Разработка и автоматизация подсистемы «Диетпитание» для учета питания всех пациентов

           SQL Server является одной из лучших современных систем управления небольшими базами данных, наиболее оптимальным образом использующей возможности операционной системы и предлагающей пользователям широкий набор мощных и гибких средств обработки и анализа разнообразной информации.

     Низкая суммарная стоимость владения системой наряду с большими возможностями обеспечивает перспективное будущее этой СУБД.

     PostrgeSQL – объектно-реляционная система  управления базами данных. PostrgeSQL считается самой совершенной  СУБД, распространяемой по принципу «freeware». В PostrgeSQL реализованы многие возможности, традиционно встречавшиеся только в масштабных коммерческих продуктах.

     В PostgreSQL реализованы многие возможности, обычно присутствующие только в коммерческих СУБД, таких как DB2 и Oracle. Ниже перечислены основные возможности PostgreSQL версии 7.1.x.

     • Объектно-реляционная модель. Работа с данными в PostgreSQL основана на объектно-реляционной модели, что позволяет задействовать сложные процедуры и системы правил. Примерами возможностей этой категории являются декларативные запросы SQL, контроль параллельного доступа, поддержка многопользовательского доступа, транзакции, оптимизация запросов, поддержка наследования и массивов.

     • Простота расширения. В PostgreSQL поддерживаются пользовательские операторы, функции, методы доступа и типы данных.

     • Полноценная поддержка SQL. PostgreSQL соответствует базовой спецификации SQL99 и поддерживает такие средства, как объединения стандарта SQL92.

     • Проверка целостности ссылок. PostgreSQL поддерживает проверку целостности ссылок, обеспечивающую правильность данных в базе.

     • Гибкость API. Гибкость API PostgreSQL позволяет легко создавать интерфейсы к РСУБД PostgreSQL. В настоящее время существуют программные интерфейсы для Object Pascal, Python, Perl, PHP, ODBC, Java/JDBC, Ruby, TCL, C/ C+ и Pike.

     • Процедурные языки. В PostgreSQL предусмотрена поддержка внутренних процедурных языков, в том числе специализированного языка PL/pgSQL, являющегося аналогом PL/SQL, процедурного языка Oracle. Одним из преимуществ PostgreSQL является возможность использования Perl, Python и TCL в качестве внутренних процедурных языков.

     • Клиент-сервер. В PostgreSQL используется архитектура «клиент-сервер» с распределением процессов между пользователями.

     Учитывая  то, что перечисленные СУБД имеют характеристики, удовлетворяющие поставленным требованиям, остановимся на выборе той СУБД, которая в настоящее время более предпочтительна - PostgreSQL в силу ее широких возможностей и оптимальной стоимости (она распространяется бесплатно).

     2.2.1.Внутримашинная реализация данных

     Ведущим направлением организации внутримашинного  информационного обеспечения является технология баз и банков данных. К организации информационного  обеспечения деятельности подсистемы «Диетпитание» предъявляется ряд  требований. Наиболее важными из них являются: обеспечение для многих пользователей работы с данными в реальном времени; предоставление для обмена информацией возможности экспорта/импорта данных в разных форматах; безопасность хранения и передачи информации; сохранение целостности информации при отказе аппаратуры.

     В базе данных имеются таблицы:

                                         Таблица 2.4.Содержание продуктов

     

                                   Таблица  2.5 Содержаниеблюда     

                                         Таблица 2.6.Содержание диеты

     

                                                                       Таблица 2.7.Поставщики

     

 

                                   Таблица 2.8.Пациент

                 

   

                                               Таблица 2.9.Категория блюд

                                                Таблица 2.10.Приемы пищи

 

Таблица 2.11 Права пользователя

                                                Таблица 2.12.Права доступа

 

     Таблица2.13 Заболевания

     

     Далее описываются таблицы, созданные  для организации связей «многие  ко многим».

                                               Таблица 2.14.Диета и прием пищи

     

                                         Таблица 2.15.Пациент и заболевания

     

                                         Таблица2.16 Поставщики-продукты

     

                                   Таблица 2.17.Прием пищи и категория блюд

     

                                   Таблица 2.18.Блюдо - продукт

             

Связи между  таблицами представлены на рис 2.13 

       
 

Рисунок 2.13 «Даталогическая модель данных» 

 

     2.3. Математическая модель

     2.3.1. Модель организации пищевого рациона

     В стационаре ведется как лечебное (диетическое) так и питание пациента по общему столу. Лечебное питание назначается врачом в виде той или иной диеты. Диеты представляют совокупный рацион питания, имеющий определенное лечебное назначение. Каждая диета характеризуется калорийностью, химическим составом пищи (т. е. определенным содержанием в ней белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных солей), а также ассортиментом разрешенных при данной диете продуктов и их сочетаний в виде блюд.На каждый день недели имеется меню, в которое входят блюда для завтрака, обеда, полдника и ужина (см.рис.1.6) имеются указания на то ,какой диете каждое блюдо относится, причем одно и тоже блюдо может относиться к разным диетам. Каждый пациент может выбрать блюда на завтрак, обед, полдник и ужин в соответствии со своей диетой. Взяв различное сочетание блюд на завтрак, обед, полдник и ужин, а также на весь день можно получить все возможные варианты для данной диеты.

