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学校代码：10255学号：2141606基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用THETESTINGMODELDESIGNANDAPPLICATIONOFELECTRONICMEDICALRECORDSYSTEMBASEDONBUSINESSPROCESS学科专业：软件工程作者姓名：蔡璐燕校内导师：李柏岩校外导师：刘振宇答辩日期：2016.5.25东华大学计算机科学与技术学院ComputerScienceandTechnologyCollegeDonghuaUniversity 东华大学专业学位硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注余莉副教授答辩委员会主席上海建桥学院徐方勤副教授答辩委员会委员上海建桥学院刘晓强教授答辩委员会委员东华大学王洪亚教授答辩委员会委员东华大学杜明副教授答辩委员会委员东华大学王志军副教授答辩委员会秘书东华大学 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用摘要2011年11月，国家卫生部发布《电子病历系统功能与应用水平分级标准》，以期帮助医疗机构沿正确路线发展电子病历系统，引导电子病历系统向着科学、高管理水平、高质量的方向发展。同时，为电子病历产品分级、市场准入、评价提供基础检验规则。随着我国医疗卫生信息化建设的不断深入，电子病历系统作为整个医疗信息化中的重要环节，对电子病历系统的研究具有现实意义。然而，电子病历系统在我国发展较晚，对电子病历的功能要求没有统一的标准与规范，不同开发厂商对电子病历系统的功能要求没有一致的认识，各个地区不同医院之间对电子病历的应用水平也各不相同。基于上述原因，作者根据上海市医疗机构电子病历系统应用水平评价项目，提出了基于业务流程的电子病历系统测试模型。该模型参考了场景测试常用的测试模型，通过对电子病历系统评价项目中功能点的分析，划分出电子病历系统20个子系统的常用场景，以行为序列的方式构造测试场景。进而，根据电子病历系统在现实生产环境中的使用情况，从用户的角度出发，对这些场景进行整合，分析电子病历子系统业务流程，获取对电子病历系统各子系统的测试路径。最后，I 文章提出了实际生产环境中的测试思路，对上海市某二甲医院的应用水平测试项目进行案例分析。本文基于电子病历系统的业务流程，根据软件测试的相关知识，采取场景测试的方法，提出电子病历系统测试模型，可以降低测试过程中的人为成本，提高测试效率，为以后此类工作的开展提出建议，并为我国的电子病历系统评价提出建议。关键词：电子病历系统；场景测试；测试模型II THETESTINGMODELDESIGNANDAPPLICATIONOFELECTRONICMEDICALRECORDSYSTEMBASEDONBUSINESSPROCESSABSTRACTInNovember2011,thenationalMinistryofHealthreleasedtheElectronicMedicalRecordSystemFunctionandApplicationLevelGradingStandardsinordertohelpmedicalinstitutionsdeveloptheelectronicmedicalrecordsystemalongthecorrectrouteandtoguidetheelectronicmedicalrecordsystemtowardthedirectionofscientificandhighqualitymanagement.Atthesametime,itisbelievedtoprovidethebasisforinspectionrulesofelectronicmedicalrecordclassification,marketaccessandevaluation.Alongwiththeunceasinglythoroughofourcountry’smedicalhealthinformationconstruction,theelectronicmedicalrecordssystem,whichisanimportantpartofthemedicalinformationtechnology,hasthepracticalsignificanceandresearchvalue.However,electronicmedicalrecordsystemdevelopedlatelyinourcountry.Therearenounifiedstandardandspecificationrequirementsforthefunctionofelectronicmedicalrecords.Thereisnoconsistentunderstandingforelectronicmedicalrecordssystembetweendifferentmanufacturers.Meanwhiletheapplicationlevelofelectronicmedicalrecordsbetweendifferentregionhospitalsarenotidentical.Basedontheabovereasons,theauthorputforwardtheelectronicmedicalrecordsystemtestingmodelbasedonbusinessprocessaccordingtotheprojectoftheelectronicmedicalrecordsystemapplicationlevelevaluationinmedicalinstitutionsinShanghai.Themodelisreferencedtothecommonlyusedtestingmodelofscenetest.Theauthoranalyzedthefunctionpointintheevaluationofelectronicmedicalrecordsystemproject,dividedtheelectronicmedicalrecordsysteminto20sub-systemsandgotthetestscenariosinthewayofbehaviorsequence.Andthenaccordingtotherealproductionenvironmentoftheelectronicmedicalrecordsystem,theauthorintegratedthesescenesinthepointofusers.ThentheauthoranalyzedthebusinessprocessofelectronicmedicalIII recordsubsystemandgotthetestpath.Finally,theauthorpresentsthetestmethodintheactualproductionenvironmentandanalyzesthecaseofapplicationlevelevaluationinahospitalinShanghai.Thepaperisbasedonthebusinessprocessesofelectronicmedicalrecordsystemandtherelatedknowledgeofsoftwaretesting.Thetestingmodeloftheelectronicmedicalrecordsystemisproposedhopingtoreducethehumancostintheprocessoftestingandtoimprovetheefficiencyoftesting.What’smore,itissupposedtoprovidesomeexperienceforthelaterthiskindofworkandtoprovidethesuggestionfortheapplicationofelectronicmedicalrecordsystemdevelopmentinChina.CaiLuyan(SoftwareEngineering)SupervisedbyLiBaiyanandLiuZhenyuKEYWORDS:electronicmedicalrecords；scenetest；testingmodelIV 目录摘要..............................................................IABSTRACT.........................................................III1绪论..............................................................11.1课题背景及研究意义............................................11.1.1电子病历系统应用水平评价介绍............................11.1.2项目测试的重点和难点....................................21.1.3研究意义................................................41.2国外研究现状..................................................51.3本文的主要任务................................................71.4本文的组织与安排..............................................72基于场景的测试模型................................................82.1场景技术......................................................82.2模型..........................................................92.3场景测试中常用的模型.........................................102.3.1基于UML顺序图的测试模型...............................102.3.2基于UML活动图的测试模型...............................112.3.3基于Petri网的测试模型.................................112.4电子病历系统测试模型.........................................122.5本章小结.....................................................133电子病历系统测试模型.............................................143.1相关概念与技术...............................................143.1.1电子病历系统...........................................143.1.2测试用例...............................................153.2测试模型设计.................................................153.2.1系统分解...............................................153.2.2行为定义...............................................163.2.3场景构建...............................................173.2.4场景中常见的行为结构...................................183.3门诊分诊场景构建.............................................213.4本章小结.....................................................224电子病历系统流程分析与设计.......................................23V 