Gerenciamento dos Dados e Processos de Negócio na Modelagem de um Padrão de Workflow para Inferência sobre Indicadores de Saúde Pública

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1 Gerenciamento dos Dados e Processos de Negócio na Modelagem de um Padrão de Workflow para Inferência sobre Indicadores de Saúde Pública André Gustavo Teixeira Lins, Tércio de Morais, Eliana S. Almeida Mestrando em Modelagem Computacional de Conhecimento, Instituto de Computação, Universidade Federal de Alagoas, LCCV, Campus Arapiraca, Universidade Federal de Alagoas CPMAT & LCCV, Instituto de Computação. Universidade Federal de Alagoas Resumo. A eficiência da gestão em saúde pública depende, entre outros fatores, do uso de uma forma estratégica de todos os dados produzidos por seus sistemas de informação. Entretanto, muitas áreas nesse domínio não possuem uma forma adequada para coletar esses dados, resultando muitas vezes em informação redundante ou até mesmo incorreta para os responsáveis pelos processos de tomada de decisão na equipe do governo. Tentando corrigir essa situação, esse trabalho apresenta uma proposta para coletar e monitorar um largo grupo de dados sobre saúde pública com foco no gerenciamento de indicadores de saúde pactuados nas três esferas de governo, cobrindo todas as áreas desse domínio. O projeto Pacto Online envolve a implementação de uma aplicação web para registrar os resultados e metas desses indicadores, visando à otimização das atividades de gestão em saúde pública, acrescido da modelagem de um workflow dos processos de negócios que geram todas essas informações. Para garantir a consistência destes processos, este workflow será construído utilizando o modelo formal de Redes de Petri. A proposta aqui apresentada terá como estudo de caso os indicadores do Estado de Alagoas. Palavras-chave. Sistemas de Informação em Saúde, Métodos Formais, Processos de Negócio, Workflow, Indicadores de Saúde. Abstract. An efficient public health management depends, among other factors, on using all data produced by its information systems in a strategic way. However, many areas at this domain do not have an adequate structure to collect these data, resulting usually in redundant or even wrong information for the decisionmaking area at the government staff. In order to correct this situation, this work proposes to collect and track a large group of data about public health focused in the management of health indicators in the three levels of government that cover all the areas of this domain. The Pacto Online project involves the implementation of a web system to register the results and goals of these health indicators aiming to optimize the public health management activities. It is also proposed a workflow system to understanding the business processes that generates all these information. This workflow is constructed using a Petri Net formal model to guarantee the consistence of these processes. It will be used as a study case, the health indicators of Alagoas State in Brazil. Keywords: Health-Care Information Systems, Formal Methods, Business Processes, Workflow, Health Indicators. Introdução A realização de ações públicas de saúde se baseia em indicadores pactuados dentro do Sistema Único de Saúde (SUS) entre as três esferas do Governo. Tais indicadores, conforme exibido na Tabela, são provenientes de diversas áreas de atuação no domínio da saúde pública [] e dependem de informações oriundas de diversos sistemas de informação que gerenciam atividades em setores como urgência e emergência, atenção básica, vigilância epidemiológica, vigilância sanitária, vigilância ambiental, gestão laboratorial e vários outros []. Todos esses dados e regras de negócio, mesmo em diferentes áreas desse domínio, possuem relação entre si, considerando a forma como são gerados, como fluem por todo o processo da rede pública de saúde e ainda como se relacionam com variáveis de outros domínios fora da área de saúde []. Porém, problemas como a redundância da informação, a falta de interoperabilidade entre os sistemas e até mesmo a falta de sistemas de informação adequados nessas áreas impossibilita o avanço no uso eficiente dessas informações durante o processo de tomada de decisão. Além desses problemas, existe ainda o agravante de, em muitos casos, não haver uma sistemática para avaliar de forma exata a eficácia desses indicadores, que possuem muitas variáveis distintas como: definição, método de cálculo, classificação populacional, área de

