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导读：针对传统流行病学调查存在的成本较高、数据质量难以控制等问题，设计并实现一套Web App移动调查系统。采用Web App软件开发模式，提供跨平台的访问支持；引用规范性编码，提高数据共享能力；集成高德地图，实现多个维度的数据质量检测。调查员通过移动智能设备填写问卷，数据实时保存至数据中心；对不符合质量要求的答卷，管理员可以回退处理。在多个调查项目的实践中，该系统起到了降低调查成本，控制数据质量的积极作用，有较大的推广前景。
流行病学调查传统上通过进村入户，填写纸质问卷的方式获取样本数据。这种数据获取方式存在两个方面的突出问题：一是每个调查对象需要几页到几十页的纸质问卷，带来了印刷和管理的成本，问卷的数字化也需要大量的人力开支，调查项目的运行成本较高。二是存在疾病编码等信息在手动填写时无法规范化、调查员行为的时空要素不能监测和约束、问卷的数字化产生二次误差等问题，调查数据的质量难以控制。
成都医学院与四川省广汉市疾控中心联合成立了研发团队，设计并实现了一套流行病学Web App移动调查系统，调查员通过手机、平板电脑录入样本数据，达到了控制调查成本、提高数据质量的设计目标。该系统完成了多个调查项目的应用实践，并已申请软件著作权证书，目前正在各地疾控部门进一步推广。
系统设计
系统架构系统分为前端和后端两个部份。后端实现ICD-10等信息标准的引用，保存前端提交的答卷数据，提供数据质量检测等各项服务功能；前端向调查员呈现问卷，调用高德地图JavaScript API完成定位、地理编码以及逆地理编码等操作。
图1 流行病学Web App移动调查系统架构
系统核心功能
调查员功能调查对象管理：调查对象在系统中分为家庭和成员两个级联层次。在不同的流行病学调查过程中，每个家庭调查几个成员存在差异。如考虑到家庭成员的聚集性，“健康素养水平”调查只允许在每个家庭中调查1名成员；而在“心脑血管疾病”调查中，则允许在每个家庭中调查多名成员。调查对象创建完成后，根据成员的性别、年龄等区分信息，系统自动生成与该成员需要完成的问卷集合。
数据录入及提交：调查员完成一张问卷数据录入后，点击“提交”按钮请求服务器保存，系统自动对该答卷进行多维质量检测。其中，完整性检测（问卷问题全部回答）是强制性指标，提交位置及提交速度检测是提示性指标。强制性指标检测失败，答卷不能提交；提示性指标检测失败，系统显示警告信息后，如调查员坚持提交，则答卷仍可向服务器保存。
查看答卷：调查员可以查看已经提交的答卷，但不能编辑与删除。管理员回退后，该问卷可以重新作答。答卷呈现时，同步调取该答卷提交位置的经纬度信息，并通过逆地理编码，将经纬度信息转换成具体地址信息，作为答卷的附助信息项。
管理员功能问卷管理：问卷是由多个问题组成的序列结构，一项流行病学调查可能会拥有多张问卷。系统设计了单选题、多选题、带文字录入的单选题、带文字录入的多选题以及填空题5种问题类型。跳转与截断是序列结构中的两类逻辑控制方式，跳转表明了问卷在回答某个问题后产生了不同的分支，截断表明了对某选项的选择导致问卷结束，逻辑控制都位于单选题选项上。问卷支持同一调查对象的重复作答，如对调查对象所患多种慢性病情况的调查。问卷管理提供问卷的添加、编辑、逻辑控制、审核及删除操作。
答卷管理：为管理员提供答卷的查看、回退等功能。每个答卷列表条目提供了提交位置和提交速度两种数据质量检测标志。未通过提交位置检测的条目会显示提交位置与要求位置的距离值，未通过提交速度检测的条目会显示最小要求时间与实际完成时间的差值。管理员可以对答卷进行回退，要求调查员重新调查。
系统关键实现
问卷异步加载 问卷中的问题集合构成了一个序列结构，可能存在多个分支节点及结束节点，不能按数据库存放顺序一次性全部显示。系统首先从根问题顺序显示至第1个单选题，调查员选择分支方向（点击选项中的1个），如果该分支方向是一个结束节点，则问卷终止，提示调查员向服务器提交；如果该分支方向是一个路径，则触发Ajax异步加载请求，要求服务器返回该分支到下一个单选题的所有问题；上述过程不断迭代，直至问卷到达某个结束节点。
提交位置检测提交位置检测通过高德地图JavaScript API实现。“家庭”对象创建时录入的居住地址信息，通过geocoder.getLocation函数的编码，转换为经、纬度并存入数据库；问卷提交时，系统调用geolocation.getCurrentPosition函数对提交位置进行定位，并将位置的经、纬度信息存入数据库；系统调用lnglat.distance函数对两组经纬度信息进行距离计算，如果距离值超过允许误差（通常设置为200米），则向调查员提示提交位置检测失败，如果调查员坚持提交，则一方面向数据库中保存，另一方面在答卷管理中向管理员报告。
提交速度检测调查问卷创建完成后，疾控部门工作人员对问答过程进行模拟，从而可以为每份问卷设定一个最小完成时间。调查员在提交某问卷时，系统查询该调查员上一个问卷的提交时间，并计算本次提交时间点与其差值是否大于本问卷要求的最小完成时间。如果问卷完成时间过小，则向调查员提示提交速度检测失败，询问是否继续提交。如果调查员坚持提交，则一方面向数据库中保存，另一方面在答卷管理中向管理员报告。
系统特点
移动设备支持系统采用Web App开发模式进行开发，不依赖于移动智能设备操作系统（Android、IOS、Windows Phone等），无需安装任何客户端程序，直接在移动智能设备浏览器上使用。
数据规范性系统引用国际疾病分类（ICD-10）、居民健康档案医学检验项目常用代码（WS 446-2014 ）等信息标准，在涉及到具有标准信息编码的输入、选择项时，强制调查员通过候选菜单进行选择，强化答卷数据的规范性，提高数据的共享能力。
数据质量控制系统从答卷的完整性、答卷的提交位置、答卷的提交速度三个维度检测数据质量，未通过检测的答卷数据，系统自动阻止提交或交由管理员人工决定。
本系统在成都市青白江区、广汉市流行病学调查项目的应用，节约了问卷印刷、管理以及数据二次录入等过程的经费开支；对调查员的行为实现了监测和约束，规范化了调查数据格式，调查数据的质量得到了控制，取得了较好的实践效果。下一步，准备在以下三个方面进行功能扩充：把系统抽样、分层抽样等流行病学抽样方法实现为功能模块；把数据分析的基本任务实现为功能模块；针对数据质量要求特别高的应用场景，实现“双路录入，实时交叉验证”功能。
文章来源：《中国数字医学》杂志2018年第12期，作者及单位：任宇 杨书，成都医学院现代教育技术中心 成都医学院公共卫生学院。
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