4.1系统场景.....................................................234.2系统流程分析方法.............................................264.3检验信息系统(LIS)业务流程分析...............................264.3.1检验信息系统LIS........................................264.3.2LIS的流程分析..........................................264.4常见的子系统业务流程.........................................304.4.1住院医生工作站.........................................304.4.2住院护士工作站.........................................314.4.3门急诊护士工作站.......................................324.4.4药品管理系统...........................................334.4.5检查报告系统...........................................344.4.6医学影像系统...........................................354.4.7用血管理系统...........................................364.4.8手术麻醉系统...........................................374.4.9重症监护工作站.........................................384.5本章小结.....................................................395测试模型应用.....................................................405.1系统测试.....................................................405.2测试思路.....................................................415.3案例分析.....................................................425.4对测试模型的比较.............................................465.5本章小结.....................................................476总结与展望.......................................................486.1本文总结.....................................................486.2工作展望.....................................................48参考文献..........................................................50致谢.............................................................53VI 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用1绪论1.1课题背景及研究意义1.1.1电子病历系统应用水平评价介绍2011年11月，卫生部发布《电子病历系统功能与应用水平分级标准》，以期帮助医疗机构沿正确路线发展电子病历系统，引导电子病历系统向着科学、高医疗管理水平、高质量的方向发展。同时，为电子病历产品分级、市场准入、评价提供基础检验规则。电子病历系统功能应用水平评价标准应该遵循规范性、客观性、连续性、针对性等原则，并从以下3个方面进行评估：1）电子病历系统应该实现的功能；2）电子医疗信息的有效应用；3）电子病历系统的基础环境[1]。根据《电子病历系统功能规范（试行）》、《电子病历基本规范（试行）》等规范性文件，确定了医疗工作流程中的9个角色、37个评价项目。就37个评价项目分别对电子病历系统功能、有效应用2个方面进行评分，将2个得分相乘，得到此评价项目的实际评分。各项目实际评分相加，即为该医疗机构电子病历系统评价总分。这两个方面的评分介绍如下：1）电子病历系统功能评分。对37个评价项目按照其应用水平对应0-7级的系统局部要求，确定每一个评价项目对应等级的功能要求和评价内容。评为某一级别由该医疗机构进行申报，并且必须同时达到前几个级别相应的要求。根据各医疗机构电子病历系统相应评价项目达到的功能状态，确定该评价项目的得分。表1-1即为电子病历系统0-7级的等级要求[2]。表1-1电子病历系统评级要求评级要求7级：完整电子病历电子病历系统在实现医疗机构内部医疗信息共享基础系统，区域医疗信息上，能够按照标准与其他医疗机构进行安全、有效的共享。信息共享。6级：全流程医疗数实现全流程数据跟踪与闭环管理；形成全院跨部门的据闭环管理，高级医知识；基本实现电子病历无纸化。疗决策支持。5级：统一数据管全院形成统一的临床数据管理系统，实现各部门系统理，各部门系统数据数据的集成；实现临床路径管理与医嘱下达、执行的集成，基本建立以电紧密结合；电子病历数据库能够为临床科研工作提供子病历为基础的医院数据挖掘功能。信息平台。1 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用评级要求4级：全院信息共实现全流程信息计算机处理和共享；实现药品相互作享，中级医疗决策支用自动审核，合理用药监测等功能；提供统一的知识持。库。3级：部门间的数据实现部分医疗流程数据共享，可通过信息系统共享检交换，初级医疗决策查、检验等信息；有多部门统一的医疗数据字典；医支持。疗机构内有至少1个知识库或规则检查机制。部分医疗业务部门内部两个以上业务项目能够通过联2级：部门内数据交网的计算机进行数据信息采集；部门内有统一的医疗换数据字典。1级：部门内初步数部分医疗业务部门内部使用计算机采集数据，并能够据采集通过移动存储设备、复制文件等共享数据0级：未形成电子病医疗过程中的信息处理由手工或独立计算机完成，未历系统使用联网的计算机系统2）电子病历系统有效应用评分。按照每个评价项目的具体评价内容，分别评价该项目在医疗机构内有效使用的范围。对37个评价项目分别统计使用电子化信息处理系统的比例，所得比值即为得分，精确到小数点后两位[3]。上海市计算机软件评测重点实验室（简称SSTL，下文均以其代替）受上海市卫生局的委托，对上海市所有二甲及以上级别医院的电子病历系统应用水平进行测试，检验其是否符合《电子病历应用系统功能应用水平分级评价方法及标准（试行）》的要求，对医院的电子病历应用系统应用水平进行0-7级的划分。SSTL项目组的测试工作内容主要为系统符合性测试，根据被测单位的电子病历应用系统在上海市卫生局网站申报的应用水平等级，对被测单位应用系统进行系统功能验证，检查功能是否完整正常。同时在测试期间，在工作日的业务高峰时间对服务器的资源利用情况进行实时监测。在此基础上，如果各被测单位需要对系统性能及稳定性进行评估，则可以作为附加内容由项目组提供增值服务，进行系统性能及稳定性测试。1.1.2项目测试的重点和难点在上一小节中提到，SSTL项目组的测试工作内容主要为系统符合性测试，对被测单位电子病历系统进行系统功能验证，检查功能是否完整正常。在对医院电子病历系统进行测试时，需要进行测试准备、测试用例设计、测试实施、测试总结等4个步骤。在整个测试过程中，项目组主要通过黑盒测试的方法，手工进行测试。表1-2为测试用例设计阶段的示例。在表格中可以看到，每一个场景都2 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用对应于一个上海市编码，描述了一个功能点。在测试用例设计阶段，工程师需要对测试过程、测试数据进行预设，并描述预期效果。作者参与了瑞金医院、仁济医院、东方医院等医院的电子病历系统应用水平评价工作，在电子病历系统应用水平分级测试的现场观测来看，主要存在的问题如下所示：1）国家标准将整个医疗过程分为9个角色，对每个项目进行0-7级的功能划分。对于申报某一等级的医疗机构，其必须同时满足同项目低于该等级的所有功能，而这些等级功能的差别主要体现在应用范围、应用程度等的差异上。例如，卫生部编码09.03.2要求对重点电子病历数据（病案首页、住院医嘱、病程记录、门诊处方）具有简单的分级访问控制，可指定访问的起止时间；而本项目5级功能是除重点电子病历数据的授权机制外，其他病历数据的访问也可提供简单的分级访问控制。显然，本项目5级功能比2级功能应用范围更广，程度更深。在设计测试用例时，如何设计用例，提高测试用例的复用性，提高测试效率，值得进一步研究。2）电子病历系统包含多个子系统，例如门急诊医生工作站、门急诊护士工作站、住院医生工作站、检验信息系统（LIS）等，各系统之间不仅存在数据交互，更有流程之间的先后。例如LIS系统在对标本进行采集检验时，其检查申请单可能由门急诊医生发出，也可能由住院医生发出。对于不同来源的申请单，检验收费的系统存在差异。因此，在设计测试用例时，需要体现系统的流程性，这又是对测试用例设计的考验。3）在现实生产环境中，同一医疗机构电子病历的不同子系统，不同医疗机构的电子病历系统有不同的厂商。因此，各系统之间的操作流程、数据存储结构和存储方法均不相同。医疗过程的复杂性需要各子系统之间进行交互。同时，不同医疗机构之间也需要进行交互。例如，国家标准检查报告这一项的7级功能就要求：能够在书写报告时查询其他医疗机构的检查结果，并支持将外部检查申请的报告传送回申请者。在不同医院进行现场测试时，测试人员需要考虑到每个医院的实际流程，增加了测试设计和测试执行的工作量。3 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用表1-2电子病历系统测试用例示例子场系场景景测试功能点描统测试数据预期效果上海市编码编码名过程述名称称1.登录1.医生账住住院号：0000病案首页病案首页院医生录2.密码：中的病人可自动导医工作入zydoctor诊断、手入病人的生2-1-B站系329病3.病人住院术和费用诊断、费工统历号：793550信息可以用、手术作2.选中4.门诊自动生成信息。站病人-号:50111336首页1.登录病案编辑住院器中有结住医生构化病历病历记录院工作内容,支持重点内容录医站系选择录入能结构化入测试住院生2-1-B统功能。例332存储、有病号：746697工2.选中如：外科可定义的历作病人-手术记录病历格式站书写选择手术和选项住院部位为左记录侧。1.1.3研究意义医疗是医院工作的核心，医疗过程本身对信息高度依赖。随着现代科技的快速发展，传统的依靠纸张和手工获取、处理医疗信息的方式与以各类数字化诊疗技术为代表的现代诊疗手段、以遵循医学为代表的现代医疗模式、以信息网络化共享为代表的信息技术快速发展形势不相适应。医院的信息化建设，由管理业务到临床业务，由单一的医疗记录电子化发展到综合的电子病历，是一个逐步完善的过程，也是一个必然的趋势。