个方面提出了进一步需要完善的方向。-4- 第2章医疗设备管理系统开发相关理论与技术第2章医疗设备管理系统开发相关理论与技术2.1软件开发方法2.1.1结构化生命周期法在软件工程领域，典型的软件开发方法包括结构化生命周期法，原型化开发方法以及面向对象的软件开发方法等。这其中，结构化生命周期法能够严格地按照系统规划、系统分析等五个基本步骤对系统进行设计和开发，在每个开发阶段，均需要完成相应的工作，撰写相应的文档。基本流程图如图2-1所示。HTTPBrowserWeb数据库浏览器HTML服务器图2-1结构化生命周期法过程Figure2-1Structuredlifecyclemethodprocess2.1.2原型化开发方法原型化方法适合于应用在软件开发的局部过程中，是一种最贴近用户需求，用户满意程度最高的软件开发方式。原型化开发方法的基本步骤如图2-2所示。首先确定用户的基本需求，并根据基本需求设计出系统水平或垂直的原型系统，之后，根据用户对原型系统使用的意见，对系统进行改进，直到用户满意为止，方法即结束。该方法是以用户的需求满意程度为驱动的。确定用户基本需求设计系统水平或垂直原型系统用户使用系统原型用户是否满意系统开发成功改进系统原型图2-2原型法基本步骤Figure2-2prototypingbasicsteps-5- 北京工业大学工程硕士专业学位论文2.2ASP.NET技术2.2.1.NET框架.NET框架是Microsoft.NET的缩写，是由微软所推出的基于网络、多用户以及多语言条件下的软件开发平台。多语言条件是指包括了VisualBasic.NET、VisualC++.NET、VisualC#.NET以及VisualJ#.NET四个类型的编程语言环境。.NET框架在实时编译、内存维护、程序异常管理等服务上具有自身的优势。在.NET框架之中，公共语言运行库（CLR，CommonLanguageRuntime）负责执行编译过的源代码。源代码执行之前，编译是必须的一个关键步骤，在.NET框架中，源代码的编译包括两个步骤：（1）利用编译器对源代码进行编译操作，将源码转换成为中间语言（IL，InterpretativeLanguage）。（2）利用公共语言运行库对中间语言IL进行编译，使之转换成为.NET框架的专门代码。在.NET框架中，.NET类库是重要的编程工具，该类库是由Microsoft所开发，是一个大规模的面向对象的可重用的集合。能够在程序研发过程中快速构建各种程序，提高程序开发的效率。而ASP.NET则是以.NET框架中的编程类为基础，ASP.NET为程序研发人员提供了用一种快速构建网站应用的模型，其内部包括多种web应用程序所需要的控件集。这些空间能够在服务器上动态运行，并以静态的形式显示在浏览器中，提高了编程的效率。除此之外，ASP.NET还具有结构服务的功能，例如网络会话状态的管理以及网络程序的进程回收管理等等，以系统服务的形式降低了研发人员的编程难度，同时也增强了Web应用程序的稳定可靠程度。2.2.2ASP.NET原理在开发医疗设备管理系统的过程中，本文主要采用ASP.NET语言进行开发。在基于web的系统开发中，为了有效地取代传统的CGI程序，微软公司研究并发布了ASP技术，通过ASP，用户可以生成动态Web应用程序[37]。以ASP为基础上的B/S架构应用程序结构如图2-3所示。HTTP数据请求WebBrowser中间件DataBase(IE)WebServer（数据库）HTML结果返回图2-3B/S架构示意图Figure2-3B/Sstructurediagram-6- 第2章医疗设备管理系统开发相关理论与技术在上图中，主要包括以下几方面关键组成部件：（1）ActiveX：ActiveX技术是微软公司提供的组件技术，ASP则可以完全使用微软的组件技术，通过对组件进行封装和调用，从而丰富了ASP的基本功能，使之能够快速的构建基于Web的应用。（2）Server：Server是ASP的服务器端。ASP程序主要在Server端运行，而客户端则只需要具有IE等浏览器即可，服务端可以采用各种脚本语言进行编写。（3）Pages：Pages是ASP在服务器端运行结束后返回给客户端的页面，通常显示在客户端的浏览器中。用户看不到ASP代码，只能看到ASP文件在服务端的执行结果。ASP.NET(ActiveServerPages.NET)技术以ASP为基础，能够通过ASP.NET能够快速地构建服务端应用程序[38]。本文所设计的管理系统基于ASP.NET技术进行开发，图2-4描述了ASP.NET网页运行模式原理，ASP.NET网页在第一次运行时经过微软中间语言代码（MSIL，Microsoftintermediatelanguage）进行编译，形成机器码，并将结果放入高速缓存中，第二次执行时则不用在进行编译的过程，从而提高代码运行效率。ASP.NET网页第一次执行MSIL机器码第二次执行高速缓存图2-4ASP.NET网页运行模式原理Figure2-4ASP.NETwebpageoperationmodeprinciple除此之外，为了提高系统易用性，一方面注重系统开发的帮助文件的配套撰写，并保持系统界面的统一风格，结合CSS技术设计系统界面。2.3B/S架构为了提高系统扩展性，系统设计采用B/S体系结构，基于组件化方式构建系统，降低系统耦合性[39-41]。本文所采用的三层客户服务器体系结构基本原理如下：第一层：表示层(浏览器)这一层是接口，将用户和系统连接起来，也是一个交互界面，用户在此输入数据后其结果就会在此显示出来，这也是一个通用的浏览器软件，是对客户机应用程序的精简化。在此网页中用户还可以将数据输入到网页提供的表单中，并将-7- 北京工业大学工程硕士专业学位论文数据提交到后台请求处理，这是网页具有的交互功能。第二层：逻辑层(Web服务器)发出的处理请求是逻辑层来进行处理的，数据处理后就会有HTML代码生成，并将用户数据在数据库中进行查询，处理后的数据结果会返回，并在HTML页面中嵌入并传送至客户端浏览器上，用户就能在浏览器上看到处理的结果。若客户在发出数据处理请求时还需要对数据进行存取，那么除了Web服务器外，还需要数据库服务器来对这一工作进行处理。对于多个Web服务器发出来的SQL请求主要是由数据库服务器来负责处理的，此数据库服务器是最后一层的。第三层：数据层(后台数据库)这一层的作用主要是对数据库中数据的读写来进行管理。如图2-5所示是B/S结构的工作原理图。HTTPBrowserWeb数据库浏览器HTML服务器图2-5B/S结构工作原理Figure2-5TheworkingprincipleoftheB/Sstructure在上图所示的B/S结构中，客户端的用户首先通过浏览器向系统提出Http的页面请求，浏览器将用户请求发送至Web服务器，服务器对请求进行处理，根据需要访问系统的数据库，处理结束后，并将处理结果返回到浏览器上，用户可以通过得到Html格式的请求结果。三层B/S结构相比两层B/S结构有着下面几个优点：（1）维护起来较容易三层B/S结构中应用逻辑是在服务器中的，当应用逻辑有变化时就只要修改服务器中的程序即可，不用在客户端对此进行修改，这就使得维护过程变得比较容易，付出代价也比较小。（2）安全性能较好三层B/S结构中的客户端是无法对数据库服务器进行直接访问的。应用服务器的作用主要有：对需要改变的数据、需要访问的数据、访问的方式等进行控制，设置应用和数据的存储权限，在设置权限时采用的是分层设置方式。有了这些即使客户端被入侵者入侵，但入侵者会被系统阻止，安全性就得到保障。（3）具有伸缩性三层B/S结构中其硬件是比较灵活的，这是因为这一结构中划分方式主要是逻辑划分，并不能和物理位置完全对应上，因此各组成部分就能和与其负荷、特性相同的硬件进行自由组合了。而且三层结构可以在多台电脑上使用，但这一前-8- 第2章医疗设备管理系统开发相关理论与技术提条件是必须对三层B/S结构体系遵循才行。