在公共卫生领域，基于计算机技术的各种信息管理系统应用已比较普遍，如传染病疫情监测系统、传染病实验室信息管理系统、计划免疫预防接种信息管理系统、慢性病监测管理系统、口岸媒介生物监测系统等^[1-5]，主要用于解决各不同专业领域的大量监测数据的处理与分析，实现了监测信息的网络化报告，便于及时掌握和分析监测结果，较传统报告方式更具时效性、完整性和灵活性。自2002年国内部分疾病预防控制（疾控）机构相继开发了各自的病媒生物监测信息管理软件或病媒生物专项分析软件^[6-11]，为病媒生物监测数据的收集、管理、分析和评价提供了基础平台，提高了疾控机构虫媒传染病的防控能力。但目前国内病媒生物监测信息管理软件主要功能多为监测数据上传汇总和分析，缺少对监测数据的质量控制和上传信息判断及纠错功能，对错误信息无法及时预警提示，影响监测数据分析使用的客观性和准确性。为此，我们研制开发了既能满足省级行政区划内的省、市、县三级病媒生物监测网络工作需要，又能与将来国家组建的病媒生物监测网匹配对接的软件《河北省病媒生物监测信息管理系统》，现对该软件的主要功能及质量控制模块的主要指标参数和基于Windows操作系统的软件界面进行阐述。

系统采用B/S（浏览器/服务器）架构，以Linux为服务器操作系统，Web服务器采用Tomcat 6.0，服务器启动后，用户登录浏览器即可访问系统，系统设省级端口1个，市级端口13个，县级端口121个。用户可根据权限登录系统，对辖区内病媒生物监测点信息和监测数据进行统计及查询。

系统基于Eclipse平台开发，Eclipse是著名的跨平台自由集成开发环境（IDE）。通过安装不同的插件，Eclipse可以支持不同的计算机语言。Eclipse本身仅是一个框架平台，但有众多插件支持，使Eclipse拥有其他功能相对固定的IDE软件很难具有的灵活性。

河北省11个地级市、2个省直管市、121个县共设2 500多个监测点，由市、县级监测人员采集录入病媒生物（包括鼠、蚊、蝇、蜚蠊、蜱和臭虫）监测点信息和监测数据。

市、县级账户使用者记录并录入每个监测点的病媒生物相关监测信息，包括监测点生境类型、监测病媒生物种类、监测时间、监测方法、监测地点、气象条件等，由省级账户对录入系统数据库的监测信息从时间上、功能上进行统筹控制管理。系统将采集到的相关信息数据存储于业务数据库，再由分析数据库对原始数据进行加工整理，建立数据间关联，用于相应种类的病媒生物分析统计，为软件的主题数据库提供基本信息。系统采用MySQL数据库，其支持正规的SQL查询语言和采用多种数据类型，可对数据进行各种详细查询等。它的核心程序采用完全的多线程编程，在出现大量的端口并发请求时可保持服务器的运行效率，线程又是轻量级的进程，可灵活地为用户提供服务，而不过多地占用系统资源，处理速度极快，能够支持Windows/Linux/Unix等主流操作系统。

软件系统采用JDK6.0（Java Development Kit）开发，JDK是使用最广泛的Java语言软件开发工具包，由处于操作系统层之上的Java运行环境、Java工具和Java基础的类库所组成。具备命令接收和数据显示等功能，系统管理员账户可对数据库内数据进行录入、编辑、删除、查询等操作，普通管理员账户仅可进行查询，无编辑和增删权限。

数据库收集了河北省2 701个行政区划地区的地理坐标，采用“天地图地理信息公共服务平台”作为地理信息系统（geographic information system，GIS）地图的前端展现，可将河北省病媒生物监测点定位到市、县（区）、乡、镇和街道等。监测数据分析软件主要是Microsoft office Excel、IBM SPSS Statistics 21.0、Minitab 17 Statistical Software和Origin 9.0。

