JP6123542B2 - データ分析プログラム、データ分析装置及びデータ分析方法 - Google Patents

データ分析プログラム、データ分析装置及びデータ分析方法 Download PDF

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Description

本発明は、大量のデータを分析するための時間を予測するデータ分析プログラム、データ分析装置及びデータ分析方法に関する。
従来、業務システムなどから蓄積される企業内の膨大なデータを、分析・加工して、企業の意思決定に活用しようとする手法として、ビジネスインテリジェンス(BI:Business Intelligence)がある。BIに用いるBIツールは、データベースなどに蓄積された大量のデータから、ビジネスが求める情報を「必要な時に」「必要な形で」「簡単に」得ることのできる、ビジネスインテリジェンスソフトウェアであるが、業務データを分析する場合、指定する条件によっては実行に何時間もかかることがある。
例えば、医療機関において用いられる医事会計システムで作られた患者数をカウントするための明細データや、稼働額を集計するための明細データなどを分析する場合、指定する条件が複雑になればなるほど実行に時間を要し、データ傾向の調査や報告書の作成などの業務を計画的に遂行できないことがある。患者数や稼働額のデータの分析は、常に一定の項目を条件に指定して実行するわけではなく、分析の目的によって項目を加えたり、あるいは減らしたりするため、複雑な条件になりやすいし、定型的な処理にはならない。また、分析対象のデータが日々増え続けることもあって、実行に要する時間は経験的に予測できない。あらかじめ実行に要する時間がわかれば、分析の合間に他の作業を手掛けたり、休憩や帰宅したりすることもできるが、BIツールには実行時間を予測して通知する機能はないので、分析が終了するまで待機せざるを得ないのが現状である。
メッセージを含んだ集信ファイルを仕分プロセスにより分割し、統合プロセスにより宛先毎に配信ファイルに結合するEDI(Electronic Data Interchange)システムが、過去に処理したデータのメッセージ数と宛先数と処理時間を記録した処理記録DBから処理済みデータのメッセージ数と宛先数および処理時間を読み込み、データ処理時間予測式の連立方程式の定数値を算出し、予測対象となるデータのメッセージ数と宛先数および算出した定数値から、仕分プロセスと統合プロセスの処理時間を予測する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、ネットワーク内の全てのサーバについて、処理を委託した際の内容、例えば、サーバに委託した処理ごとに、処理の実行日時、処理時間、処理に関するデータ量、および、処理時のデータ転送時間を履歴として保持し、クライアントから処理要求があった場合に、履歴を参照して、処理実行に要するであろう時間が短いサーバを推測し、そのサーバを負荷分散先サーバとして選出して処理実行を委託する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2008−83916号公報 特開2003−208414号公報
しかしながら、BIツールで業務データを分析する場合、指定する条件によっては実行に何時間もかかることがある。医療機関においても、医事会計システムで作られた患者数をカウントするための明細データや、稼働額を集計するための明細データなどを分析する場合、指定する条件が複雑になるほど実行に時間を要し、傾向の調査や報告書の作成などの業務を計画的に遂行できないことがある。
患者数や稼働額のデータの分析は、常に一定の項目を条件に指定して実行するわけではなく、分析の目的によって項目を加えたり、あるいは減らしたりするため、複雑な条件になりやすく、定型的な処理にはならない。また、分析対象のデータが日々増え続けることもあって、実行に要する時間は経験的に予測できない。
過去の実処理の実績(実行結果)をもとにした予測を行う技術では、定型的な処理の時間しか予測することができない。また、データの増加量については配慮しているが、実行時のシステムの使用状況に係るシステムへの負荷による影響については全く考慮されておらず適切な予測であるとは言い難い。
サーバの負荷を分散する技術では、過去の実処理の履歴情報(実行結果)をもとにした負荷の計算であるため、定期・定型的な処理の時間を予測することはできるが、データ分析のように不定期・不定形な処理の所要時間を予測するには適切な技術であるとは言い難い。
1つの側面では、本発明は、BIツールの分析実行にかかる時間を予測算出し、ユーザに表示することで、効率的に業務を進めることが可能なデータ分析プログラム、データ分析装置及びデータ分析方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
1つの案では、コンピュータに、患者の識別情報と診療日とが関連付けて格納された記憶部から、所定期間についての前記患者の識別情報と前記患者のレコード件数を抽出したレコード数リストを作成し、前記作成したレコード数リスト内に含まれるレコードのうち、前記患者の識別情報及び対応するレコード件数に関連して予め定義された判定条件に基づいて、予測用のデータ分析範囲として用いる前記レコードの範囲を特定し、分析条件に従って特定した前記レコードの範囲でデータ分析を実行し、実行した前記データ分析の分析時間の結果に基づいて、前記分析条件に従い実行する分析対象についての分析時間を予測し、予測した前記分析時間を出力する処理を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、業務データを分析するときに、データ件数を絞り込む条件を用いた予測用分析を並行して実行することにより、全体の分析の実行に要する時間をより正確に予測して利用者に通知することができる、という効果を奏する。