（4）具有共享性对于不同位置的应用程序，单个服务器就能为它们提供服务，简单来讲就是只需要对应用系统写一次就可以将之在各种环境中进行应用。（5）可使效率得到提高三层B/S结构中连接客户端和应用服务的只是一些通信协议，且这些通信协议相对来说还是比较简单的，而需要和数据库打交道的设置等都是在服务器中存在的，这样客户端的负担就得到了减少，且数据库服务器之间的链接代价也会得到降低，数据库服务器就只是对数据进行处理，这样就使得每层的逻辑关系更加清晰，各自的工作效率就会提高。（6）具有开放性在三层B/S结构中应用服务器上的组件每个都有自己的接口，根据这一特点对于客户端程序和浏览器程序用户就能重写。但三层B/S结构也存在着不足：（1）在设计浏览器时主要是针对网络浏览模式而设计，这样是一种优势，同时也是一种束缚，在其他功能实现时就会显得难度较大。（2）在构造较为复杂的应用时存在一定难度。三层B/S结构中对复杂的应用设计时虽然能用ActiveX等技术，但是相比C/S这一较为成熟的结构来说，其开发技术并不是完全成熟的。（3）HTTP可靠性能比较低，会有应用故障出现。这主要是因为在维护系统上利用浏览器维护其安全性能并不高。（4）数据库唯一的客户端是Web服务器，这一服务器对数据库的所有连接都要负责，且还要对客户发出的请求进行处理，如果访问量过大就会加重服务器的负载。（5）三层B/S结构中主要是靠JavaScript、VBScript等这些嵌入式小程序来实现业务逻辑和数据的访问程序，这些小程序的存在也是比较分散的，要想实现共享就有一定的难度，也不方便对系统进行维护和升级。且源代码具有开放性，这就容易造成商业规则的暴露，而在应用程序中商业规则又是极其重要的。为了解决上面这些问题，就采用了如下一种新的结构，这种结构是在原B/S结构基础上进行改进的，如图2-6是改进过的B/S结构。-9- 北京工业大学工程硕士专业学位论文图2-6改进的B/S结构工作原理Figure2-6TheworkingprincipleoftheimprovedB/Sstructure在改进过的B/S结构中，Web可以进行处理的，又能使大多数的访问请求得到满足的功能界面是B/S结构，如信息发布查询界面等。而后台中只需满足少数人使用的某些功能界面则是C/S结构，如数据库管理维护界面。组件则存在于Web应用程序里面，客户发出HTTP请求的流程主要是：客户端—WebSERVER—Web应用程序—数据库服务器。数据库服务器对请求进行处理后会将结果返回：结果—Web应用程序—WebSERVER—客户端，用户就能看到处理结果。而某些实现上有一定难度的功能或HTML界面十分丰富的，实现方式主要是靠ActiveX控件的嵌入。2.4SQLServer数据库MicrosoftSQLServer是1997年由微软公司研发并发布的一种数据库管理系统。该软件平台以NTServer为系统平台。具有功能强大、操作灵活、实用性强的优点。MicrosoftSQLServer在系统中可以作为一个组织内部的全部数据的中心，以此来对系统中的数据进行存储。SQLServer内部以关系模型为基础，是一种关系型的客户机/服务器数据库系统，SQLServer系统能够提供服务器软件和客户软件套件，并提供相关的应用程序工具。从本质上讲，SQLSERVER是一种基于分布式的关系型数据库管理系统，其内部结构是客户机/服务器结构类型。其中客户机与服务器之间的请求和操作方式采用了transact-SQL的SQL语言。SQL查询语言主要涵盖了四种数据库操作组件，分别为数据定义语言、数据操纵语言、数据控制语言以及嵌入式SQL语言。SQLSERVER数据库管理系统具有许多优点，例如易用性、分布性、伸缩性、数据仓库功能等等。考虑到医疗设备信息数据管理的基本特点以及SQLServer数据库管理系统的优点，本文采用了SQLServer数据库作为数据的存储系统。2.5系统开发方案上文对相关理论技术进行了论述，对于本文所研究开发的医疗设备管理系统而言，系统的设计和开发主要采用以下技术方案：系统开发平台：MicrosoftVisualStudio2015-10- 第2章医疗设备管理系统开发相关理论与技术数据库软件：SQLServer2012运行操作系统：WinXP、Win7本系统的开发技术如下：本系统使用了B/S模式三层结构进行整体逻辑架构设计。系统前台的表现层主要采用ASP.NET技术实现，通过ADO.NET技术实现程序与系统数据库之间的数据访问。2.6本章小结本章主要分析了系统的工具及技术。包括系统的开发方法和基本理论，系统分析方法与设计工具。系统开发过程中使用的ASP.NET技术、B/S架构模式。为系统的设计与实现述奠定理论基础。-11- 北京工业大学工程硕士专业学位论文-12- 第3章需求分析第3章需求分析3.1功能性需求分析随着医疗安全越来越被人们重视，医疗设备部门日常工作业务越来越繁重，孤立的维修系统和人工整理工作记录的方式已经不能满足医疗设备部门对设备的管理要求。因此如何整合现有业务，实现医疗设备全生命周期管理是当前最关心的问题，只有完善的医疗设备管理系统真正实现，才能发挥医疗设备部门的工作效率，进行全面的医疗设备全生命周期管理。目前本人所在医院为大型综合三甲医院，跟随医疗设备部门开展各方面业务工作，且本人通过软件工程的学习及工程实践，对业务需求和其中的各项编程技术有一定的积累。结合本人的实际工作经验，本系统的主要目标是从医院对于医疗设备管理的实际需求出发，为全体医疗设备部门工作人员提供信息化网络应用，提升管理水平，从而达到降低设备管理成本，规范业务流程，提高医疗设备全生命质量管理的效率。通过对医院设备管理的业务调研和功能需求分析，确定本系统的主要功能性需求如下：（1）设备采购设备采购是医疗设备进入医院的主要渠道。设备采购需要完成设备的采购相关业务。首先由医院不同的科室依据自身的业务工作需求，制定年度的采购计划，并提交至医院，完成采购的申请；医院的相关领导对采购申请进行审批之后，制定医院的采购计划，并同供货方签订采购合同，完成医疗设备的采购。从而完成设备采购的主要业务活动。（2）库房管理完成设备的采购之后，由医院的库房负责对医疗设备进行存储和管理。因此，系统需要具备库房管理的功能。医疗设备在库房中的基本操作包括设备的入库和设备的出库。完成采购之后，设备首先通过入库操作进入到医院库房中。各个科室根据所承包的设备采购计划，在库房中进行设备的申领工作，完成设备的出库操作。如果根据实际需求，设备需要转移到不同的部门或者科室中，则需要在库房管理中进行设备转科操作。（3）在账管理系统需要具有在账管理功能，通过该功能完成在账设备的基本管理，主要包括设备的建账、设备的免税监管以及设备的保修信息管理三个方面。其中设备建账用于管理设备的账目文件或表格；免税监管主要实现用于完成对免税登记表的填写和管理；保修管理用于对保修登记表的填写和管理。-13- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（4）质量管理系统需要具有对医疗设备的质量全生命周期管理功能。根据该业务的不同阶段划分，可以具体划分为质量维修分配、维修管理、维修报告以及质量检测四个功能。维修分配用于对维修任务的分配和处理；维修管理主要对维修申请或维修审批表进行管理；维修报告主要对维修的结果文件进行填写和维护；质量检测主要完成质量检测之后的登记功能。（5）统计查询系统需要具有合同查询、库房查询、设备查询以及报表管理四个方面的功能。用户能够通过该功能对相关信息进行查询和统计。其中合同查询完成对医疗设备合同信息的查询；库房查询完成对库房基本信息以及库房内部医疗设备信息的查询；设备查询完成对医疗设备基础信息的查询；报表管理完成相关查询信息的报表输出。（6）信息管理信息管理用例是系统运行的基础，系统需要通过此功能维护运行所需要的基础性信息。