河北省病媒生物监测信息管理系统软件应用平台包括数据录入与审核、数据汇总与查询、监测数据统计图和用户认证与授权管理等9个模块。系统的数据资源中心又分为多个类库，各类库为各模块的应用提供数据存储、数据访问和数据管理等服务，其中基础库包含各类基础编码、数据字典、系统配置信息等；管理库用于存储用户管理信息、机构管理信息、权限管理信息及日志管理信息；日志库用于记录用户的操作日志信息；业务库用于存储由监测网络系统采集的相关原始数据，形成原始业务库；分析库在原始数据库基础上，对原始数据进行加工及整合，建立数据间关联关系；不同类库提供的基础数据支撑，形成用于统计分析及决策服务的主题数据库；配置库用于存储地理空间数据，包括基础空间数据。在浏览器登录界面输入省、市、县管理员用户名和密码即可登录相应账户，访问软件数据库，见图 1。

图 1 河北省病媒生物监测信息管理系统结构 Figure 1 Framework of information management system for vector surveillance in Hebei province

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省、市、县三级管理员账户可对病媒生物监测点原始监测数据信息进行录入或审核，软件数据库加入了多种逻辑控制规则，数据录入时如存在逻辑关系错误、基本信息漏填，系统会实时提醒发生错误的类型，方便数据录入人员及时核实修改，最大程度地降低了信息录入错误率，是本软件系统中监测数据质量控制的第一个环节。1条监测记录录入完成并提交后，点击“添加”按钮继续录入新的数据条目，点击“修改”按钮，可对已添加的监测记录进行修改。在上一级管理员对数据信息进行审核前，均可对已填报监测数据进行校对修改，一旦监测数据通过审核，该数据信息会计入数据库并参与运算，监测数据录入人员则无法修改；而未通过审核的监测信息将显示为红色，提示监测数据录入人员核实监测数据，此时，根据上一级管理员发出的质疑和修改意见，点击“详细”按钮，查看该条监测记录的详细信息，如以鼠监测数据信息为例，可查看调查日期、监测地点名称、天气、诱饵、有效夹数、捕鼠数、捕鼠种类等，点击“订正”按钮，对有质疑的数据信息进行核实修改，见图 2、3。

图 2 添加或修改监测信息界面 Figure 2 Interface of add or modify surveillance information

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图 3 查看监测点详细信息 Figure 3 View surveillance spots for details

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本模块可实现监测数据的批量汇总统计和专项检索查询。

点击进入监测数据汇总统计界面，以起止年度、监测点级别、监测地区等为汇总统计条件，在下拉菜单中选择相应名称即可自动生成监测数据汇总统计表。如以2016-2017年、河北省、鼠类监测为汇总统计条件，则自动统计出2年的合计及各年合计汇总的全省鼠类监测点数据信息，同时包括详细数据信息的统计结果，见图 4。

图 4 监测数据统计 Figure 4 Statistical list of surveillance data

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各级用户还可根据需要进行具体的专项检索查询，如按照调查日期、监测生境、监测方法、监测点级别、监测地区、病媒生物种类等进行检索查询，可调取数据库内相关数据信息，并可对查询结果进行排序。如以某县、2017年6月、成蚊诱蚊灯法、淡色库蚊（Culex pipiens pallens）为查询条件，可显示数据库中满足该县诱蚊灯法监测所捕获的全部淡色库蚊监测信息，并可根据该县各地监测到的淡色库蚊密度大小进行排序，见图 5。

图 5 监测数据信息查询界面 Figure 5 Interface of query surveillance data information

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本软件可根据所需查看的数据结果类型，如种类构成比、年度密度比、种类密度比、生境密度比、地区密度比、季节消长曲线等自动生成相应的饼状、柱状或折线等数据信息统计图，在统计图界面选择需要汇总统计的相关信息名称，即可自动生成监测数据统计图。如选择鼠类监测种类构成比、2017年6月、县级监测、城镇居民区生境，则生成相应时间的全省县级鼠类城镇居民区监测点鼠种构成饼状图，统计图中显示该组统计结果对应的具体数值，见图 6。

