浅析基于uml用例模型的小型门诊病历系统需求建模

浅析基于UML用例模型的小型门诊病历系统需求建模

苏晶

山东理工大学 山东 淄博 255049

摘 要 UML是一种基于面向对象的可视化建模语言，用于实现面向对象的系统分析和设计。其中，用例模型是系统需求获取及分析的重要手段，是最终用户与开发人员沟通和交流的有效途径。本文通过对小型门诊病历系统的需求分析，综合考虑各组成元素的建模要点，完成了系统用例模型的创建，为后续的系统设计与开发提供了有力的依据。关键词 用例模型；门诊病历系统；需求建模

前言

在软件开发过程中，首先需要准确捕获最终用户的需求，接着通过系统的分析、设计过程用以满足用户的各项需求，开发后期还需根据用户需求设计测试模型，对系统进行确认和验证。由此可以看出，在整个系统开发过程中，用户需求的获取起到至关重要的作用。

但在需求获取阶段，由于最终用户和开发人员知识领域不同，常常会出现严重的信息传递误差现象，导致双方沟通失败。如何才能让知识领域不同的两类人尽快消除歧义，达成共识是在该阶段亟待解决的关键问题。

UML用例模型给出了行之有效的解决方案，该模型可以通过简单、直观的图形化符号，实现最终用户与开发者之间的无障碍沟通。

1  需求描述

小型门诊病历系统的功能需求描述如下：

任何使用Internet的网络用户，均可以浏览医院各科室门诊医生的信息列表，并查看门诊医生的详细信息。

任何网络用户，均可以通过提供身份证号码向系统索取注册编号，拥有注册编号的系统用户可通过设置个人账号和密码完成系统注册。

任何网络用户登录系统后均可以维护个人基本信息。

医院管理人员登录系统后可以维护门诊医生的门诊信息，包括医生的姓名、门诊时间、专长等。

患者登录系统后可浏览本人的全部病历信息。

门诊医生登录系统后浏览就诊患者的病历信息，填写就诊患者的疾病诊断信息。

患者登录系统后可以浏览门诊医生信息，并选择就诊医生和就诊时间，办理预约挂号。在办理预约挂号的过程中，如果选择的医生在所选就诊时间已被其他患者所预约，系统会自动进行排队处理。

患者登录系统后可以选择两种方式支付挂号费用，既可以通过银行系统在线支付，也可以在挂号处现金支付。2  用例模型创建[1-3]

2.1 确定参与者

在了解完系统语境后，用例模型创建的第一步为分析并确定系统中的参与者。参与者是指存在于系统外部并直接与系统进行交互的外部实体的抽象，必须满足两大识别标准，其一必须位于系统边界之外，其二直接且主动地向系统发出动作并获得反馈。

寻找系统参与者的主要方法是逐条对用户需求文档进行分析，找出每条需求中与系统交互的人或事物。

以整个门诊病历系统为边界，根据系统的需求描述，需要进行挂号就诊的患者必然是系统重要的参与者，对患者病情

进行诊断的门诊医生，对门诊信息进行维护管理的医院管理人员，以及对个人信息进行管理的网络用户同样是系统不可或缺的参与者。

在参与者识别的过程中有两个注意事项：

（1）确定的参与者中网络用户较为特殊。通过分析发现这一类参与者的访问行为，比如对个人基本信息的维护、对门诊医生信息的查看，涵盖了其他三类参与者的公共行为，即网络用户描述了患者、门诊医生和医院管理人员所扮演的一般角色，因此，为了降低用例模型的复杂度，可创建三类特殊参与者与网络用户这一超类参与者之间的泛化关系，箭头方向均指向网络用户。

（2）参与者不仅可以由人来承担，还可以是与当前系统直接进行交互的其他系统、硬件设备、甚至是时钟，因此在用例模型创建过程中，与系统直接进行交互的其他外部实体不容忽视。从系统的需求描述中可以看出，为了有效完成支付挂号费的任务，诊所病历系统需要与位于系统边界之外的银行系统进行交互，从而获取该系统所提供的服务。银行系统这种外部系统同样是符合要求的参与者。

