区块链技术下的医院应急财务信息系统建设

2021-04-07蒋煦涵唐衍军

会计之友 2021年8期

蒋煦涵唐衍军

【摘要】医院财务工作为应对突发公共卫生事件起到重要的保障作用。为应对疫情防控常态化的新态势，医院应借助现代信息技术构建应急财务信息系统，以确保资金安全及使用效率、加强应急物资采购控制、做好应急结算工作。区块链以其体系去中心化、交易机制透明及数据非篡改性特征，而与医院财务应急管理信息化建设的需求相契合。基于区块链共识机制、分布式账本及智能合约等核心技术，构建医院应急财务信息系统，能够促进应急资金使用透明化、降低内部控制风险、优化医保报销流程。基于区块链技术的创新应用，构建由数据层、网络层、合约层及应用层组成的应急财务信息系统，能够保障医疗信息安全、确保交易数据真实、优化应急资金配置、规范财务处理流程，为医院应对突发公共卫生事件、完善应急财务管理体系奠定基础。

【关键词】区块链; 公共卫生; 应急管理; 医院财务; 应急财务信息系统

【中图分类号】 F23;R197.32 【文献标识码】 A 【文章编号】 1004-5937（2021）08-0150-05

各级医疗机构在公共卫生事件紧急救援及重大疫情应急防控工作中发挥了突出作用。面对突如其来的新冠肺炎疫情，井然有序、忙而不乱的财务管理工作，为医护人员全力应对突发疫情起到重要的保障作用[1]。应对突发事件很大程度上要依赖信息化程度的提高[2]。疫情防控常态化背景下，从技术上和制度上多做安排，构建医院应急财务管理体系，进一步提高突发公共卫生事件的应对能力，仍然具有很强的现实意义。当前医院管理特别是财务管理正逐步向信息化方向转变[3]，区块链具有体系架构非中心化、信息交互机制透明及数据不可篡改等技术特点[4]，与突发公共卫生事件应急管理信息化建设的需求高度契合[5]。以区块链为底层技术搭建应急财务信息系统，在资金管控、核算管理、财务结算等方面，促进医院财务管理流程优化，值得进一步的研究和探索。

一、医院应急财务管理工作应加强的方面

（一）确保资金安全及使用效率

突发公共卫生事件具有突发性、随机性特点，医院没有充足时间开展需求调研，给预算管理及资金调配工作带来挑战。传统模式下内部资金的调拨和结算因没有适时共享的系统支撑，结算单据在各层级的流转周期长，工作效率低，财务部门面对重大公共卫生事件时难以提供有力的资金支撑。在应对不同等级的突发事件时，由于缺乏明确的资金配置标准，加之部分医院票据管理监管不到位，不能做到定时审查，极易发生虚假登记等套取医院资金的行为。应急医疗物资采购订单、入库单和发票之间的相互匹配，需要业务人员和财务人员线下手工操作，工作量大且容易出错，不利于资金统筹管理及资金使用效率的提高。资金的使用过程中容易发生私自挪用行为，造成流动资金的损失[6]。传统账务处理系统下，存在物资采购人员联合串通医院内部登记人员修改医院信息系统中采购记录的潜在隐患。通过串通舞弊使修改后的金额与电脑记录金额一致，应急资金管理中的舞弊行为不易被发现。

（二）加强应急物资采购控制

突发公共卫生事件背景下，医院财务管理与以往惯例相比更具特殊性。全力救治病人成为医院的首要目标，在“不计成本、不计代价”的要求下，医院在物资使用上远超预定指标。为最大限度地保障临床救治需求，采购部门需多渠道采购大量不同种类的医疗物资。在物资管理方面，医院物资采购部门往往有很大自主权，物资采购审批监管环节存在缺失。物资采购部门往往在没有预先对物资价格以及物资需求数量进行调研的情况下进行采购，易出现同一种物资价格不一、采购物资数量与目标预期不符、质量参差不齐等问题。部分物资采购事项尤其是高科技精密设备、进口医疗设备需提前垫付大量资金，突发公共事件影响下，无法完整执行必要的论证、议价、招标等流程，会有超概算、超标准的情况出现，在支付结算、预算管理中造成被动局面。预算管理工作流于表面，导致资金使用漏洞，增加资金管控风险[7]。在合同审核和监督执行过程中，还存在预算执行不到位、补签合同等情况，甚至会有与合同不符、支付额外赔偿等状况的出现，进一步增加了医院的内部控制风险。