本実施の形態のデータ分析装置1の使用状態例を示す図である。 医事会計サーバ3が備えるハードディスク4に格納されたデータベース群(41〜44)の例を示す図である。 データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納された被分析データベース61の例を示す図である。 データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されたレコード数リスト62の例を示す図である。 データ分析処理の流れを示すフローチャートである。 データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されている範囲定義値テーブル51の例を示す図である。 データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されたレコード数リスト63、64の例を示す図である。 データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されている補正定義値テーブル65の例を示す図である。 補正が必要な第1の事例を示す図である。 補正が必要な第2の事例を示す図である。 予測結果の出力例を示す図である。 情報処理装置の構成図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施の形態のデータ分析装置1の使用例を示す図である。
図1において、データ分析装置1は、イントラネット等の院内ネットワーク2を介して医事会計サーバ3に接続されている。
医事会計サーバ3は、例えばパーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、後述する複数のデータベースを格納するハードディスク4を備える。また、データ分析装置1は、例えばパーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、後述するデータ分析プログラム、データ分析メインプログラム、被分析データベース61、及びレコード数リストを格納するハードディスク5を備える。
データ分析装置1は、ハードディスク5の他、不図示のCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ディスクドライブ、通信部、表示部、および操作部を備える。これらのハードウェア各部は、バスを介して相互に接続されている。
CPUは、データ分析装置1のハードウェア各部を制御するプロセッサであり、ハードディスク5に格納されたデータ分析プログラムをRAMにロードして実行する。
ROMは、例えば不揮発性の半導体メモリであり、データ分析装置1の起動時にCPUが実行するBIOS(Basic Input/Output System)、ファームウェア等を格納している。
RAMは、例えばSRAM(Static RAM)、DRAM(Dynamic RAM)であり、CPUが実行する処理の過程で必要なデータ等を一時的に格納する。
ハードディスク5は、データ分析装置1に内蔵された、又は外部に接続された、大容量の情報を格納することが可能な補助記憶装置である。
ディスクドライブは、外部の記録媒体であるハードディスク5等の補助記憶装置から情報を読み込み、又は補助記憶装置に情報を格納する。
通信部は、有線若しくは無線通信のモデム又はLAN(Local Area Network)カード等であり、院内ネットワーク2に接続されている。
表示部は、例えば液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等の画面を有し、CPUからの指示に従って、データ分析プログラム及びデータ分析メインプログラムに係る各種情報を表示する。
操作部は、利用者が各種の入力を行うキーボード、マウス、電源スイッチ、ディスクドライブからDVD(Digital Versatile Disc)等を排出するための操作ボタン等の入力デバイスを含み、利用者による操作に基づいて入力信号を生成する。そして、生成された入力信号は、バスを介してCPUに送信される。
本実施の形態のデータ分析装置1は、CPUがデータ分析プログラム及びデータ分析メインプログラムを実行することで機能する。データ分析プログラムとデータ分析メインプログラムは、データ分析装置1により並行して実行される。
データ分析プログラムの実行内容であるデータ分析処理については、詳細を後述する。データ分析メインプログラムの実行内容であるデータ分析メイン処理は、BIツール等を用いて行われる従来の業務データの分析処理であるので、説明は省略する。
図2は、医事会計サーバ3が備えるハードディスク4に格納されたデータベース群(41〜44)の例を示す図である。
図2において、医事会計サーバ3が備えるハードディスク4は、(A)診療データベース(DB)41、(B)患者データベース(DB)42、(C)医事科データベース(DB)43、及び(D)病名データベース(DB)44を備える。
診療DB41は、診療した年月を格納する項目「診療年月」、診療した日を格納する項目「診療日」、患者を特定するための識別子を格納する項目「患者ID」、診療科にユニークに付されたコードを格納する項目「科コード」、及び病名にユニークに付されたコードを格納する項目「病名コード」を対応付けて格納している。