其中设备信息能够维护设备的类型和设备的基本属性信息；用户信息能够维护系统用户和权限信息；此外还应该对系统的基础信息进行维护，还要对系统进行数据管理，数据管理包括数据的备份以及数据恢复。3.2医疗设备全生命周期业务流程分析医疗设备的是本文的主要分析对象，对于该对象而言，全生命周期涉及到设备的采购、入库、出库、报损、维修保养等几个主要步骤节点，其中每项业务工作均涉及到不同的角色和流程。因此，为了做好医疗设备管理系统的需求工作，首先需要以全生命周期的思路，对医疗设备的主要业务流程进行分析。从而理清主要业务工作的标准化流程，为系统的设计奠定基础。3.2.1设备采购流程对于医院的医疗设备而言，设备均需要通过集中采购的方式进行购入。医疗设备部门是集中采购的管理单位，并负责设备购入之后的全生命周期管理。按照医院的集中采购业务要求，可以包括医院内的采购流程和医院外的采购流程。流程图分别如图3-1和3-2所示。-14- 第3章需求分析科室领主管院采购领导领导导小组部门批准的采院领导批准的采购申请科室审批购申请审批采购申请未批准的采购申请图3-1医院内采购业务流程Figure3-1Inhospitalspurchasingbusinessprocess卫计委设备与下一年度采购采购计划政府投物资管审批计划审批标中心理委员图3-2医院外采购业务流程Figure3-2Outsidethehospitalpurchasingbusinessprocess3.2.2设备报损流程当设备失去效能后或技术落后以后，各种医疗器械设备需要按照业务规定进行报损。图3-3描述了设备报损的基本流程。首先由科室提出设备报废申请，并提交部门领导审核，审核通过后，提交设备科和院领导审核，从而完成整套设备报损的流程。设备报废申请部门领科室审核导已审核的设备设备科审批报废申请已审核的设备院领导审核报废申请已审核的设备上级有报废申请关部门图3-3医疗设备采购报废业务流程Figure3-3Scrappingmedicalequipmentprocurementbusinessprocess-15- 北京工业大学工程硕士专业学位论文3.2.3设备入库流程设备采购之后，首先需要办理设备的入库业务。设备入库业务流程如图3-4所示。首先由采购员提交固定资产入库申请单，并提交设备科审核。之后，建立固定资产入库清单，并通过采购入库，最后，建立入库设备的账目，更新库存账目。设备科固定资产入库固定资产入库采购员申请审核清单采购入库库存帐图3-4医疗设备采购入库业务流程Figure3-4Medicalequipmentprocurementwarehousingbusinessprocess3.2.4设备出库流程根据设备的申请计划，科室可以提出设备的使用申请，完成设备的领用申请审批之后，能够执行设备的出库流程，如图3-5所示。相关科设备科室领导固定资产出库已批准的出库相关科填写设备领用申请审核申请审核室申请已批准的出库设备科工设备出库申请作人员库存帐图3-5医疗设备采购出库业务流程Figure3-5Medicalequipmentprocurementoutboundbusinessprocess-16- 第3章需求分析3.2.5维修保养流程系统的维修保养是医疗设备管理的重要业务工作。维修保养的基本流程如图3-6所示。部门领设备科导已审批的设备已批准的维护设备维护申请科室审批维护申请审批申请未批准的设备维护申请维护设备科设备维护记录维护员图3-6维护保养业务流程Figure3-6Maintenanceofthebusinessprocess3.2.6合同管理流程医疗设备的采购和管理均是通过合同进行的，合同管理涉及到医疗设备的采购的整个流程。合同管理的流程如图3-7所示。设备科采购委领导员会设备科合同已审核合同工作人拟定合同审核审核员已签订合同已审批合同归档签订合同文件集供应商图3-7合同管理业务流程Figure3-7Contractmanagementbusinessprocess-17- 北京工业大学工程硕士专业学位论文3.3系统功能用例分析3.3.1用户角色以下从医疗设备管理系统的实际需求分析，系统涉及到以下角色：表3-1角色划分表Table3-1characterpartitiontable角色职责或功能医院的管理人员，对医疗设备的采购、账目管理、质量管理进行审核。院领导对医疗设备的统计信息进行查询。医院部门科室的管理人员，完成对医疗设备的采购初审、对设备账目、科室领导质量管理、设备报损的审核工作。系统的主要使用人员，发起设备的采购、账目的基本管理，设备的维护科室普通用户等基本功能。并能够对相关信息进行查询。库房管理员主要对库房进行管理，完成库房的出库入库操作。系统管理员系统管理者，负责系统的基本信息维护3.3.2总体功能用例对在系统调研分析的基础上，设计系统的总体功能用例如下图3-8所示，医疗设备管理系统主要包括六个总体用例。分别完成设备的采购、账目、设备的库房以及设备质量管理，同时提供统计查询以及基本信息的管理功能。下面分别对每个功能用例进行详细的分析。图3-8系统总体功能用例Figure3-8Systemhasthefunctionoftheoverallusecases-18- 第3章需求分析3.3.3设备采购用例设备采购用例如图3-9所示。该用例主要完成医疗设备的采购功能不同系统用户参与执行不同的子用例。设备采购用例包括四个子用例。其中采购申请完成对采购申请的编辑和管理工作；采购管理用于对下级呈报的采购申请进行审批和管理；采购计划模块主要处理医院的年度设备采购计划或年度卫生材料采购计划；合同管理主要维护信息化的合同文本。设备采购管理采购申请院领导《include》《include》采购管理设备采购《include》科室领导采购计划《include》合同管理科室普通用户图3-9设备采购功能用例Figure3-9Equipmentprocurementfunctionofusecases3.3.4库房管理用例库房管理用例如图3-10所示。该用例主要维护医院医疗设备的库房信息。库房管理用例包括四个子用例，参与角色包括科室领导以及库房管理员。其中设备的入库和出库用例主要完成医疗设备的进库和出库的基本流程；设备转科主要处理医疗设备转换科室时的业务工作；设备报损用于处理设备的故障呈报和处理工作。库房管理设备入库《include》科室领导《include》设备出库库房管理《include》设备转科《include》库房管理员设备报损图3-10库房管理功能用例Figure3-10Warehousemanagementfunctionsusecases-19- 北京工业大学工程硕士专业学位论文3.3.5在账管理用例在账管理用例如图3-11所示。该用例主要完成在账设备的基本管理，主要包括设备的建账、设备的免税监管以及设备的保修信息管理三个子用例。科室普通人员、院领导以及科室领导具有该用例的使用权。其中设备建账用于管理设备的账目文件或表格；免税监管主要实现用于完成对免税登记表的填写和管理；保修管理用于对保修登记表的填写和管理。在账管理设备建账《include》科室普通用户《include》在账管理免税监管院领导《include》保修管理科室领导图3-11在账管理功能用例Figure3-11Intheaccountmanagementfunctionsusecases3.3.6质量管理用例质量管理用例如图3-12所示。该用例主要完成医疗设备的质量全生命周期管理业务。根据该业务的不同阶段划分，可以把该用例划分为质量维修分配、维修过程、维修报告以及质量检测四个子用例。科室普通人员、院领导以及科室的领导能够使用该用例。其中维修分配用于对维修任务的分配和处理；维修管理主要对维修申请或维修审批表进行管理；维修报告主要对维修的结果文件进行填写和维护；质量检测主要完成质量检测之后的登记功能。