4 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用虽然电子病历已经成为当前医院信息化发展的热点，但从整体上看，电子病历的发展还存在以下问题[4]：一是对电子病历的概念认识不准确。相关人员对电子病历的内容、功能、目标缺乏一致的认识。相当一部分人认为电子病历就是医师利用计算机书写病历，对医师工作站与电子病历的关系、电子病历系统与医院信息系统的关系、医院内部电子病历与区域医疗信息共享之间的关系认识不清。虽然大家都在讨论电子病历，但往往主题内涵不一。二是电子病历系统相关产品功能参差不齐，功能不系统、不完善。目前医院已经实现的电子病历系统功能主要处于医疗事务性处理的层次，特别是集中在医嘱录入、病历书写和检查结果查阅上，对于如何更好的组织和呈现信息、如何辅助提高医疗质量、如何防止医疗差错等功能关注不够。在一些电子病历系统的基本功能如患者唯一标识、医疗记录的长期管理、信息安全保密等方面重视不够。个别声称已经实现电子病历的医院甚至没有为患者建立长期唯一标识。三是欠规范的电子病历系统功能影响医疗规范化。在传统的以纸张和手写为手段的记录和传递模式下，有一套与之相适应的规范化的医疗流程和查对制度、病历质量管理制度等。电子病历的应用改变了信息的记录、传递和处理方式，也改变了传统的医疗流程和医疗工作模式，原有的医疗规范已不能适应电子化的需要，医疗安全和医疗质量缺乏规范化的保障。而建立与电子病历相适应的医疗流程规范需要同时规范电子病历系统的功能。目前在中国，电子病历应用系统应用水平等级测试还没有先例，在卫生部出台相关标准后，测试过程中对于标准的理解见仁见智，因此在评定等级时，功能实现情况与等级评定之间的关系目前并没有一个客观的描述。同时，SSTL项目组承担了上海市所有二甲及以上医院的测评工作，大量重复的手工测试具有效率低、成本高等缺点。因此，对电子病历系统测试模型的研究具有重要意义。1.2国外研究现状美国主流的数字化医院评价方法从类型上主要分为应用评价和效果评价两类[5]。1）应用评价。主要评价包涵美国医院协会的医院电子病历应用情况调查、美国医学信息和管理协会（HIMSS）的电子病历应用分级评价、麻省总医院卫生政策研究所等组织的电子病历研究、美国疾控中心（CDC）的门诊执业医师应用调查、美国加特纳IT研究与咨询公司的电子病历应用发展五代模型等几个方面。2）效果评价。主要评价代表为：美国医疗质量管理局（AHRQ）的医疗信息技术计划、美国医疗保险与医疗救助中心（CMS）的电子病历有效使用。此外，部分医院还采用IT行业通用的部分评价体系，如CMMI体系和ISO9000体系等来进行数字化医院的评价。5 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用美国的数字化评价影响程度最深的、接受程度最广的是HIMSS的电子病历分级评价体系。HIMSS是个非盈利组织，提倡应用信息技术优化医疗卫生活动，从而达到减少病人治疗失误及提升医疗素质的效果，并通过各种渠道鼓励医疗卫生行业对信息技术的应用。HIMSSAnalytics，是HIMSS全资拥有的非盈利机构，旨在向医疗保健提供者，医疗保健公司和咨询公司提供最高质量的数据和分析的专业知识，以支持改善决策。EMRAM是一种电子病历应用系统功能评估方法，由HIMSSANALYTICS负责实施。在该方法中，根据实现功能的不同将医院电子病历整体应用水平划分为0一7共8个等级，如表1-3所示。达到8个级别的某一级别，是指各级中要求的所有应用能力必须全部在实际工作中实现，同时低于该级别的所有要求也必须都能实现。表1-3美国EMRAM评级方法评级要求7级完整的电子病历数字环境6级全临床决策支持系统的医生文档和闭循环用药管理5级全套放射科影像归档和通信系统（PACS）计算机化执业者医嘱录入（COPE）在至少一个临床服务单4级位和/或在药物发排（如电子处方）；可有基于临床协议的临床决策支持存在护理/临床文档（流程表）；可备有可在医嘱录入时检测失误3级的临床决策支持系统；PACS可在放射科外登录临床数据库（CDR）/电子病患档案；受控医学词汇表可作基2级本冲突检测的临床决策支持；文档成像和备有医疗信息交换（HIE）功能附属部门如化验室、放射科、药房药库全备有化验室信息系1级统（LIS）、放射科信息系统（RIS）和药房管理系统（PMS）存在附属部门如放射科、化验室信息系统（LIS）、放射科信息系0级统（RIS）和药房管理系统（PMS）全部不存在/未建立从分析来看，EMRAM的主要目标是功能评价[6]。纵观数据收集与产生的过程，通过该评估体系可以得出电子病历应用等级与医院的经济和人员等方面投入的比较，得出有价值的市场分析[7]。美国从2000年开始重点发展电子病历，20056 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用年分级标准出台，可2009年数据显示，全美医院达到7级最高标准的只有0.3%，达到4级(含)以上的只有13.5%[8]。我国卫生部颁布的国家标准，把医疗过程分为9个角色和37个项目，对每个项目进行0-7级的功能划分，包括必选项和可选项。针对各子系统的功能点，参照《测试细则附件》给予每个功能点对应的分值。如果该功能点存在问题，将根据问题列表乘以系数。这些局部情况的评价可以反映出医疗各环节信息化水平的高低，便于医院各系统的平衡发展。同时，通过统计分析可以获得医院整体电子病历功能与应用水平，使管理机构可以宏观掌握医院电子病历系统应用与建设水平。1.3本文的主要任务从2014年实施项目开始，上海市计算机软件评测重点实验室项目组的测试工程师先后参与了瑞金医院、仁济医院、东方医院等多家上海市二甲及以上级别医院的电子病历应用系统应用水平测试，积累了大量的现场测试数据和测试经验。同时，工程师们还参与了由卫生部电子病历系统方面专家组成的专家组，对瑞金医院、东方医院的现场考核，对电子病历系统应用水平的评级有了更加深入的了解。本文在这一基础上，对电子病历系统应用水平测试进行测试模型设计，将模型应用到实际生产环境中，以期提高测试效率。1.4本文的组织与安排本文主要分为六个章节，论文的组织结构如下：第一章：绪论。本章主要介绍本课题的项目背景和研究意义，分析了电子病历系统应用水平评价体系在美国的研究现状，概述了本文的任务；第二章：基于场景的测试模型。本章主要引进了场景技术、模型的概念，简要介绍了场景测试中常用的测试模型，以及本文采用的电子病历系统测试模型；第三章：电子病历系统测试模型。本章简要概述了模型设计中相关的概念与技术，着重介绍了电子病历系统测试模型的设计方法；第四章：电子病历系统业务流程分析与设计。本章介绍了电子病历系统各系统的场景划分，以检验信息系统LIS为例，详细介绍LIS的业务流程和测试思路。同时，给出了常见子系统的业务流程第五章：测试模型应用。基于已经设计的测试模型和业务流程，本章介绍了该模型在实际生产环境中的测试思路。同时，对上海市某二甲医院的电子病历评价项目进行案例分析；第六章：总结与展望。本章是对本文的总结和对未来工作的展望。7 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用2基于场景的测试模型场景测试即基于场景的测试。本章的内容主要为：场景技术和基于模型的测试的相关概念；场景测试中常用的测试模型；电子病历系统测试模型的初步概念。2.1场景技术在现阶段，软件通常是通过事件触发来控制流程，在事件触发时的情景便形成了场景，而同一事件不同的触发顺序和处理结果就形成事件流。这种思想原本应用在软件设计方面，但现在逐渐在软件测试中得到应用。该方法能够将事件触发时的情景形象的描绘出来，测试设计者也更便于设计测试用例，同时测试用例更容易被理解和执行。最先将场景的思想应用到软件测试中的是Rational公司。其利用这种方法，实现了对软件的测试的有效性。用例场景用来描述流经用例的路径，从用例开始到结束遍历这条路径上所有基本流和备选流[9]。基本流是经用例的最简单的路径，指每个步骤都“正常”运作时所发生的事情。在一个业务中只有一个基本流。备选流描述可选的或备选的情况，或异常事件流程。在一个业务中可以有多个。场景的简单图示如图2-1所示。图2-1场景测试简单图示对于交互式程序，场景定义为可以独立运行的操作活动，表明用户执行系统的操作序列。在软件测试中使用场景分析法，就是分析软件应用的场景，从用户的角度出发，从场景的角度来设计测试用例，是一种面向用户的测试用例设计方法。通过这种方式，测试用例的实用性强，相对价值更高[10]。8 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用2.2模型模型在许多学科被用于理解，识别和开发系统。在软件工程中，模型作为现代面向对象分析和设计的部分方法被主要的面向对象的方法论所接受。建模是一种非常经济的获得系统知识并把这种知识在系统发展过程中加以复用的方法。基于模型的测试[11]是一个轻量级的，形式化的验证软件系统的方法。究其原因，主要是因为：首先，基于模型的测试对待测软件系统（通常被称为SystemUnderTest，简称SUT）进行形式化的建模，设计出机器可读的模型；其次，和其他形式化方法比，基于模型的测试并不致力于让待测软件系统与规格说明在所有可能情况下都保持一致，而是系统化的从模型生成一组测试用例，使用这组测试用例测试待测软件系统，得到充分的证据说明待测系统的行为与模型期望是一致的。轻量级和重量级的方法的根本区别在于一个是充分证明，一个是完全证明。但是，现阶段，这种重量级的方法很难在实际工程中得到应用，因为完全验证一致性的代价很高。因此，轻量级的基于模型的测试被运用到很多大型项目中。图2-2是一个基于模型测试的测试过程。需求规格说明模型产生预期输入测试目标和准则产生预期输出生成测试用例集预期结果测试结果和评估比较待测系统图2-2基于模型测试的测试过程与传统方法相比，基于模型测试技术有很多优点：模型的测试技术可以应用在各种不同系统的测试当中，例如图形的用户界面；模型可以忽略系统中非关键元素，表现系统中的关键元素；模型重用性特点可以使项目组中的不同成员共享模型；通过模型可以得到对应输入的预期输出的结果等。9 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用2.3场景测试中常用的模型目前，关于场景的测试用例大都是基于已有的模型，如UML顺序图，活动图或者Petri网模型产生的。在下一小节中，将简单介绍基于上述模型已有的测试用例生成方法。2.3.1基于UML顺序图的测试模型UML（UnifiedModelingLanguage）是面向对象系统分析、设计的标准的建模语言。它使用一系列的视图描述被建模系统的各个方面，例如用况图、类图、顺序图。顺序图和协作图用于捕捉对象和系统间的动态交互。场景是一个表示行为的特定动作序列。场景可以用一个或多个顺序图来描述。在顺序图中，场景被定义为在相互交互的对象间传递的一个消息序列，每一个消息序列代表该用况的一个可能的事件流，在一个顺序图中可包含多个场景[12]（通过分支和循环结构来实现）。图2-3为一个简单的顺序图。对象1对象2对象3消息1消息2消息3图2-3顺序图示例基于UML顺序图的场景测试方法，主要分为两步[13]：顺序图中的每个场景至少被测试一次。如果顺序图中的对象存在状态图，那么与场景相关的每个状态至少要被测试一次。它以UML顺序图为主要测试模型，结合类图和状态图生成所有的测试场景，然后找到与每一场景相关的环境条件并将它与方法序列、输入、输出合理组合作为覆盖该场景的测试用例[14]。10 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用2.3.2基于UML活动图的测试模型活动图是UML的动态模型的一种图形，一般用来描述相关用例图。描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系，有利于识别并行活动。活动图是一种特殊的状态图，是一种表述过程基理、业务过程以及工作流的技术，它强调的是从活动到活动的控制流[15]。UML活动图主要包括活动状态、转移、转移条件、并发活动、分支汇聚结点等基本元素[16]。下图2-4是一个简单的活动图。