2 atuação, nível de pactuação e, sobretudo, origem dos dados. Muitos municípios, onde os indicadores têm operacionalmente seus dados medidos, não fazem uso de todo o potencial desses indicadores por conta dessas limitações, enviando relatórios para o nível estadual em caráter meramente burocrático, sem qualquer estudo referente aos processos de negócio que geraram os dados e qual conhecimento que os mesmos podem trazer, quando avaliados de forma mais criteriosa. Sendo assim, mediante o cenário apresentado, este trabalho tem como propostas: Desenvolvimento de uma aplicação para gerenciar os resultados e metas dos dados referentes a indicadores de saúde pactuados pelo SUS nas três esferas de governo a fim de otimizar o acompanhamento da situação de saúde dos municípios pela sua gestão, em especial pela gestão do Estado de Alagoas. Utilização dos dados e processos de negócio dessa aplicação para a identificação e modelagem de padrões de workflow, utilizando o modelo formal de Redes de Petri, visando diagnosticar e otimizar o funcionamento das áreas de saúde responsáveis por esses indicadores. Nome do Indicador de saúde Proporção de Nascidos Vivos de Mães com 4 ou Mais Consultas de Pré-natal Índice de Contratualização de Unidades Conveniadas ao SUS nos Estados e Municípios Taxa de Cura de Casos Novos de Tuberculose Bacilifera No. de Análises Microbiológicas Para Avaliação da Qualidade da Água para Consumo Humano Realizadas Área Atenção Básica Gestão e Planejamento Vigilância Epidemiológi ca Vigilância Ambiental Tabela : Exemplos de alguns indicadores de saúde pública e suas respectivas áreas. Métodos O trabalho aqui proposto, denominado projeto Pacto Online, foi iniciado no período de novembro de 007, sendo apresentado e aprovado nas reuniões do COSEMS e CIB-AL do Estado de Alagoas, no mês de julho de 008. No mês de Agosto de 008, o projeto será apresentado para o Conselho Estadual de Saúde e em seguida para membros da Sociedade Civil Organizada, envolvendo Instituições de Ensino Superior na área de saúde, Ministério Público, Auditoria do Ministério da Saúde em Alagoas, Controladoria Geral da União, Funasa, entre outros. Como primeiro produto do Pacto Online foi gerada uma aplicação WEB tendo como Conselho dos Secretários Municipais de Saúde Comissão Intergestores Bipartite formada por representantes dos municípios e do Estado para discussão e homologação de políticas de saúde pública Fundação Nacional de Saúde arcabouço o CMS Drupal 4, para permitir a gestão compartilhada e eficiente das informações que serão administradas por diversas áreas da gestão estadual, de acordo os responsáveis por cada um dos indicadores identificados. O desenvolvimento dessa aplicação foi feito utilizando tecnologias dentro do paradigma do software livre incentivado pelo Governo Federal [4], utilizando a linguagem PHP com banco de dados PostgreSQL 8. e hospedada no parque computacional da Secretaria Estadual de Saúde de Alagoas (Sesau-AL) em um servidor web Apache. no sistema operacional Linux, distribuição Fedora 7. A aplicação consolida o primeiro marco do projeto Pacto Online, pois tem a importância de servir como porta de entrada para o cadastro de todas as informações e ainda facilitar a identificação dos processos de negócio de cada área junto com padrões na forma como ocorre o fluxo da informação entre indicadores intersetoriais. O processo de trabalho no uso desse sistema pelas áreas envolvidas consiste no cadastro periódico de metas e resultados de cada indicador de saúde pactuado. O cadastro das metas pactuadas para cada indicador será feito de forma anual e estas metas guiarão o trabalho das áreas técnicas em relação aos resultados obtidos por indicador, que também serão cadastrados no sistema. O cadastro dos resultados será feito, inicialmente, de forma trimestral, sempre na primeira semana do mês subseqüente ao fim do trimestre e terão a natureza acumulativa, ou seja, ao fim do trimestre, por exemplo, serão cadastrados os resultados de todo o semestre de um determinado indicador para cada um dos municípios do Estado. Uma vez consolidadas as metas e resultados, essas informações estarão expostas periodicamente na área de consultas e relatórios, que terá acesso público através de uma área [5] no site da Sesau-AL, ao contrário dos cadastros periódicos, que terão acesso restrito apenas aos funcionários das áreas que fazem gestão dos indicadores estudados. Os funcionários com esse perfil receberam o título de gestor de indicador a fim de facilitar a comunicação e sincronização de trabalho entre as áreas. Concluído o desenvolvimento, implantação e capacitação do primeiro produto do projeto Pacto Online, já se encontra em andamento a fase de análise, testes e discussões para aplicações de Métodos Formais (mais especificamente Redes de Petri) a fim de identificar padrões de Workflow [7,8] em relação aos dados e principalmente às regras de negócio gerenciados por essa aplicação Web. 4 Drupal é um CMS (Content Management System) livre utilizado para facilitar o desenvolvimento e manutenção de websites e aplicações web.

