基于SpringBoot+随机森林算法的医院药品管理系统设计与实现

原创于 2025-12-04 09:30:00 发布 · 407 阅读

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#算法 #spring boot #随机森林 #java #源码 #vue.js

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一.前言

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在医疗行业信息化快速发展的当下，医院药品管理面临着药品库存积压或缺货、用药合理性难以精准把控等诸多挑战。传统药品管理方式多依赖人工经验，效率低下且易出错，难以满足现代医院高效、精准管理的需求。随着大数据与人工智能技术的兴起，将智能算法应用于医院药品管理成为提升管理质量与效率的有效途径。随机森林算法作为一种强大的集成学习算法，具有高准确性、强鲁棒性和良好的抗过拟合能力，能够对复杂的药品数据进行深度挖掘与分析，为医院药品管理提供科学决策依据。因此，基于SpringBoot框架构建一个融合随机森林算法的医院药品管理系统具有重要的现实意义。
系统采用SpringBoot+Vue框架搭建高效稳定的后端架构，利用其快速开发、自动配置等优势，保障系统的性能与可维护性。引入随机森林算法对医院药品的用品信息等数据进行深度分析，实现药品需求预测等智能功能。通过该系统，医院能够精准掌握药品库存动态，合理安排采购计划，降低库存成本；同时，对医生处方进行智能审核，提高用药安全性和合理性。实践表明，本系统有效提升了医院药品管理的智能化水平，为医院的高效运营和患者的安全用药提供了有力支持。

二.技术环境

jdk版本：1.8 及以上
ide工具：Eclipse或者 IDEA
数据库: mysql5.7 （必须5.7）
编程语言: Java
java框架：SpringBoot
maven: 3.6.1
详细技术：HTML+CSS+JAVA+SpringBoot+MYSQL+VUE+MAVEN

三.功能设计

在设计系统的过程中，用例图是系统设计过程中必不可少的模型，用例图可以更为细致的，结合系统中人员的有关分配，能够从细节上描绘出系统中有关功能所完成的具体事件，确切的反映出某个操作以及它们相互之间的内部联系。
其中参与者就是和系统能够发生交互的外在实体，一般可以指系统的某个用户。一个用例图就能对应出系统中的一个功能过程，系统中完整的功能都是由许多不同的用例图所组成的。
(1)管理员可以对系统首页、用户管理等进行基本的信息管理。其用例分析如图所示。

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(2) 用户功能包括个人中心、修改密码、我的收藏等进行操作，用户用例分析如图所示。
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(3) 医生功能包括系统首页、个人中心、用户资料等进行操作，医生用例分析如图所示。

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系统功能结构设计以用户为出发点，从管理员、用户、医生四部分进行设计。考虑到操作方便、信息正确。便于用户高效地利用操作信息。方便用户，稳定运行是总体设计目标。系统模块功能结构图如图所示：
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本系统架构如下图所示。

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视图层负责与用户直接交互，提供用户界面。使用JavaScript、HTML和CSS构建基本的页面结构和样式，通过Vue框架增强页面交互性，利用Axios进行网络请求，实现数据的动态加载和页面的实时更新。
业务层承担着处理应用程序核心业务逻辑的责任，并采用Spring框架来管理业务对象及服务。
在持久层通过使用Mybatis-Plus来简化CRUD（创建、读取、更新、删除）操作，并利用PageHelper插件进行分页查询，同时选用HikariCP作为数据库连接池以提升数据库操作的效率和性能。
数据层主要负责数据的存储和检索，保证应用的数据检索速度和准确。

四.数据设计

数据库概念模型的设计是为了抽象真实世界的信息，并对信息世界进行建模。它是数据库设计的强大工具。数据库概念模型设计可以通过E-R图描述现实世界的概念模型。在画系统总体E-R图时，以主要的数据实体为蓝本，设计核心实体为“用户、管理员、供应商”，三者建立关联，形成一个完整的数据库，实现对特定数据集的统一管理，本系统总体E-R实体属性如图4所示：
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五.部分效果展示

