基于区块链技术的公立医院财务审计平台设计

李明飞 蔡相英 年晓莹

［摘 要］公立医院现有的财务审计平台的协同过滤机制不够完善，导致数据集聚类纯度较低，为此，文章设计基于区块链技术的公立医院财务审计平台。设置公立医院财务数据采集转换模式，提取数据属性特征，利用区块链技术协同过滤审计任务，构建相异度矩阵匹配平台服务功能模块，匹配区块链账本以及用户信息列表内容。实验结果表明在五种数据集长度条件下，本文所设计的公立医院财务审计平台的聚类纯度均值为72.37%，比其他两种现有审计平台分别高出12.71%、12.824%，证明本文所设计的审计平台聚类纯度更高。

［关键词］区块链；公立医院；审计平台；协同过滤；聚类纯度

0     引 言

在信息技术飞速发展下，公立医院的财务审计也需要相应的转型与升级，包括医院的信息管理部门、医疗设备部门以及行政部门等［1］。受审计工作自身的特点影响，在财务审计平台的构建过程中，需要及时获取动态的审计数据，并且保证医院各部门之间协调合作，才能保证审计工作顺利进行［2］。国外对于计算机审计技术的研究起步较早，研究成果主要集中在软件的开发层面，并结合统计学和协同论，将研究成果应用到金融领域和医院审计领域［3］。我国对计算机审计技术的研究从20世纪80年代开始，第一款审计软件是由山西省审计局研发的，随着各方面技术条件的进步，多种更为高端的审计管理软件相继出现。

文献［4］依据区块链技术的应用价值，通过改进联网设计的路径，建立预警机制并规范审计程序等方式，研究了联网审计的区块链技术风险，并做出了相应的应用前景分析［4］。文献［5］指出了现有审计模式的缺陷，利用区块链技术特点，分析了区块链技术应用在会计领域的影响，完善了会计信息的审计与处理流程［5］。区块链指的是一种分布式共享账本，区块链技术主要包括透明化程度高等多种特点，在财务审计领域广泛应用。目前，在公立医院财务审计平台设计中应用区块链技术，其协同过滤机制还不完善，需要进一步深入探讨，为此，提出了基于区块链技术的公立医院财务审计平台，采用区块链技术协同过滤审计任务，以此提升审计结果的聚类纯度。

1     基于区块链技术的公立医院财务审计平台设计

1.1   设置公立医院财务数据采集转换模式

医院是一个集保健、预防以及科研为一体的综合性医疗场所，而公立医院相对私立医院具有更加完善的医疗体系，同时相关数据的规模也更大，需要更为完善的财务审计平台［6］。设计公立医院财务审计平台，需要以公立医院的财务信息作为基础，在数据采集过程中，在原始数据的基础上进行转换，将采集到的数据进行汇总整理，最终得到公立医院财务审计平台需要的数据［7］。根据公立医院的财务数据的多样性、选择性和不确定性等特征，设置数据采集与转换模式，具体流程如图1所示。

公立医院的数据传输工作是通过数据传输功能实现的，选择审计平台需要的传输方式以及数据类型。通过将各部门的数据集进行编码的方式进行财务信息数据管理，将公立医院作为研究对象，主要包括基础财务信息、财政核算、预算编制、预算执行和非税收入等组成部分［8］。在公立医院的前置机器上，将数据处理过程变得更加透明化，以便于检测出不符合医院审计平台要求的数据，并利用数据转换引擎进行数据转换。在前置机上输入分配的地址，进行身份验证，验证通过后，即可启动数据采集转换［9］。由于数据是决策信息的重要组成部分，也是医院管理人员进行财务管理的重要依据，因此，不仅要保证新数据的采集与转换，还需要保证医院历史数据的存储安全。在公立医院中，明确药品数据的处理范围是审计平台构建的关键一环，包括药品相关的供应商信息、药品销售信息、药品编号、患者购药信息和患者属性等元素［10］。区分单据类型为外购入库还是自制入库，根据药品收发记录以及药品产地代码进行信息归类。随着公立医院业务范围的不断扩大，医院审计平台要面对数量巨大的财务数据，对应的数据采集与数据转换工作也需要在操作性更强的审计平台上完成，基于此，完成公立医院数据采集与转换模式的设置。