（三）做好财务应急结算工作

面对突发公共卫生事件，为减轻患者经济负担，国家对医保支付范围、支付标准等实施政策性调整。由于疫情爆发突然，大部分医院门诊关闭，患者无法进行线下医保结算，医保结算系统升级服务未能及时跟上，当前技术平台与管理服务有待升级。跨省流动人口医疗需求愈发突出，发达地区三甲医院人满为患。由于基本医疗保险基金的统筹层次仍旧偏低、医保基金支付的财政压力地区间不平衡、医保支付方式改革结算难度增加以及跨省就医对欠发达地区的医保基金形成虹吸等原因，当前医保基金管理制度仍对异地就医费用结算形成制约。线下报销人数众多，定点医疗机构数量不足，线上报销机制不完善，跨省异地就医备案流程冗长并手续烦琐，令本地患者医保结算不畅，异地患者更是无法实时结算。在突发公共卫生事件下，现有医院财务管理机制很难做到快速审核报销，不仅加大了财务人员的工作量，还影响了医院公共医疗服务能力的有效发挥。

二、区块链技术在医院应急财务管理中的应用优势

区块链是以区块为单位的按时间先后顺序依次连接的链式数据结构[8]，其功能与攻克财务造假难题所需要的一些技术不谋而合[9]。以区块链共识机制、分布式账本及智能合约等核心技术为基础，促进应急资金使用透明化、降低内部控制风险、改善医保报销流程，有助于实现医院应急财务管理工作的规范化。

（一）共识机制使应急资金使用透明化

区块链作为新型网络架构的底层技术，因其网络节点共识机制而具备数据不可篡改特性[10]。常见的共识机制有工作量证明机制、股份授权证明机制、权益证明机制、实用拜占庭容错机制以及改进拜占庭容错算法等，其中工作量证明机制在区块链应用中最为常见。共识机制的成立条件是，必须掌握整个区块链上至少51%的算力，通过改变交易金额或篡改财务数据而牟取私利的行为才可能得逞。网络攻击者成功的概率将随着节点的增多而呈指数化递减趋势，因而掌握51%的算力所需的工作量特别巨大。即使对区块数据进行修改的行为得以实现，在区块头的信息记录中仍旧会留下修改痕迹，财务稽查人员能够较为容易地发现财务数据被篡改或伪造之处。突发公共卫生事件應急财务管理工作中，医院各部门都拥有查阅和维护区块链网络财务账本的权限，共识机制带来的交易透明化使得应急资金调动成为可能，而区块链数据不可篡改则将财务舞弊的可能性降至最低。

（二）分布式账本降低内部控制风险

分布式账本是基于点对点网络并利用共识算法而产生的一种新型记账形式[11]。区块链正是基于分布式账本技术而产生的一种在网络成员之间共享、复制和同步的数据库，网络参与者之间的交易，如资产转移、数据交互等，主要通过分布式账本技术的运用而实现。得益于点对点技术的去中心化特性，分布式账本能够实现同一网络之下节点间账本数据的共享，避免了传统账本模式下集中管理带来的数据流通不畅、审核时间长、资金预算流向不清晰等问题。分布式账本技术下，会计信息的传导方式突破了传统方式上点对点传输的限制，通过对数据进行“线上加密”而实现“点对网传输”。这种新型数据传输方式下，财务数据维护和审核工作由各终端节点共同完成，通过共同维护和监督而优化流程、保障資金安全。基于分布式账本技术构建区块链网络，医院中各个部门都有权对账本进行查询和维护，使得物资采购、合同确认监管等工作职责清晰，内控人员与相关部门之间通过有效沟通针对制度上的漏洞快速采取行动，从而大大降低内控风险。

（三）智能合约优化医保报销流程

智能合约是计算机在满足特定条件时自动执行的一种算法程序，令区块链具有可编程性，使各环节会计核算模式的形式和载体得以优化[12]。将智能合约技术应用于资金结算，有助于优化医保报销流程。财务人员将报销人的基本条件、医保单、治疗过程数据等基本信息输入到区块链网络体系中，智能合约及时更新最新发布的医保报销信息，同时与报销人员的个人信息及治疗情况进行匹配，实时在线进行财务相关处理。在智能合约运行时，系统同时生成一对公私钥，患者拥有私钥可以查看个人信息，及时了解报销过程以及错误信息的更正。公钥和私钥同时存在，避免了患者个人信息泄漏以及网络遭受恶意攻击的情况产生。基于智能合约中设定的条款，系统能够迅速判断医保报销类型及金额，规避人工审核的低效性和延迟性。智能合约下公私钥的存在，同时也堵塞了人工审核方式下个人通过修改报销金额牟取私利的渠道。

三、运用区块链技术构建医院应急财务信息系统

区块链分布式账本结构下，医院资金流向通过网络节点中的哈希值形成一条能够从任意节点进行追溯的数据链，使得应急资金使用情况能够得到有效监督。无论是应急物资采购、资金运营、财务结算，还是财务信息的传送、分析，都离不开信息系统的支撑[13]。以区块链为底层技术搭建应急财务信息系统，形成由数据层、网络层、合约层、应用层组成的逻辑结构（图1），为促进医院应急财务管理工作的规范化提供了现实路径。