     Рис. 2.14.Схема суточного рациона пациента

     Для каждого варианта выбора блюд может  быть определена его калорийность, химический состав (количество белков, жиров, углеводов), а также содержание витаминов и минеральных веществ. Это даст возможность врачу-диетологу рекомендовать пациентам наиболее приемлемые для них пищевые рационы.

     Алгоритм  составления меню пациента врачом-диетологом можно представить в виде блок-схемы, изображенной на рис. 2.15 
 
 
 

     

 Рис2.15. Алгоритм составления меню пациента врачом-диетологом 
 

     2.3.2. Замена продукта в блюде на эквивалентный

     Информация  о блюдах и продуктах, используемых для их приготовления, из одной подсистемы поступает в другую, где формируется заявка на склад о требуемом количестве продуктов. На складе может возникнуть ситуация, когда один или несколько продуктов из заявки отсутствуют или их нет в нужном количестве.

     Если  возникает такая ситуация, то эксперт  по продуктам, работающий на складе, обращается к врачу-диетологу с заявкой  на альтернативный продукт, чтобы заменить им недостающий на складе.

     Почти для всех продуктов существуют другие продукты, похожие по составу белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных  веществ, калорийности и т.д. Поэтому  врач-диетолог ищет эквивалентный продукт по множеству атрибутов заменяемого продукта.

     П_i = {a_1i, a_2i,…,a_ni}.

     Можно записать, что продукт П_i имеет эквивалентный продукт Пэ_i тогда, когда атрибуты эквивалентного продукта Пэ_i = {a₁э_i, a₂э_i,…,a_nэ_i} находятся в определенном диапазоне, близком к значениям атрибутов заменяемого продукта. Например, если у заменяемого продукта калорийность равна 45 ккал, то у эквивалентного продукта калорийность должна находиться в пределах 40 – 50 ккал.

     Если  эквивалентный продукт найден, то врач-диетолог передает эту информацию о скорректированном меню . Если эквивалентный продукт не найден или не имеет аналогов, то врач-диетолог должен найти альтернативное блюдо.

     Блок-схема  процесса замены продукта на эквивалентный изображена на рис. 2.16

     

     Рис.2.16.Блок-схема процесса замены продукта на эквивалентный

     2.3.3 Замена блюда в диете на эквивалентное

     Как уже говорилось выше, если эквивалентный  продукт в блюде не найден или  не имеет аналогов, то врач-диетолог должен заменить все блюдо. Рассмотрим механизм замены блюда Б_i на Б_j. Поиск эквивалентного блюда необходимо осуществлять в списке блюд { Б_1кл,…, Б_nкл}, приемлемых для диеты Д_кл, в которой заменяется блюдо.

     Если  альтернативное блюдо Бэ_i найдено, то врач-диетолог включает его в меню и уже скорректированное меню отправляет в столовую. Если же альтернативное блюдо Бэ_i не найдено, то врач-диетолог исключает его из рациона пациента до тех пор, пока на складе не появится необходимый продукт для приготовления данного блюда, и скорректированное меню, не включающее это блюдо, передается в столовую.

     Блок-схема  замены блюда на эквивалентное блюдо рис.2.15.

     Рис.2.17 Блок схема замена блюд на эквивалентное блюдо

     2.3.4. Модель управления запасами

     Товарно-материальный запас-это запас какого-либо ресурса или предметов, используемых в больнице.

     С точки зрения практики проблема управления запасами является чрезвычайно серьезной. Потери, которые несут предприятия  вследствие нерационального управления запасами, очень велики. Плохо, когда  запас мал, недостаточен. Однако же, крайне нежелательной является и ситуация, когда запас чрезмерно велик.

     Для эффективного решения проблем, связанных  с управлением товарно-материальными  запасами требуется применение соответствующих  методов. Такие методы существуют, однако, к сожалению, на практике (особенно в России) они пока не находят должного распространения.

     Установление  рационального количества запаса для  ГБ № 2 является средством, позволяющим, с одной стороны, ликвидировать  ненужные запасы, а с другой стороны  – обеспечить ритмичное поступление продуктов для пациентов без перебоев. Управление запасами заключается в установлении моментов и объемов заказов на их восполнение. Совокупность правил, по которым принимаются такие решения, называется стратегией (системой) управления запасами. Оптимальной стратегией считается та, которая обеспечивает минимум затрат по доведению продуктов до пациентов городской больницы № 2. Нахождение оптимальных стратегий составляет предмет теории оптимального управления запасами.

     Применяемая в ГБ №2 система с фиксированным размером заказа предполагает, что размер поступающих партий продуктов - величина постоянная, а очередные поставки осуществляются через разные интервалы времени. Заказ на поставку партии продуктов делается при уменьшении размера запаса до заранее установленного критического уровня, называемого "точкой заказа". Таким образом, интервалы между поставками продуктов зависят от интенсивности потребления продуктов.