基于贝叶斯网的医院病历数据挖掘研究摘要医院病历信息管理系统是医院信息管理重要组成部分。病历数据是医疗信息的核心，贯穿于患者医疗的各个环节。这类数据中隐藏着许多重要的信息，如何从中挖掘出有用的信息，是需要解决的问题。这对医院管理者做出正确的决策和医生对病人的诊断和治疗等都具有极为重要作用。本文构建了一个基于粗糙集和规则推理的贝叶斯网模型，并将其运用于现实病历数据进行挖掘工作。文章首先全面地阐述了实现核心内容所需要的理论和技术基础。针对医院的病例信息的特点，建立了 用于数据挖掘的数据仓库。在对相关医疗数据进行清理工作之后，运用粗糙集对属性进行了约简。然后，建立了基于贝叶斯网络的数据挖掘模型算法，通过从数据仓库中挖掘出不太显见的知识，以达到运用知识推理来进行决策支持的目的。最后，本研究设计了B S 模式的电子病历管理系统，将基于贝叶斯网络的数据挖掘功能集成到系统中，在实际环境中运用。研究表明，通过建立贝叶斯网络的数据挖掘模型来进行数据挖掘工作是有效的。关键字：病历数据仓库数据挖掘贝叶斯N E TD a t aM i n i n gR e s e a r c ho nH e a l t hR e c o r d sB a s e do nB a y e s i anN e t w o r kA b s t r ae tH o s p i t a lm e d i c a lr e c o r d si n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mi sa ni m p o r t a n tc o m p o n e n to fh o s p i t a li n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t M e d i c a lr e c o r d si n f o r m a t i o ni St h ec o r eo fm e d i c a li n f o r m a t i o n ，w h i c hi Su s e dt h r o u g hv a r i o u sl i n k so fm e d i c a lp r o c e s s T h i ss y s t e ma n a l y z e st h em e d i c a ld a t a ，a l l o w i n gu s e r sq u i c k l ya n de f f e c t i v e l yt os t a t i s t i c s ，d i s c o v e ru s e f u li n f o r m a t i o nr e s o u r c e so ru s e f u lk n o w l e d g ef r o mt h ei d l ed a t ai nv a r i o u sh o s p i t a l s ，S Ot h a tl a r g ea m o u n t so fd a t ai n f o r m a t i o na ti d l ec a nb ef u l lu s e d T h i sp a p e rb u i l d saB a y e s i a ni n f e r e n c en e t w o r km o d e lb a s e do nt h eR o u g hS e t sa n dR e a s o nR u l e sa n da p p l yi tt of u l f i l lt h em e d i c a ld a t am i n i n gw o r k 。A f t e rf u l l yi n t r o d u c t i o no ft h en e e d e dt h e o r e t i c a la n dt e c h n i c a lb a s i sf o rt h ec o r ec o n t e n t ，w ee s t a b l i s ht h ed a t a b a s ef o rt h ed a t am i n i n ga g a i n s tt h ec h a r a c t e r i s t i c so fh o s p i t a li n f o r m a t i o n W i t ht h ei n i t i a lc l e a n u po fd a t a ，w ef i s tu s et h er o u g hs e ta t t r i b u t e st or e d u c e ，t h e ne s t a b l i s ham i n i n gm o d e lt h r o u g ht h eB a y e s i a nn e t w o r k U s i n gt h en o to b v i o u sk n o w l e d g ef r o mt h ed a t aw a r e h o u s e ，w ea c h i e v et h ep u r p o s eo fk n o w l e d g er e a s o n i n ga n dt