CN103440399A - 一种调查数据电子化采集系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调查数据电子化采集系统及其实现方法，用于乙型病毒性肝炎、结核病生命质量及疾病经济负担的调查数据采集，所述系统包括：数据采集模块，用于录入样本人所有流行病学调查的相关信息；数据校验核查模块，用于在数据采集过程中对录入信息进行逻辑核查；数据导出模块，用于将所述数据采集模块调查的相关信息以Excel的格式导出到终端设备。本发明使用Java编程语言进行软件开发，以Android操作系统为运行环境，实现乙型病毒性肝炎、结核病生命质量及疾病经济负担调查数据电子化采集，填补了我国在这一领域电子化数据采集的空白。该系统实现了无纸化，低碳环保；操作简便，上手快，较传统调查方法节省时间并可有效控制调查误差。

Description

一种调查数据电子化采集系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，特别是涉及一种适用于乙型病毒性肝炎、结核病生命质量及疾病经济负担调查数据采集系统。 

背景技术

乙型病毒性肝炎和结核病是严重危害我国人民健康的传染病，对其进行生命质量评价和疾病经济负担研究对评价治疗效果、制定防控措施、合理分配卫生资源具有重要意义。生命质量又称生活质量或生存质量，其内涵可归纳为三个方面：一是生理上的完好，包括自我满足、疾病症状和灵活性；二是心理上的完好，包括情感上的考虑、行为和认知状态；三是社会适应的完好，基于个人认识到自己在与别人的关系中所起作用。疾病经济负担是指医疗保健直接支付的费用和疾病给社会经济产生的损失，某一疾病的经济负担反映该病给社会的负担。目前我国对此类问题进行流行病学调查时多采用纸质问卷。调查完成之后再进行人工Epidata数据录入。其中人工操作不可避免地增加了调查数据的错误率，在大规模人群调查时需要投入大量的人力、物力和时间。 

使用关键词“（乙型病毒性肝炎 or 乙肝or结核病）and（生命质量 or疾病负担）and （数字采集or电子化）在国家知识产权局—专利检索（http://www.sipo.gov.cn/zljs/）和佰腾网—专利检索（http://so.5ipatent.com/portal.aspx）的“发明名称”和“摘要”中进行检索，检索结果均显示为0（检索时间2013-6-25）。可见在该技术领域方面尚存在空白。 

发明内容

发明目的：基于以上现有技术状况，本发明提出了一种调查数据电子化采集系统。

技术方案：一种调查数据电子化采集系统，用于乙型病毒性肝炎、结核病生命质量及疾病经济负担的调查数据采集，包括： 

数据采集模块，用于录入样本人所有流行病学调查的相关信息；

数据校验核查模块，用于在数据采集过程中对录入信息进行逻辑核查；

数据导出模块，用于将所述数据采集模块调查的相关信息以Excel的格式导出到终端设备。

所述系统运行的硬件环境是在7英寸大小的平板电脑上，内存需达到128MB以上，CPU 500MHz以上；软件环境是Android 2.3及其以上版本。 

所述数据采集模块包括问卷模板单元、问卷实例单元、问题模板单元以及问题答案单元；所述问卷模板单元包括若干个问题模板单元，所述问卷实例单元用于记录每次问卷调查信息，所述问题模板单元用于设置问题步骤和问题类型，所述问题答案单元用于实现记录所述问题模板单元对应的问题答案。 