5.1前台用户功能实现效果

用户登录系统进入首页，系统基于Java后端获取数据，动态展示药品信息概览、公告通知等模块。用户可快速导航至常用功能入口，如药品查询、个人中心。首页提供搜索框，支持按药品名等搜索，搜索结果即时呈现，提升使用体验。如图所示：
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用户（此处以普通用户视角了解医生管理相关交互流程）登录系统后，在功能菜单中找到医生管理入口。可按科室、姓名等条件查询医生信息，查看医生简介与排班。若需预约对应医生，提交预约申请，系统经Java逻辑处理反馈预约结果。如图所示：
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用户登录系统后进入药品信息管理页面，可通过药品名称、类别等条件进行搜索查询。点击药品可查看详细信息，如功效、用法用量等。若发现信息有误，可提交反馈，系统经Java处理将反馈转至管理员，后续处理结果会通知用户。如图所示：
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用户登录系统后进入公告信息管理界面，系统默认展示最新公告列表，含标题与发布时间。用户可点击标题查看详细内容。支持按关键词搜索公告，Java后端处理查询请求。若公告有更新提醒，用户登录时系统自动推送，确保及时获取信息。如图所示：
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用户登录系统后，在药品详情页点击“加入购物车”将药品添加。进入购物车页面，可查看已选药品列表，修改数量或删除药品。点击“结算”时，系统用Java校验药品库存等，若无误则生成订单并跳转支付，否则提示相应错误信息。如图所示：
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5.2后台管理员功能实现效果

管理员进行系统首页管理时，先登录系统进入后台。通过前端页面设计展示首页布局框架，利用Java后端获取药品、库存等关键数据。将数据动态渲染至首页对应板块，最后进行页面样式调整与功能测试，完成首页展示。如图所示：
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管理员进入医生管理模块后，可先通过查询功能定位目标医生。若需新增医生，填写医生信息表单提交，后端用Java处理数据存入数据库；修改信息则先查询选中再编辑提交；删除操作经确认后执行数据删除，最后进行结果反馈。如图所示：
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管理员登录系统进入用户管理界面，可按条件查询用户。添加新用户时，填写包含用户名、密码、角色等信息表单，Java后端处理后存入数据库；修改用户信息，先查询选定再编辑保存；删除用户经确认后执行数据删除操作并反馈结果。如图所示：

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管理员登录系统进入药品信息管理界面，可按药品名称等条件查询。添加新药品时，填写药品名称、规格、价格等详细信息表单，Java后端处理存入数据库；修改信息先选中药品再编辑保存；删除药品经确认后执行数据库删除并反馈。如图所示：

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管理员进入开具处方管理界面，先选择就诊患者与开方医生。创建处方时，录入药品信息（名称、剂量、用法等），Java后端校验数据并生成处方记录存入数据库。可对处方进行修改、删除操作，完成后系统反馈处理结果。如图所示：
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管理员登录系统进入供应商管理模块，能按供应商名称等查询。添加新供应商时，在表单填写供应商名称、联系方式、地址等信息，Java后端处理存入数据库；修改信息先选供应商再编辑提交；删除供应商经确认后执行数据库删除并反馈。如图所示：

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管理员登录系统进入用药记录管理界面，可通过患者姓名、日期等条件查询记录。添加新记录时，输入患者信息、药品信息、用药剂量与时间等，Java后端处理存入数据库；修改记录先选中再编辑保存；删除经确认后执行并反馈结果。如图所示：

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管理员登录系统进入医疗数据管理板块，可按数据类型、时间等筛选查看。添加新数据时，录入相关医疗指标、诊断信息等内容，经Java后端校验存入数据库；修改数据先定位再编辑提交；删除操作经确认后执行并给出处理结果提示。如图所示：
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管理员进入药品预测管理界面，可设定预测参数如时间段、药品类别等。系统基于历史销售数据，利用Java调用预测算法计算，展示预测结果。管理员能查看详情，若需调整，可修改参数重新预测，最终将预测信息存档并反馈操作状态。如图所示：
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5.3后台医生功能实现效果