图2-4活动图示例基于UML活动图的场景测试方法，需要实现四个基本覆盖测试准则[17]：图上的所有控制点至少要执行过一次；图上的所有转遍至少要执行过一次；图上的所有路径至少要执行过一次；对于每一个控制点以及控制点上的每一个控制量，依据一定的测试策略选定一个有限的输入值集合，称作代表值集合，则每个控制单的代表值集合中的每一个值至少要被测试过一次。2.3.3基于Petri网的测试模型Petri网[18]是对离散并行系统的数学表示。Petri网是20世纪60年代由卡尔·A·佩特里发明的，适合于描述异步的、并发的计算机系统模型。Petri网既有严格的数学表述方式，也有直观的图形表达方式，既有丰富的系统描述手段和系统行为分析技术，又为计算机科学提供坚实的概念基础。作为一种重要的数学工具，Petri网能有效地对信息系统进行描述和建模，并对系统的并发性、异步性和不确定性具有很强的动态分析能力。Petri网研究的系统行为特性主要包括状态的可达性、位置的有界性、变迁的活性、初始状态的可逆达、标识之间的可达等。11 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用作为数学工具，Petri网可以通过建立系统的可达图或者状态方程来描述系统的行为[19]。经典的Petri网是简单的过程模型[20]，由两种节点：库所和变迁，有向弧以及令牌等元素组成的。库所是圆形节点，变迁是方形节点，有向弧是库所和变迁之间的有向弧，令牌是库所中的动态对象，可以从一个库所转移到另一个库所。图2-5是一个简单的Petri网结构。其中，P是状态集合，T是一个变迁集合。一个流程的状态是由在场所中的令牌建模的，状态的变迁是由变迁建模的。令牌表示事物（人，货物，机器），信息，条件或对象的状态；库所代表库所，通道或地理位置；变迁代表事件，转化或传输。一个流程有当前状态，可达状态，不可达状态和终止状态。图2-5Petri网简单结构基于Petri网的测试模型，至少需要达到以下三个测试覆盖准则[21]：(1)基于Petri网的软件测试模型中的每一个状态至少被执行一次；(2)基于Petri网的软件测试模型中的每一个转移边至少被执行一次；(3)基于Petri网的软件测试模型中的类之间的信息交互序列至少被执行一次。2.4电子病历系统测试模型电子病历系统测试模型是在参考场景测试常用测试模型的基础上，进行设计的。它将电子病历系统分解成若干个子系统，再将子系统分解成若干个场景，每个场景由一个或多个行为有序的组成。通过分析电子病历系统的业务流程，遍历每个行为的可能路径，设计测试用例。电子病历系统由24个子系统组成。（在下一章，将对电子病历系统进行简要介绍。）根据《上海市电子病历应用功能规范实施细则（试行）》，这24个子系12 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用统的每个功能项都进行了分解，每一个功能点由一个或多个唯一的上海市编码进行标识，代表一个场景。在分解业务流程时，可以参考编码代表的功能点要求，再从中把该场景分解成一个或多个模块，简化了系统分解的难度。同时，根据上海市编码来设计的测试用例，可以最大程度的与电子病历系统融合，应用到实际生产环境中。2.5本章小结本章首先引进了场景技术和模型的相关概念，简要介绍了场景测试中常用的测试模型：基于UML顺序图的测试模型，基于UML活动图的测试模型和基于Petri网的测试模型。同时，阐述了电子病历系统测试模型的主要思路。在下一章中，将详细介绍电子病历系统测试模型。13 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用3电子病历系统测试模型电子病历系统是医学专用软件，以电子化的方式记录病人的各项就诊信息。本章的主要内容为：电子病历系统的相关概念与技术，电子病历系统模型的设计方法，根据该模型构建门诊分诊场景。3.1相关概念与技术3.1.1电子病历系统在《电子病历系统功能规范》中，对电子病历系统做出了如下定义：电子病历系统是指医疗机构内部在支持电子病历信息的采集、存储、访问和在线帮助，并围绕提高医疗质量、保障医疗安全、提高医疗效率而提供信息处理的智能化服务功能的计算机信息系统，既包括应用于门（急）诊、病房的临床信息系统，也包括检查检验、病历、医学影像、心电图、超声等医技科室的信息系统。电子病历系统分为门急诊医生工作站、药品管理系统、住院医生工作站、住院护士工作站、基础通用功能、检验信息系统（LIS）、病案管理系统、检查报告系统（RIS）、医学影像系统（PACS）、医疗质量监管、电子病历应用配置管理、门急诊护士工作站、体检信息系统、医学统计分析系统、用血管理系统、手术麻醉系统、重症监护工作站、移动护士工作站、移动医生工作站、营养配餐系统、临床路径系统、电子认证应用、智能辅助诊疗决策系统、信息安全管理等24个子系统。每个子系统又分为若干个业务模块。电子病历系统的整体架构如图3-1所示。电子病历系统电智门子门医能住住检检医重移移急药基病医病急体学用手营临电辅信院院验查学症动动诊品础案疗历诊检统血术养床子助息医护信报影监护医医管通管质应护信计管麻配路认诊安生士息告像护士生生理用理量用士息分理醉餐径证疗全工工系系系工工工工系功系监配工系析系系系系应决管作作统统统作作作作统能统管置作统系统统统统用策理站站LISRISPACS站站站站管站统系理统图3-1电子病历系统整体架构14 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用3.1.2测试用例测试用例(TestCase)是将软件测试的行为活动做科学化的组织归纳[22]，目的是能够将软件测试的行为转化成可管理的模式；同时测试用例也是将测试具体量化的方法之一，不同类别的软件，测试用例是不同的。仔细计划测试用例，是达成测试目标的必由之路[23]。编写测试用例，需要测试设计说明，测试用例说明，测试程序说明和测试用例细节探讨。在测试计划中提炼测试方法，要明确指出设计包含的特性以及相关的测试用例和测试程序，并制定判断特性通过/失败的规则；要说明为编写用于输入输出的实际数值和预期结果，同时还明确指出，使用具体测试用例产生的测试程序的限制；要明确指出为实现相关测试设计而执行具体测试用例和操作软件系统的全部步骤。3.2测试模型设计3.2.1系统分解在上一小节中，作者提到过，电子病历系统分为24个子系统。事实上，不仅每个子系统内部之间存在业务流程，而且各个子系统之间也存在相互交互。在本文中，首先将电子病历系统按照这24个子系统进行独立处理。从功能的角度来分析，每个子系统均由若干个场景按一定的流程组成。在门急诊医生工作站子系统中，通过对该系统的功能点和上海市编码进行分析，将其划分为16个场景，分别是：登录系统、选择病人、修改补充病人信息、浏览病史、浏览检查检验报告、录入诊断、录入病史、录入文书（医学证明、请假单等）、录入药品处方、录入以及申请单、处理转诊、打印病历、信息查询、统计分析、数据传输、诊疗知识库等。每一个场景由一个或多个功能点组成。例如，在处理转诊场景中，同时覆盖了上海市编码“15：支持门急诊转诊流程控制，如转出单的录入等”，“203：支持从门急诊病历中自动提取转诊申请中的相关数据”，“204：支持电子转诊申请的数字认证，如CA认证、电子签章、USBKEY等方式”，“205：支持根据病情确定患者转诊，并录入、审核转诊申请”等6个上海市功能点。因此，电子病历系统与场景之间存在如图3-2所示的关系。1n1n1n电子病历系统子系统场景功能点图3-2系统、场景、功能点关系示意图15 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用3.2.2行为定义在软件工程中，一个场景通常被定义为用户和系统之间交互活动的一个特定的序列，它站在用户的角度描述系统的功能和行为。而每个场景都能分解成是由不同的行为组成的顺序图。因此，在对场景进行分解前，首先定义行为（Behavior）。行为是对象执行或被执行的一个过程或转换，即对象的操作[24]。从数据输入输出的角度理解，就是一组输入数据经过行为，可以产生一组输出数据。在本文中，对行为进行如下的定义：一个行为可以用一个四元组表示：B=（Bi，Bo，Bpre，Bpost）。其中，Bi表示输入变量，它的值不会被行为改变；Bo表示输出变量，它是输入变量经过行为产生，且其值能被行为改变；Bpre是前置条件，是程序执行前变量必须满足的一组约束；Bpost是后置条件，描述了初始状态和最终状态之间的关系。接下来，需要对每个场景进行分解，通过输入变量的驱动，变量通过行为的顺序进行，获得输出变量。如图3-3所示，是门急诊护士工作站中门诊分诊场景中的行为顺序图，要求根据患者的特殊情况进行优先安排。老年人密码正确护士登录门诊分诊残疾人选择医生密码错误普通患者图3-3门急诊护士工作站门诊分诊场景然后，需要继续分解由一系列行为组成的场景，这可以通过分解行为来进行。每个行为都有两个接口，分别是输入接口和输出接口，由上至下通过数字来标记。每个行为可分解成如图3-4所示的分解图。分解B图3-4行为分解图16 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用经过该分解，每一个行为由三部分组成：行为名称，输入输出标记，接口编号。以上图为例，Bi表示输入接口，该行为有2个输入接口，用数字下标的形式表示，分别为Bi_1，Bi_2；同理B0，表示输出接口，该行为有2个输出接口，用数字下标的形式表示，分别为Bo_1，Bo_2。同时，B表示行为的名称。对于Bab，代表了从输入接口编号a开始，至输出接口编号为b的一个行为。行为节点之间由两种类型的边进行连接：实线和虚线。其中，实线代表了行为与外部数据的联系，相邻行为之间通过数据驱动，因此其联系也用实线表示；而虚线代表行为内部之间的关系，即一个行为输入接口和输出接口之间可能的联系。事实上，在一个具体的场景中，行为内部输入接口与输出接口之间的虚线只有一条。3.2.3场景构建场景是一系列事件或活动的描述。对场景进行测试，就是按照场景的执行顺序，对其业务流程进行模拟测试。在本文中，定义场景为一个序列S，S=di[B1，B2……Bn]do其中，di表示输入数据；[B1，B2……Bn]（n为正整数），表示有序的行为；do表示输出数据。对场景进行测试，就是将场景中的行为按照一定的结构进行组织，得到特定的序列S，然后执行上述序列。在这里，可以用程序语言定义行为。publicclassBehavior//定义行为{stringBehavior_Name;//行为名称intBehavior_ID;//行为编号InPutNode[]input;//可能的输入接口数组InPutNodeinputnode;//确定的输入接口OutputNode[]nexts;//可能的输出接口数组OutPutNodenextnode;//确定的输出接口}行为对象的有序组合，就是构建的场景对应的序列。17 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用3.2.4场景中常见的行为结构在上一小节中可知，场景可以通过由输入变量、输出变量和行为组成的序列来表示构建。通常情况下，一个场景是由多个行为构成的。多个行为之间必然存在特定的结构和顺序。在这一小节中，将介绍场景内部各行为之间的组成结构。顺序结构。在顺序结构中，各行为是按自上而下的顺序执行的，执行完上一个行为就自动执行下一个行为，是无条件的，不必作任何判断。因此，顺序结构是所有结构中最简单的，也是最基础的结构。图3-5是一个简单的顺序结构。输入变量di依次执行行为B1和行为B2，最后得到输出变量do_1和do_2。B1B2图3-5顺序结构对顺序结构进行测试路径覆盖，就是根据数据流的方向，遍历每条可能的路径。具体的步骤如下：确定初步路径，即确定输入变量经过每一个行为后，可能经过的路径。在图3-4中，输入变量经过B1和B2可能出现两种结果，即在上述结构中，有两条路径：di[B1,B2]do_1，di[B1,B2]do_2。根据上一小节中对行为的分解，在将图3-5的行为B1和B2进行分解，得到图3-6。对于每个行为，分别执行其中的每条虚线，虚线代表行为内部输入接口和输出接口可能的联系。B1分解后，只有一条虚线，从B1i_1到B1o_1，而B2分解后可以发现，一个输入有两种可能的输出，从B2i_1到B2o_1和B2o_2。因此，对图3-5最终的测试序列为：di[B111,B211]do_1，di[B111,B212]do_2。