质量管理维修分配《include》科室普通用户《include》维修管理质量管理《include》《include》维修报告院领导质量检测科室领导图3-12质量管理功能用例Figure3-12Qualitymanagementfunctionsusecases-20- 第3章需求分析3.3.7统计查询用例统计查询用例如图3-13所示。该用例包括合同查询、库房查询、设备查询以及报表管理四个子用例。四个用户角色能够参与到该功能的使用中，包括科室普通用例、院领导、科室领导、库房管理员，均能够根据自身的需求，对相关信息进行查询和统计。其中合同查询完成对医疗设备合同信息的查询；库房查询完成对库房基本信息以及库房内部医疗设备信息的查询；设备查询完成对医疗设备基础信息的查询；报表管理完成相关查询信息的报表输出。统计查询合同查询科室普通用户《include》《include》库房查询统计查询院领导《include》设备查询《include》科室领导报表管理库房管理员图3-13统计查询功能用例Figure3-13Statisticalqueryfunctionusecases3.3.8信息管理用例信息管理用例如图3-14所示。信息管理用例是系统运行的基础，能够维护系统运行所需要的基础性信息。其中设备信息能够维护设备的类型和设备的基本属性信息。用户的基本信息和用户权限主要靠用户信息进行管理。数据管理包括数据的备份以及数据恢复。3.4非功能性需求分析系统的功能性需求是从软件系统的功能角度出发展开需求分析，与此相对比，非功能性需求着眼于软件系统功能之外的基本需求，这些需求对于软件系统而言同样重要，如果处理不好，不仅能够影响系统的功能完成，还影响系统的安全性与可靠性。在进行医疗设备管理系统的设计与开发时，不仅需要将系统的主要功能需求考虑在内，而且也要充分顾忌到系统在运行过程中的非功能性基本要求。通过调研，并分析系统的基本运行环境，分别从系统安全性、系统可靠性、系统可维护性、三个方面提出系统的非功能性需求如下：-21- 北京工业大学工程硕士专业学位论文信息管理《include》设备信息设备管理《include》《include》用户信息用户信息《include》《include》用户权限信息管理《include》单位信息《include》基础信息《include》系统管理员科室信息《include》《include》供应商信息《include》数据管理数据备份《include》数据恢复图3-14信息管理功能用例Figure3-14Caseinformationmanagementfunction（1）系统安全性安全性是设备管理系统的基础。由于系统中涉及到设备、合同、科室等信息，一旦信息发生泄密，将会对医院的医疗设备管理带来影响。因此，系统的安全性是构建该系统的根本。必须保证医疗设备信息的完整和安全，在系统控制上采用角色的权限控制措施。（2）可靠性设备管理系统的可靠性是指系统在特定的环境下能够确保系统所提供的服务的可靠性。本系统的可靠性在于各项用户、权限数据以及设备详细信息管理的稳定性与准确性。首先系统会对各种操作进行可靠性设置工作，不合法的操作或者输入均会由设定的程序进行完成，避免出现系统级别的故障。另外，为了提高系统的可靠性，在系统的运行之前还对系统进行了功能与性能测试，对于在测试中出现的问题和bug，均及时进行了解决。（3）可维护性提高系统的可维护性是系统部署和使用的重要前提。当系统需要进行升级或者改动的时候，系统的升级工作需要简便快捷。而本文设计的医疗设备管理系统基于B/S模式而构建，当系统升级或者改动时，只需要将主机端的系统文件进行升级或改动，并重新部署运行即可。与此同时，为了提高系统的稳定性，系统加强对日志文件的管理，详细保存系统的操作记录。-22- 第3章需求分析3.5本章小结本章主要论述了系统的需求分析。首先对需求分析进行概述，明确了需求的原则与构建目标。之后分析了系统在市场和技术上的可行性。详细的分析了系统的角色以及功能用例。对典型的系统业务流程进行论述。最后，分别从非功能性角度分析系统的非功能性需求。-23- 北京工业大学工程硕士专业学位论文-24- 第4章系统设计第4章系统设计在上一章医疗设备管理系统需求分析的基础上，本章开展对系统的详细设计工作。首先明确系统的主要设计原则，之后设计系统的网络拓扑架构和软件逻辑架构。随后，详细的对系统的功能模块进行设计。最后，分别对系统数据库的逻辑结构和物理结构进行设计。从整体上完成了对整个医疗设备管理系统的设计工作。4.1系统设计原则本文所研究设计的医疗设备管理系统是一个典型的软件信息系统。与其他系统具有有着许多共同的特征，都是将现代的信息软件科技应用到事务管理之中。从而节省人力开支，提高效率。因此，为了做好医疗设备管理系统的设计，需要把握以下几个方面的原则：（1）系统应该是系统化、规范化、自动化的统一整体，能够很好的完成各项设备管理工作，提高工作效率，切实满足用户的需要，并且使用方便，操作简易。（2）系统开发的目的是应用，能够满足用户在应用过程中的实际需要，而不是摆设。空有诸多功能却实际运用艰难甚至根本应用不到，系统应该深入到工作的实际，能够解决现实问题。（3）系统扩展性原则。考虑到系统功能的扩展性，系统的管理模式要能随着要求的提高而相应的改变，系统接口的设置要有灵活性和可变动性，从而形成功能上具有可开发可再升级，达到广泛长期应用的效果。（4）系统的设计应该具有简单易懂，实用高效的特点，工作人员能够快速的掌握使用方法，此外还要具有可维护性，能在出错时及时的维护和纠正。4.2拓扑结构设计根据系统的实际需求，集合现有的医院局域网络，设计系统的拓扑结构如图4-1所示。在如图所示的系统拓扑部署结构中，医疗设备管理系统需架设在医院的Intranet网络环境下，医疗设备管理系统基于B/S（浏览器/服务器）模式进行部署。系统服务器、路由器、防火墙设备部署在医院的信息管理部门。系统通过内部局域网络为医院用户提供服务。在路由器上添加无线AP，提供无线网络应用服务。用户通过PAD、笔记本即可访问系统服务。在局域网络中，院领导、科室领导以及科室员工可以依据权限访问系统。系统通过防火墙与外部Internet建立连接，为用户的远程访问提供系统服务。-25- 北京工业大学工程硕士专业学位论文图4-1系统拓扑结构Figure4-1Systemtopology4.3逻辑架构设计结合层次化设计原则以及“高内聚，低耦合”的模块化程序设计原则[42]，对医疗设备管理系统进行系统逻辑架构设计，将系统设计为五个层次，系统的软件逻辑架构如图4-2所示。系统从底层至上可以划分为数据层、数据访问层、服务层、逻辑层、界面层。界面层ASP.NETCSSThemeMasterPageFramePage设备采购库房管理在账管理逻辑层质量管理统计查询信息管理服务层服务器管理监控管理安全管理系统日志数据访访问工厂ASP.NET临时层持久层数据库扩展问层数据层数据库图4-2医疗设备管理系统架构图Figure4-2Systemarchitecturediagram其中每个层次的主要功能如下：（1）界面层界面层是系统提供给用户的最直接界面服务。用于接收用户的输入信息。为用户提供标准的系统操作，如系统的登录、各个模块的操作界面等。当用户操作系统时，界面层向逻辑层请求服务，并将执行的结果返回到界面层之上。（2）逻辑层逻辑层是系统完成主要业务逻辑功能，按照系统的功能模块进行划分，主要包括六个主要逻辑功能模块。向上为界面层提供业务逻辑服务，向下请求服-26- 第4章系统设计务层和数据层相关的服务。（3）服务层服务层主要为业务逻辑的实现和系统的运行提供一系列服务，主要包括监控服务、安全管理服务、系统日志服务、服务器管理服务等。（4）数据访问层数据访问层是应用程序与系统数据库之间的接口，通过一些程序化的机制，提高数据访问的安全性与便捷性，主要包括访问工厂、访问接口、持久化以及数据库扩展等服务。（5）数据层数据层主要保存系统的所有数据，并执行应用程序的数据新增、检索、修改与删除操作。4.4功能模块设计根据医疗设备管理系统的实际需求，结合第三章需求分析中所分析的系统典型功能用例，对系统的功能模块进行设计，如图4-3所示。