醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

一、問題描述為了對(duì)危重病人進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)，隨時(shí)了解病人病情，及時(shí)進(jìn)行處理，建立病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。病癥監(jiān)視器安置在每個(gè)病床，通過網(wǎng)絡(luò)將病人的病癥信號(hào)（組合）實(shí)時(shí)傳送到中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。在中心值班室里，值班護(hù)士使用中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對(duì)病員的情況進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)地將病人的病癥信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)的病診信號(hào)進(jìn)行比較分析，當(dāng)(Dang)病癥出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即自動(dòng)報(bào)警，并打印病情報(bào)告和更新病歷。系統(tǒng)根據(jù)醫(yī)生的要求隨時(shí)打印病人的病情報(bào)告，系統(tǒng)定期自動(dòng)更新病歷。第一頁，共八十三頁。請(Qing)對(duì)系統(tǒng)需求進(jìn)行分析！經(jīng)過初步的需求分析，得到系統(tǒng)功能要求：1.監(jiān)視病員的病癥（血壓、體溫、脈搏等）2.定時(shí)更新病歷3.病員出現(xiàn)異常情況時(shí)報(bào)警。4.隨機(jī)地產(chǎn)生某一病員的病情報(bào)告。

例2醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生病情報(bào)告監(jiān)視病情更新病歷第二頁，共八十三頁。二、簡單的需求分(Fen)析說明對(duì)“醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)”進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)的主要功能如下：

1.病癥監(jiān)視器可以將采集到的病癥信號(hào)（組合），格式化后實(shí)時(shí)的傳送到中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

2.中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)將病人的病癥信號(hào)開解后與標(biāo)準(zhǔn)的病癥信號(hào)庫里的病癥信號(hào)的正常值進(jìn)行比較，當(dāng)病癥出現(xiàn)異常時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。

3.當(dāng)病癥信號(hào)異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)更新病歷并打印病情報(bào)告。

4.值班護(hù)士可以查看病情報(bào)告并進(jìn)行打印。醫(yī)生可以查看病情報(bào)告，要求打印病情報(bào)告，也可以查看或要求打印病歷。

6.系統(tǒng)定期自動(dòng)更新病歷。需求分析第三頁，共八十三頁。1.通過以下六個(gè)問題識(shí)別角色(1)誰使用系統(tǒng)的主要功能？(2)誰需要系統(tǒng)的支持以完成日常工作任務(wù)？(3)誰負(fù)責(zé)維護(hù)，管理并保持系統(tǒng)正常運(yùn)行？(4)系統(tǒng)需要應(yīng)付（或處理）哪些硬設(shè)備？(5)系統(tǒng)需要和哪些外部系統(tǒng)交互？(6)誰（或什么）對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的結(jié)果（值）感(Gan)興趣？需求分析三、建立系統(tǒng)的用例模型值班護(hù)士、醫(yī)生、病人值班護(hù)士、醫(yī)生系統(tǒng)管理員監(jiān)護(hù)器,網(wǎng)絡(luò),報(bào)警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)庫、病歷庫同(2)第四頁，共八十三頁。

通過回答這六個(gè)問題以后，再進(jìn)一步分析可以識(shí)別出本系統(tǒng)的四個(gè)角色：值班護(hù)士，醫(yī)生，病人，標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)庫。角色描述(Shu)模板：角色：病人角色職責(zé)：提供病癥信號(hào)角色職責(zé)識(shí)別：負(fù)責(zé)生成、實(shí)時(shí)提供各種病癥信號(hào)。角色：值班護(hù)士角色職責(zé)：負(fù)責(zé)監(jiān)視病人的病情變化角色職責(zé)識(shí)別：

(1)使用系統(tǒng)主要功能

(2)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果感興趣角色:標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)庫角色職責(zé)：負(fù)責(zé)向系統(tǒng)提供病癥信號(hào)的正常值角色職責(zé)識(shí)別：

(1)負(fù)責(zé)保持系統(tǒng)正常運(yùn)行

(2)與系統(tǒng)交互角色：醫(yī)生角色職責(zé)：對(duì)病人負(fù)責(zé)，負(fù)責(zé)處理病情的變化角色職責(zé)識(shí)別：

