“统计机器人”在医院统计领域的应用

赖伏虎 张 铮 徐庆十 庄加川 陈俊樱 周火明 叶锡湛

1 深圳市第八人民医院信息科，518101 广东 深圳；2 深圳市宝安纯中医治疗医院信息管理部 ，518102 广东 深圳

机器人流程自动化(robotic process automation，RPA)，又称软件机器人、软件自动化、智能过程自动化，是一种新型的人工智能虚拟流程自动化机器人。它将信息系统中诸多基于规则、高度重复性的手工操作自动化，由“机器人”模拟“人”的操作，以“人”无法达到的零差错、快速度，来降低成本、提升效率。

RPA一词最早出现在2000年，但一直未得到重视，直到2017年随着人工智能地兴起，开始迅速在金融业、制造业、房地产、政府等行业和部门的财务、审计、管理诸多方面铺开[1]，产生了较好的经济效益和社会效益。

其工作原理是通过录制操作者的鼠标和键盘动作步骤，形成操作脚本；用户可以根据需要修改脚本的参数，如鼠标点击的位置、键盘输入值，再次运行脚本时，就会重新执行录制过程中的操作[2]；用户也可以不用录制的方式，完全手工编写脚本来执行操作。这些操作体现在执行双重数据输入、计算机系统之间复制和粘贴数据、不同系统之间协调和交叉引用数据，以及在业务流程的关键点执行高级决策，却不破坏原有系统或推倒重新开发集成[3-5]。

将RPA引入医院统计领域，其现实意义在于不改变已有的医院信息系统和统计网络直报平台的前提下，通过录制统计员的操作流程，生成RPA自动化脚本，由“统计机器人” 执行脚本，模拟“统计员”的操作，从而帮助“统计员”更准确、更及时、更全面、更高效地完成统计工作任务。

本项目组于2018年开始研究RPA技术，2019年应用RPA软件Automation Anywhere Enterprise陆续在医院统计的采集、汇总、打印等流程配置“统计机器人”。从2020年初至今，“统计机器人”还帮助统计员完成了新型冠状病毒肺炎疫情网络直报任务。

1 “统计机器人”案例介绍

1.1 采集住院科室入出转数据

医院病房工作动态日志是出院人数、实际占用总床日数等重要业务指标的数据源。规则也简单明了，即“原有人数+入院人数+他科转入人数=转往他科人数+出院人数+现有人数”。但是经本项目组调查，尽管每一家医院都有住院信息系统，但经过住院登记处、护士办公室几个环节后，没有几家医院计算机的入出转数据准确无误。住院信息系统承包商关注的是住院费用要平衡，并不关心当日出院人数跟当日缴纳住院费用人数有无区别；住院床位图没考虑容错机制，误操作几率过高，甚至会出现一个患者同一天入院3次、出院2次的情况。

为此，多数医院的住院病床工作动态日志由住院部各科护士根据住院信息系统的信息手工填入Excel空白模板，再发送给统计员。不过由于入出转人数的时间统计口径为当日24时(次日0时)，基本上没有哪位护士做到准点统计，不少是用早8点交班的数据来替代，忘记报数也时有发生。

还有些医院继续保留纸质的《病房工作动态日志》，由值班护士手工登记。尽管不同护士手工登记入出转人数的时间差异颇大，但数据似乎也比计算机里的准确，总体完成进度更快一些；可是，这种方式需要统计员在住院部各楼层对照《病房工作动态日志》核对誊抄，然后再逐个数字输入统计信息系统。

为此本项目组将流程优化到只有护士办公室、统计室，且不改动住院信息系统，也不调用其底层数据库，仅是以值班护士的身份进入住院信息系统的病床管理模块，把入院人数、出院人数、转科人数、死亡人数等复制出来，粘贴到该科病房工作动态日志Excel空白模板里；然后再以统计员的身份进入统计信息系统的病房工作动态日志录入模块，点击“导入”，接收保存数据。