（一）数据层运用公私钥机制保障医疗信息安全

数据层为区块链应急财务信息系统的基础层，其作用是对信息链中各个节点的数据进行采集和储存。区块链中的每一个节点都储存着医院各部门上传的采购信息、物资使用信息、患者就诊信息等。区块链应急财务信息系统采用公私钥机制将普通数据库、医院云储存及区块链数据库有机地整合到一起。信息链中的节点按照时间戳顺序有序排列依次链接在一起，形成完整的信息链，每个区块的信息同步更新到整个信息链中。梅克尔树的根节点的哈希值作为交易的唯一标识，系统中所有数据的记录都由哈希值进行链接。医院各科室所需的医疗物资、采购数量、单价、患者就诊信息等实时存储到数据库中，单向哈希函数加密使得更改数据的难度大幅提升，公钥对应唯一私钥的机制保护了患者的隐私安全。

（二）网络层利用点对点技术审核交易数据真实性

网络层主要利用点对点技术来实现各个节点之间的信息交流，保证医院信息链上各节点之间进行实时数据互通。为保证资金使用的正确性，信息链中的每一个节点都将维护同一本账本。信息链由医院内部服务器构成，财务部门负责产生新的节点，经由全网广播后，网络中的节点将对新产生的节点进行验证。网络层利用数学算法，设计资金使用阈值，当超过一定程度时，系统自动向全网报警，提示新增数据的潜在问题。在系统分析无误之后采用共识机制进行节点的真实性验证，当超过全网三分之二的节点认证成功后，新产生的节点将产生一个时间戳同时链接在主链的末端，其后一个节点数据包含了上一个节点的时间戳信息。分布式账本技术在信息链中的应用，极大地方便了财务部门对医疗物资采购的预先审核，在应对重大突发事件时能够对资金的使用和管理进行有效监督。

（三）合约层运用拜占庭容错技术合理配置资金

区块链应急财务信息系统的合约层，采用改进拜占庭协议的容错技术来执行智能合约。拜占庭容错技术下的智能合约主要做了如下改进：首先，将C/S架构的请求响应模式，改进为适合P2P网络的对等节点模式;其次，将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点;再次，设计出一套以权益比例为基础的投票机制，通过投票决定记账节点;最后，引入数字证书，对记账节点的真实身份进行认证。合约层因采用拜占庭容错技术下的智能合约而简化了应急物资采购流程，各科室将每日消耗物资数据上传后，由应急办统筹发放物资并统计汇总，归口审计。通过紧急采购程序批复后，根据以往中标价或论证合理确定采购价格，由院务会直接进行决策。同时启用自助网银，实现当日结算，提高资金结算效率。拜占庭容错技术下的智能合约还可视紧急情况设立评估等级，分析每日数据后自动计算物资采购需求，达到合理配置资金的目标。

（四）应用层以数字签名机制简化医保报销流程

区块链应急财务信息系统的应用层主要通过数字签名机制，来实现医疗信息和财务信息之间的即时交互，同时对应急资金使用情况进行即时监督和反馈。就诊信息以私有链数字签名的形式储存在区块链信息库中，患者完成治疗后在线提出社保结算请求，医院将接收到的数字签名与公有链上的签名相核对，即时完成结算。患者可在线查阅治疗项目、费用情况、医保账户资金使用情况等信息。数字签名机制下，还可根据实时报销情况、医疗报销准则等自动调整报销等级，当患者满足报销条件时，系统根据条件自动核算报销金额。患者存在特殊情况时，系统还将提醒患者进行线下报销业务办理。应用层数字签名机制下，系统通过比对公私链上的数字签名自动核算报销金额和患者应交金额，通过实时在线交易降低疫情期间人员流动二次感染的风险。

四、区块链技术下医院应急财务信息系统运作流程

疫情防控下需要对医院的预算、收入、支出管理等进行约束[14]，基于区块链技术构建应急财务信息系统，能够优化财务流程、提高资金使用效益。以下通过医院应急财务系统运作流程图（图2），对优化后的医院财务流程进行阐述。