医疗设备管理系统设备采购库房管理在账管理质量管理统计查询信息管理采采采合设设设设设免保维维维质合库设报设用基数购购购同备备备备备税修修修修量同房备表备户础据申管计管入出专报建监管分管报检查查查管信信信管请理划理库库科损账管理配理告测询询询理息息息理图4-3系统功能模块图Figure4-3Systemfunctionmodulechart按照不同的医院设备业务管理范畴，可以将系统划分为六个功能模块，每个模块还能够根据不同的业务阶段，划分为不同的子模块。每个功能模块的具体内涵如下：4.4.1设备采购模块设备采购是医疗设备进入医院的主要渠道。设备采购模块主要完成设备的采购相关业务。首先由医院不同的科室依据自身的业务工作需求，制定年度的采购计划，并提交至医院，完成采购的申请；医院的相关领导对采购申请进行审批之后，制定医院的采购计划，并同供货方签订采购合同，完成医疗设备的采购。从而完成设备采购的主要业务活动。因此，该模块可以进一步地划分为采购申请、采购管理、采购计划、采购合同管理四个子模块。如图4-4所示。-27- 北京工业大学工程硕士专业学位论文设备采购采采采合购购购同申管计管请理划理图4-4设备采购模块示意图Figure4-4Equipmentprocurementmodulediagram（1）采购申请采购申请的主要程序流程如图4-5所示。科室用户登录系统之后，进入到该模块中。按照业务管理规定，填写正确的医疗设备采购申请的表格。表单信息验证无误后，系统将采购申请信息保存，并存储至数据库，并且提供给上级领导部门审批。开始填写申请表单提示错误信息验证表单否信息是保存是更新数据库显示成功信息是否继续否结束图4-5采购申请处理流程图Figure4-5Purchasingapplicationprocessingflowchart（2）采购管理图4-6为采购管理的程序流程图。采购管理模块的主要使用用户为医院科室或者院领导，主要完成对下级采购申请的审批功能。用户登陆系统之后，首先根据权限读取数据库中的采购申请信息。用户能够对采购申请的详细信息进行浏览，并完成审批，同时更新该数据库。-28- 第4章系统设计开始读取数据库列表分页显示显示详细信息是审批更新数据库是否继续？否结束图4-6采购管理处理流程图Figure4-6Purchasingmanagementflowchartofprocessing（3）采购计划图4-7为采购计划管理的程序流程图。该模块主要根据不同科室或部门的采购申请，对某年或者某季度该医院的设备采购计划进行拟制和管理。用户填写采购计划表单之后，系统对表单的有效性进行验证，验证通过之后，将采购计划信息保存至数据库。并能够浏览到已有的采购计划信息。开始填写采购计划表单提示错误信息验证表单否信息是保存是更新数据库显示添加成功信息显示采购计划列表信息是否继续否结束图4-7采购计划管理处理流程图Figure4-7ProcurementProgramManagementprocessflowchart-29- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（4）合同管理图4-8显示了合同管理的基本流程。该模块主要对采购过程中产生的合同信息进行管理。用户首先填写相关合同信息的表单，经过系统的有效性验证，保存至数据库。系统显示当前已经签订的采购合同的信息。开始填写合同表单提示错误信息验证表单否信息是保存是更新数据库显示添加成功信息显示合同信息是否继续否结束图4-8合同管理处理流程图Figure4-8Contractmanagementprocessflowchart4.4.2库房管理模块完成设备的采购之后，由医院的库房负责对医疗设备进行存储和管理。因此，库房管理是医疗设备管理系统的重要业务功能。可以依据详细的业务功能，对库房管理模块进行业务划分，将其划分为设备入库、设备出库、设备转科、设备报损四个子模块。库房管理设设设设备备备备入出转报库库科损图4-9库房管理功能模块图Figure4-9TreasuryManagementFunctionBlockDiagram-30- 第4章系统设计（1）设备入库完成设备的采购之后，系统用户可以依据实际设备采购单据完成设备的入库操作。设备入库的参与用户角色包括三类，分别为普通用户、领导用户以及库房管理员用户。设备入库的基本流程图如图4-10所示。普通用户要拟制入库单据，之后，系统审核单据并保存。领导用户登录系统之后，检索入库单据，并完成入库单据的审核。库房管理员登录系统之后，对完成审批的设备入库情况进行记账操作。开始判断用户身份普通用户否领导是是否拟制入库单审核入库单入库记账验证表单信息否显示错误信息是是更新数据库返回列表是否继续否结束图4-10设备入库程序流程Figure4-10Programflowstoragedevice-31- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（2）设备出库设备入库之后，系统用户可以依据实际设备采购需求完成设备的出库操作。设备入库的参与用户角色包括三类，分别为普通用户、领导用户以及库房管理员用户。设备出库的基本流程图如图4-11所示。普通用户根据设备的具体类别，填写出库单据，之后，系统审核单据并保存。领导用户登录系统之后，检索出库单据，并完成出库单据的审核。用户完成设备出库的操作。库房管理员登录系统之后，对完成审批的设备出库情况进行记账操作。开始判断用户身份普通用户否领导否是是审核出库单出库记账拟制出库单验证表单信息否显示错误信息是是更新数据库返回列表是否继续否结束图4-11设备出库程序流程Figure4-11Devicelibraryprogramflow-32- 第4章系统设计（3）设备转科设备申领之后，当需要进行科室的转移时。在入库之后，系统用户可以到库房办理固定资产的转科手续操作。设备转科的参与用户角色包括三类，分别为普通用户、领导用户以及库房管理员用户。设备转科的基本流程图如图4-12所示。普通用户根据设备的具体类别，填写设备转科单。之后，系统审核单据并保存。领导用户登录系统之后，检索转科单据，并完成转科单据的审核。用户完成设备的转科操作。库房管理员登录系统之后，对完成审批的设备转科情况进行记账操作。开始判断用户身份普通用户否领导是是否拟制转科单审核转科单转科记账验证表单信息否显示错误信息是是更新数据库返回列表是否继续否结束图4-12固定资产转科程序流程Figure4-12Fixedassetstobranchtheprogramflow-33- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（4）设备报损设备出现损坏需要报损之后，系统用户可以到库房办理设备的报损和维修手续。设备报损的参与用户角色包括三类，分别为普通用户、领导用户以及库房管理员用户。设备报损的基本流程图如图4-13所示。普通用户根据设备的具体类别，填写设备报损单，之后，系统审核单据并保存。领导用户登录系统之后，检索报损单据，并完成报损单据的审核。用户完成设备的报损操作。库房管理员登录系统之后，对设备进行报损记账操作。开始判断用户身份普通用户否领导否是是拟制报损单审核报损单报损记账验证表单信息否显示错误信息是是更新数据库返回列表是否继续否结束图4-13设备报损程序流程Figure4-13Devicereportedlossprogramflow-34- 第4章系统设计4.4.3在账管理模块在账管理模块能够对医院现有的医疗设备进行统一的管理。基本的管理业务包括设备建账，设备的免税监管以及设备的保修管理等。根据业务功能划分，该功能模块图如图4-14所示。在账管理设免保备税修建监管账管理图4-14在账管理功能模块图Figure4-14Intheaccountmanagementfunctionblockdiagram（1）设备建账设备建账的模块参与用户为仓库管理员。