应用Automation Anywhere Enterprise 11.3.3 就以上流程模拟“护士”和“统计员”的操作见图1。

图1 RPA(Automation Anywhere Enterprise 11.3.3 )的系统架构示意图

本项目组本着“安全第一”的原则，首先让护士、统计员、会计师等把各自的账号和密码存入“控制中心”的密码保险箱里即给机器人授权。接下来在“控制中心”配置开发者、机器人运行器等功能。第三是按照采集住院科室入出转数据的优化流程，在“机器人编辑器(Bot Creator)”里开始“录制(Record)”，即以值班护士的账户密码进入住院信息系统护士工作站进行患者入出转操作；以统计员的账户密码进入统计信息系统进行病床工作动态日志的导入审核保存，跟微软的“宏”那样自动生成机器人任务脚本。第四是把机器人任务脚本从“机器人编辑器(Bot Creator)”上传回“控制中心(Control Room)”集中管理，至此“采集入出转数据机器人”诞生。第五是统计员用装有“机器人运行器(Bot Runner)”的计算机从“控制中心”下载“采集入出转数据机器人”，在“运行时间表(Schedule)”里面设定每日24时自动执行入出转数据采集、填入、导进、保存等操作的机器人任务脚本——“无人值守机器人”取代护士、统计员相应的劳动；若“原有人数+入院人数+他科转入人数≠转往他科人数+出院人数+现有人数”，则触发统计员的纠错操作——“有人值守机器人”提醒统计员根据具体情况判断对错，然后下达继续执行机器人任务脚本的指令。

效果比较：某开放995张床位25个住院科室的三甲医院，之前需要2位统计员各用4个工时到住院部人工采集核对入出转数据；然后需要1个统计员用0.5个工时将数据录入统计信息系统，原始数据错误(不平衡、违反逻辑)率24%。后来改为填报住院动态日志Excel文件，需要1位统计员专门接收、整理、导入各临床科室的入出转数据，需要0.5个工时，原始数据错误率4%；但多数情况下，因为护士忘填、漏填、错填时有发生，需要1位统计员催促、跟踪、校正，基本上要多花费0.5个工时；若赶上当值护士下夜班回家，或者科室查房与例会，统计员只能把查对工作后推，数据的及时性不能保证。

不同温度制备样品技术指标见表2。由表2数据可知，反应温度越高，高溶氧化钼中氨不溶钼含量越低，在220 ℃时制备的高溶氧化钼氨不溶钼低至0.31%，低于多膛炉焙烧钼精矿制备的高溶氧化钼氨不溶钼(氨不溶钼在0.60%～2.50%之间)，该种类型高溶氧化钼生产钼酸铵时金属转化率高，钼酸铵加工成本低，产品市场竞争力强。同时高溶氧化钼中其他杂质随着温度升高呈现降低的趋势，如K、Cu、Fe、Ca等。

应用RPA后，该院基本上由“无人值守机器人”采集和管理病床工作动态日志，当日24时自动抓取25个科室的入出转数据，耗时不到2分，原始数据错误率不到1%。唯一发生的错误是因为新开科室造成“原有人数+入院人数+他科转入人数≠转往他科人数+出院人数+现有人数”，触发统计员在统计信息系统进行科室维护。见表1。

表1 统计员与“统计机器人”若干统计任务时效比较

1.2 汇总每日业务运营信息

本项目组部分成员来自一家新开业的纯中医治疗医院。该院领导班子要求该院唯一的病案统计员每日早上8点前提供全院业务运营信息统计简报，内容涵盖门诊、住院、医技药学科室业务量和全院财务收入。

医院信息系统在17时下班后可以汇总出来当日门诊和部分医技科室数据，19时后可以汇总出来当日药房数据，24时可以汇总出来当日住院数据，次日2时后可以汇总出来财务收支数据。为此，该统计员利用下班后的半个小时，在Excel的日报模板里汇总出门诊部科室、医生、病种等维度的信息，制作成PDF格式的《门诊业务快报》，发送至每位院领导的微信；然后次日清晨提前45分到岗，导出医院信息系统中有关住院部、药学部、检验科、影像科等业务量报表，以及全院业务收入、支出、药占比等数据，在门诊业务分析的Excel文档基础上整合成一份PDF格式完整的《某年某月某日某院业务运营信息统计简报》，同样通过微信发出。

应用Automation Anywhere Enterprise 11.3.3 的“机器人编辑器” 就以上流程模拟“统计员”每日导出、汇总、发布每日业务运营信息，生成“汇总每日业务运营信息机器人”任务脚本并上传至“控制中心”，然后从“控制中心”下载在统计员计算机的“机器人运行器”里，把17:05和7:05的执行任务脚本时刻填入“运行时间表”，“汇总每日业务运营信息机器人”准点自动汇总数据发送简报到院领导的手机。