图3-6对顺序结构的行为分解选择结构。选择结构是根据某个条件是否满足来决定是否执行指定的行为任务，或者从给定的两种或多种行为中选择其一。由于选择结构在执行前，需要考18 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用虑行为的条件，每个行为的产生的结果也更为复杂，因此选择结构比顺序结构更复杂。需要注意的是，在选择结构进行条件判断的时候，对应的行为之间是平行的，互斥的，即对于每个具体的输入变量，只能选择其中一条行为路径。图3-6是一个简单的选择结构。行为B2和B3是两个平行的行为。输入变量di经过行为B1后，可以执行行为B2或B3。因此，在图3-7的结构中，有三条路径：di[B1,B2]do_1；di[B1,B2,B4]do_2；di[B1,B3,B4]do_2。B2B1B4B3图3-7选择结构接下来，对4个行为进行分解。分析图3-7的实线箭头发现，B1有一个输入接口两个输出接口，B2有一个输入接口两个输出接口，B3有一个输入接口一个输出接口，B4有两个输入接口一个输出接口。用虚线箭头表示行为内部输入接口和输出之间的联系，用实线箭头表示各个行为之间的联系，得到图3-8。对于每一个行为，选择其中一条虚线，遍历所有行为虚线的组合。因此，对于图3-7所有的测试路径为：di[B111,B211]do_1，di[B111,B212，B411]do_2，di[B112,B311，B421]do_2。图3-8对选择结构的行为分解19 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用循环结构。循环结构是最为复杂的组织结构，它可以看成是一个条件判断语句和一个向回转向语句的组合。循环结构包括循环起始节点和循环结束节点。图3-9是一个简单的循环结构。在该图中，B4出现了两个输出接口，其中一个输出接口作为B1的输入接口直接再次进入行为序列。需要注意的是，需要在B4节点处设置一个变量，用于确定其是否为循环结束节点。B2B1B4B3图3-9循环结构图3-10对循环结构的行为分解由于循环结构的加入，B1多了输入接口B1i_2，B4多了输出接口B4o_2。而这两个接口的出现，取决于循环次数。因此，对于图3-10由B1i_1出发的行为路径是确定出现的，而由B1i_2出发的行为路径，受循环次数的影响，存在不确定性。对于图3-9的所有测试路径如表3-1所示：20 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用表3-1循环结构测试路径分组测试路径备注di[B111,B211]do_1，不受循环次数确定路径di[B111,B212，B411]do_2，影响di[B112,B311，B421]do_2[B121,B211]do_1，[B121,B212，B411]do_2，受循环次数影不确定路径[B121,B212，B412]，响[B121,B311，B421]do_2，[B121,B212，B422]综合顺序结构、选择结构和循环结构中对测试路径的覆盖，总结出电子病历系统测试模型的测试覆盖准则：电子病历系统测试模型的每一个行为至少被执行一次；电子病历系统测试模型的每一条实线至少被执行一次；电子病历系统测试模型的每一条虚线至少被执行一次。3.3门诊分诊场景构建门急诊护士工作站门诊分诊场景中有一个功能点，要求支持特殊病人的优先就诊安排。即按照选择的优先就诊规则（残疾人优先、老人优先）生成排队序号，进行就诊。例如：残疾人优先就诊，无需等候直接就诊；老人优先就诊，等候1人即可就诊。操作员可以选择病人并安排到指定医生优先就诊。根据图3-4门诊分诊的顺序图可知，这是一个简单的顺序结构和选择结构。在这个顺序图中，将整个场景分为7个行为，分别是Log，Pwd，Divide，Old，Disability，Normal，同时，输入变量为NurseInfo，可能的输出变量是Error，Line1，Line2，Line3。因此，可以得到的测试场景如表3-2所示。表3-2门诊分诊测试路径场景测试路径场景描述编号1NurseInfo[Log11,Pwd11]Error密码输入错误2NurseInfo[Log11,Pwd12，Divide11，Old11]Line1老年人优先3NurseInfo[Log11,Pwd12，Divide12，𝐷𝑖𝑠𝑎𝑏𝑙𝑖𝑡𝑦11]Line2残疾人优先4NurseInfo[Log11,Pwd12，Divide13，Normal11]Line3正常人21 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用3.4本章小结本章主要介绍了对电子病历系统测试模型的设计。根据电子病历系统的特殊性，模型首先将电子病历系统分解为若干个场景，对每个场景中的行为进行定义，由行为构建场景。同时，本文还介绍了场景中常见的行为结构：顺序结构、选择结构和循环结构，总结电子病历系统测试模型路径覆盖准则。最后，示例门诊分诊场景按照电子病历系统测试模型应有的测试路径。22 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用4电子病历系统流程分析与设计电子病历系统的主要用户包括医生、护士、病人和医院相关管理人员，应从用户的角度，考虑系统的业务流程。本章的主要内容为：电子病历系统场景划分，系统流程的分析方法，LIS系统的业务流程和常见系统的业务流程。4.1系统场景本文针对电子病历子系统，首先将每个子系统分解成若干个场景，再对每个场景之间的关系进行分析。需要注意的是，本章并不是对24个子系统都进行场景划分。对于基础通用功能、信息安全管理、电子病历应用配置管理、智能辅助诊疗决策等4个系统，因其场景应用不明显，本文不予考虑。因此，对20个子系统场景完整的分解，如表4-1所示。表4-1电子病历系统场景汇总序号子系统名称场景名称登录系统；选择病人；浏览病史；浏览检查检验报告；录入诊断；录入病史；录入文书（医学证1门急诊医生工作站明、请假单等）；录入药品处方；录入医技申请单；处理转诊；打印病历；信息查询；统计分析；数据传输；诊疗知识库药品字典等基础数据管理；药品分级抗菌素管理；药品审核、配发药；药品流转；药品调价；2药品管理系统药品盘点；财务统计；查询统计；浏览医嘱执行情况；药品不良反应登记；处方点评；浏览处方点评结果登录系统；工作提醒；选择病人；浏览检查报告；浏览检验报告；浏览病史；浏览医嘱；浏览院外病历；浏览危机值报告；录入病历；填报（电子病例）；录入文书（医学证明、告知书等）；引3住院医生工作站入路径；下达医嘱；录入检验申请单；录入检查申请单；检查预约；转诊处理；打印医嘱；打印病历；查询统计；数据传输；合理用药监控；电子签名23 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用序号子系统名称场景名称选择病人；病人信息修改；浏览检查检验报告；医嘱查询；病区床位管理；入、转区登记；医嘱审核；健康宣教告知；知识库支持；材料记账；4住院护士工作站录入体征记录；录入护理记录；录入文书；医嘱执行；检查预约；打印医嘱；打印体征记录；打印护理记录；打印文书；查询统计；数据传输；护理质控；病人出区项目维护；标本采集；样本登记入库管理；仪器5检验信息系统LIS联机；生成报告；生成检验报告；生成、浏览危机值报告；查询；浏览检验报告数据实时导入；病案归档；集成报表打印；病案6病案管理系统借阅项目维护；预约登记；技师工作；知识库支持；电子签名；浏览检验报告；浏览病人相关检查报告；生成报告；生成危机值报告；检查质控；报7检查报告系统告查询；报告存储；图像存储；访问安全控制；查询检查执行状态；浏览病历病史；浏览检查报告；浏览危机值报告；数据传输预约登记；工作清单；历史图像数字化；图像存8医学影像系统储管理；访问控制；图像质控；知识库支持；生成报告；调阅图像；系统日志；数据共享9医疗质量管理监测；查询；处理；评估；通知；维护登录系统；预检登记；分诊设置；门诊分诊；分诊叫号；皮试处理；回传皮试结果；药品及卫材申请；留观床位安排；留观处理；下达急诊医嘱；录入抢救记录；治疗记录登记；门诊护理质控；10门急诊护士工作站输液分诊；输液材料和项目录入；输液条码识别；输液药品配置；输液流程控制；录入不良反应；数据传输；预约安排；预约信息查询；打印检查检验预约单；打印报告；打印病历与处方；查询统计门诊医生站、住院医生站调阅体检报告；门诊医11体检信息系统生工作站、住院医生站调阅体检登记人员信息；24 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用序号子系统名称场景名称体检套餐设置；体检报告打印；体检评估自动生成、体检健康处方自动生成药品分析；业务运营；医保分析；运营分析；病12医学统计分析系统历资料调阅；基础字典库注册；权限管理；医疗质量分析血液字典维护；用血知识库；确认用血凭证；输血知情告知书；浏览外院用血情况；填写输血反应记录；获取血型、输血情况、检验指标；浏览13用血管理系统血液库存，填写领血单；安全控制；获取检验报告；交叉配血；血液出库发放；血液条码扫描入库；血液库存查询登录系统；登记手术；获取手术申请；手术排班；查看手术安排结果；选择病人；查看电子病历（包括检查检验）；录入手术信息；录入手术治14手术麻醉系统疗信息；采集设备信息；手麻信息审阅；知识库支持；风险预警；打印手麻文书；导出手麻记录数据；查看手术进程；查询统计手麻信息；传输治疗数据；回写手术信息；传输手麻文书登录系统；选择病人；查看电子病历；采集设备15重症监护工作站数据；录入监护数据；知识库支持；护理评估；打印文书；特护单；重症监护数据工作提醒；病人识别；病房病床巡视；浏览检查报告；浏览检验报告；浏览病史；浏览医嘱；浏16移动护士工作站览体征；药品执行；输液巡视；录入体征；护理摘要工作提醒；病人识别；查房摘要；浏览检查报告；17移动医生工作站浏览检验报告；浏览病史；浏览医嘱；录入药品；录入检查申请单；录入检验申请单18营养配餐系统配餐；浏览配餐信息路径维护；引入路径；执行路径；路径变异；查19临床路径系统询统计；查询路径信息电子认证审计；电子认证；电子签章；可信数据20电子认证应用系统托管；临时证书管理；身份认证；数据加密及数字签名；数字证书管理25 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用4.2系统流程分析方法对电子病历系统的业务流程进行分析，就是在划分系统的各个场景之后，分析各子系统中的场景的先后顺序，分析各个场景之间的联系，判断可能的输入与输出。对于一个具体的子系统的业务流程分析，首先需要根据医院的实际流程，对得到的场景做大致的流程分析。由于本文划分的场景是根据上海市电子病历系统评定要求中的功能点得到的，每一个功能点都对应一个上海市编码。因此，分析每个场景的功能点要求，可以更好的理解场景中的功能要求和涉及到的用户角色。然后，通过分析得到的业务流程，与本系统相关的其他子系统的场景模块，尽可能详尽的分析会出现的应用场景，设计测试用例。下一节中，将以检验信息系统LIS为例，分析其业务流程以及其相关的各子系统。4.3检验信息系统(LIS)业务流程分析4.3.1检验信息系统LIS检验信息系统（LIS）是协助检验科完成日常检验工作的计算机应用程序[25]。LIS是对临床实验室的信息化。LIS的主要功能有LIS的事务处理功能、标本的自动预处理功能、自动分析功能、检验知识库对检验结果的支持功能、自动化传输功能。LIS系统的功能模块如图4-1所示。检验信息系统LIS主任管理系统管理专业工作站标本签收医院平台生化免疫分子生物血液学临检细菌图4-1检验信息系统功能模块4.3.2LIS的流程分析根据功能点的要求，对电子病历系统各子系统进行场景划分。检验信息系统（LIS）被划分为10个场景。在本文中，所有场景均以唯一编码进行标识。根据26 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用LIS系统的实际操作环境，结合每个场景的功能，分析出LIS系统的业务流程如图4-2所示。