医生登录系统后进入首页，Java后端获取数据并展示关键信息，如待处理的患者预约数量、新药品通知等。设有快捷入口，可直达患者管理、处方开具等常用功能。首页还有搜索框，医生能按患者姓名等快速定位，高效开展工作。如图所示：
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医生登录系统后，进入药品信息管理模块。可按药品名称、功效等条件搜索药品，查看详细信息，如库存、适用病症。若发现信息需更新，提交修改建议至管理员端。还能查看药品最新变动通知，以便在开药时掌握准确药品资讯。如图所示：
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医生登录系统后，在患者诊疗页面选择就诊患者，进入开具处方功能。从药品库中按需选取药品，设置剂量、用法等。Java程序校验药品库存及配伍禁忌，无误后生成处方单，保存至系统并同步至药房，同时反馈给患者查看。如图所示：
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医生登录系统后，进入用药记录管理模块。通过患者姓名、病历号等检索患者，查看其过往用药记录详情，包括药品名称、剂量、用药时间等。医生可补充新用药记录，Java 程序处理数据并保存，方便后续跟踪患者用药情况。如图所示：
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医生登录系统进入药品预测管理界面，系统基于Java调用历史用药数据、患者增长趋势等算法模型分析。生成常用药品未来一段时间的需求预测结果，以图表与数据列表展示。医生可查看详情，为药品采购、库存规划等提供参考依据。如图所示：
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部分功能代码

	/**
	 * 上传文件
	 */
	@RequestMapping("/upload")
    @IgnoreAuth
	public R upload(@RequestParam("file") MultipartFile file,String type) throws Exception {
		if (file.isEmpty()) {
			throw new EIException("上传文件不能为空");
		}
		String fileExt = file.getOriginalFilename().substring(file.getOriginalFilename().lastIndexOf(".")+1);
		File path = new File(ResourceUtils.getURL("classpath:static").getPath());
		if(!path.exists()) {
		    path = new File("");
		}
		File upload = new File(path.getAbsolutePath(),"/upload/");
		if(!upload.exists()) {
		    upload.mkdirs();
		}
		String fileName = new Date().getTime()+"."+fileExt;
        if(StringUtils.isNotBlank(type) && type.contains("_template")) {
            fileName = type + "."+fileExt;
            new File(upload.getAbsolutePath()+"/"+fileName).deleteOnExit();
        }
		File dest = new File(upload.getAbsolutePath()+"/"+fileName);
		file.transferTo(dest);
		if(StringUtils.isNotBlank(type) && type.equals("1")) {
			ConfigEntity configEntity = configService.selectOne(new EntityWrapper<ConfigEntity>().eq("name", "faceFile"));
			if(configEntity==null) {
				configEntity = new ConfigEntity();
				configEntity.setName("faceFile");
				configEntity.setValue(fileName);
			} else {
				configEntity.setValue(fileName);
			}
			configService.insertOrUpdate(configEntity);
		}
		return R.ok().put("file", fileName);
	}
	
	/**
	 * 登录
	 */
	@IgnoreAuth
	@RequestMapping(value = "/login")
	public R login(String username, String password, String captcha, HttpServletRequest request) {
		YonghuEntity u = yonghuService.selectOne(new EntityWrapper<YonghuEntity>().eq("yonghuzhanghao", username));
		if(u==null || !u.getMima().equals(password)) {
			return R.error("账号或密码不正确");
		}
		
		String token = tokenService.generateToken(u.getId(), username,"yonghu",  "用户" );
		return R.ok().put("token", token);
	}
	/**
     * 注册
     */
	@IgnoreAuth
    @RequestMapping("/register")
    public R register(@RequestBody YonghuEntity yonghu){
    	//ValidatorUtils.validateEntity(yonghu);
    	YonghuEntity u = yonghuService.selectOne(new EntityWrapper<YonghuEntity>().eq("yonghuzhanghao", yonghu.getYonghuzhanghao()));
		if(u!=null) {
			return R.error("注册用户已存在");
		}
		Long uId = new Date().getTime();
		yonghu.setId(uId);
        yonghuService.insert(yonghu);
        return R.ok();
    }