1.2   利用区块链技术协同过滤审计任务

将区块链技术应用到公立医院财務审计平台设计中，基于协同与理论，通过信息集成的方式，实现医院审计任务协同管理。公立医院的审计任务包括文档审批、档案生成与导出、审计统计表、审计通用文档以及审计项目查询等。由于公立医院的财务审计任务是由多个审计项目组成，因此，需要运用区块链技术对审计任务进行协同过滤处理。在默认用户是可分组的情况下，根据已知的医院用户群的历史行为，进行协同过滤处理，具体表达如公式（1）：

（1）

其中，sim（x，y）表示在平台内用户群的评分值，

、分别表示用户x，y的平均相似度，下角标x、y、u分别表示审计平台不同历史时期的用户群。由于审计平台用户都是公立医院的内部工作人员，在公式（1）的基础上，考虑到临近用户与用户x的平均相似度偏差，则审计平台用户x对药品的预测值如公式（2）：

（2）

其中，p（x，y）表示用户x对医院药品的预测值。利用区块连接技术，结合公式（1）与公式（2），定义公立医院内审计平台用户的角色，并将医院审计平台用户的角色与权限进行分割，利用角色协同的方式，实现用户对平台的访问。由于医院审计平台包含的用户角色类型较多，导致部分医院内的用户与角色之间的对应关系存在不一致现象，既包括一对一的关系，也包括多对多、一对多等多种关系。这种情况表明，在审计平台设计过程中，可以根据用户需求，将具有相同工作目标的用户定义为同一种角色。利用区块链技术，实现协同过滤医院的财务审计任务。

1.3   构建相异度矩阵匹配平台服务功能模块

为了实现公立医院财务审计平台的审计功能，采取构建数据相异度矩阵的方式，匹配平台服务功能模块。根据采集到的医院财务数据，先构建数据矩阵，具体表达公式如公式（3）：

（3）

其中，A表示数据集，在数据集A中，设定任意一个数据对象Ai都具有m个属性。在公式（3）的基础上，构建相异度矩阵，主要是为了体现医院财务样本之间的差异，则数据集

A＝的相异度矩阵表达式如公式

（4）：

（4）

其中，表示数据集中相异性数据对象i和对象j的相異性量化数值，并且i和j的相似度越高，则相异性量化数值越小；反之，如果i和j的相似度较低，甚至完全不相似，则相异性量化数值就越大。根据公式（3）和公式（4），得出数据对象的相异性量化数值，并根据公立医院审计数据信息，匹配审计平台的功能模块，具体包括平台注册功能模块、平台登录功能模块、通信调制模块、财务数据上传功能模块、数据信息获取功能模块。为了保证公立医院财务审计平台的所有功能模块都能在安全可靠的环境下实现，需要在接入认证功能之前认证用户的合法身份。利用区块链的智能合约，保证审计平台的节点都能参与到认证过程中，以保证单点故障问题能够顺利解决。注册成功后的用户信息需要在医院审计平台上备案，并储存到平台电子账本中，防止认证信息被篡改。登录功能模块为了保证审计平台用户在认证成功后，能够顺利登录医院审计平台。当审计平台的用户处于非使用状态时，则审计平台会自动将其默认为下线状态，再次上线时则要重新登录并认证身份信息。根据审计平台上已经完成认证的用户信息列表，检验区块链账本中与用户表信息列表内容是否匹配，只有通过认证后的用户才能继续登录。同时，审计平台上登录的用户信息也需要备案，在一系列流程完成后，用户就可以根据权限进行页面访问操作。财务审计平台中的通信调制模块是为了保证平台数据传输速率，根据用户对通信速率和信噪比的需要，调制合适的通信方式。在数据传输时，单一类型的映射条件无法满足平台传输信号归一化处理的需要，需要对医院财务数据进行简单处理，采用调制映射关系的处理方式，如图2所示。