设备的每一次变动均需要进行记账操作。仓库管理员登录系统之后，首先选择需要建账的设备，之后，选择建账的类型。根据设备的不同操作类型，仓库管理员可以建立设备领用台账、附件台账、转科台账以及报损台账信息。填写完毕后，系统验证表单的有效性，并保存至数据库中。图4-15描述了设备建账的流程图。开始选择设备名称选择建账类型领用登记附件登记转科登记报损登记是验证表单否显示错误信息是更新数据库返回列表是否继续否结束图4-15设备建账程序流程Figure4-15Deviceprepareaccountsprogramflow-35- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（2）免税监管免税监管模块实现仓库管理员填写设备的免税登记表。主要对设备进行免税信息的登记。图4-16显示了免税监管的程序处理流程。开始选择设备名称免税登记验证表单否显示错误信息是更新数据库是否继续否返回列表结束图4-16免税监管程序流程Figure4-16Exemptionregulationprogramflow（3）保修管理保修管理模块实现仓库管理员填写设备的保修登记表。主要对设备进行保修信息的登记。图4-17显示了保修管理的程序处理流程。开始选择设备名称保修登记验证表单否显示错误信息是是更新数据库是否继续否返回列表结束图4-17保修管理程序流程图Figure4-17Warrantymanagementprocessflowchart-36- 第4章系统设计4.4.4质量管理模块在医疗设备的全生命周期管理中，设备的质量管理十分关键。质量管理模块主要完成对医疗设备的全生命周期质量管理工作。根据业务需求，可以将该模块详细划分为四个子模块，具体模块划分如图4-18所示。质量管理维维维质修修修量分管报检配理告测图4-18质量管理功能模块图Figure4-18Qualitymanagementfunctionblockdiagram（1）维修分配维修分配的使用角色为医院的科室领导。主要完成相关医疗设备的维修任务进行人员分配任务。从而将任务具体化。维修分配的程序流程如图4-19所示。首先进行任务分配的方式选择，可以根据科室分配维修任务，或者根据设备定人定物分配维修任务。选择科室或者设备之后，填写分配表格，并保存至数据库中。开始选择任务分配方式按科室按设备选择科室选择设备是填写分配表验证表单否显示错误信息是更新数据库是否继续否返回列表结束图4-19维修分配程序流程图Figure4-19Maintenanceallocationprocessflowchart-37- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（2）维修管理维修管理模块用于对医疗设备的维修业务进行信息化管理。该模块的基本操作流程如图4-20所示。该模块的参与用户包括普通用户和科室领导用户。首先对用户的身份进行判断，普通用户需要输入维修申请表信息，并保存至数据库，呈递给科室领导。科室领导登陆后，对设备维修的申请进行审批，审批通过之后，普通用户得到相关信息，进而可以开展对设备的维修操作。开始判断用户身份普通员工否是填写设备维修申请审批设备维修申请显示错误信息是否验证表单是更新数据库是否继续否返回列表结束图4-20维修管理程序流程图Figure4-20Maintenancemanagementprocessflowchart（3）维修报告维修结束之后，需要由工作人员填写设备维修报告表。该模块的程序处理流程如图4-21所示。首先填写设备维修报告表，之后验证表单的有效性，验证通过之后保存至数据库。-38- 第4章系统设计开始填写设备维修报告验证表单否显示错误信息是是更新数据库是否继续否显示列表结束图4-21维修报告管理流程图Figure4-21Maintenancereportmanagementflowchart（4）质量检测质量检测模块主要完成对医疗设备质量检测的业务。质量检测的基本流程如图4-22所示。开始填写设备检测报告验证表单否显示错误信息是是更新数据库是否继续否显示列表结束图4-22质量检测程序流程图Figure4-22Qualitytestingprogramflowchart-39- 北京工业大学工程硕士专业学位论文4.4.5统计查询模块系统由不同角色的用户参与使用，每种角色均需要了解系统的相关信息，统计查询模块则可以提供给不同权限用户信息查询的功能。根据不同的系统信息，主要将该模块划分为对合同、库房以及设备信息的查询子功能。另外，该模块还具有报表生成和管理的功能，模块结构如图4-23所示。统计查询合库设报同房备表查查查管询询询理图4-23统计查询功能模块Figure4-23Statisticalqueryfunctionmodule（1）合同查询合同查询模块能够提供给用户对合同相关信息查询的功能。合同查询是复合查询方式，用户可以根据合同编号、设备名称、卫生材料名称或者签订日期进行复合查询。该功能模块的基本流程如图4-24所示。开始判断查询方式按照合同签订按照合同编号按照设备名称按照卫材名称日期输入查询条件验证表单否显示错误信息是检索数据库显示列表结束图4-24合同查询程序流程图Figure4-24Contractqueryprogramflowchart-40- 第4章系统设计（2）库房查询库房查询模块能够提供给用户对医院设备库房等相关信息查询的功能。库房的查询是复合查询方式，用户可以根据采购计划、入库信息、出库信息、转科信息进行库房信息查询。该功能模块的基本流程如图4-25所示。开始判断查询方式按照采购信息按照入库信息按照出库信息其他条件输入查询条件验证表单否显示错误信息是检索数据库显示列表结束图4-25库房查询处理流程图Figure4-25Treasuryqueryprocessingflowchart（3）设备查询设备查询模块能够提供给用户对医院库房的设备信息查询的功能。库房设备的查询是复合查询方式，用户可以根据设备名称、规格信号、供应商或其他条件进行库房设备信息查询。该功能模块的基本流程如图4-26所示。（4）报表管理报表管理模块能够提供给用户对各类报表进行查询和生成的功能。该功能模块首先需要进行统计查询，查询条件包括库房设备的查询是复合查询方式，用户可以根据设备名称、规格信号、供应商或其他条件进行综合查询。之后在生成报表。该功能模块的基本流程如图4-27所示。-41- 北京工业大学工程硕士专业学位论文开始判断查询方式按照设备名称按照规格型号按照供应商其他条件输入查询条件验证表单否显示错误信息是检索数据库显示列表结束图4-26设备查询程序流程图Figure4-26DeviceQueryprogramflowchart开始判断查询方式按照设备名称按照规格型号按照供应商其他条件输入查询条件验证表单否显示错误信息是检索数据库显示报表结束图4-27报表管理程序流程图Figure4-27Reportmanagerprocessflowchart-42- 第4章系统设计4.4.6信息管理模块后台管理完成系统的管理和设置功能。涉及到系统的稳定运行和系统安全。该模块的操作用户一般为系统超级管理员。根据本系统的设计，信息管理模块可以划分为四个子模块，分别为设备信息管理子模块、用户信息管理子模块、基础信息管理子模块、数据管理子模块。该模块的功能划分如图4-28所示。信息管理设用基数备户础据信信信管息息息理设用用单科供数数备户户位室应据据商管信权信信信备恢理息限息息息份复图4-28信息管理功能模块Figure4-28Informationmanagementmodule其中设备信息管理主要维护系统中的医疗设备基本信息；用户信息管理是系统超级管理员的主要功能，关系着系统的安全和权限控制，主要完成系统用户信息和系统用户权限信息的维护；基础信息管理是系统的基本数据维护模块；数据管理是系统的接口，主要完成数据备份和数据恢复的基本功能。