本發(fā)明涉及醫(yī)療物資管理領(lǐng)域，具體是指一種全數(shù)字化醫(yī)療物資調(diào)控與追蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、全數(shù)字化醫(yī)療物資調(diào)控與追蹤是利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)對(duì)醫(yī)療物資進(jìn)行管理和監(jiān)控的一種方式，通過(guò)數(shù)字化手段，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療物資的實(shí)時(shí)庫(kù)存監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)調(diào)配，確保醫(yī)療物資在需要的地方和時(shí)間能夠及時(shí)供應(yīng)。然而，目前存在的醫(yī)療物資調(diào)控與追蹤系統(tǒng)仍存在很多不足，在醫(yī)療物資調(diào)配時(shí)，會(huì)因信息不對(duì)稱出現(xiàn)需求方和供應(yīng)方信息不及時(shí)、不準(zhǔn)確對(duì)接的情況，因區(qū)域不平衡、缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)調(diào)配或遺漏重要需求，加大疾病傳播風(fēng)險(xiǎn)；在復(fù)雜而龐大的運(yùn)輸鏈中，維護(hù)各部門之間的信任是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，不同地區(qū)的追溯標(biāo)準(zhǔn)可能不一致，導(dǎo)致信息難以整合和共享，無(wú)法清楚界定各環(huán)節(jié)的責(zé)任主體，出現(xiàn)問題無(wú)法精準(zhǔn)問責(zé)，容易因人為失誤和惡意行為導(dǎo)致物資丟失或送錯(cuò)，無(wú)法提供有效的防護(hù)或治療作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種全數(shù)字化醫(yī)療物資調(diào)控與追蹤系統(tǒng)，針對(duì)在醫(yī)療物資調(diào)配時(shí)，會(huì)因信息不對(duì)稱出現(xiàn)需求方和供應(yīng)方信息不及時(shí)、不準(zhǔn)確對(duì)接的情況，因區(qū)域不平衡、缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)調(diào)配或遺漏重要需求，加大疾病傳播風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)問題，本方案根據(jù)不同地區(qū)的需要和不同醫(yī)療物資的需求場(chǎng)景，通過(guò)混合二元線性規(guī)劃，在所有時(shí)間和所有地區(qū)中最小化預(yù)期的醫(yī)療物資總短缺，將醫(yī)療資源分配給不同的地區(qū)，提高醫(yī)療資源利用效率；針對(duì)在復(fù)雜而龐大的運(yùn)輸鏈中，維護(hù)各部門之間的信任是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，不同地區(qū)的追溯標(biāo)準(zhǔn)可能不一致，導(dǎo)致信息難以整合和共享，無(wú)法清楚界定各環(huán)節(jié)的責(zé)任主體，出現(xiàn)問題無(wú)法精準(zhǔn)問責(zé)，容易因人為失誤和惡意行為導(dǎo)致物資丟失或送錯(cuò)，無(wú)法提供有效的防護(hù)或治療作用的技術(shù)問題，本方案通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)醫(yī)療物資及其中轉(zhuǎn)信息進(jìn)行記錄和驗(yàn)證，確保每個(gè)中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)通過(guò)身份驗(yàn)證，保證其準(zhǔn)確無(wú)誤地抵達(dá)目的地，避免丟失或錯(cuò)送，保障物資的安全，實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)輸鏈管理。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供了一種全數(shù)字化醫(yī)療物資調(diào)控與追蹤系統(tǒng)，所述一種全數(shù)字化醫(yī)療物資調(diào)控與追蹤系統(tǒng)包含醫(yī)療物資標(biāo)識(shí)編碼模塊、庫(kù)存管理模塊、動(dòng)態(tài)調(diào)配模塊、醫(yī)療物資追蹤模塊和異常物資處理模塊；