所述问题类型包括：填空题，可以有多个空格；单选题，包含普通单选题和判断题；多选题，能够选择多个选项。 

实现一种调查数据电子化采集系统的方法，包括如下步骤：将所述系统分为三层，即视图层、核心层、基础层；所述核心层还包括服务层、仓储层和领域层； 

视图层调用核心层的服务层对象，并将调查数据保存到数据库；服务层完成样本人信息录入、调查数据信息录入、数据采集系统数据导出、调查项目搜索列表、数据更新等功能；仓储层向服务层提供数据查询与保存服务；服务层将领域层与具体业务场景结合起来，再通过调用仓储层的类实现数据的查询与保存；基础层让各个层之间复用一些共性的通用辅助类和工具方法。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：本系统吸取国外先进理念，结合我国实际，运用新一代计算机技术开发了适合我国的乙型病毒性肝炎、结核病生命质量及疾病经济负担调查数据电子化采集系统。采用时下流行的Android系统作为开发软件的运行平台，运用高级开发语言Java作为主开发语言进行系统设计与开发。在电子化问卷的每一个环节均加入了数据校验与核查功能。通过实时校验与逻辑核查等功能，不但节省了时间，减轻了调查人员的操作工作量，更重要的是提高了调查质量。实现了中国乙型病毒性肝炎、结核病生命质量及疾病经济负担调查数据的电子化操作，填补了国内空白。 

另该发明还具有以下优点：①选择的电子化调查设备大小、重量、续航时间、反应敏捷程度均符合现场调查要求。②基于设备运行环境开发的多种不同类型的软件架构如分层架构、MVC架构、微内核架构、元模型架构、管道-过滤器架构，结合此次软件项目的具体情况，采用最常用的分层架构。具体我们采用三种分层模式，包含数据访问层、业务逻辑层和表示层，设计合理。③开发软件的代码编写整洁规范。 

附图说明

图1为本发明系统用例图； 

图2为本发明系统的流程图；

图3为本发明系统设计总体架构图；

图4为本发明系统的领域模型示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域普通技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

一种调查数据电子化采集系统，用于乙型病毒性肝炎、结核病生命质量及疾病经济负担的调查数据采集，包括：数据采集模块，用于录入样本人所有流行病学调查的相关信息；数据校验核查模块，用于在数据采集过程中对录入信息进行逻辑核查；数据导出模块，用于将所述数据采集模块调查的相关信息以Excel的格式导出到终端设备。具体如下： 

如图1可以看到，用户主要可以通过本系统实现以下几个功能：

功能一：录入问卷

用户点击主界面上的开始调查按钮，即开始一次问卷实例的录入，首先录入问卷编号、被调查人员的基本信息；然后进入调查题目回答阶段，这个阶段包含原先纸质问卷中的多种类型的题目，如填空题、判断题、单选题、多选题；题目全部回答完毕后，进入最后的调查人员签名与填写调查日期，一次问卷的录入就此结束。整个过程的数据均可保存在Android手机这个非常轻量化的sqlite数据库中。

功能二：导出问卷 

    由于问卷调查相关的数据都是保存在手机端的sqlite数据库中，而想要查看其中的数据则需要通过开发机上的adb工具或者将数据库中从模拟器的数据库中导出sqlite文件后用专门的sqlite数据库可视化编辑工具进行查看。本功能会从sqlite数据库中将数据取出并按行输出到excel文件中，其中，一次调查问卷实例对应的所有数据以列显示。

如图2所示，该系统的工作方法是：调查员打开系统首先进行样本人基本信息的录入，完成后接着向样本人提问所设定的题目，一一进行回答，具体的题目之间的跳转均在系统后台设定好，前台自动完成，完成调查后调查员签入姓名即可完成一样本人的调查。如此反复直至调查完所有的样本人。 

如图3所示，系统从前台到后台主要分为如下三层： 

①View视图层：本层中的类具有展示、与用户交互并获得用户输入等作用，制作展示软件界面，比如通过样本人员基本信息录入界面显示需要填写的内容来获取样本人录入的基本信息，通过具体题目问答界面完成样本人的询问调查，通过完成界面录入调查员的相关信息等。视图层通过调用core层的服务对象来将调查数据保存到对应SQLite数据库中。

②Core 核心层：核心层分成三块： 

Domain 领域层：本层主要包含领域模型与一些辅助的值对象、枚举类等，具体设计的领域模型如下图4。

电子化调查软件在进行程序编写时，最难的部分是如何让系统根据题目数据库自动生成我们需要的电子化调查题目以及如何根据录入信息正确采集答案进行保存，因为每种类型题目展示的组件是不同的，每种类题题目答案的表示方式也是不一样的。为了解决这个问题，本专利将每种类型的题目进行归类，为每一种题型设置了模板，主要由以下几类： 