（一）医疗物资采购

医院各部门医疗物资需求经上报汇总后，集中进行招标采购，区块链系统中的医疗物资生产企业根据需求信息提供报价。通过数字签名先产生电子合同，购买订单经双方确认无误后，订单依据流程进入发货环节，医疗物资生产企业财务管理平台按照仓库管理人员填制的出库单内容自动化生成出库账务核算处理，同步完成节点自动上链记账，缩短各个分系统的等待时间，提高出库发货效率，库存商品等数据信息更新速度。医院物资采购模块将订单号、索引号、单价、规格等数据信息打包成区块，对合同进行自动核对，核对无误后自动进行资金支付。该模塊不仅对价格等信息进行交叉验证，还对订单接收、发货、开具发票、物资运送、收付款等环节进行追踪和监测，并利用电子签名及非对称加密算法进行商品签收确认。医疗物资抵达医院后随即再进行数量质量检查，检查无误后对物资进行编码入库，同时将信息记录在物资管理模块。基于区块链分布式账本，可即时分析医疗物资使用情况及需求情况，针对实时需求进行物资采购招标，并且充分利用其商品溯源功能多维分析商品的销售量、库存、发货率以及质量情况，提供全面的决策信息支持，实时满足紧急状态下的医疗物资需求。

（二）财务资金运营

医院应急财务信息系统下，财务资金的运营、收支及使用审批等程序均可自动完成。由于医疗信息全部共享会致使数据冗余，增加数据维护的难度，而联盟链针对特定群体成员，指定多个预选节点为记账人，具有交易成本低、节点连接性优越、隐私保护强、规制灵活等显著优势，因此资金运营模块设计采用了联盟链的形式。医院内部的授权人员都拥有一对唯一的公私钥，无论是对链上的财务信息进行增加或是查询都需要通过公私钥的验证。系统还在技术层面上采取拜占庭容错算法等加密手段，以防止外界恶意盗取财务信息。医疗资金往来及使用审批都需要经过链上节点共同认证，各节点自动审核通过后的交易，才被允许加入到信息链末端，并在全网同步进行数据更新。全网数据同步可避免层层审批导致的工作延缓，授予负责人紧急情况下资金使用审批的权限，提高资金批复及使用效率，为应对重大公共事件争取到宝贵时间。会计结算工作充分利用区块链的价值传输功能，在进行资金交易确认的同时，资产转移确认同步进行。链上所有资金交易皆采取“凭证—报销”方式进行自动结算，财务档案管理采用电子影像，实现单据高效传递及远程作业支撑，保障资金的即时结算与即时审核。

（三）医保资金结算

通过登录区块链医疗信息系统用户界面，患者或其家属可以在线实时进行医保结算。在安全性、高效性、开放性和可扩展性的原则下，将患者个人账号ID作为用户端医保资金结算的唯一身份证明实施“实名验证”，后台同时在链上自动生成一个节点与之相对应。为简化打印发票的烦琐手续，患者可在一个就诊周期结束后，自主选择到收费窗口进行结算。系统预留自助结算的功能，结算时间之前所有未结算的就诊消费记录由患者自主选择周期和明细进行结算，充分保证患者选择的自由度。由信息系统提供票据的多种打印方式，并支持多种票据打印模式，包括但不限于当日汇总打印、按时间段汇总打印、当日分发票打印、自定义时间段发票打印等，可同时打印与发票相对应的“门诊结算明细汇总清单”，满足部分慢性病患者和特殊患者的报销需要。

患者可在报销平台查看个人所有单据、发票、费用汇总的相关信息，也可对获取的发票进行填单并发起报销。用户只需提交住院病例的电子版证明以及医疗费用发票的电子扫描影像，从而增强对用户信息的保护。系统接收到患者的报销请求之后，自动对患者提供的材料进行审核，启动影像识别和识别结果修正程序，识别内容包括发票代码、发票号码、开票日期、金额、税额、总金额、购方税号、销方税号等，审核之后通过智能合约条款自主进行结算，并将结算信息反馈至动态数据库中。全部结算流程完成后，通过短信、邮箱等方式对患者进行提醒。基于共识机制下的医保结算模块有效地降低了传统医保报销模式下预留银行卡号、家庭住址等私密信息易被盗取的风险，智能合约下的自动结算也大大缩短了报销时长。

五、结语

新冠肺炎疫情等重大突发公共卫生事件的发生，使医院提高资金管理与财务结算能力的紧迫性得以凸显。基于区块链技术构建应急财务信息系统，发挥其体系架构非中心化、数据不可篡改、信息交易机制透明等技术优势，实现资金使用透明化、预算机制弹性化、医保结算便捷化，是提高医院应急财务管理能力的重要路径。医院财务信息系统建设过程中，应充分运用区块链共识机制及智能合约技术，完善以纵向事权科学划分、横向职能优化配置为目标的应急财务管理体系，通过应急医疗项目及病种成本数据分析，为突发公共卫生事件中的应急救治提供财务保障与数据支撑。本文以区块链为底层技术，搭建由数据层、网络层、合约层、应用层构成的医院应急财务信息系统，在应急资金使用、制度保障及资金结算等方面，对医院应急财务管理体系建设做出有益探索。

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