3、所述醫(yī)療物資標(biāo)識(shí)編碼模塊對(duì)醫(yī)療物資進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)和編碼，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將醫(yī)療物資基礎(chǔ)信息、入庫(kù)信息、出庫(kù)信息、位置信息和中轉(zhuǎn)信息通過(guò)rfid標(biāo)簽進(jìn)行記錄；

4、所述庫(kù)存管理模塊對(duì)醫(yī)療物資進(jìn)行分級(jí)分類管理，對(duì)不同重要性和緊急程度的醫(yī)療物資進(jìn)行分類和統(tǒng)計(jì)；

5、所述動(dòng)態(tài)調(diào)配模塊根據(jù)各地區(qū)的實(shí)際需求變化，及時(shí)進(jìn)行物資的調(diào)配和再分配；

6、所述醫(yī)療物資追蹤模塊通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)醫(yī)療物資的中轉(zhuǎn)信息進(jìn)行記錄和驗(yàn)證；

7、所述異常物資處理模塊將標(biāo)記為異常的醫(yī)療物資進(jìn)行記錄，各地區(qū)每隔一個(gè)月將異常的醫(yī)療物資運(yùn)輸至總部統(tǒng)一進(jìn)行銷毀。

8、進(jìn)一步地，所述動(dòng)態(tài)調(diào)配模塊，使用混合二元線性規(guī)劃的方法對(duì)醫(yī)療物資進(jìn)行調(diào)控，所述混合二元線性規(guī)劃的方法具體包括以下步驟：

9、步驟a1：將協(xié)調(diào)醫(yī)療物資位置決策的地區(qū)定義為總部，其他地區(qū)記為分區(qū)，對(duì)醫(yī)療物資進(jìn)行分配時(shí)，需最小化醫(yī)療物資預(yù)期短缺，所用公式如下：

10、；

11、式中，是最小化醫(yī)療物資預(yù)期短缺的函數(shù)，是在給定時(shí)間由總部向分區(qū)分配醫(yī)療資源的成本，是規(guī)劃的分配天數(shù)，是第天，是分區(qū)的總個(gè)數(shù)，是第個(gè)分區(qū)，是醫(yī)療物資需求場(chǎng)景的集合，是第個(gè)醫(yī)療物資需求場(chǎng)景，是在第天分配給第個(gè)分區(qū)的醫(yī)療物資的數(shù)量，是第個(gè)醫(yī)療物資需求場(chǎng)景出現(xiàn)的概率，，是在第個(gè)醫(yī)療物資需求場(chǎng)景下第個(gè)分區(qū)在第天急需醫(yī)療物資的數(shù)量，是第個(gè)分區(qū)在時(shí)的可支配的醫(yī)療物資數(shù)量，且；

12、步驟a2：對(duì)沒有交貨期的醫(yī)療物資的分配進(jìn)行約束，計(jì)算在規(guī)劃的分配天數(shù)內(nèi)，每個(gè)分區(qū)和總部的醫(yī)療物資的數(shù)量，所用公式如下：

13、；

14、式中，是在第天第個(gè)分區(qū)分配給總部的醫(yī)療物資的數(shù)量，是在第天結(jié)束時(shí)總部的醫(yī)療物資的數(shù)量，是在第天開始時(shí)可用的醫(yī)療物資的數(shù)量；

15、步驟a3：對(duì)有交貨期的醫(yī)療物資的分配進(jìn)行約束，計(jì)算在規(guī)劃的分配天數(shù)內(nèi)的分區(qū)的醫(yī)療物資的數(shù)量，所用公式如下：

16、；

17、式中，是從一個(gè)地區(qū)將醫(yī)療物資運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地區(qū)所需的天數(shù)；

18、步驟a4：計(jì)算在規(guī)劃的分配天數(shù)內(nèi)的總部的醫(yī)療物資的數(shù)量，所用公式如下：

19、；

20、步驟a5：預(yù)設(shè)醫(yī)療物資安全庫(kù)存，如果在規(guī)劃的分配天數(shù)內(nèi)，分區(qū)的醫(yī)療物資的庫(kù)存小于安全庫(kù)存，則分區(qū)不向總部分配任何醫(yī)療物資；