h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ed e c i s i o n m a k i n g A tt h es a m et i m e ，w ed e s i g nt h eB Se l e c t r o n i cm e d i c a lr e c o r d sm a n a g e m e n ts y s t e m ，w h i c hc a ni n t e g r a t et h e s ef u n c t i o n sa b o v ei n t ot h es y s t e ma n di m p l e m e n tt h e mi nt h ea c t u a le n v i r o n m e n ta n di m p r o v et h eq u a l i t yo fh e a l t hc a r e K e yW o r d s ：H e a l t hR e c o r d s ；D a t aM i n i n g ；D a t aW a r e h o u s e ；N E T插图清单图2 1M i c r o s o f t N E T 结构5图2 2 一个典型的贝叶斯网络13图2 - 3 用于信用卡欺诈检测的贝叶斯网14图3 一l 数据预处理2 l图3 2 所采用的原始数据源2 2图3 3 初步清理出的数据2 3图3 - 4 属性约简后2 3图3 5 基于粗糙集和规则推理的贝叶斯模型构建2 5图3 6m z y c Y 数据分布图2 9图3 7 贝叶斯学习结果图2 9图4 1 系统总体框架图31图4 - 2 电子病历模块划分图32图4 3 医护人员管理子系统流程图3 4图4 4 管理人员管理子系统流程图35图4 5 数据库表的关系36图4 6 核心类在系统内作用38图4 7 病历W e b 页面j 4 3图4 8 病历首页的样式4 3图4 9 数据挖掘总框图4 4表格清单表3 一l 数据的描述2 7表3 2 每一个数据集的分类错误率28表4 1 数据库中数据表说明36表4 - 2 数据挖掘字段3 7独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金月墨王些太堂或其他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谢意。学位论文作者签字：珏澍签字日期：o8 年了月I 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金县墨互些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金胆王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：诅划导师签名：饼签字日期：D 2 年S 月f 够日签字日期：D 占年r 月f 斗日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：致谢经过三年的研究生学习，特别是对于本课题的一年多的探索和研究，这篇硕士论文终于定稿了。回想这三年来的学习和生活，我由衷的感谢我的指导老师左春荣老师。三年来，左老师无论是在学习上还 是生活上都给了我极大的关心和帮助。从进入实验室开始，左老师就 在研究方面启示我，在实践方面指引我，我的论文也得到左老师的细心指正。左老师严谨的治学态度和广博的学识、精益求精的工作态度、 诲人不倦的师者风范必将使我终身受益。左老师，您的教诲学生终生难忘!特别感谢计算机网络系统研究所的杨善林教授。杨老师在学术上 的高深造诣、学风上的严谨求实、对科学前沿敏锐的洞察力、勇往无 前的开拓精神、对待人才的胸怀和远见以及对我的严格要求都使我受益终身，在此谨向杨老师致以衷心的感谢和崇高的敬意!还要特别感谢的是余本功老师。余老师对我的课题给予了悉心的 指导，给我提供了丰富的科研资料，在研究的道路上指引了方向，并 且适当地给予压力，培养我独立思考的能力，其扎实的技术实力和丰富的项目经验让我受益良多。 感谢网络所的褚伟、梁昌勇、付超、潘若愚、胡笑旋、潘申、毛 雪岷等老师和管理学院刘心报、何建民、刘业政、李兴国等老师对我学业上及生活上的关心、帮助和指导，感谢管理学院以及所有培养和帮助过我的老师。 特别要感谢实验室的李娜、廖海波、赵彬、程文艳、邹道生、马晓伟、龙汀、焦超、萧广顺、王田丰等朋友和同学对我的关心和帮助。深深感谢我的父母和亲人，虽然不在身边，但是日日挂念着我， 在我遇到困难的时候开导我，在我取得进步的时候鼓励我。他们无私的爱和深切的期望是我求学路上的强大精神力量!最后，再次感谢所有帮助过我的领导、老师和同学!作者：江澍2 0 0 8 年4 月第一章绪论1 1 研究背景与意义随着计算机网络和存储技术的迅猛发展，数据传播和积累的速度不断提高，医院信息化发展非常迅速。医院信息系统研究与开发也就成为医学信息学中的重要分支和组成部分。建立以电子病历系统为基础的信息系统对规范医疗行为、提高工作效率、提高医护质量、提高管理深度有突出的作用，可以易于保存大量真实有效的诊疗数据。另一方面，由于在从事医疗行业的医师都要有大量经验作为其诊断支撑，而这是刚刚从业医师所缺少的，同时医师也需要从以往相关案例中得到信息，以帮助他们得出最优的诊疗方案。这