患者DB42は、「患者ID」と、患者の氏名を格納する項目「氏名」とを対応付けて格納している。
医事科DB43は、「科コード」と、診療科の科名を格納する項目「科名」とを対応付けて格納している。
病名DB44は、「病名コード」と、病名を格納する項目「病名」をと対応付けて格納している。
図3は、データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納された被分析データベース61の例を示す図である。
図3において、被分析データベース61は、データ分析装置1が作成したものである。
被分析DB61は、「診療年月」「診療日」「患者ID」「氏名」「科名」「病名」を対応付けて格納している。
被分析DB61は、データ分析装置1がデータ分析メインプログラムを実行する際、分析対象となる診療DB41、患者DB42、医事科DB43、及び病名DB44に基づいて作成される。例えば、第1レコードは、診療DB41及び患者DB42に基づき、「患者ID」が「氏名」と対応付けられ、診療DB41及び医事科DB43に基づき、「科コード」に対応する「科名」が対応付けられ、診療DB41及び病名DB44に基づき、「病名コード」に対応する「病名」が対応付けられる。
図4は、データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されたレコード数リスト62の例を示す図である。
図4において、レコード数リスト62は、データ分析装置1が作成したものである。
レコード数リスト62は、被分析DB61の作成とともに、診療DB41、患者DB42、医事科DB43、及び病名DB44に基づいて、年月ごとの患者IDとレコード件数で作成される。このレコード数リスト62は、「患者ID」が一意であり、「患者ID」の昇順に並んでいる。図4は、「患者ID」が「0000000019」の患者の「レコード件数」が「2」件であり、「患者ID」が「0000000028」の患者の「レコード件数」が「1」件であることを示している。これは、図3に示した例と対応している。
次に、図5乃至図11を用いて、データ分析装置1が実行するデータ分析処理を説明する。
図5は、データ分析処理の流れを示すフローチャートである。図6は、データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されている範囲定義値テーブル51の例を示す図である。図7は、データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されたレコード数リスト63、64の例を示す図である。図8は、データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されている補正定義値テーブル65の例を示す図である。図9は、補正が必要な第1の事例を示す図である。図10は、補正が必要な第2の事例を示す図である。図11は、予測結果の出力例を示す図である。
データ分析プログラムの実行は、データ分析装置1のCPUがデータ分析メインプログラムを実行するとともに、並行して実行される。
ステップS501において、実行されるデータ分析メインプログラムの条件に基づき、指定された分析対象の条件から「診療年月」を取得する。
ステップS502において、ステップS501で取得した「診療年月」が単月であるか否かを判断する。
単月であると判断された場合(ステップS502:Yes)は、ステップS503において、データ分析装置1が作成したレコード数リスト62(、63、64)から、予め定めた所定範囲内の「患者ID」の範囲を求め、分析対象の追加条件とする。例えば10%の「患者ID」の範囲を求め、分析対象の追加条件とする。図6に示すように、「患者ID」の範囲を求める際の「所定範囲」(図6中のa)は、範囲定義値テーブル51としてデータ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されている。レコード数リスト62において「患者ID」の「レコード件数」が均等に存在しない場合は、図7(A)に示すように、レコード数リスト63の「レコード件数」を降順にして並び替え、1行目の「患者ID」から「レコード件数」の累積が10%を超える患者IDまでを条件範囲として求め、分析対象の追加条件とする。また、すべての「患者ID」の「レコード件数」が均等に存在する場合は、図7(B)に示すように、レコード数リスト64の上位10%を条件範囲として求め、分析対象の追加条件とする。
他方、ステップS502で単月でないと判断された場合(ステップS502:No)は、ステップS504において、図6に示したような範囲定義値テーブル51を参照し、ステップS501で取得した「診療年月」が所定範囲の「期間閾値」(図6中のb)を超えているか否かを判断する。
超えていない場合(ステップS504:No)は、ステップS505において、レコード数リスト62の該当する年月の複数の「患者ID」のレコード数リスト62をマージし、ステップS506において、マージしたレコード数リスト62から、予め定めた所定範囲内の「患者ID」の範囲を求め、分析対象の追加条件とする。