效果比较：之前需要1位统计员平均每天用75分(实为工休时段，故不用工时表示)完成导出、汇总、发布每日业务运营信息的工作。

应用RPA后，院领导在刚下班的路上和刚上班的途中就能看到简报，“汇总每日业务运营信息机器人”从导出数据到发布微信，一个流程不到5秒，每天耗时合计10秒。比起统计员手工操作的流程，“统计机器人”不受下班时段诸多因素影响，准时抓取数据，也不会发生遗漏部分数据或重复劳动这样的“失忆事件”，保障了工作的完整性和连续性。

1.3 每月集中打印PDF格式统计报表

应用Automation Anywhere Enterprise 11.3.3的“机器人编辑器” 模拟“统计员”进入统计信息系统“报表统计模块”，在“门诊医技”和“住院部分”选择某月的各种统计表格，先“上锁”禁止修改，再进入报表浏览界面，点击“打印”发送至PDF虚拟打印机，按照对应的目录顺序命名生成电子报表，如：1.1-医院工作报表(门诊部分)，1.2-门(急)诊工作报表，……, 2.1.1-医院工作报表(住院部分-1)等，保存在指定的月报文件夹里面；然后标记所有的PDF报表，使用Adobe Acrobat Professional合并和编辑功能制作出一份本有序列有页码的电子月报。至此完成“打印统计月报机器人”任务脚本，将其上传至“控制中心”。统计员的计算机从“控制中心”下载“打印统计月报机器人”，在完成网络直报后，“统计机器人”就集中打印PDF格式统计月报。

效果比较：统计部门一般会在上传完报表后的空闲时间，集中虚拟打印生成PDF格式的电子月报，然后汇总、排序、编目整合成一个电子卷册，在排除错打、重打、漏打等人为失误的情况，约耗用1个统计员1个工时；如果月报、季报、年报一起生成PDF格式电子版，则需要1个统计员3个工时完成；电子年报打印成纸质备检，还要增加0.5个工时。

应用RPA后，“打印统计月报机器人”从锁定数据、虚拟打印到整合PDF格式电子月报，一个流程耗时不超过10秒，并且不会发生错打、漏打、重打而影响到统计完整性。年报的PDF格式电子版打印成纸质，因操作已近极简，流程自动化已无太大提升的空间，基本上也是0.5个工时。见表1。

1.4 新型冠状病毒肺炎疫情期间网络直报

新型冠状病毒肺炎疫情，不仅给全世界人民带来了灾难，也使得我们医院工作人员的压力骤然增大。医院统计人员也毫无例外地投身到抗击新型冠状病毒肺炎疫情的工作中：采集疫情信息，核实并单列统计，为完成上级部门暴涨的“数据”需求而昼夜加班。

疫情初期，本项目组所在的2家单位都收到筛查分检新型冠状病毒肺炎患者的通知，统计员要从医院信息系统(门诊、住院、检验、影像、药房)中筛查“湖北/武汉”旅居史、发热或呼吸道症状、核酸检测阳性、CT检查“白肺”影、处方有洛匹那韦/利托那韦或连花清瘟胶囊的患者信息；2020年3月1日开始还要求在出院和死亡病历中查找ICD-10主要诊断或其他疾病诊断编码是否包含“U07.100”“U07.10 0x001”“U07.100x002”“U07.100x003”“Z03.800x001”，疾病诊断描述中是否包含 “%新%冠%病毒%”“%新%冠%肺炎%”“%NCOV%”“%NCP%”“%COVID%”。

应用Automation Anywhere Enterprise 11.3.3的“机器人编辑器”，模拟“统计员”审核执行SQL语句后的查询结果，导出“基础数据集”“检验记录”“用药记录”等6个CSV格式的数据，选择“批量手工上传”至国家“流感医疗服务监测系统”；同时还要进入医院信息系统找到当日的“日发热门急诊量”“在院人数”等其他数据，填入市“卫生健康统计信息网络直报系统”“临时报表”下的“工作量统计表(每日)”；然后执行网站的“审核”，最后“上报、保存、退出(注销)”。“疫情网络直报机器人”任务脚本同样保存在“控制中心”，在客户端的“机器人运行器”下载“疫情网络直报机器人”，作为“有人值守机器人”。

效果比较：为了确保疫情数字的准确性、严肃性，流程中人工审核这个环节绝对不能省略，这也是没有选择前置机“实时自动对接”方式的原因。为此统计员人工审核后，从导出数据上传到网络直报系统，经过网站“机器审核”，到“上报、保存、退出(注销)”，每天需要1个统计员0.5个工时，包括了双休日和春节等节日。