登录系统项目维护2-4-1知识库支持标本登记标本采集下达医嘱入库管理2-4-22-4-3仪器联机2-4-4生成报告2-4-5浏览检验报告生成检验报告数据传输2-4-92-4-6报告审核浏览危机值报告生成危机值报告发布数据传输2-4-102-4-7查询2-4-8临床图4-2检验信息系统（LIS）业务流程从流程图中可以发现，LIS系统的业务主线是实线连接部分的场景，涉及的场景包括标本采集、标本登记入库管理、仪器联机、生成报告、报告审核发布、生成检验报告、浏览检验报告、生成危机值报告、浏览危机值报告和查询。因此，对这些场景的测试，可以根据业务流程和使用用户的角度，进行统一测试。而虚线连接的场景即项目维护和知识库支持可以作为单独的场景进行测试，不参与业务流程。接下来，对每一个场景进行分析。27 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用标本采集：本场景要求标本采集可根据检验知识库进行核对，防止标本差错；检验标本采集时依据申请数据；使用机读方式标识标本。标本登记入库管理：本场景要求实验室与临床科室共享标本数据；特殊检验项目的病人知情告知书未确认之前，限制检验医嘱执行；支持与患者就诊主索引进行关联，控制非就诊检查；LIS在预约登记时能够接收医生工作站的检验申请、症状体征、临床诊断、检查项目、检查要求信息。根据患者的优先级别安排检验，产生检验预约表。本场景需要考虑LIS与门急诊医生工作站、住院医生工作站的交互。仪器联机：本场景要求计算机系统能够从检验仪器获得检验数据；能根据检验仪器采集数据自动形成报告；对支持双向数据交换的仪器实现双向数据交换。LIS使用的仪器主要分为分离分析仪器，光谱分析检验仪器，目视检验仪器，细胞及生物学检验仪器，临床检验常规仪器等。生成报告：本场景要求标本在实验室检验过程各环节有记录；检验结果的数据记录可用于区分院内检验与院外检验；检验结果作为医院整体数据管理体系内容，可达到CDA标准L3；可实现患者历史检验结果分析；有检验结果是否正常的提示；有自动判断检验正常值、提示正常值范围功能；生成检验报告：本场景要求发出报告中有正常范围提示；检验报告包括必要的数值、曲线、图像；能够按照临床路径要求合理安排检验计划并按时出具检验报告，提供时间预警及延期、到期警示功能；能够根据检验结果、历史检验情况自动进行报告是否需要人工审核的判断，可根据性别、年龄、诊断、历史检验结果等情况自动给出检验结果性质的判断；能够提供与患者用药、生理周期、检验项目等相关联的自动核对，避免获得不正确标本；有结合临床诊断、药物使用、检验结果数据进行结果核对分析的知识库，并能够提供相关提示；支持获取本医疗机构以外的检验申请并能够接收这些申请对应的标本；支持将外院检验申请的报告传送回申请者；生成危机值报告：本场景要求出现危急检验结果时能够向临床系统发出及时警示；浏览检验报告：本场景要求仅能调阅检验患者的电子病历，限制对其它病人电子病历调阅的权限；LIS能够调阅检验患者的电子病历信息；电子病历应用系统能够获取LIS自动从检验设备采集并生成、保存含检验结果指标、参考值的检验报告，并存入电子病历；支持医生护士工作站查询检验执行状态；查询：本场景要求报告数据可供全院使用；标本采集和检验全程记录并在全院共享；标本字典、标本采集记录等数据在医院统一管理；检验报告供全院共享；检验报告能够与临床检验申请自动对应；检验结果产生过程可随时监控，状态能28 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用够及时通知临床科室；检验结果可在全院共享，可为医院其他系统提供检验数据接口；浏览危机值报告：本场景要求电子病历应用系统能够获取LIS按照系统的定义自动判断检验危急值并存入电子病历；电子病历应用系统能够获取LIS按照系统的定义自动判断检验危急值并向相关人员发出危急值报告；项目维护：本场景要求检验项目、指标维护，与电子病历体检报告格式化信息相一致；能够设置危急值阈值；提供医嘱项目的LOINC编码支持。本场景涉及的检验项目主要包括普通项目、微生物项目、酶标项目、计算项目，其基本属性包括允许单独应用、组合检验项目、检验类型、项目性质、结果类型、参考或组成、执行选项等。从场景分析中可以看出，LIS与临床存在信息的交互。LIS系统需接受临床下达的医嘱，支持临床对各项检验报告的浏览。图4-3是门急诊医生工作站的业务流程。登录系统1-1-1诊疗知识库1-1-16选择病人录入药品处方1-1-21-1-9修改补充病人录入医技申请信息查阅病历创建病历下达医嘱单1-1-31-1-10浏览病史录入诊断打印病历处理转诊1-1-41-1-61-1-121-1-11浏览检查检验录入病史报告信息查询1-1-71-1-51-1-13录入文书（医学证明、请假统计分析单等）1-1-141-1-8数据传输1-1-15图4-3门急诊医生工作站业务流程对图4-3中分析，门急诊医生工作站中的“录入医技申请单”（1-1-10）与LIS的“场景标本采集”（2-4-2）存在流程的先后；门急诊医生工作站的“浏览29 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用检验检查报告”（1-1-5）与LIS中的“浏览检验报告”（2-4-9）、“浏览危机值报告”（2-4-10）存在功能重叠。因此，在对电子病历系统进行测试时，涉及到门急诊医生工作站和LIS系统，具体流程如下：登录系统（1-1-1）—>选择病人（1-1-2）—>修改补充病人（1-1-3）—>录入医技申请单（1-1-10）—>标本采集（2-4-2）—>标本登记入库管理（2-4-3）—>仪器联机（2-4-4）—>生成报告（2-4-6）—>浏览检验报告（2-4-9和1-1-5）。4.4常见的子系统业务流程通过对检验信息系统LIS的场景分析，得出了LIS的业务流程。在这一小节，将采用同样的方法，分析常见子系统的业务流程。4.4.1住院医生工作站住院医生工作站[26]主要是为住院三级医生提供集住院病历书写、浏览、打印，医嘱管理，个人质控，查询统计于一体的综合型住院医生工作平台。住院医生的工作流程主要为：登录系统—>工作提醒—>选择病人—>查阅病历—>创建病历—>下达医嘱—>打印病史—>查询统计—>数据传输。其中，查阅病历包括对各类检查检验报告的查阅，而下达医嘱包括对药品、检查检验申请、转诊等的处理。因此，住院医生工作站与药品管理系统、检查报告系统、检验信息系统等存在业务上的联系。其业务流程如图4-4所示。30 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用知识库支持合理用药监控2-1-R2-1-P电子签名2-1-Q录入药品医嘱2-1-G引入路径2-1-E录入检验申请单2-1-H登录系统工作提醒选择病人创建病历下达医嘱查阅病历录入检查申请2-1-12-1-22-1-32-1-F检查预约单2-1-J2-1-I转诊处理浏览检查报告录入病历2-1-K2-1-42-1-B浏览检验报告2-1-5填报2-1-C打印医嘱浏览病史2-1-L2-1-6录入文书（医学证明、告知打印病史书等）浏览医嘱2-1-D打印病历2-1-72-1-M浏览外院病历2-1-8数据传输查询统计2-1-O2-1-N浏览危机值报告2-1-9图4-4住院医生业务流程4.4.2住院护士工作站住院护士工作站[27]主要为住院护士提供集护理文档书写、浏览、打印、医嘱核对、执行、三测单管理、查询统计于一体的综合型护士工作平台。护士工作站主要完成住院病人床位的安排，换床，长期医嘱和临时医嘱的执行，费用的录入，费用清单的打印，领药、催款及病号出院等病号在院期间的工作，是实现住院无纸化办公的必要模块，也是病人费用管理的源头。住院护士的工作流程主要包括选择病人—>健康宣教告知—>创建护理病历—>打印病史—>查询统计—>护理质控。其中，创建护理记录包括对护理记录、31 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用体征记录、文书等的录入，打印病史则是对相关病历的打印。其业务流程如图4-5所示。知识库支持打印体征记录2-2-102-2-18选择病人健康宣教告知打印护理记录登录系统创建护理病历打印病史2-2-12-2-92-2-19录入体征记录打印文书2-2-122-2-20录入护理记录查询统计护理质控2-2--132-2-212-2-23录入文书2-2-14图4-5住院护士业务流程4.4.3门急诊护士工作站门急诊护士工作站[28]是协助门急诊护士对患者完成日常的护理工作。针对门急诊护士日常工作的具体要求，实现病人的医嘱处理管理、费用管理，以病人为中心为病人提供优质的服务。门急诊护士的工作流程主要分为四个部分：第一部分是对门诊流程的控制，包括检查登记，预约安排，门诊分诊，分诊叫号等；第二部分是对输液过程的控制，包括输液分诊、皮试处理等；第三部分是在急诊过程中的控制；第四部分是对留观病人的处理。其业务流程如图4-6所示。32 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用打印检查检验预约检查登记数据传输预约安排预约信息查询打印病历与厨房打印报告单4-2-24-2-224-2-234-2-244-2-274-2-264-2-25登录系统分诊设置门诊分诊分诊叫号4-2-14-2-34-2-44-2-5查询统计药品及卫材申请门诊护理质控4-2-284-2-84-2-14录入不良反应4-2-21登录系统输液分诊输液材料和项目录输液条码识别输液药品配置输液流程控制选定病人4-2-14-2-16入4-2-174-2-184-2-194-2-20皮试处理回传皮试结果选定病人4-2-64-2-7登录系统下达急诊医嘱录入抢救记录治疗记录登记选定病人4-2-14-2-114-2-124-2-13登录系统留观床位安排留观处理选定病人4-2-14-2-94-2-10图4-6门急诊护士业务流程4.4.4药品管理系统药房是医院从事药物调配技术的场所，也是各级医疗机构中的重要组成部分，是医院管理有关药学事业重要的技术科室[29]。药品管理系统的主要任务包括：采购药品，搞好供应；调配处方，制备制剂和加工炮制中药材；药品质量管理；用药咨询；研究中西药品新制剂；承担医药院校学生实习、药学人员进修。药品管理系统的主要流程包括药房审核、配发药，药品流转、药品会计财务、查询统计等。作为一个基础的模块，药房与临床存在信息的联系，包括门急诊医生工作站、住院医生工作站等。其业务流程如图4-7所示。33 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用登录系统药品字典等基础数据管理1-2-1药品分级抗菌素管理1-2-2药房审核、药品流转下达医嘱配发药1-2-41-2-3浏览医嘱执行药品调价药品会计情况数据传输知识库支持1-2-5财务1-2-9药品不良反药品盘点1-2-6应登记1-2-10查询统计浏览处方点评1-2-8处方点评账务统计结果数据传输1-2-111-2-71-2-12临床图4-7药品管理系统业务流程4.4.5检查报告系统检查报告系统是符合检验工作流程、适用于检验工作的报告管理系统。检查报告系统，主要流程包括预约登记、生成报告，报告审核发布，报告的存储。作为对报告集中管理的系统，检查报告系统与临床多个系统存在信息交互，临床系统包括门急诊医生工作站、门急诊护士、住院医生工作站、住院护士等需要对报告进行浏览、查询。其业务流程如图4-8所示。34 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用项目维护临床、数据传输登录系统3-3-1检查系统预约登记下达医嘱技师工作3-1-2知识库支持查询检查执行状3-1-4态3-1-15浏览检验报告3-1-6浏览病历病史生成报告电子签名3-1-163-1-83-1-5浏览病人相关检查报告浏览检查报告发布检查报告3-1-17报告审核发布报告存储浏览危机值报告生成危机值报告3-1-123-1-183-1-9图像存储数据传输检查质控报告查询数据存储3-1-13访问安全控制3-1-14图4-8检查报告系统业务流程4.4.6医学影像系统医学影像系统[30]称为医学影像存储与传输系统，是医院信息系统中一个重要组成部分，主要解决医学影像的采集和数字化，图像的存储和管理，数字化医学图像告诉传输，图像的数字化处理和重现，图像信息与其他信息集成5个方面的问题。