(1)需要系統(tǒng)支持以完成其日常工作

(2)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果感興趣角色描述第五頁，共八十三頁。２.識(shí)別(Bie)用例回答下面的問題：⑴與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有關(guān)的主要問題是什么？⑵系統(tǒng)需要哪些輸入/輸出？這些輸入/輸出從何而來？到哪里去？⑶執(zhí)行者需要系統(tǒng)提供哪些功能？⑷執(zhí)行者是否需要對(duì)系統(tǒng)中的信息進(jìn)行讀、創(chuàng)建、修改、刪除或存儲(chǔ)？通過分析可以初步識(shí)別出系統(tǒng)的用例為：中央監(jiān)護(hù)，病癥監(jiān)護(hù)，提供標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)，病歷管理，病情報(bào)告管理。頂層用例圖為：第六頁，共八十三頁。

通過分析可以初步識(shí)別(Bie)出系統(tǒng)的用例為：中央監(jiān)護(hù)，病癥監(jiān)護(hù)，提供標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)，病歷管理，病情報(bào)告管理。頂層用例圖為：醫(yī)院病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)高層用例圖值班護(hù)士醫(yī)生病人標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)庫病癥監(jiān)護(hù)提供標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)中央監(jiān)護(hù)病歷管理病情報(bào)告管理<<extend>><<include>><<include>><<include>>第七頁，共八十三頁。進(jìn)一步將用例細(xì)化，即分解用例：1.中央監(jiān)護(hù)(Hu)

分解:a分解信號(hào)將從病癥監(jiān)護(hù)器傳送來的組合病癥信號(hào)分解為系統(tǒng)可以處理的信號(hào)。

b比較信號(hào)將病人的病癥信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)比較。

c報(bào)警如果病癥信號(hào)發(fā)生異常（即高于峰值），發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

d數(shù)據(jù)格式化將處理后的數(shù)據(jù)格式化以便寫入病歷庫。2.病癥監(jiān)護(hù)

分解:e信號(hào)采集采集病人的病癥信號(hào)。

f模數(shù)轉(zhuǎn)化將采集來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。

g信號(hào)數(shù)據(jù)組合將采集到的脈搏，血壓等信號(hào)數(shù)據(jù)組合為一組信號(hào)數(shù)據(jù)。

h采樣頻率改變根據(jù)病人的情況改變監(jiān)視器采樣頻率。用例細(xì)化第八頁，共八十三頁。3.提供標(biāo)準(zhǔn)病癥信(Xin)號(hào)

i（此用例不分解）4.病歷管理

分解為：j生成病歷

k查看病歷

l更新病歷

m打印病歷

病情報(bào)告管理

分解為：n顯示病情報(bào)告

在顯示器上顯示病情

o打印病情報(bào)告在打印機(jī)打印病情報(bào)告用例細(xì)化第九頁，共八十三頁。給出(Chu)細(xì)化的用例圖細(xì)化的用例圖病人模數(shù)轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)格式化值班護(hù)士報(bào)警信號(hào)采集比較信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)庫

醫(yī)生信號(hào)數(shù)據(jù)組合采樣頻率改變提供標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)生成病歷查看病歷更新病歷打印病歷顯示病情報(bào)告打印病情報(bào)告分解信號(hào)<<Extend>><<Extend>><<Extend>><<include>><<include>><<include>><<include>><<include>><<include>><<include>><<include>>第十頁，共八十三頁。用例名：

中

央

監(jiān)

視執(zhí)行者：值班護(hù)士、醫(yī)生目標(biāo)：對(duì)病人的病癥信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測、處理，超過極限報(bào)警。功能描述：1.分解信號(hào)：將從病癥監(jiān)護(hù)器傳送來的組合病癥信號(hào)分解為系統(tǒng)可以處理的信號(hào)。2.比較信號(hào)：將病人的病癥信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)比較

。3.報(bào)警：如果病癥信號(hào)發(fā)生異常（即高于峰值），發(fā)出報(bào)警信號(hào)。4.數(shù)據(jù)格式化：將處理后的數(shù)據(jù)格式化以便寫入病歷庫