データ分析メインプログラムの実行時に、条件に指定された年月によっては追加条件範囲を算出するためのレコード数リスト62の年月を特定できないことがある。例えば、条件に年月が全く指定されない場合や、条件に指定された年月が期間指定で、指定されたすべての年月のレコード数リスト62を選択することが、長時間かけずに分析時間の予測算出をするという目的に有害なほど広範囲であると判断される場合である(ステップS507)。そこで、ステップS501で取得した「診療年月」が所定範囲の「期間閾値」を超えている場合(ステップS504:Yes)は、ステップS508において、レコード数リスト62のうち「期間補助条件」(図6中のc)に従って複数の「患者ID」のレコード数リスト62をマージし、ステップS509において、マージしたレコード数リスト62から追加する条件の「所定範囲」(図6中のa)に従った「患者ID」の範囲を求め、分析対象の追加条件とする。
そして、ステップS510において、実行されるデータ分析メインプログラムと同様の分析処理として、ステップS503、ステップS506又はステップS509で設定した追加条件を加えて実行する。
次に、ステップS511において、ステップS510の処理までにかかった時間から、データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されている補正定義値テーブル65の「補正時間」(図8中のd)を減算する。分析時間を予測算出するときには、BIツールが動作する環境による影響を考慮することが必要である。この「補正時間」は、分析対象のデータのレコード件数にかかわらずどの分析処理でも共通にかかる時間である。例えば、「補正時間(d)」を初期値として「60秒」とするが、これは動作環境ごとに変更できるものとする。
そして、ステップS512において、ステップS511で求めた時間を、追加する条件の「所定範囲(a)」の割合で割り戻す。
ステップS513において、ステップS512で求めた時間に、データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されている補正定義値テーブル65の「補正係数」(図8中のe)を乗じる。この「補正係数」は、院内ネットワーク2等の環境や、HDDなどのI/Oによって影響される。データ分析装置1の分析結果のデータは、院内ネットワーク2を介したクライアント10、20、30、40に取り込むので、データ量が多ければ多いほど、院内ネットワーク2の速度が遅ければ遅いほど、データ分析装置1との距離が遠ければ遠いほど、処理時間が遅くなる。例えば、図9に示すように、クライアント10に比べ、クライアント20の方がデータ分析装置1との距離が遠いので、処理時間が遅くなる。また、メモリの読み書き速度が速ければ速いほど、メモリの容量が多ければ多いほど、HDDの読み書き速度が速ければ速いほど、処理時間が速くなる。例えば、図10に示すように、クライアント40に比べ、クライアント30の方がメモリの容量が多く、HDDの読み書き速度が速いので、処理時間が早くなる。なお、図8に示した例では、「補正係数(e)」を初期値として「1.00」とするが、これは動作環境ごとに変更できるものとする。
そして、ステップS514において、ステップS513で時間に、データ分析装置1が備えるハードディスク5に格納されている補正定義値テーブル65の「補正時間」(図8中のd)を加えた値を予測時間として利用者に通知する。
例えば、データ分析処理を実行する条件範囲が「10%」であり、ステップS510の処理までに「180秒」かかり、補正定義値テーブル65の「補正時間」が「60秒」、「補正係数」が「1.0」の場合を例にする。180(秒)−60(秒)=120(秒)(ステップS511)、120(秒)/0.1(10%)=1200(秒)(ステップS512)、1200(秒)×1.0(ステップS513)=1200(秒)、1200(秒)+60(秒)=1260(秒)(ステップS514)となる。そして、図11に例示したように、問い合わせ予測時間(合計)の21(分)(=1260(秒))と、現時点(ステップS510の処理までにかかった時間「180秒」経過時の進捗率14.29(%)(=(180/1260)×100)を利用者に通知する。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、上述のデータ分析装置1は、例えば、図12に示すような通常の情報処理装置(コンピュータ)を使用して実現することができる。すなわち、図12の情報処理装置は、CPU121、RAMやROM等のメモリ122、入力装置123、出力装置124、外部記録装置125、媒体駆動装置126、及びネットワーク接続装置127を備える。また、これらはバス128により互いに接続されている。
メモリ122は、情報処理装置に用いられるプログラム及びデータを格納する。CPU121は、メモリ122を利用してプログラムを実行することにより、上述のデータ分析処理を実行する。
入力装置123は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等であり、ユーザからの指示や情報の入力に用いられる。出力装置124は、例えば、表示装置、プリンタ、スピーカ等であり、ユーザへの問い合わせや処理結果の出力に用いられる。
外部記録装置125は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、テープ装置等である。この外部記録装置125には、ハードディスクドライブも含まれる。情報処理装置は、この外部記録装置125にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ122にロードして使用することができる。
