一种基于多源数据融合的耗材供应链实时监控方法及系统与流程

本发明涉及多源数据监控，具体为一种基于多源数据融合的耗材供应链实时监控方法及系统。

背景技术：

1、在临床用药场景下，联合用药是普遍存在的治疗方案，尤其在肿瘤化疗、抗感染治疗、慢病综合管理等领域，多种药物需按既定方案协同使用才能达到预期疗效。这导致各药物之间的消耗并非彼此独立，而是存在因方案配伍关系而产生的用量耦合与时序依赖：当某一药物的实际消耗因病情变化、患者依从性波动或临时调方而出现偏离时，其关联药物的后续需求通常也会随之发生连锁变化，进而引发多品类耗材的同步供需波动。与此同时，医院耗材供应链涉及医嘱系统、医院信息系统（his）和库存管理系统等多个数据源，各系统独立运行，事件时间戳精度不一、数据更新频率各异，难以从整体上实时感知因联合用药传导而来的消耗变化。

2、现有针对医院耗材供应链的监控与调度方法，大多以单一品类药物为单位设定安全库存阈值或依据历史消耗进行独立需求预测，未将药物间因联合用药方案而产生的关联关系纳入分析框架。这类方法在面对联合用药场景时，通常只能在各药物实际消耗已经发生偏离之后才被动触发补货或调拨操作，无法提前预判因某一药物消耗波动而引发的关联药物需求变化。此外，由于医嘱生效、给药执行与库存出入库分别记录于不同业务系统中，现有方法多依赖人工经验对多源数据进行滞后整合，难以在统一时间基准下实现消耗波动与库存变动的同步关联分析。

3、因此，当前亟需一种能够刻画药物间联合用药关联传播关系、并在统一时间轴上融合多源异构数据进行实时分析的技术方案，以解决因联合用药导致的耗材消耗不均及其引发的供应链分配失衡问题，为库存动态调节提供可量化的决策依据。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于多源数据融合的耗材供应链实时监控方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于多源数据融合的耗材供应链实时监控方法，本方法包括以下步骤：

4、步骤s1：从医嘱接口中提取历史周期内各联合用药方案的处方记录，以药物为节点、以在同一联合用药方案中的共现关系为边，构建联合用药关联子网的拓扑骨架；基于各有向边中药物节点在给药执行过程中的时序先后关系与用量比例，计算各有向边的有向权重系数与响应时延参数；

5、步骤s2：构建统一的多源数据对齐时间轴，将医嘱接口的方案生效时间、医院信息接口的单次给药执行时间以及供应链库存接口的出入库事件时间统一映射至所述对齐时间轴上，按固定窗宽切分为若干同步的监控窗口；在各监控窗口内，统计各药物的耗材特征数据，所述耗材特征数据包括药物的实际消耗量和实际消耗速率；

6、步骤s3：在监控窗口内，识别实际消耗速率出现波动的源药物集合，将源药物的波动幅度与波动方向输入所述联合用药关联子网，沿有向边方向逐级传播计算各关联药物的协同消耗响应预测量；基于各药物的实际消耗量与协同消耗响应预测量之间的差值，计算各药物的联合用药供需偏离度；

7、步骤s4：构建跨品类配额调节矩阵，所述跨品类配额调节矩阵中非对角线元素表征关联药物之间因联合用药关联关系而产生的配额转移量；将所述配额转移量叠加至各药物下一监控窗口的基础计划投放量上，生成修正后的动态投放配额并下发至供应链库存接口。

8、优选的，步骤s1中构建联合用药关联子网的拓扑骨架，包括：

9、从医嘱接口中提取所有联合用药方案的历史处方记录，所述处方记录至少包含联合用药方案标识码、联合用药方案内各药物的药物编码、各药物的单次给药剂量、各药物的给药频次及联合用药方案疗程天数；

10、以各药物为节点构建联合用药关联子网，其中为药物节点集合，为有向边集合；

11、对于任意两种药物，若在历史处方记录中存在至少次在同一联合用药方案中共同出现，则在药物节点和之间建立有向边；

12、在给药执行过程中，若药物节点对应的药物的平均给药时刻早于药物节点对应的药物的平均给药时刻，则建立有向边，表征药物节点对应的药物的消耗变化会向药物节点对应的药物方向传导；若药物节点对应的药物的平均给药时刻早于药物节点对应的药物的平均给药时刻，则建立有向边。

13、进一步的，步骤s1中计算各有向边的有向权重系数与响应时延参数，包括：

14、对于有向边，基于历史给药执行数据计算有向边的协同响应系数，以作为有向边的有向权重系数：

15、提取所有包含药物节点对应的药物和药物节点对应的药物的同一联合用药方案疗程记录，计算各疗程内药物节点对应的药物的日均消耗量与药物节点对应的药物的日均消耗量的比值，取各疗程内比值的加权平均值作为协同响应系数：

16、；

17、其中为包含药物节点和药物节点的联合用药疗程总数，和分别为第个疗程中药物节点和药物节点的日均消耗量；

18、对于有向边，计算有向边的响应时延参数，所述响应时延参数的取值为各疗程内药物节点对应的药物单次给药时刻与药物节点对应的药物随后的单次给药时刻之间时间差的平均值。

19、优选的，步骤s2中按固定窗宽切分为若干同步的监控窗口，包括：

20、以医嘱接口的首条处方生效时刻、医院信息接口的首条给药执行时刻及供应链库存接口的首条出入库记录时刻三者中的最早时刻为对齐时间轴的零点，建立统一的多源数据对齐时间轴；