通过分析，最终为门诊病历系统确定了5类满足识别标准的参与者。

2.2 确定用例参与者确定下来后，需要通过用例描述系统所提供的功能。用例是对一组动作序列的描述，系统执行这些动作序列来为参与者产生一个可观察的结果值。

识别用例最好的方法就是从分析系统的参与者开始，对于已经识别出的参与者，考虑每个参与者是如何使用系统的，以及需要系统提供怎样的服务。用例识别需满足五大基本特征：

用例必须位于系统边界内部；用例是以动宾短语形式出现的；用例在功能上是相对独立的；

用例的执行结果对参与者来说是可观测且有意义的；用例是由参与者启动的。

首先从需求描述中抽取出每个参与者能够执行的访问行为作为备选用例。需要注意的是，并不是每个动宾短语所描述的行为都能构成用例，必须确保满足用例的基本特征，并且为了保证模型的精简性，需要将目标一致的行为进行合并处理。

比如提供身份证号码、索取注册编号等访问行为，仅仅是注册系统过程中的步骤而已，不能实现参与者的完整目标，不满足用例的识别标准，因此不能构成用例。另外，浏览本人的全部病历信息和浏览就诊患者的病历信息在总体目标及产生的可观测结果方面基本一致，因此，可将两者合二为一。

通过一系列的分析、筛选及整合过程，最终在参与者的访问行为中为门诊病历系统确定了12个符合要求的系统用例。

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医疗与信息化

需要注意的是，在实际系统需求分析过程中，寻找参与者和用例的过程并非是一蹴而就的，通常是一个反复迭代的过程。在寻找用例时可能会发现新的参与者，依照新的参与者又会找出新的用例。这样的迭代优化过程有助于构造完整的系统用例模型。

2.3 确定关系最后，通过不同类型的关系描述参与者如何使用系统提供的各项功能。

（1）确定参与者与用例间的关联关系

参与者使用系统、获取服务在用例图中最直接的体现就是参与者与用例之间的关联关系。首先依据需求描述确定每个参与者与哪些用例间可以建立关联关系。

作为超类参与者，网络用户能够执行所有用户公共的访问行为。根据需求描述，确定建立网络用户与浏览门诊医生信息、注册和维护用户基本信息三个用例间的关联关系。

除了公共访问行为外，三个特殊参与者还能够执行体现完整目标的自身独特的访问行为。患者通过该系统可以进行办理预约挂号、支付挂号费和浏览病历信息操作。门诊医生通过该系统可以进行编辑疾病诊断信息操作。医院管理人员通过该系统可以进行维护医生门诊信息操作。

创建关联关系的过程中，需要注意关联箭头的方向。比如患者可以通过该系统完成办理预约挂号操作，这个用例是由患者的主观意愿驱动执行的，并且完成了患者的完整目标，因此患者为该用例的主要参与者，关联箭头从参与者指向用例，代表用例由参与者启动。

而银行系统这个参与者并不会主动启动用例的执行，而只是在当前系统完成支付操作的过程中提供所需要的服务而已，因此银行系统是在线支付这个用例的次要参与者，关联箭头从在线支付用例指向银行系统。

（2）确定用例间的依赖关系

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接着需要具体考虑每个用例的事件流程，完成用例之间依赖关系的添加，以此保证模型的高内聚和低耦合特性。

对于门诊病历系统来说，登录系统用例较为特殊，除了是所有参与者都能够执行的公共访问行为以外，还是患者、医院管理人员和门诊医生能够执行的多个用例的需求描述中都包含的一段共同的访问行为，比如患者办理预约挂号、支付挂号费等都必须以成功登录系统为前提。因此，为了避免对公共行为的重复描述，提高模型的可维护性，将登录系统作为被包含用例，建立其与多个基础用例之间的包含关系。

除此之外，在需求描述中可以看出，患者在执行办理预约挂号用例时，需要首先浏览门诊医生信息，才能根据医生的专长选择适合自己的就诊医生和就诊时间。浏览门诊医生信息用例是办理预约挂号用例执行过程中产生的必然行为，因此同样建立两者之间的包含关系。

同样的道理，门诊医生在填写就诊患者的疾病诊断信息之前，必须浏览就诊患者的病历信息，两个用例间同样可以建立包含关系。

此外，根据系统的需求描述，在患者办理预约挂号的过程中，如果选择的医生在所选就诊时间段内已被其他患者预约，系统会自动进行排队处理。作为排队处理这一操作，虽然不是由患者主观意愿驱动执行的，但却是办理预约挂号用例执行过程中所产生的一个值得关注的可选行为，因此将排队处理抽象为一个扩展用例，建立其与基础用例之间的扩展关系。

（3）确定用例间的泛化关系

最后，经过对系统需求的进一步分析发现，在线支付和现金支付两个用例在行为、结构和目的等方面都存在共性，并且都属于支付挂号费的特殊方式，因此可以建立两个特殊用例与一般用例之间的泛化关系。

通过以上的分析整合过程，小型门诊病历系统的用例模型已创建完毕，如图1所示。

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（下转第141页）

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TECHNOLOGY AND INFORMATION交通与信息化

并为了降低这些影响因素所采用的施工工艺和主材选型，有效保证了运营商光缆的传输性能。通过实际案例验证了以上的措施的有效性，表明沿高铁敷设光缆的可行性。参考文献

[1] 苏卫国,黄志松,李晓华. 冲击压实施工对路旁地下光缆影响的实验分析[J]. 交通标准化,2010,(1):108.