图 6 监测数据统计界面 Figure 6 Statistical chart of surveillance data

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用户认证与授权管理针对全部有权限登录本软件的用户，系统管理员账户可对普通管理员账户进行身份认证，并对其权限进行设置，可随时添加或删除用户，并修改用户权限，对于频繁出现上传监测数据被质疑的监测点，系统管理员可选择提醒直至关闭其用户权限，为本软件系统针对监测数据质量控制的第2个环节，见图 7。

图 7 用户管理界面 Figure 7 Interface of user account management

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为方便省、市、县管理员实时掌握所辖监测点工作动态，该软件加入了监测点信息实时查询功能，在监测点分布图界面，选择河北省、2017年5月、鼠类监测点，可通过GIS地图展示全省鼠类监测点分布及各地区监测点上报完成数，该模块其他界面还可显示各地区监测点具体工作完成情况，如监测点设置数、监测数据上报完成数、监测数据迟报、迟审和修改次数等，见图 8、9。

图 8 河北省病媒生物监测点分布界面 Figure 8 Interface of surveillance spots distribution diagram

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图 9 监测数据审核、迟报和修改统计 Figure 9 The statistical chart and list for auditing, delaying and revising

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该软件数据库可对各监测点病媒生物监测数据信息进行实时监控与质量判断，当一组监测点数据被录入并通过基本审核后，该组数据进入监测点质量控制分析数据库，经过与该地区监测点历年常规监测数据进行比对，如集合数据散点图分析、监测数据质控方程分析等，对数据质量进行判断。在质控方程控制限范围内的监测数据将被纳入系统，而超出质控方程控制限的监测数据将被列为质疑数据，系统会发出警告信号，启动预警流程，被质疑数据被退回并要求核实。此时该监测点用户应核对相关监测记录表中的数据信息是否与填报上传的数据信息一致、核对监测点户主信息、复核监测标本信息、上传现场监测工作照片或监测工具使用照片等，质量控制模块通过对监测工作流程进行追溯，及时查找发生问题数据的原因，如核实无误经再次确认后，该数据将重新被纳入系统；若该监测点用户无法提供佐证资料，或核实后确认监测数据无效，该数据上报记录会被保留，但数据不会被系统采纳，是本软件系统对监测数据质量控制的第3个环节，也是该软件特有的通过运用数学质控方程判别上传数据是否异常的模块，见图 10~12。

图 10 监测点质量控制流程图 Figure 10 Quality control flow chart of surveillance spots

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图 11 监测数据散点图和质控方程分析 Figure 11 Analysis of surveillance data scatter diagram and quality control equation

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图 12 质疑数据信息查询界面 Figure 12 Interface of query suspicious data and information

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病媒生物消长预测模块通过软件中植入的差分自回归移动平均（ARIMA）模型，即可对河北省病媒生物近期可能的消长情况进行预测^[12]，也可对已上传的病媒生物监测数据的客观性进行判别，成为本软件系统中对监测数据进行质量控制的第4个环节。虫媒传染病信息查询模块可对当地已经发生的虫媒传染病进行专项查询，采用GIS地图显示某种虫媒传染病的分布情况，通过分析数据库、配置数据库和主题数据库的关联，对虫媒传染病和相关病媒生物密度季节消长进行关联分析，显示的预警结果可为病媒生物防制及卫生行政部门科学决策提供信息支持和建议，见图 13。

图 13 虫媒传染病信息查询界面 Figure 13 Interface of query insect-borne infectious diseases information

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资料中心可方便省、市、县三级管理员收发系统通告，上传和下载文档资料，如原始监测记录表使用痕迹图片、现场监测工作照片、监测工具使用照片、病媒标本照片等，该模块收集的资料主要用于复核监测点工作实际开展情况，是本软件系统对监测数据质量控制的第5个环节，见图 14。