。其他非功能需求:高可靠性、實(shí)時(shí)性主要步驟：按設(shè)定頻率連續(xù)接收來自各病人的病癥信號(hào)，并進(jìn)行分解。將病人的病癥信號(hào)與專家系統(tǒng)（標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)庫）中的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較判斷是否超過極限值。若超過極限值，進(jìn)行報(bào)警，并及時(shí)更新病歷和打印病情報(bào)告。相關(guān)用例：病癥監(jiān)護(hù)、提供標(biāo)準(zhǔn)病癥信號(hào)、病歷管理、病情報(bào)告管理。相關(guān)信息：(優(yōu)先級(jí)、性能、頻執(zhí)行率)：優(yōu)先級(jí)：報(bào)警處理具有最高優(yōu)先級(jí)3,一般病歷管理為1,其他2.性能：實(shí)時(shí)性、高可靠性頻執(zhí)行率：根據(jù)病情嚴(yán)重程度12-30次/小時(shí)用例“中央監(jiān)護(hù)”描述模(Mo)板第十一頁，共八十三頁。第十章內(nèi)(Nei)容概要面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)概述面向?qū)ο蟮母拍蠲嫦驅(qū)ο蠼ML可視化建?；A(chǔ)面向?qū)ο蟮男枨筇崛∶嫦驅(qū)ο蠓治觥锏谑?，共八十三頁。模型：為了理解事物而?duì)事物作出的一種抽象，是對(duì)事物的一種無歧義的書面描述。模型由一組圖示符號(hào)和組織這些符號(hào)的規(guī)則組成，利用它們來定義和描述問題域中的術(shù)語和概念。模型是一種思考工具，把(Ba)知識(shí)規(guī)范地表示出來。模型是現(xiàn)實(shí)的簡化、化簡的實(shí)現(xiàn)。面向?qū)ο蠼５谑?，共八十三頁。第十四頁，共八十三頁。第十五頁，共八十三頁。第十六頁，共八十三頁。第十七頁，共八十三頁。第十八頁，共八十三頁。第十九頁，共八十三頁。第二十頁，共八十三頁。第二十一頁，共八十三頁。第二十二頁，共八十三頁。第二十三頁，共八十三頁。第二十四頁，共八十三頁。第二十五頁，共八十三頁。第二十六頁，共八十三頁。第二十七頁，共八十三頁。UML描述模型的三種基本詞匯：要素（Things）、關(guān)系（Relationships）、圖（Diagrams）UML有(You)4種要素：表述結(jié)構(gòu)的要素：UseCase、類、接口、協(xié)作表述行為的要素：交互、狀態(tài)機(jī)用于組織的要素：包用于輔助說明的要素：注釋面向?qū)ο蠼７?hào)系統(tǒng)－UML第二十八頁，共八十三頁。UML有4種關(guān)系：關(guān)聯(lián)關(guān)系：有聯(lián)系依(Yi)賴關(guān)系：使用泛化關(guān)系：特殊到一般實(shí)現(xiàn)關(guān)系：規(guī)約到解決方案UML有9種圖：UseCase圖：展示UseCase、Actor及其關(guān)系；類圖：展示類、接口、包及其關(guān)系；面向?qū)ο蠼７?hào)系統(tǒng)－UML0..1*employeremployee第二十九頁，共八十三頁。順序圖：按時(shí)序展示對(duì)象間消息傳遞；協(xié)作圖：強(qiáng)調(diào)收發(fā)消息的對(duì)象間的組織結(jié)構(gòu)；狀態(tài)圖：展示對(duì)象在其生命周期中的可能狀態(tài)以及在這些(Xie)狀態(tài)上對(duì)事件的響應(yīng)；活動(dòng)圖：展示系統(tǒng)從一個(gè)活動(dòng)轉(zhuǎn)到另一活動(dòng)的可能路徑和判斷條件；對(duì)象圖：某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上系統(tǒng)中各對(duì)象的快照；構(gòu)件圖：展示系統(tǒng)各構(gòu)件及其關(guān)系；配置圖：展示交付系統(tǒng)中軟硬件間物理關(guān)系；面向?qū)ο蠼７?hào)系統(tǒng)－UML第三十頁，共八十三頁。UseCase圖主要用于描述系統(tǒng)和外部環(huán)境的關(guān)系。UseCase：對(duì)系統(tǒng)提供的功能的一種描述。