21、步驟a6：在規(guī)劃的分配天數(shù)內(nèi)，總部向各個(gè)分區(qū)分配的醫(yī)療物資總量不大于新生產(chǎn)的醫(yī)療物資的數(shù)量和分區(qū)分配給總部的醫(yī)療物資的數(shù)量的和；

22、步驟a7：根據(jù)步驟a2至步驟a6的約束，使用商用混合整數(shù)規(guī)劃求解器對(duì)步驟a1中的最小化醫(yī)療物資預(yù)期短缺的函數(shù)進(jìn)行求解，計(jì)算得到在第天分配給第個(gè)分區(qū)的醫(yī)療物資的數(shù)量；

23、進(jìn)一步地，所述醫(yī)療物資追蹤模塊，包括中轉(zhuǎn)信息生成模塊、中轉(zhuǎn)信息驗(yàn)證模塊、區(qū)塊創(chuàng)建模塊和區(qū)塊驗(yàn)證模塊，將每個(gè)地區(qū)記為組，對(duì)每個(gè)組進(jìn)行編號(hào)，得到組編號(hào)，每個(gè)組都包含一個(gè)普通節(jié)點(diǎn)和一個(gè)驗(yàn)證器，驗(yàn)證器包含一個(gè)頭部驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)和8個(gè)普通驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)生成中轉(zhuǎn)信息并對(duì)中轉(zhuǎn)信息和區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證，醫(yī)療物資追蹤模塊通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)對(duì)醫(yī)療物資進(jìn)行追蹤，所述區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)由每個(gè)組的全局區(qū)塊鏈和本地區(qū)塊鏈組成使用基于區(qū)塊鏈的方法通過(guò)智能合約和共識(shí)機(jī)制共享醫(yī)療物資信息；

24、進(jìn)一步地，所述中轉(zhuǎn)信息生成模塊，包含組內(nèi)的中轉(zhuǎn)和組外的中轉(zhuǎn)，當(dāng)醫(yī)療物資運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)組時(shí)，掃描醫(yī)療信息上的rfid標(biāo)簽，將rfid標(biāo)簽中的信息發(fā)送到頭部驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，如果驗(yàn)證成功，則頭部驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)新的區(qū)塊，并生成中轉(zhuǎn)信息和中轉(zhuǎn)信息編號(hào)，否則將醫(yī)療物資標(biāo)記為異常；

25、進(jìn)一步地，所述中轉(zhuǎn)信息驗(yàn)證模塊，將運(yùn)輸?shù)那耙粋€(gè)組將中轉(zhuǎn)信息發(fā)送到下一個(gè)組的頭部驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，具體包括以下步驟：

26、步驟b1：設(shè)運(yùn)輸?shù)那耙粋€(gè)組為s，s對(duì)中轉(zhuǎn)信息、中轉(zhuǎn)信息編號(hào)和組編號(hào)進(jìn)行哈希運(yùn)算，得到哈希參數(shù)；

27、步驟b2：設(shè)運(yùn)輸?shù)南乱粋€(gè)組為b，s對(duì)中轉(zhuǎn)信息進(jìn)行簽名，并使用b的頭部驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的公鑰對(duì)簽名進(jìn)行加密，得到加密簽名；

28、步驟b3：s將哈希參數(shù)、加密簽名、中轉(zhuǎn)信息編號(hào)和組編號(hào)發(fā)送給b；

29、步驟b4：b對(duì)加密簽名進(jìn)行解密，如果解密完成，則對(duì)s的簽名進(jìn)行驗(yàn)證，否則將醫(yī)療物資標(biāo)記為異常，如果簽名驗(yàn)證成功，則計(jì)算驗(yàn)證哈希參數(shù)，并比較驗(yàn)證哈希參數(shù)和哈希參數(shù)是否一樣，如果一樣，則b根據(jù)中轉(zhuǎn)信息和中轉(zhuǎn)信息編號(hào)創(chuàng)建一個(gè)新的區(qū)塊，否則將醫(yī)療物資標(biāo)記為異常；