应用RPA后，“疫情网络直报机器人”完成以上流程，耗时不超过30秒，这当中包含了网站“机器审核”无误，“机器人”通过短信平台反馈给统计员确认的步骤。而填报的数据通不过“机器审核”，“机器人”也会“触发”过来短信告知，统计员可以在单位或在家里登陆网站纠错。虽然时间成本与不用“机器人”一样，但可以让统计员收到“再次审核”的提醒短信，一定程度上保障了数据准确性。见表1。

2 讨论

2.1 RPA技术可以加快统计工作进度

日常的医院统计工作，不少流程是固定的，其中的环节有明确的规则和需要日复一日的重复性操作。如住院病床动态工作日志，门诊医生工作日志，患者的社会学属性等，往往存在多重录入的情况，非常适合应用RPA消除多余的环节，再造流程加速统计工作进度。本项目组将“统计机器人”引入“采集住院科室入出转数据”流程后，由之前折合8.5个工时的工作缩短到2分完成，提前了计划完成时间。

人连续工作超过8小时，出错概率一般将大幅增高。“统计机器人”的优势在于24小时内都是一致的工作状态，近乎0的差错率。应用“统计机器人”不仅数据准确性有了保障，工作进度提早结束也相对延长了统计信息的使用价值。

2.2 RPA技术可以减少人力资源投入

数据统计尽管是医院统计部门的工作，但是其直接掌握的数据并不多，大多数的数据源在临床、医技科室，以及财务、人事、医保等职能部门。为了保证数据的完整性，统计员必须花费大量精力用于科室间沟通协调，特别是年终考评做统计年报的时候。

随着“新医改”的深入，统计员需要完成的专题调查越来越多，如医改周报监测、医疗质量监测、公立医院绩效考核病案首页采集、重点专科建设评估，以及近期的流感医疗服务日报、发热门(急)诊量周报等，甚至要求把前几年的数据，一次性补齐批量上传；还有些突击性的任务，如果不增加人手，就算统计员不眠不休也无法完成！而引入“统计机器人”，不仅不用加人，而且节省出来的时间用于学习、科研、培训、写作，可以提升统计部门人力资源素质。

2.3 RPA项目需要信息化人员强力支持

机器人流程自动化，对统计员而言入门不难，只要打开“录像”，拖动鼠标操作一遍流程即可生成简易的机器人。但要实现更为精细化的RPA，尤其是在医院统计方面的探索性应用，需要医院信息管理部门的参与。

本项目组内就有计算机软硬件工程师，病案统计室是属于信息管理部的二级科室，沟通协调没有障碍。“统计机器人”项目，统计员对流程设计、操作模拟起主导作用，并要带动工程师真正理解该项目的意义和价值，从而在项目实施的各个环节发挥工程师们的专业优势。比如在“机器人编辑器”里，只有懂了统计员“拖拉拽”操作的含义，工程师才能对机器人任务脚本进行优化修改。

2.4 RPA项目需要确保信息安全

因为医院统计的工作性质，既需要采集内网的数据，又必须通过外网上报报表，所以“统计机器人”只有在医院内外网对接通畅的路径中才能体现更大的技术优势，但是又不能让黑客和计算机病毒有机可乘。为此信息管理部高度重视“统计机器人”可能带来的安全隐患，以及对医院其他信息系统带来的运行风险。

在RPA项目初期，本项目组的硬件工程师组建了几台计算机的试验网，将Automation Anywhere Enterprise 11.3.3 服务器端安装在虚拟机上，软件工程师和统计员一道测试软件的各项功能，探究系统的稳定性；将医院信息系统、统计信息系统等操作用户的ID和密码集中存放在“控制中心”的“密码保险柜”里，模拟值班护士、财务会计等角色进行数据交换，找出流程梗阻之处，然后PDCA循环。

根据国家信息安全等级保护2.0标准，信息管理部现在已经给医院每一台计算机都安装了“360天擎”防病毒软件，特地拨出一台服务器承载Automation Anywhere Enterprise 11.3.3，用作“隔离区”，布置网闸等措施，实现物理、网络、主机、应用、数据备份的安全防护。

综上所述，基于RPA技术的“统计机器人”作为24小时都为医院统计员服务的助手，可以从准确性、及时性、完整性等方面大幅提高医院统计水平，把统计员从重复机械的手工操作中解放出来，专注于高知识含量的脑力劳动。当然“统计机器人”目前相比财务、金融等其他领域的RPA而言，智能化的程度不够高，成熟的应用案例不够多，信息安全性还有待增强；但已呈现的明显效益值得在卫生信息领域推广。