(Ausecasedescribesbehaviorthatthesystemexhibitstobenefitoneormoreactors.)Actor：是可能使用這些UseCase的人或外部系統(tǒng)。(Actorsarerolesadoptedbythingsthatinteractdirectlywithsystem.Aroleislikeahatthatsomethingwearsinaparticularcontext.)系統(tǒng)邊界：UseCase在(Zai)內(nèi)，Actor在外；用例之間的關(guān)系：《extend》、《include》、 GeneralizationUseCase（用例）圖簡介第三十一頁，共八十三頁。用(Yong)例圖示例PlaceOrderCancleOrderCheckOrderStatusRequestCatalogShipProductMailordersystemactorcommunicationrelationshipSubjectnamesystemboundaryusecaseCustomerShippingCompanyDispatcher第三十二頁，共八十三頁。用例圖(Tu)示例第三十三頁，共八十三頁。Actor與UseCase間的連線稱為(Wei)通信關(guān)聯(lián)，表示Actor與相應(yīng)UseCase的交互。無論有無箭頭，通信關(guān)聯(lián)都表示雙向會(huì)話，箭頭表示Actor觸發(fā)UseCase。第三十四頁，共八十三頁。類圖應(yīng)用最廣，可在各個(gè)層次上描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。方框表示類：上面寫類名，中間是類的屬性，下面是類的操作。關(guān)(Guan)聯(lián)（Association）：關(guān)聯(lián)關(guān)系表示類的實(shí)例之間存在某種穩(wěn)定的聯(lián)系。對(duì)象圖是類圖的一種變形，對(duì)象名下面要加下劃線。類圖/對(duì)象圖簡介第三十五頁，共八十三頁。類的(De)表述形式：＋：public－：private＃：protected關(guān)聯(lián)關(guān)系：第三十六頁，共八十三頁。AClassinUMLClassnameAttributesOperators第三十七頁，共八十三頁。AnObjectinUMLobjectnameandclass第三十八頁，共八十三頁。ClassRelationshipsinUMLGeneralizationDependencyAssociationThesecanrepresentinheritance,using,aggregation,etc.第三十九頁，共八十三頁。Exampleclassdiagram第四十頁，共八十三頁。AssociationStructuralrelationshipbetweenpeerclasses(orobjects).Associationcanhaveanameanddirection,orbebi-directionalRolenamesforeachendoftheassociationMultiplicityoftherelationship第四十一頁，共八十三頁。ExamplesofAssociation第四十二頁，共八十三頁。AssociationcodeexampleclassPerson{public:private:Company*employer;};classCompany{public:private:Person**employee;};EachinstanceofPersonhasapointertoitsemployerEachinstanceofCompanyhasacollectionofpointersdenotingitsemployees第四十三頁，共八十三頁。LinkAttributesAssociationsmayhavepropertiesinthesamemannerasobjects/classes.Salaryandjobtitlecanberepresentedas第四十四頁，共八十三頁。Aggregation(聚合(He)/共享聚集)Apartofrelationship(physicalcontainment)classProjectGroup{public:ProjectGroup();