由图2可以看出，医院财务数据之间的映射关系与数据的相异度之间存在一定关系，而图中的每一个区间都代表一种财务数据的适量状态。平台信息上传模块主要负责验证用户信息上传的权限，并保证审计平台上的节点都能够参与到用户权限的认证过程中。信息获取功能模块需要利用区块链的智能合约，只有通过了医院审计平台的入侵机制检测，用户才能获取到想要的财务信息。在公立医院的财务审计平台上输入财务数据之间的相异度数值，并以此为标准，对财务数据进行归类，继而实现审计平台的功能模块匹配。

2     实验研究

2.1   获取聚类指标

对此次设计的医院财务审计平台的操作性能进行实验测试，以获取公立医院的财务数据权重属性。具体实验配置如表1所示。

根据表1中的实验配置以及表2中的数据集相异度，对此次设计的审计平台进行测试，并得出测试结果。

2.2   审计平台数据集聚类纯度测试

为了测试所设计的医院财务审计平台的数据集聚类纯度，分别选取文献［4］审计平台，定义为审计平台1；文献［5］审计平台，定义为审计平台2；在相同的实验指标下，进行对比测试，将聚类纯度作为测试结果的依据，计算公式如公式（5）：

（5）

其中，q表示数据集中簇的数量，代表数据集中，第i个簇的数据点数量，表示被正确划分到第i个簇的数据点数量。数据集的聚类纯度越高，聚类性能越好，根据公式（5）的计算结果，得出测试结果如图3所示。

根据图3可以看出，在五种数据集长度条件下，本文所设计的公立医院财务审计平台，其最高聚类纯度分别为52.71%、65.38%、72.04%、85.27%、94.12%；

现有审计平台1的聚类纯度分别为40.77%、53.71%、67.81%、78.34%、88.04%；现有审计平台2的聚类纯度分别为42.09%、58.36%、68.20%、79.30%、82.73%。可知此次设计的审计平台的聚类纯度比其他两个平台的聚类纯度高出3.84～11.94个百分点，证明此次设计的财务审计平台对数据集的聚类性能更佳。

3     结束语

为解决现有医院财务审计平台协同过滤技术不完善的问题，本文在区块链技术的基础上，设计了一种公立医院财务审计平台，利用区块链技术对审计任务进行协同过滤，利用相异度矩阵匹配区块链账本以及用户信息列表内容。实验结果证明本文方法有效提升了医院财务审计平台的聚类纯度，由于研究条件有限，文章对公立医院的患者就医数据收集得不够全面，未来研究中可利用大数据技术扩展数据类型和样本量。

主要参考文献

［1］李建军.公立医院现代经济管理体系的理论设计与探索［J］.会计之友，2020（21）：2-8.

［2］刘振美.探究内部审计在医院财务工作中的重要性［J］.财会学习，2021（2）：137-138.

［3］DEWI R T K，RAHAYU S，RIDWAN M. Effects of audit fee，audit delay，financial distress，audit opinion and audit tenure on auditor switching［J］. Journal of Business Managementand Economic Development，2023，1（2）：182-196.

［4］宋建琦.区块链技术在企业联网审计中的应用研究：以智元科技公司为例［J］.会计之友，2020（7）：156-160.

［5］刘琨，章格格，郑榕.基于区块链技术的战略管理会计应用研究［J］.财会通讯，2020（5）：159-162.

［6］王娟，龙翔凌.公立医院大数据审计平台初探［J］.会计之友，2022（15）：133-138.

［7］操礼庆，赵昕昱，程煜华，等.基于ODR的A医院智慧财务与运营管理信息化建设［J］.财务与会计，2023（10）：31-33.

［8］陈朝伟，赵正城，戴向龙.Z公立医院全面预算管理一体化平台建设探索［J］.财务与会计，2023（9）：17-21.

［9］叶茂伟.大规模异构数据即时整合系统的研究与实现［D］.杭州：浙江大学，2016.

［10］祝芳芳，余平，操礼庆，等.大数据背景下公立医院医疗服务审计模型构建及应用［J］.中国卫生经济，2022，41

（11）：86-90.

［收稿日期］2023-07-13