4.5系统数据库设计系统数据库的设计是系统运行的基础。因此，必须严格的按照系统数据库设计的原则进行数据库设计。通过数据库设计，能够有效地构建医疗设备管理系统的数据组织与管理模式，从而更高效地存储和管理数据。数据库设计一般包括逻辑结构设计和物理结构设计两个主要内容。在本文对医疗设备管理系统的数据库设计中，主要遵循了以下四条基本原则：（1）规范性原则数据的规范性是系统数据库设计的关键。数据的规范性主要体现在数据名的规范性、数据字段名称、数据格式的规范性等等。数据的规范性是提高系统数据存储和使用效率的关键。（2）真实性原则数据库的设计是以需求分析的用例为基础的，而需求分析来自实践，是实际的具体抽象，因此数据库的设计需要秉持数据的真实性原则，不能改变数据的格式、名称，更不能脱离实际编造数据。-43- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（3）数据合理冗余原则尽管降低数据的冗余是数据设计的最终目的，但是为了做好系统数据的完整性，在设计数据库时，需要通盘考虑，在保证数据库完整的同时，做到数据的合理冗余。（4）数据类型合理性原则在数据库设计时，需要根据系统的具体功能，对数据实体的结构进行设计，并建立不同数据实体之间的关系。4.5.1逻辑结构设计数据库逻辑设计是数据库设计工作当中最为基础的一个部分，具体来说分为两个步骤，第一个是实体设计；第二个是关系设计。在这个过程中，还必须要对每一个实体首先进行规范，这种规范通常会用E-R图来进行表示。如果能够采取比较合理有效的逻辑设计，就会使得整个数据库具有很好的性能，反之，如果再逻辑设计过程中出现了不规范的情况，最终所求得的数据库性能也一定是十分有限的，而且其后期的优化作用也不会特别明显。因此，在进行逻辑设计的时候，就必须要严格的遵守数据库设计理论。我们本次所设计的医疗设备管理系统所具有的E-R图形式可以参见图4-29所示。科室用户权限设备库信息111属于具有查询mmm质量信息n维护1用户基本信息1创建m在账信息m111创建维护维护维护nnmm采购信息转科信息出库信息入库信息图4-29系统E-R图Figure4-29SystemE-Rdiagram4.5.2物理结构设计在系统E-R图设计的基础上，本节对系统数据库的物理结构进行设计。可以看出，系统主转科信息、出库信息、入库信息以及在账信息等数据实体。限于文章篇幅，本节只对典型的几个数据表进行物理结构分析。（1）用户基本信息表该表主要存储系统用户的基础信息。该表的物理结构如表4-1所示。-44- 第4章系统设计表4-1用户信息表结构Table4-1Userinformationtablestructure字段名称字段数据类型字段长度字段含义systemuser_idInt20用户信息主键Usernamevarchar12用户姓名nationVarchar2用户民族SexInt2用户性别Birthdaydatetime10出生日期Idcardvarchar18用户身份证TelephonenumInt18用户联系方式Departmentvarchar50用户工作部门RoleInt20角色AuthorityInt10权限AddressVarchar40住址信息NativeVarchar30籍贯信息PictureVarchar20照片信息（2）设备信息表。表4-2描述了设备信息表的基本字段和结构。表4-2设备信息表Table4-2Deviceinformationtable字段名称字段数据类型字段长度字段含义device_idInt20资产号devicenamevarchar40名称devicetypeInt20类别Devicemodelvarchar200型号Devicenumberint200台件数Sellerint200设备经销商devicepricevarchar200购买金额buyer_deptint20设备采购部门Intimedatetime18设备入库时间contractnumint20涉及合同编号Deviceconditionint2设备状态Usedepartmentint20设备使用科室Receiverint20设备领用人-45- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（3）质量信息表。表4-3描述了质量信息表的基本字段和结构。表4-3质量信息表Table4-3QualityInformationForm字段名称字段数据类型字段长度字段含义devicequalityidInt20设备质量编号DevicenameInt20设备名称ReportedpersonInt20设备报修人RepairepartmentInt20报修部门faultdescriptionvarchar200故障描述Warrantytimedatetime20设备报修时间Resultvarchar40设备维修结果repairpersonInt20维修人Servicetimedatetime20维修时间（4）入库信息表。表4-4描述了入库信息表的基本字段和结构。表4-4入库信息表Table4-4Storageinformationtable字段名称字段数据类型字段长度字段含义storage_idInt20入库编号DevicenameVarchar20设备名称DevicetypeVarchar20设备类别Storagetimedatetime30入库时间Managervarchar20入库经办人Storagenumint20入库数量（5）出库信息表。表4-5描述了出库信息表的基本字段和结构。包含出库编号，出库设备名称等基本信息。（6）在账信息表。在账信息表如表4-6所示。（7）转科信息表。表4-7描述了转科信息表的基本结构和字段。字段里需要有设备原使用科室及需要转移至的科室等关键字段-46- 第4章系统设计表4-5出库信息表Table4-5Alibraryinformationtable字段名称字段数据类型字段长度字段含义outidInt20出库信息编号Devicenamevarchar12出库设备名称Devicetypevarchar18出库设备分类Outtimedatetime18出库时间Uservarchar20请领人Usedepartmentvarchar50领用部门OutamountInt20出库数量表4-6在账信息表Table4-6Intheaccountinformationtable字段名称字段数据类型字段长度字段含义DeviceidInt20在账设备编号Namevarchar20在账设备名称departmentvarchar20设备使用部门AmountInt20在账数量Remarkvarchar200备注表4-7转科信息表Table4-7Sectiontransferinformationtable字段名称字段数据类型字段长度字段含义DeviceidInt20设备编号Olddepvarchar40原设备使用部门Nowdepvarchar40现设备使用部门Changingdatedatetime20转移日期Managervarchar20经办人Remarkvarchar200备注-47- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（8）采购信息表表4-8描述了采购信息表的基本结构。表4-8采购信息表Table4-8Buytable字段名称字段数据类型字段长度字段含义PurchaseidInt20采购信息编号PurchasetypeInt20采购信息类型Purchasetimedatetime40采购时间Purchasecontentvarchar30采购内容PurchasepersonInt20采购员ContractedInt20采购合同号Approvervarchar20审批人remarkevarchar200备注（9）科室信息表该表用来存放医院的科室信息。