PACS的工作流程包括：预约登记—>工作清单—>设备检查—>图像存储管理—>核片诊断—>生成报告—>报告发布。PACS需接受临床的医嘱，同时生成的报告供临床调阅。主要涉及的系统包括住院医生工作站、门急诊医生工作站。其业务流程如图4-9所示。35 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用临床登录系统预约登记下达医嘱3-2-1工作清单WORKLIST生成工作清单3-2-2数据共享历史图像数字化3-2-11设备检查生成图像3-2-3图像上传下载图像存储管理图像质控3-2-43-2-6访问控制3-2-5核片诊断知识库支持生成报告3-2-73-2-8调阅图像报告发布系统日志3-2-10图4-9医学影像系统PACS系统业务流程4.4.7用血管理系统用血管理系统[31]为医院相关工作人员提供准确、方便的工作手段和环境，以便保质保量的满足医院各部门对血液的需求，保证病人用血安全，实现了对供血信息、配血信息、用血状况进行实时归档管理等功能。用血管理的主要流程包括：病历录入—>下达用血申请—>采集血样—>用血前检测—>备血发血—>输血。其中，病历录入包括对用血凭证、输血知情告知书、输血反应记录的录入，用血申请包括获取血型、血液库存、用血审核等，用血前的检测包括安全控制，获取检验报告等。在病历录入和用血申请场景中，需与临床系统进行业务联系，例如住院护士工作站等。用户管理系统的业务流程如图4-10所示。36 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用登录系统血液条码扫描入血液字典维护库5-1-145-1-1血液入库血站接口导入用血知识库5-1-2血液库存查询临床5-1-15病历文书录入下达用血申请采集血样用血前检测备血发血输血获取血型、输血确认用血凭证填写领血单安全控制交叉配血情况、检验指标输血前身份确认5-1-35-1-95-1-105-1-125-1-7输血知情告知书浏览血液库存血液出库发放5-1-4采集血样血型血清检测输血结束确认5-1-85-1-13浏览外院用血情况5-1-5获取检验报告用血审核浏览检验报告5-1-11填写输血反应记录5-1-6生成血型报告图4-10用血管理系统业务流程4.4.8手术麻醉系统手术麻醉系统[32]是专为麻醉科手术室开发的手术期临床信息系统，覆盖了从提交手术申请、分配手术、术前访视、术中记录、术后恢复的全过程，是一个以数字形式获取并存储麻醉相关信息的计算机系统。手术麻醉系统的工作流程分为两部分：第一部分是对手术安排的控制，包括登记手术—>获取手术申请—>手术排班—>查看手术安排结果；第二部分是对手术过程的控制，包括选择病人—>查阅病历—>录入手术麻醉信息—>手术麻醉信息审阅—>打印及导出手术麻醉信息—>查询统计—>传输手术麻醉信息。手术麻醉系统要接受临床系统下达的医嘱，将病人的手术信息回传供临床浏览，与其交互的系统包括住院医生工作站，门急诊医生工作站等。手术麻醉系统的业务流程如图4-11所示。37 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用下达医嘱（手术）知识库支持临床5-2-12登录系统登记手术获取手术申请风险预警5-2-15-2-25-2-35-2-13手术排班查看手术安排结果5-2-45-2-5登录系统选择病人手麻信息审阅查阅病历录入手术麻醉信息5-2-15-2-65-2-11查看电子病历（包括检录入手术信息打印手麻文书打印及导出查检验）5-2-75-2-85-2-14录入手术治疗信临床息5-2-9导出手麻记录数据5-2-15采集设备信息传输治疗数据5-2-105-2-18回写手术信息查看手术进程传输手麻信息查询统计5-2-195-2-16传输手麻文书查询统计手麻信息5-2-205-2-17图4-11手术麻醉系统业务流程4.4.9重症监护工作站重症监护工作站[33]是对重症监护室监护设备和监护过程进行管理的信息系统。重症监护工作站的工作流程为：选择病人—>查阅病历—>生成监护记录—>护理评估—>打印文书—>数据传输。其中，查阅病历主要指查阅检查信息、检验信息、电子病历信息等，而数据传输主要指特护单和重症监护数据。重症监护工作站与临床系统存在数据的查阅与共享，主要包括门急诊护士工作站、住院护士工作站等。38 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用知识库支持5-3-6登录系统选择病人护理评估查阅病历生成监护记录5-3-15-3-25-3-7采集设备数据*查看电子病历5-3-45-3-3*查看电子病历包括查看检查信息、录入监护数据打印文书5-3-55-3-8检验信息、电子病历信息。临床数据传输特护单5-3-9重症监护数据5-3-10图4-12重症监护工作站系统4.5本章小结本章主要介绍了电子病历系统各系统的业务流程。根据LIS系统的实际操作环境，结合每个场景的功能，分析出LIS系统的业务流程和测试思路。同时，对常见子系统的业务流程，进行介绍。39 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用5测试模型应用电子病历系统是一个综合性的信息系统。构建和谐社会，实现社会的稳定和进步，都是与增加人均GDP，提高生命健康质量，加强卫生医疗水平，重视人口老龄化，均衡与调控卫生资源，坚持卫生扶贫，建立区域医疗、农村合作医疗等密切相关的，从中可以看到卫生信息化建设与应用所承载的意义和作用。电子病历系统应用水平的分级测试，就是对为现阶段我国医院信息化建设水平进行实质性评估的强力举措。5.1系统测试在传统的软件测试中，如果测试用例在运行时需要外部的交互信息，那么这时候需要测试人员通过手工输入来实现。如果在测试用例运行的时候，待测的软件运行的环境能够提供构件软件与外界交互时需要的信息，那么就可以实现对待测软件的自动化测试。图5-1显示了传统测试与自动化测试的区别。运行时传统测试流程自动化测试间轴开始运行开始运行等待用户输入用户输入由运行环境自动返回提供测试用例的参数图5-1传统测试和自动化测试的区别在本文的开头就已经提到，作者所在的SSTL项目组受上海市卫生局的委托，对上海市所有二甲及以上级别医院的电子病历应用系统应用水平进行测试。而项目组目前的主要方法就是对照各个医疗机构申报的功能点，以手工测试的方式，参照测试用例设计阶段做出的预期结果，对电子病历系统进行功能测试。据国家卫生部统计的数据[34]来看，截至2015年3月，上海市共有各类型医院335家，40 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用其中三甲医院37家。每家医院根据其实际医疗水平，申报的功能点从500项到1000项不等。SSTL项目组的成员需要对电子病历系统进行大量的重复性测试，测试效率低，测试成本大。如何根据已有的测试模型，尽可能的提高电子病历系统测试的自动化程度，降低人力人本，具有重大的现实意义和社会意义。5.2测试思路根据本文设计的测试模型，结合对电子病历系统的业务流程分析，对电子病历系统的测试思路[35]如下所示：第一步：用户利用电子病历系统测试模型对系统的使用情况进行建模，该模型表示了待测系统实际的使用情况（在实际操作中，该模型代表了各个医疗机构对各自电子病历系统应用水平的申报情况）；第二步：根据建模工具将每个场景的行为序列信息进行保存，例如导出成XML文件；第三步：对待测系统进行测试，将已经保存的文件导入测试工具中进行解析，还原测试环境中的场景序列；第四步：对得到的场景进行适当的精简和加工，指定测试运行过程中的输入和期望输出；第五步：运行测试用例。在测试的过程中，需要对测试过程进行监控和管理。因此，测试的思路如图5-2所。它主要分为三部分：建模部分，测试执行部分和测试管理部分。建模部分，就是根据第三章设计的测试模型，对系统的使用情况进行建模。在实际生产环境中，各个医疗机构由于医疗水平的差异，申报的应用水平等级和功能项不同。因此，该部分就是按照实际情况，进行建模，设计测试路径。对测试路径进行保存。测试执行部分，包括解析器，适配器和构件软件系统。解析器用于解析保存的测试路径文档，适配器用于对测试路径的序列进行精简加工，构件软件系统即待测的电子病历系统。41 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用电子病历测试思路测试管理部分监控管理监控管理对测试进行监控管理测试运行部分建模部分构件系统基于电子病历系统测试解析适配文档保存（电子病模型建模器器历系统）图5-2测试工具系统框架5.3案例分析SSTL项目组受上海市卫生和计划生育委员会信息中心委托，于2015年4月29日至5月29日，对上海市XXXX医院电子病历应用水平进行了测试。本次测试主要从系统符合性测试——应用系统、应用功能、应用范围等方面进行。上海市XXXX医院的电子病历应用系统采用C/S架构，支持区域化电子病历集中存储和管理，通过将医院信息系统、医生工作站、护士工作站、医技相关等各子系统进行集成，实现数据统一管理与共享，从而提高医院的工作效率、医疗质量，确保病人用药安全，提高医疗效率，并实现药物配伍、相互作用自动审核、临床路径管理以及全流程计算机处理和共享等重要功能。上海市XXXX医院的电子病历应用系统主要功能有：门急诊医生工作站、门急诊护士工作站、住院医生工作站、住院护士工作站、检查报告系统（RIS）、医学影像系统（PACS）、移动医疗系统（医生业务处理）、移动医疗系统（护士业务处理）、药品管理系统、检验信息系统、用血管理系统、病例管理系统、手术麻醉系统、医疗质量监管系统、体检信息系统、电子认证应用、电子病历应用配置管理系统、信息安全管理系统、基础（通用）功能等。测试结果表明，上海市XXXX医院电子病历应用水平达到4级水平，具体如下：42 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用应用系统：被测单位的电子病历应用系统共申报19个子系统，其中11个子系统对应国家标准4级及4级以下基本项，11个子系统均达成全部国家标准4级及4级以下基本项。应用功能：国家标准与地方要求项共计1251项，被测单位已申报899项，占71.9%；测试结果表明，被测项中887项为通过，占98.6%；12项为不通过，占1.4%。应用范围：对比收集的被测单位的电子病历应用系统近三个月的业务数据。现场收集的数据与申报的数据进行比对，基本一致。表5-1给出了本次测试的结果。表5-1测试结果综合综合项目级别01234567评分评级病房医15√√√√√√5嘱处理病房检25√√√√√√5验申请病房检35√√√√√5验报告病房检45√√√√√√5查申请病房检54√√√√4查报告病历记65√√√√√√5录病房医75√√√√√√5疗知识患者管8理与评7√√√√√√√√7估医嘱执95√√√√√√5行护理记105√√√√√√5录处方书115√√√√√√5写门诊检125√√√√√5验申请门诊检135√√√√√√5验报告门诊检144√√√√4查申请43 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用综合综合项目级别01234567评分评级门诊检154√√√√√4查报告门诊病165√√√√√√5历记录门诊医174√√√√√4疗知识检查申18请与预6√√√√√√√6约检查记195√√√√√√5录检查报205√√√√√√5告检查图215√√√√√√5像标本处225√√√√√√5理检验结234√√√√√√4果记录检验报246√√√√√√√6告生成治疗记255√√√√√√5录手术预26约与登6√√√√√√√6记麻醉信274√√√√√√4息监护数284√√√√√√4据血液准294√√√√√4备配血与305√√√√√√5用血门诊药31品准备5√√√√√√5与调剂病房药324√√√√√4品配置病历质335√√√√√√5量控制44 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用综合综合项目级别01234567评分评级病历数345√√√√√√5据存储电子认35证与签4√√√√√4名病历数36据访问2√√√2控制系统灾37难恢复2√√√2体系总分：174实现基本6718191340项实现选择292817161231项基本项差000082024额选择项差-11-15-9-8-435额总分276085120140170210要求总分-147-114-89-54-34-436差额整体水平4等级注：深色为基本项要求，浅色为选择性要求，打勾表示该项通过。