[2] 漆学东,周巧平,项阳. 铁路电气化改造影响下通信光缆防护工作[J].现代传输,2010,(1):44-48.

本干线光缆已在网运用8年，光缆传输衰耗指标分析选择了A-B、C-D两个中继段中所有备纤现网测试数据。分析采用中继段内所有芯/接头现值数据在各衰耗区间的占比情况，样本数据为6048个。所有芯/接头数据在[0,0.08]、[0.08,0.1]、[0.1,1]区间数据如下图所示。通过测试数据可知高铁部分光缆衰耗指标在高区和低区都优于引接部分。

4  结束语

本文主要分析了高铁环境下对光缆性能产生影响的因素，（上接第136页）

3  结束语

UML用例模型是系统需求获取及分析的重要手段，是最终用户与开发人员沟通和交流的有效途径。从用户层面来看，用例模型直接反映了使用者的需求；从开发者层面来看，用例模型是整个软件开发工作的依据和基础，一旦用例模型被确定，所有分析、设计和开发，包括之后的部署及测试等工作都需要以此为依据开展。由此可以看出，在“用例驱动”的开发模式下，构建完整合理的用例模型在整个软件开发过程中发挥着至关重要的作用。参考文献

[1] 吕云翔.UML与Rose建模实用教程[M].北京:人民邮电出版

社,2016:79.

[2] 夏丽华.UML建模与应用 标准教程(2018—2020版)[M].北京:清华大学出版社,2018:307.

[3] 徐峰.UML面向对象建模基础[M].北京:中国水利水电出版社,2006:23.

作者简介

苏晶（1981－），女，山东省滨州市人；学历：硕士研究生，讲师，研究方向：软件工程、软件测试。

（上接第137页）

4  结束语

医院信息化建设是新时期医院发展的必要阶段，为了提升医院网络的安全性能，做好网络安全防护工作，应当积极建设完善的网络安全管理制度，做好医院保密文件的防护和备份工作，提升终端设备和系统的管理能力，同时提升操作人员的安全意识，这样才能做好网络安全防护工作，促进医院的信息化

建设。参考文献

[1] 张明.医院信息化建设过程中的网络安全防护分析[J].中国新通信,2018,20(18):185.

[2] 李诚晔.对医院信息化建设中网络安全防护的对策研讨[J].科技创新导报,2018,439(07):175,177.

（上接第138页）

发挥双方在医疗废物协同处置监管方面的优势，推动联合执法监管。一旦发生重大疫情等突发事件，能够在生态环境部的统一领导组织和指挥下，迅速启动协同处置程序，确保医疗废物无害化处置。

医疗废物由于具有高度危险性，必须对其进行妥善的处置。在医疗废物的转运、存储、处置和填埋等过程中均存在环境风险，必须妥善予以解决。同时要加强医疗废物潜在环境风

险的研究，确保在处置过程中避免对环境和人类带来危害。参考文献

[1] 白德芳.论医疗废物处置及应急管理问题识别研究[J].价值工程,2016,(19):218-219.

[2] 刘雨辰,张洪钰.医疗废物处理技术的环境影响分析与发展趋势[J].资源节约与环保,2016,(2):70.

（上接第139页）

员同样应该按照准确的排查流程和正确的操作规范进行逐一排查，以免事倍功半。模糊逻辑法的出现，为中国铁路信号设备故障诊断方法带来了新的突破，在时间、人员、设备中都得到了减少，在此领域中推动了我国技术的发展[2]。

3  结束语

综上所述，可靠稳定的铁路信号设备，是确保铁路运输工作有序进行的关键因素。导致铁路信号设备出现问题的原因较多，需要相关人员在自身安全防护意识的前提下，加强自身，

全面提高自身技术水平和综合素质，进而为我国铁路运输事业的可持续发展、生态发展提供源源不断的基础性动力。参考文献

[1] 眭海燕.刍议铁路信号设备故障诊断中的常见问题[J].通讯世界,2017,(14):152.

[2] 傅春林.铁路信号设备故障诊断专家系统技术分析[J].中国新通信,2012,(6):59-60.

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