填空题：可以有多个空格 ；

单选题：包含普通单选题和判断题，这两种本质上都是单选题；

多选题：能够选择多个选项；

在问卷答题的过程中，对不同的题型，调用不同的题目模板在屏幕上自动生成对应的题目，包括显示方式和获取用户输入；这样方便软件开发人员添加不同类型的题目。图4是本专利最核心的领域模型，即软件的骨架。

最主要的类是下面四个： 

a、QuestionaireTemplate 问卷模板

这个类相当于现实世界中的纸质问卷，它有问卷名、描述、创建时间等属性，最关键的属性是包含QuestionTemplate的列表，即一套问卷包含多个问题模板。

b、QuestionaireInstance 问卷实例。 

这里的问卷实例与上面模板的联系是，问卷模板只有一份，它不会随着问卷调查的进行而增多，而每进行一次问卷调查，就会在数据库中多一条记录，这条记录就对应着一个问卷实例，它包含的属性主要有被调查人员基本信息（如居住地）、调查人、调查时间和问题答案列表（即调查人员在调查时通过程序记录下来的各个问题的答案）。 

c、QuestionTemplate 问题模板 

本类就相当于原先纸质问卷中的多种类型的题目，如填空题、判断题、单选题、多选题。题目主要由题干、题体构成，下面表中进行了分类型举例说明：

填空题中是用$符号表示空格，这样程序在页面上显示本道题目时就是识别出$并渲染出输入框组件即可；判断题和单选题本质上是一样的，都是单选，选项通过符号|来分隔，选项编号与文本之间用符号分隔，这样就可以在屏幕上用RadioButton与RadioButtonGroup配合展示单选题；多选题的分割方式同单选题，区别在于在屏幕上渲染界面的时候是以CheckBox来代替之前两个组件，从而达到多选的效果。

在用户点击下一题的时候，程序会获取用户在当前屏幕上输入的文字/选择的选项，然后向数据库中插入数据。 

另外，题目模板还对应两个类QuestionStep（问题步骤，如基本情况调查、健康基本问题、个人生活方式与行为这些与纸质问卷中对应的步骤）与QuestionType（即四种题目：填空、判断、单选和多选）。 

d、QuestionAnswer 问题答案 

在问题模板类中也提到，用户点击下一题时，系统就会将这一题的答案保存到数据库中，由于题目类型的不同，保存的结果形式也不同。

    填空题保存的答案形如“文本1$文本2”，如果有多个空格，则每个空格中填写的文本之间会用$符号分割；单选题、判断保存用户选择项的编号；多选题将以$符号分割多个选项，假设该题有5个选项，用户选择了前三项，则答案就是“1$2$3”，而在数据导出时，会转换成“11100”这种形式的数据，方便其他软件二次统计。 

Service 服务层：本层中的类主要由View层的类调用，完成如样本人信息录入、调查数据信息录入、数据采集系统数据导出、调查项目搜索列表、数据更新等功能，如果领域层中的领域模型是静态的类（骨架），那本层中的类就相当于动态的，这些服务类给静态的实体赋予了灵魂，将领域模型与具体业务场景结合起来，再通过调用仓储层的类实现数据的查询与保存。 

Repository 仓储层：本层能够向上面的服务层提供数据查询与保存服务，虽然它不直接与数据库打交道，但通过调用DAL层中的DAO（data access object）类将上层传来的数据保存到sqlite数据库中。这样做的好处是，在底层的DAL层功能还没开发完毕时，只要本层对上层提供的接口提供上层想要的数据（可以用一些内存中的伪数据来模拟数据库中的数据），则整体系统流程能够运行，这样还能快速定位错误，遇到bug可以根据logcat的内容，快速定位到问题究竟出现在哪一层，core层、界面层还是数据层，及时根据定位到的错误进行快速修正。 