21、以固定窗宽沿对齐时间轴顺序切分为个同步的监控窗口，将任意第个监控窗口记为，其中。

22、进一步的，步骤s2中统计各药物的耗材特征数据，包括：

23、在第个监控窗口内，从医院信息接口中提取监控窗口内各药物的逐次给药执行记录，汇总得到药物节点的实际消耗量，结合固定窗宽计算实际消耗速率。

24、优选的，步骤s3中沿有向边方向逐级传播计算各关联药物的协同消耗响应预测量，包括：

25、对于有向边，结合固定窗宽，将响应时延参数转化为滞后窗口数，其中为向上取整函数，表征药物节点的消耗波动传播至药物节点所需跨越的监控窗口个数；

26、在第个监控窗口内，对于药物节点，识别药物节点的实际消耗速率相对于监控窗口内计划消耗速率的波动幅度，其中，依据历史同期消耗数据进行经验取值；

27、将满足的药物节点归入源药物集合，其中为预设波动感知阈值，依据历史同期消耗数据进行经验取值；

28、对于源药物集合中的药物节点，沿联合用药关联子网中的有向边向一级关联药物节点传播协同消耗响应，一级关联药物节点的协同消耗响应预测量为，其中为指示函数，当且仅当监控窗口序号 与滞后窗口数的差值大于或等于  时取值为 ，即当 时响应已落入当前窗口；

29、若一级关联药物节点同时作为另一条有向边的起点指向二级关联药物节点，则继续沿有向边传播，二级关联药物节点的协同消耗响应预测量采用协同消耗响应预测量算式进行链式累积递归，直至遍历所有可达药物节点。

30、进一步的，步骤s3中基于各药物的实际消耗量与协同消耗响应预测量之间的差值，计算各药物的联合用药供需偏离度，包括：

31、完成全部传播后，在第个监控窗口内，对于各药物节点，结合实际消耗量计算药物节点的联合用药供需偏离度，其中为药物节点的协同消耗响应预测量且；若药物节点未被任何源药物指向且药物节点自身不属于源药物集合，则，。

32、优选的，步骤s4中构建跨品类配额调节矩阵，包括：

33、基于各药物的联合用药供需偏离度和药物节点集合，构建的跨品类配额调节矩阵，其中表示药物节点集合中包含的药物节点数量；跨品类配额调节矩阵的非对角线元素表征在有向边下因药物节点与药物节点之间的联合用药关联关系而产生的从药物节点向药物节点的配额转移量，基于有向权重系数对应的协同响应系数，得到，其中为预设的配额调节步长系数，为在第个监控窗口内药物节点的联合用药供需偏离度；跨品类配额调节矩阵的对角线元素表征药物节点的净偏离度，基于第个监控窗口内药物节点的联合用药供需偏离度，得到。

34、进一步的，步骤s4中生成修正后的动态投放配额并下发至供应链库存接口，包括

35、对于药物节点，在第个监控窗口的动态投放配额为，其中为基础计划投放量，为联合用药关联子网中与药物节点存在有向边相连的邻居药物集合，表征从药物节点向药物节点的配额转移量，表示药物节点作为供应过剩方时，向各短缺邻居对应的药物节点转出的配额量之和（使药物节点对应的投放配额减少）；表示药物节点作为供应短缺方时，从各过剩邻居对应的药物节点接收的配额量之和（使 药物节点对应的投放配额增加）；二者同时作用，实现短缺药物的配额补充与过剩药物的配额削减；

36、将修正后的动态投放配额下发至供应链库存接口。

37、一种基于多源数据融合的耗材供应链实时监控系统，本系统包括：

38、第一模块，用于从医嘱接口中提取历史周期内各联合用药方案的处方记录，以药物为节点、以在同一联合用药方案中的共现关系为边，构建联合用药关联子网的拓扑骨架，并基于各有向边中药物节点在给药执行过程中的时序先后关系与用量比例，计算各有向边的有向权重系数与响应时延参数；

39、第二模块，用于构建统一的多源数据对齐时间轴，将医嘱接口的方案生效时间、医院信息接口的单次给药执行时间以及供应链库存接口的出入库事件时间统一映射至所述对齐时间轴上，按固定窗宽切分为若干同步的监控窗口，并在各监控窗口内统计各药物的耗材特征数据，所述耗材特征数据包括药物的实际消耗量和实际消耗速率；

40、第三模块，用于在监控窗口内，识别实际消耗速率出现波动的源药物集合，将源药物的波动幅度与波动方向输入所述联合用药关联子网，沿有向边方向逐级传播计算各关联药物的协同消耗响应预测量，并基于各药物的实际消耗量与协同消耗响应预测量之间的差值，计算各药物的联合用药供需偏离度；

41、第四模块，用于构建跨品类配额调节矩阵，所述跨品类配额调节矩阵中非对角线元素表征关联药物之间因联合用药关联关系而产生的配额转移量，将所述配额转移量叠加至各药物下一监控窗口的基础计划投放量上，生成修正后的动态投放配额并下发至供应链库存接口。

42、本发明所达到的有益效果是：

43、（1）本发明以药物为节点、以联合用药方案中的共现关系为有向边，构建了能够刻画药物间消耗传导关系的关联子网，并基于历史给药执行数据计算各有向边的协同响应系数和响应时延参数，使某一药物因方案调整或临床因素产生的消耗波动能够沿有向边方向逐级量化传播至关联药物，弥补了现有方法无法预判联合用药连锁需求变化的缺陷。

44、（2）本发明通过跨品类配额调节矩阵实现多药物间的配额双向转移，短缺药物接收来自过剩关联药物的配额补充，过剩药物向短缺关联药物转出配额，将联合用药关联传播的量化结果直接转化为供应链库存接口可执行的动态投放配额，从而使各药物投放量随联合用药实际消耗变化同步调整，缓解因药物间消耗速率不均导致的供应失衡问题。