如表4-9所示。表4-9科室信息表Table4-9Departmentinformationtable字段名称字段数据类型字段长度字段含义department_idint20科室编号department_namevarchar20科室名称Remarkvarchar200备注（10）权限信息表该表用来存放用户的权限基本信息，如表4-10所示。表4-10权限信息表Table4-10Authorityinformationtable字段名称字段数据类型字段长度字段含义authority_idInt20权限信息主键authority_namevarchar20权限信息Authority_Priorityint4权限优先级4.6本章小结本章主要论述了医疗设备管理系统的详细设计过程。首先介绍了系统的三条设计原则。之后设计了系统的拓扑结构、逻辑架构。最后完成了系统的详细设计：功能模块设计和数据库设计。-48- 第5章系统实现第5章系统实现5.1系统开发环境本节主要介绍医疗设备管理系统的开发环境。可以明确地是，为了在系统设计的基础上进行系统开发，需要结合系统的设计原则和功能需求，选择最适合的软硬件环境。从而保证系统开发的有效性和高效性。在对开发环境进行选择和配置时，一方面要考虑到系统的可行性，同时还要兼顾经济性。（1）软件环境由于本文所研究的系统主要采用B/S架构模式而设计，所以在系统开发框架上，主要采用Microsoft.NET框架，软件开发平台为VisualStudio2015，系统数据库为SQLServer2012。（2）硬件环境硬件是软件系统的载体，对于本文所实现的系统而言，硬件环境主要包括系统的web服务器和数据库服务器。本部分即着重对该部分内容进行论述：（1）Web服务器选择。在选择系统的WEB服务器时，需要考虑系统的应用需求、系统的扩展性以及系统升级等因素。本文在系统的开发中，选择常用的IIS7.0作为系统的Web服务器。该服务器在Windows系统下可以很方便的安装和设置，并且具有可靠地服务特性。（2）数据库软件管理平台选择为了更高效的对公司销售数据进行管理，本文采用SQLServer2012数据库管理软件作为系统的服务器。（3）应用服务器操作系统，本文采用WindowsServer2003作为应用服务器的操作系统平台。（4）客户端。由于系统采用B/S结构进行设计，所以客户端的配置没有太高要求，本文采用MicrosoftWindowsXP系统作为客户端的软件操作系统，以浏览器IE6.0、Chrome浏览器和Firefox作为系统客户端的访问程序。5.2系统登录功能由于本文所设计的医疗设备管理系统是B/S架构模式，因此，客户端的系统登录方式为Web浏览器登录，打开登录页面的时候，需要对系统进行用户名、密码的校验。当用户名、密码以均输入正确时，用户会成功登录，并按照不同的用户角色进入到不同的系统管理界面中。-49- 北京工业大学工程硕士专业学位论文根据前文的分析和论述，确定系统的用户登录流程如图5-1所示。开始输入用户名和密码判断用户是否存在否出错信息是出错信息否判断密码是否有效是判断用户权限进入对应的主界面系统操作结束图5-1系统登录流程图Figure5-1Systemloggingflow系统登录界面如图5-2所示，不同角色的用户输入用户名和密码之后，点击登陆，可以根据不同的权限进入相应的界面。图5-2系统登录界面Figure5-2Systemlogininterface-50- 第5章系统实现点击登陆按钮时，核心代码如下所示：//姓名和密码变量获取stringusername=Request["username"];stringpassword=Request["password"];//连接数据库stringstrConnection="userid=sa;password=;";strConnection="initialcatalog=yiliaoguanli;Server=127.0.0.1;"SqlConnectionobjConnection=newSqlConnection(strConnection);SqlConnectionconn=newSqlDbConnection(strConnection);conn.Open();//查询是否存在当前用户数据stringsql="select*fromadminwhereusername='"+username+"'andpassword='"+password+"'";OleDbCommandcmd=newOleDbCommand(sql,conn);OleDbDataReaderrs=cmd.ExecuteReader();if(rs.Read()){//存在该用户数据Response.Write("");Session["admin"]="login_ok";Response.Redirect("default2.aspx");}//不存在输入的用户数据else{Response.Write("");}为了避免不同科室的同事误操作，提升系统安全度。通过用户输入的username在用户表中取得其对应的科室、角色和权限信息，根据角色和权限限定用户动作。如果是一般用户则只能对本科室设备进行查看和变更操作。数据库操作逻辑如图5-3所示。-51- 北京工业大学工程硕士专业学位论文科室信息表用户信息表Ks_idUser_idKs_name用户输入usernameUsernameRemarkuser_deptjuese权限信息表qxqx_idqx_nameprior图5-3用户登录数据库操作逻辑Figure5-3loginlogicofdatabase因为节约成本的考虑，整个环境对服务器要求很低，同时也造成操作系统、数据库系统的老旧一些补丁不齐全存在一定的系统安全隐患。本系统为B/S架构，针对此种情况，主要对数据库注入攻击和溢出攻击进行了特殊防范。数据库注入方面，本系统不通过URL直接传参至数据库，同时对URL中的“select”、“where”、“drop”等关键词进行替换屏蔽操作。通过限定输入框字符长度，对超长输入截取后进行验证来避免缓冲区溢出攻击。图5-4为管理员用户进入的系统主界面。图5-4系统主界面Figure5-4Thesystemmaininterface5.3设备采购功能设备采购功能用于完成对采购申请的撰写和维护，从而为设备的规范化管理提供依据，根据之前设计的功能模块并结合医院实际工作情况，该模块的基本流程如图5-5所示。-52- 第5章系统实现开始采购申请界面医疗设备购置申请临时设备购置申请卫生材料购置申请填写表单数据填写表单数据填写表单数据填写论证表大于10万？是否10万以上表单填写10万以下表单填写保存数据验证表单否提示失败信息是提示成功信息结束图5-5采购申请流程图Figure5-5Flowofpurchasingapplication用户在填写采购申请时，首先根据不同的采购类别进行选择，例如可以申请医疗设备、临时设备或者卫生材料。之后填写相应的表单数据。对于医疗设备采购申请而言，需要根据采购金额的大小进行不同的填写。图5-6显示了采购申请的系统界面。系统用户可以根据业务性质进行表单的填写。图5-6采购申请模块的实现Figure5-6Therealizationofthepurchasingapplicationmodule-53- 北京工业大学工程硕士专业学位论文在该页面程序的设计中，主要采用ASP.NET技术进行设计实现，最先尝试使用动态HTML，将库存设备动态置于下拉框供用户选择。经过测试，动态HTML对带宽和服务器要求较高，且医疗设备分类繁杂，单一下拉框不能很好程序整个树形结构。改为静态HTML加信息字典的模式，让用户输入通过信息字典达到模糊查询的效果，快速定位所需的设备。该界面的静态HTML界面如下所示。其中主要用到了Calendar控件实现。