图 14 资料上传及下载 Figure 14 Information upload and download

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本信息管理系统软件的实用性、灵活性和可拓展性良好。使用Java语言在Eclipse平台上开发，所有信息利用MySQL数据库存储并管理，数据保存于不同模块中，便于灵活访问和查询。利用MySQL所提供的索引功能，建立病媒生物监测相关信息查询模块，实现对当地已监测并录入的病媒生物生态学信息的专项查询。该软件系统运用基于Web Service的Windows通讯接口技术进行数据通信，方便系统日后进行分布式的应用与拓展。

目前，河北省病媒生物监测工作已实现省、市、县全覆盖，各级监测点工作基本稳定，病媒生物监测已常态化，具备了较好的硬件基础。因病媒生物监测数据录入汇总的信息来源于上千个监测点，涉及多种病媒生物种类，各种病媒生物的监测方法也各不相同，监测点生境类型多样及监测过程复杂，每年监测周期长，监测记录的数据量大，监测数据信息汇总主要采用发送电子邮件人工统计方式，效率较低，监测数据汇总、统计耗费时间长，难以及时发现监测数据异常等影响监测质量的问题。本软件系统在保留原有监测记录表基本信息的基础上，对记录表从实用性和完整性方面进行调整，并写入监测信息采集模块，由市、县级监测人员将监测记录信息录入软件数据库，完成基本信息采集。该软件系统的检索查询和数据统计功能能够准确迅速地给出多角度统计分析结果，并以统计表或统计图的形式直观呈现，如不同生境类型某种病媒生物密度的比较、某特定病媒生物的分布、不同月份不同病媒生物种类密度的比较等，当数据库中数据条目发生变化，软件统计结果也相应更新，便于对大量数据进行动态补充和分析，极大地提高了监测数据信息汇总、统计的工作效率。此软件系统的应用可为河北省病媒生物监测数据的管理、统计、分析与应用提供功能强大、便捷、及时高效的新工具。

本系统在开发研制各类模块的设计中将监测数据的质量控制作为一项重要内容，添加了相关病媒生物监测工作质量控制环节和质量控制方法，在不同模块中通过5个环节的信息关联来实现对病媒生物监测数据的质量控制，如完善监测记录基本信息录入内容，加入管理员账户实时增删管理功能，将历年监测数据经统计学处理组建质控方程与录入数据进行比对，通过GIS地图实时显示被质疑数据来源及异常类型，对数据来源进行追溯，复核监测工作佐证资料照片和标本照片，实现监测点数据信息质量的实时监控。多重的质量控制方法可对监测数据质量层层把关，有助于及时查找各监测点工作中的薄弱环节，较好地解决了目前国内大部分病媒生物监测信息管理系统软件中普遍存在的监测数据质量难以控制、监测工作各环节衔接不够规范化和标准化的问题，极大提高了监测信息和监测数据网络直报及汇总统计分析的客观性、准确性和可靠性，进一步提升了病媒生物监测结果的应用价值，对科学开展病媒生物防控工作提供了技术保障。

系统利用GIS与病媒生物监测点数据信息相关联，展示病媒生物监测点的时空分布，如病媒生物监测点分布、质疑监测数据来源分布、各监测点虫媒传染病流行情况分布等，GIS用于病媒生物监测信息管理提供了一种全新的角度和技术手段，利用其强大的数据管理和显示功能可获得更多信息^[13-14]，在实际使用操作中具有良好的用户体验。

该软件目前可满足全国重要病媒生物监测方案中所列出监测工作的数据处理，在进一步完善该软件系统时，可补充虫媒携带相关病原体的检测、病媒生物抗药性检测等其他监测数据信息，实现更强大的病媒生物相关信息处理功能，为各地病媒生物监测工作提供科学化、规范化、标准化、信息化的管理工具和技术平台。