30、進(jìn)一步地，所述區(qū)塊創(chuàng)建模塊，創(chuàng)建的區(qū)塊由塊頭和塊體組成，塊頭包含前一個(gè)區(qū)塊的哈希值、默克爾根、隨機(jī)數(shù)、創(chuàng)建區(qū)塊的時(shí)間戳、區(qū)塊版本和隨機(jī)困難數(shù)，塊體包括中轉(zhuǎn)信息和中轉(zhuǎn)信息編號(hào)，b根據(jù)前一個(gè)區(qū)塊的哈希值、默克爾根、隨機(jī)數(shù)和創(chuàng)建區(qū)塊的時(shí)間戳計(jì)算當(dāng)前區(qū)塊的哈希值；

31、進(jìn)一步地，所述區(qū)塊驗(yàn)證模塊，對(duì)新的區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證，具體包括以下步驟：

32、步驟c1：b使用b的私鑰對(duì)當(dāng)前區(qū)塊的哈希值、默克爾根、難度目標(biāo)值和創(chuàng)建區(qū)塊的時(shí)間戳進(jìn)行加密，并發(fā)送給普通驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)；

33、步驟c2：普通驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)使用b的公鑰對(duì)當(dāng)前區(qū)塊的哈希值、默克爾根、難度目標(biāo)值和創(chuàng)建區(qū)塊的時(shí)間戳進(jìn)行解密；

34、步驟c3：得到默克爾根、難度目標(biāo)值和創(chuàng)建區(qū)塊的時(shí)間戳后，所有的普通驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)對(duì)前一個(gè)區(qū)塊的哈希值、當(dāng)前區(qū)塊的哈希值、隨機(jī)困難數(shù)和創(chuàng)建區(qū)塊的時(shí)間戳進(jìn)行哈希運(yùn)算，得到驗(yàn)證哈希值；

35、步驟c4：如果驗(yàn)證哈希值和當(dāng)前區(qū)塊的哈希值相等，則驗(yàn)證成功，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中添加當(dāng)前區(qū)塊。

36、采用上述方案本發(fā)明取得的有益效果如下：

37、（1）針對(duì)在醫(yī)療物資調(diào)配時(shí)，會(huì)因信息不對(duì)稱出現(xiàn)需求方和供應(yīng)方信息不及時(shí)、不準(zhǔn)確對(duì)接的情況，因區(qū)域不平衡、缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)調(diào)配或遺漏重要需求，加大疾病傳播風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)問題，本方案根據(jù)不同地區(qū)的需要和不同醫(yī)療物資的需求場(chǎng)景，通過(guò)混合二元線性規(guī)劃，在所有時(shí)間和所有地區(qū)中最小化預(yù)期的醫(yī)療物資總短缺，將醫(yī)療資源分配給不同的地區(qū)，提高醫(yī)療資源利用效率；

38、（2）針對(duì)在復(fù)雜而龐大的運(yùn)輸鏈中，維護(hù)各部門之間的信任是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，不同地區(qū)的追溯標(biāo)準(zhǔn)可能不一致，導(dǎo)致信息難以整合和共享，無(wú)法清楚界定各環(huán)節(jié)的責(zé)任主體，出現(xiàn)問題無(wú)法精準(zhǔn)問責(zé)，容易因人為失誤和惡意行為導(dǎo)致物資丟失或送錯(cuò)，無(wú)法提供有效的防護(hù)或治療作用的技術(shù)問題，本方案通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)醫(yī)療物資及其中轉(zhuǎn)信息進(jìn)行記錄和驗(yàn)證，確保每個(gè)中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)通過(guò)身份驗(yàn)證，保證其準(zhǔn)確無(wú)誤地抵達(dá)目的地，避免丟失或錯(cuò)送，保障物資的安全，實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)輸鏈管理。