③ Common 基础层：本层主要为了让各个层之间复用一些共性的通用辅助类和工具方法，如电子化问卷中所录每个信息的数据校验、缓存处理等，将其单独分离出来，作为独立的模块使用。本层由两块组成： 

Dal 数据访问层：本层负责直接与sqlite数据库交涉，其中DAO方法是为core层中的仓储层提供基于数据库的增加、删除、修改、更新、查找等功能,如完成调查样本人信息以及具体的调查问卷答案信息的保存等。而DO类对应数据库表结构的对象，一个DO对象相当于数据库表中的一行数据，即调查中的一次观测数据。

Util 工具层：本层提供很多基础组件，如数据库操作类、文件工具类、时间工具类、Excel工具类等，使得上层服务类无需过多考虑底层实现的细节，如数据的输入输出IO、数据库连接、系统最终的数据以Excel格式导出等底层问题。 

该系统软件开发和运行的硬件环境（机型CPU）、软件环境： 

(1)开发的硬件环境：Intel(R) Pentium(R)  CPU P6200  2.13GHz，2.13GHz, 3.0GB内存，32位操作系统。

    (2)开发的软件环境：Eclipse，JDK 1.6，ADT-16.0.1（开发使用的Android模拟器，模拟真实手机的使用，方便在PC端调试程序），android-sdk-windows（android 2.3.3）。 

(3)运行的硬件环境：该软件可安装在7英寸大小的平板电脑上，平板电脑需达到内存128MB以上，CPU 500MHz以上。7英寸平板电脑方便携带，续航时间可达10小时左右。笔者所选的是三星P6200 Galaxy Tab 7.0 Plus(16GB)，操作系统Android3.2，处理器是双核1.2GHz，系统内存1GB，双摄像头，前置200万像素、后置300万像素，在现场调查过程中可以方便地将某些特殊状况以图像形式记录下来，故可提高对调查情况判定的准确性。 

(4)运行的软件环境：Android 2.3 + 。

Claims (5)

1.一种调查数据电子化采集系统，用于乙型病毒性肝炎、结核病生命质量及疾病经济负担的调查数据采集，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于录入样本人所有流行病学调查的相关信息；

数据校验核查模块，用于在数据采集过程中对录入信息进行逻辑核查；

数据导出模块，用于将所述数据采集模块调查的相关信息以Excel的格式导出到终端设备。

2.根据权利要求1所述的一种调查数据电子化采集系统，其特征在于：所述系统运行的硬件环境是在7英寸大小的平板电脑上，内存需达到128MB以上，CPU 500MHz以上；软件环境是Android 2.3及其以上版本。

3.根据权利要求1所述的一种调查数据电子化采集系统，其特征在于：所述数据采集模块包括问卷模板单元、问卷实例单元、问题模板单元以及问题答案单元；所述问卷模板单元包括若干个问题模板单元，所述问卷实例单元用于记录每次问卷调查信息，所述问题模板单元用于设置问题步骤和问题类型，所述问题答案单元用于实现记录所述问题模板单元对应的问题答案。

4.根据权利要求3所述的一种调查数据电子化采集系统，其特征在于：所述问题类型包括：填空题，可以有多个空格；单选题，包含普通单选题和判断题；多选题，能够选择多个选项。

5.实现如权利要求1-4任一项所述的一种调查数据电子化采集系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述系统分为三层，即视图层、核心层、基础层；所述核心层还包括服务层、仓储层和领域层；

视图层调用核心层的服务层对象，并将调查数据保存到数据库；服务层完成样本人信息录入、调查数据信息录入、数据采集系统数据导出、调查项目搜索列表、数据更新等功能；仓储层向服务层提供数据查询与保存服务；服务层将领域层与具体业务场景结合起来，再通过调用仓储层的类实现数据的查询与保存；基础层让各个层之间复用一些共性的通用辅助类和工具方法。

Images