媒体駆動装置126は、可搬記録媒体129を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬記録媒体129は、メモリデバイス、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク等である。この可搬記録媒体129には、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、USB(Universal Serial Bus)メモリ等も含まれる。ユーザは、この可搬記録媒体129にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ122にロードして使用することができる。
このように、データ分析処理に用いられるプログラム及びデータを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体には、メモリ122、外部記録装置125、及び可搬記録媒体129のような、物理的な(非一時的な)記録媒体が含まれる。
ネットワーク接続装置127は、LAN(Local Area Network)等の有線または無線の通信ネットワークに接続され、通信に伴うデータ変換を行う通信インタフェースである。情報処理装置は、プログラム及びデータを外部の装置からネットワーク接続装置127を介して受け取り、それらをメモリ122にロードして使用することができる。
例えば、外部記録装置125に格納したプログラムやデータは、情報処理装置のメモリ122にロードされる。また、ネットワーク接続装置127を介して接続可能な外部装置は、プログラムやデータを搬送する搬送信号を生成し、通信ネットワーク上の任意の伝送媒体を介して情報処理装置に送信する。
開示した実施の形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができる。
1 データ分析装置
2 院内ネットワーク
3 医事会計サーバ
4 ハードディスク
5 ハードディスク
10 第1のクライアント
20 第2のクライアント
30 第3のクライアント
40 第4のクライアント
41 診療データベース(DB)
42 患者データベース(DB)
43 医事科データベース(DB)
44 病名データベース(DB)
51 範囲定義値テーブル
61 被分析データベース(DB)
62、63、64 レコード数リスト
65 補正定義値テーブル
121 CPU
122 メモリ
123 入力装置
124 出力装置
125 外部記録装置
126 媒体駆動装置
127 ネットワーク接続装置
128 バス
129 可搬記録媒体

Claims (4)

  1. コンピュータに、
    患者の識別情報と診療日とが関連付けて格納された記憶部から、所定期間についての前記患者の識別情報と前記患者のレコード件数を抽出したレコード数リストを作成し、
    前記作成したレコード数リスト内に含まれるレコードのうち、前記患者の識別情報及び対応するレコード件数に関連して予め定義された判定条件に基づいて、予測用のデータ分析範囲として用いる前記レコードの範囲を特定し、
    分析条件に従って特定した前記レコードの範囲でデータ分析を実行し、
    実行した前記データ分析の分析時間の結果に基づいて、前記分析条件に従い実行する分析対象についての分析時間を予測し、
    予測した前記分析時間を出力する、
    処理を実行させることを特徴とするデータ分析プログラム。
  2. 前記コンピュータに、予測した前記分析時間から実行した前記分析時間を減算した結果を出力する処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載のデータ分析プログラム。
  3. 分析条件に従って分析対象のデータを分析して分析結果を出力させるデータ分析方法において、
    データ分析装置が、
    患者の識別情報と診療日とが関連付けて格納された記憶部から、所定期間についての前記患者の識別情報と前記患者のレコード件数を抽出したレコード数リストを作成し、
    前記作成したレコード数リスト内に含まれるレコードのうち、前記患者の識別情報及び対応するレコード件数に関連して予め定義された判定条件に基づいて、予測用のデータ分析範囲として用いる前記レコードの範囲を特定し、
    前記分析条件に従って前記特定した前記レコードの範囲でデータ分析を実行し、
    前記実行した前記データ分析の分析時間の結果に基づいて、前記分析条件に従い実行する前記分析対象についての分析時間を予測し、
    前記予測した分析時間を出力する、
    ことを特徴とするデータ分析方法。
  4. 分析条件に従って分析対象のデータを分析して分析結果を出力させるデータ分析装置であって、
    患者の識別情報と診療日とが関連付けて格納された記憶部から、所定期間についての前記患者の識別情報と前記患者のレコード件数を抽出したレコード数リストを作成するレコード数リスト作成手段と、
    前記レコード数リスト作成手段が作成したレコード数リスト内に含まれるレコードのうち、前記患者の識別情報及び対応するレコード件数に関連して予め定義された判定条件に基づいて、予測用のデータ分析範囲として用いる前記レコードの範囲を特定するレコード範囲特定手段と、
    前記分析条件に従って前記レコード範囲特定手段で特定した前記レコードの範囲でデータ分析を実行するデータ分析実行手段と、
    前記データ分析実行手段で実行した前記データ分析の分析時間の結果に基づいて、前記分析条件に従い実行する前記分析対象についての分析時間を予測する分析時間予測手段と、
    前記分析時間予測手段で予測した分析時間を出力する分析時間出力手段と、
    を備えることを特徴とするデータ分析装置。
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