综合评级取决于该项目类别可以达到的最高通过项级别。但是在测试过程中，也发现一些问题。在电子病历系统上线时，已经实现了对软件功能的测试，即电子病历系统理论上应实现了某一功能。但是在实际应用环境，这项功能却并不支持。例如，对于检验信息系统LIS，有一个场景为生成检验报告。事实上，该医疗机构的LIS系统可以生成本机构的检验报告，却不支持获取本医疗机构以外的检验申请，也不能够接收这些申请对应的标本。这是上海市编码791的功能点要求。图5-3为该问题截图。出现这个问题的原因，正是45 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用在原先的测试过程中，只是单一的对电子病历系统进行测试，而缺少从业务流程角度的考虑。对电子病历系统的测试，如果以业务流程的角度，分析可能出现的场景和情况，就可以将各子系统之间和各医疗机构之间的业务关系进行考虑，从而避免了“已经实现该功能却不能应用”的尴尬。图5-3上海市编码791问题截图5.4对测试模型的比较从电子病历设计开发到正式运行，电子病历系统需要接受来自开发厂商、医疗机构和第三方测评机构对其各方面的测试。表5-2给出了对电子病历系统测试的比较。表5-2电子病历系统测试的比较本文提出的测试评价项目上线测试现阶段应用水平分级测试模型电子病历系统生根据国家标准和产厂商对电子病根据国家标准和上海市规上海市规范，对应用场景历设计、开发、范，对电子病历系统应用电子病历系统应上线等阶段进行水平进行分级测试用水平进行分级测试测试46 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用测试实施人厂商、医院相关SSTL项目组测试项目组员人员手工测试+自动手工测试+自动测试方式手工测试化测试工具化测试工具对电子病历系统应用水平进行符在各个阶段对电合性测试；子病历系统进行对电子病历系统应用水平可以开发测试工优点测试，实现其功进行符合性测试；具，提高测试效能率；测试体现系统流程性；与应用水平分级测试模型不成手工操作，测试量大，测测试无法衔接；熟；缺点试效率低；不能体现系统测试不能体现业测试工具有待开的业务流程务流程发；5.5本章小结本章主要介绍了手工测试和自动化测试的区别，介绍了基于测试模型的测试思路，对上海市某二甲医院的电子病历系统评价项目进行分析。47 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用6总结与展望6.1本文总结随着我国医疗卫生信息化建设的不断深入，电子病历系统作为整个医疗信息化中的重要环节，对电子病历系统的研究具有重要意义。本文详细阐述了基于业务流程的电子病历系统测试模型的设计及应用，对本文的主要工作进行了总结和展望，总结本项目的工作流程与项目的实际完成情况，展望下一步待完成的工作，明确今后工作的主要研究方向。本文以软件测试中的场景测试常用的测试方法和测试模型为指导，基于上海市卫生局重点项目《电子病历应用系统等级评定》，对电子病历系统进行了详细的分析，明确了电子病历系统的业务流程，采用合理的测试方法对系统进行测试，并完成了整个测试过程。本文的具体工作如下：1．分析了电子病历系统应用水平评价项目的课题背景、研究意义、美国对于电子病历的研究现状，基于理论与实践的应用，对整个电子病历系统进行了粗略的分析。2．从系统的实际使用者的角度，分析并确认了电子病历系统的常见的业务流程，对其应用场景进行了初步划分，明确了基本流程，确定了系统的各个场景。3．结合软件工程中的场景测试方法，提出对电子病历系统测试模型的设计，用场景序列和输入输出变量的方法表示业务流程的变化。4．根据电子病历系统测试模型，提出了电子病历系统测试思路，分析了通过业务流程对电子病历系统进行测试的思路。6.2工作展望信息技术的发展，诊疗流程的优化，给医疗信息系统提出更多层出不穷的新技术，带来更多便捷高效的新功能。随着我国新医改的逐步深入，电子病历应用，既有政府的力挺，也有专家的质疑，前路漫漫，电子病历系统，无疑是一场医学界的革命。2015年6月，国家卫生计生委医院管理研究所信息标准化研究部主任在《2014年电子病历系统应用水平分级评价》报告中表示“2014年共上报了2622家医院，比去年增加了200多家，基本增加的都是二级医院。目前，三级医院1155家，70%的三级医院基本都参与了这个工作。二级医院占了50%，二级医院48 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用参与的数量比较少，而且参与的水平也不是特别令人满意。从2011年到2014年的情况来看，被评为五级以上医院的数量一共是16家，今年是13家”。电子病历建设仍重道远。电子病历建设从来就是一个规模浩大的工程，应该循序渐进地发展。从应用范围来看，应遵循从科室内部到科室之间联网再到全院逐步联网，最终实现区域信息共享。从实现功能来看，需要优先解决医生书写病历的效率和质量，然后再逐步实现医院内各临床系统之间的病历信息共享，最后形成院内初、中、高级医疗决策支持。基于业务流程的电子病历系统测试模型是作者理论与实践结合后提出的测试模型，但是在设计过程中已然存在不足，出现了不少不合理之处，这都需要在今后的工作中进一步完善，对电子病历系统深入研究，今后的主要内容如下：1.基于业务流程的测试模型设计思路是将若干个功能点总结划分出场景，通过对场景的组合分析出系统的业务流程，根据业务流程设计测试用例。这样的测试思路要求设计人员对电子病历系统的业务流程有充分的熟悉和了解，建模具有较高难度；2.电子病历系统测试工具的测试框架中提出，将待测的电子病历系统作为构件，与工具结合，进行测试。由于电子病历系统产商众多，对系统的设置和规范不尽相同，在后续的工作中，应对工具与待测系统的接口进行规范；3.该模型主要从功能测试的角度出发，目前承担的工作不包括性能测试，在后续工作中，要根据客户的需要，有针对性的对系统性能进行测试，从而充分了解系统；4.该项目在全国范围内尚属首次，对电子病历系统应用水平评价进行自动化测试在国内并无先例，对于测试模型和测试工具的设计和开发也处于摸索的阶段，因此测试的方法和结果还不具备典型性，在之后的项目中将会采取更科学的统计方法和测试策略。49 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用参考文献[1]电子病历系统功能与应用水平分级标准[S].2011(11)[2]朱建臻.电子病历应用系统符合性测试模型研究与应用[D].东华大学,2015.[3]田丽丽,刘晓东,刘洋,等.电子病历系统应用水平分级评价[J].中国医疗设备,2013(11):76-77.[4]王羽.电子病历系统功能规范与分级评价标准解读[M].人民军医出版社，2012.[5]许树强,鲁长滨,陈校云,等.美国数字化医院评价体系对我国数字化医院建设的启示[J].中国医院,2014(5):43-45.[6]刘海一,刘帆,阴忆青.中美电子病历评价方法的比较研究[J].中国数字医学,2012,7(5):22-24.[7]SuYY,FulcherJ,WinKT,etal.EvaluatingtheimplementationofElectronicMedicalRecord(EMR)SystemsfromthePerspectiveofHealthProfessional[C]//IEEE8thInternationalConferenceonComputerandInformationTechnologyWorkshops.IEEEComputerSociety,2008:589-594.[8]http://supplier.hc3i.cn/art/201204/19392.htm[OL][9]张冬玲.基于工作流的场景测试建模方法研究[J].电子测试,2015(8X).[10]ZhuZ,LiJ,ZhaoY,etal.SCENETester:ATestingFrameworktoSupportFaultDiagnosisforWebServiceComposition[C]//IEEE,InternationalConferenceonComputerandInformationTechnology.IEEE,2011:109-114.[11]OverstreetCM.Improvingthemodeldevelopmentprocess:modeltesting:isitonlyaspecialcaseofsoftwaretesting[C]//ConferenceonWinterSimulation:ExploringNewFrontiers.WinterSimulationConference,2002:641-647vol.1.[12]沈剑乐,王林章,李宣东,等.一个基于UML顺序图的场景测试用例生成方法[J].计算机科学,2004,31(8):179-184.[13]逄瑞娟,李劲华.基于UML顺序图的场景测试用例生成方法[J].计算机与信息技术,2007(3).[14]FraikinF,LeonhardtT.SeDiTeC"TestingBasedonSequenceDiagrams[C]//201126thIEEE/ACMInternationalConferenceonAutomatedSoftwareEngineering(ASE2011).IEEEComputerSociety,2004:261-266.[15]SarmaM,MallR.AutomaticTestCaseGenerationfromUMLModels[C]//InformationTechnology,(ICIT2007).10thInternationalConferenceon.IEEE,2007:196-201.50 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基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用http://www.nhfpc.gov.cn/mohwsbwstjxxzx/s7967/201506/9e460a73534b42e3b34968ee20e4160f.shtml[OL][35]熊健.基于场景的构件软件可靠性测试技术研究[D].国防科学技术大学,2005.52 基于业务流程的电子病历系统测试模型设计及应用致谢行文至此，代表我两年的研究生生活即将结束。从对学业和将来深感迷茫的踌躇稚子，到即将踏上工作岗位、一展抱负的毕业学子，在即将毕业之际，我对这两年来始终关心和支持我的父母家人、老师朋友致以衷心的感谢。感谢我的导师李柏岩副教授，感谢他一直以来对我的悉心指导和关怀。他坦诚的谈话、中肯的批评和热情的鼓励，伴随我度过这些迷茫、踌躇和喜悦的日子。尤其是在论文写稿期间，李老师远在美国，但仍克服时差，对我的论文进行了严苛的审阅，提出中肯的意见，使我慢慢体会到论文写作的要领，并对其有了自己的认识。他严谨的治学态度和和蔼的待人风采让我受益匪浅。感谢我的校外导师刘振宇主任。他为我提供了许多学术研究的机会，锻炼了我的学习能力；他帮助我修改论文，提出建议，使我的论文得到不断的改进；他帮助我明确研究的方向，使我行文的思路更加清晰。感谢我的同事张超、何焕明、陈祖辉、徐奚娇和刘炜毅。在电子病历系统应用水平评价项目的实施过程中，他们在业务技术和生活上给予了非常多的帮助，让我可以近距离的与医院信息科同事、电子病历系统开发厂商交流，获得论文写作的灵感。感谢我的同学梁锺烨、王潇和张瑶。她们善良友好，勇敢热情，在生活上给予我莫大的鼓励和帮助。有她们的陪伴，我在东华的学习生涯显得更加美好。感谢我的父母和家人。他们的言传身教，给我了最正能量的教育；他们无私的爱，使我能够树立信心，克服困难，勇往直前。东华大学承载了我的青葱岁月，“砺志尚实，崇德博学”的校训也必将在日后作为座右铭激励我成长。最后，向评审论文的各位老师致以深深的敬意和衷心的感谢！请多多指教！53