private:Personmember[n];};第四十五頁，共八十三頁。Composition(組合(He)，組合(He)聚集)第四十六頁，共八十三頁。AggregationvsCompositionAggregationisasharedcontainment.Manyotherclassesmayhavethesametypeofaggregate.E.g.,string,listCompositionisaggregatesthatcannotstandbythemselves(e.g.,foot,arm,etc.)第四十七頁，共八十三頁。Generalization/Inheritance第四十八頁，共八十三頁。第四十九頁，共八十三頁。Dependency依賴關(guān)系描述兩個(gè)模型元素（類、用例等）之(Zhi)間的語義連接關(guān)系：其中一個(gè)模型元素是獨(dú)立的，另一個(gè)模型元素不是獨(dú)立的，它依賴于獨(dú)立的模型元素，如果獨(dú)立的模型元素改變了，將影響依賴于它的模型元素。第五十頁，共八十三頁。Refine當(dāng)對(duì)同一個(gè)事物在不同抽象層次上描述時(shí)，這些描述之間具有細(xì)(Xi)化關(guān)系。假設(shè)兩個(gè)模型元素A和B描述同一個(gè)事物，它們的區(qū)別是抽象層次不同，如果B是在A的基礎(chǔ)上的更詳細(xì)的描述，則稱B細(xì)化了A，或稱A細(xì)化成了B。細(xì)化的圖示符號(hào)為由元素B指向元素A的、一端為空心三角形的虛線第五十一頁，共八十三頁。第五十二頁，共八十三頁。第五十三頁，共八十三頁。類圖示例：簡單手表的組成部(Bu)分第五十四頁，共八十三頁。對(duì)象(Xiang)圖：類圖：第五十五頁，共八十三頁。在三個(gè)層次上使用類圖：概念層：描述應(yīng)用域中的概念說明層：考察軟件的接(Jie)口部分，而非實(shí)現(xiàn)部分，要區(qū)分接(Jie)口與實(shí)現(xiàn)（即類型與類）實(shí)現(xiàn)層：揭示軟件實(shí)現(xiàn)體的構(gòu)成情況。只有在這層才有真正嚴(yán)格意義上的類的概念要理解問題：概念層要理解軟件：說明層類圖/對(duì)象圖簡介第五十六頁，共八十三頁。順序圖描述幾個(gè)對(duì)象間的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系，一個(gè)對(duì)象通過發(fā)送消息與其他對(duì)象相互作用(Yong)。一個(gè)對(duì)象對(duì)消息的接收觸發(fā)一個(gè)操作的執(zhí)行，從而可能給其他對(duì)象發(fā)消息。順序圖對(duì)識(shí)別UseCase中的附加對(duì)象很有用：包含在UseCase中的對(duì)象稱為參與對(duì)象；順序圖展示了這些對(duì)象間傳送消息的時(shí)間順序，反映了對(duì)象之間的一次特定交互過程；順序圖簡介第五十七頁，共八十三頁。順序圖示例(Li)：簡單手表調(diào)時(shí)第五十八頁，共八十三頁。順序圖示(Shi)例：一臺(tái)打印服務(wù)器第五十九頁，共八十三頁。也是用來描述系統(tǒng)中對(duì)象間的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系；協(xié)作圖側(cè)重說(Shuo)明哪些對(duì)象間有消息傳遞；順序圖側(cè)重表述在某情況下對(duì)象間傳遞消息的時(shí)序性；協(xié)作圖中要給消息編號(hào)來標(biāo)明消息的執(zhí)行順序；協(xié)作圖簡介第六十頁，共八十三頁。協(xié)作圖示例：打印服務(wù)(Wu)器第六十一頁，共八十三頁。協(xié)作圖中使用的消息層次編號(hào)(Hao)能反映激活的嵌套性質(zhì)，這在順序圖中能顯式地表示出來。第六十二頁，共八十三頁。一個(gè)狀態(tài)是對(duì)象滿足的一種條件。狀態(tài)可認(rèn)為是一個(gè)類屬性值的抽象；用對(duì)象的多個(gè)狀態(tài)及這些狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換來描述單個(gè)對(duì)象的行為。標(biāo)注狀態(tài)轉(zhuǎn)移：事件[條件]／動(dòng)作動(dòng)作：伴隨轉(zhuǎn)移發(fā)(Fa)生，不會(huì)被中斷活動(dòng)：在某一狀態(tài)中進(jìn)行，可以被中斷狀態(tài)圖簡介第六十三頁，共八十三頁。簡單手表“設(shè)置時(shí)間”UseCase的狀(Zhuang)態(tài)圖第六十四頁，共八十三頁。類似流程圖描述所要(Yao)進(jìn)行的各項(xiàng)活動(dòng)的執(zhí)行流程描述一個(gè)UseCase的處理流程活動(dòng)圖可以方便地描述控制轉(zhuǎn)移條件以及并行執(zhí)行等要求活動(dòng)圖簡介第六十五頁，共八十三頁?；顒?dòng)(Dong)圖示例：打印過程第六十六頁，共八十三頁。第六十七頁，共八十三頁?；顒?dòng)圖示例：開發(fā)軟件需求(Qiu)的流程第六十八頁，共八十三頁?；顒?dòng)圖示例(Li)：表示并發(fā)和同步第六十九頁，共八十三頁。第七十頁，共八十三頁。構(gòu)件圖(Tu)描述程序代碼的組織結(jié)構(gòu)構(gòu)件：源代碼構(gòu)件二進(jìn)制目標(biāo)代碼構(gòu)件可執(zhí)行構(gòu)件文檔構(gòu)件構(gòu)件圖簡介第七十一頁，共八十三頁。反(Fan)映程序代碼構(gòu)件間的依賴關(guān)系的構(gòu)件圖第七十二頁，共八十三頁。描述系統(tǒng)中軟硬件的物理配置情況和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)表示實(shí)際的物理設(shè)備連接表示各物理結(jié)點(diǎn)的連接方式結(jié)點(diǎn)內(nèi)(Nei)部表示分配到該結(jié)點(diǎn)運(yùn)行的構(gòu)件或?qū)ο笈渲脠D簡介第七十三頁，共八十三頁。描述一個(gè)系(Xi)統(tǒng)的物理體系(Xi)結(jié)構(gòu)的配置圖第七十四頁，共八十三頁。標(biāo)記值（TaggedValue）附屬于UML元素的(De)各種信息（Property）具有形式：{屬性名=值}約束（Constraint）UML中限制一種或多個(gè)元素語義的規(guī)則形式：{約束條件}UML的三種擴(kuò)展機(jī)制第七十五頁，共八十三頁。UML的三(San)種擴(kuò)展機(jī)制第七十六頁，共八十三頁。構(gòu)造型（Stereotype）構(gòu)造型機(jī)制是(Shi)指在已有的模型元素基礎(chǔ)上建立一種新的模型元素。它與現(xiàn)有元素要相差不多，只是(Shi)多一些特別的語義UML