3 Rede de Petri é uma ferramenta gráfica e matemática de modelagem que pode ser aplicada em vários tipos de sistemas, estudando seu comportamento e as relações entre seus processos componentes, classificando-os como: concorrentes, assíncronos, distribuídos, paralelos, não determinísticos, entre outros. Devido a sua natureza gráfica, pode ser utilizada para comunicação visual e, por ser um modelo formal, permite determinar com clareza e sem ambigüidades o comportamento de um determinado sistema de informação, bem como verificar propriedades que este sistema deve apresentar [9]. Em termos mais práticos, podemos afirmar que, como uma linguagem de modelagem as Redes de Petri podem definir graficamente a estrutura de um sistema com o uso de um grafo direcionado com comentários. Em sua definição formal, temos que uma Rede de Petri, em sua versão mais elementar, é uma quádrupla RdP = {P,T,F,M 0 } onde: P = {p, p,..., p m } é um conjunto finito de lugares; T = {t, t,..., t m } é um conjunto finito de transições; F (PxT) U (TxP) é um conjunto de arcos; M 0 : P é a marcação inicial da rede; P T = Ø e P U T Ø Através dos elementos descritos nessa definição formal, representados graficamente na figura, pode ser modelada a dinâmica de sistemas de informação de acordo com condições impostas pelo domínio em estudo. Os lugares e recursos modelam objetos do sistema, as transições modelam as ações definidas no sistema e os arcos associam os objetos às ações, permitindo verificar tanto o número de objetos necessários para execução de uma determinada ação quanto o número resultante da execução da ação. Além disso, a Rede de Petri indicará as ações que estão sincronizadas, que podem ser executadas paralelamente e ainda simular possíveis situações e estados que o sistema de informação possa apresentar e suas conseqüências no processo de tomada de decisão [0]. Lugar com recurso ausente transição arco Lugar com recurso presente Figura : Notação gráfica de uma Rede de Petri O poder de expressão das Redes de Petri, tem crescido com o decorrer do tempo através de muitas derivações como: Redes de Petri Coloridas, Redes Temporais e outros exemplos e a aplicação desse modelo de especificação formal já foi comprovada com sucesso em áreas como: Ciência da Computação, Engenharia Química, Engenharia Elétrica e Administração de Empresas através da análise de seus processos de negócio []. Partindo dessa premissa, a análise dos processos de negócio na administração da saúde pública com Redes de Petri para a identificação de padrões de Workflow se mostra totalmente aplicável, de acordo com as regras na gestão de Indicadores de saúde em Alagoas no contexto do Sistema Único de Saúde. Todas as etapas no ciclo de vida de cada indicador pactuado e monitorado pela gestão estadual, desde a origem dos dados, cadastro em nível municipal e chegada para o Estado podem ser formalizados junto com as ações executadas pelas áreas e os estados assumidos por essas mesmas áreas em resposta a essas ações. Com o uso das derivações e novas funcionalidades adicionadas às Redes de Petri no decorrer dos anos, outros aspectos ainda podem ser avaliados, como por exemplo, a natureza temporal dos indicadores, os grupos e subgrupos nos quais os mesmos podem se dividir e os níveis de hierarquia entre os diversos setores e gestores de indicador. Assim, para ilustração da aplicação de forma simplificada das Redes de Petri, associadas a um ciclo de vida resumido dos indicadores de saúde apresentamos o gráfico a seguir. Figura : Exemplo de uma Modelagem com Redes de Petri do Domínio de Saúde Interpretando a Figura é possível imaginar os seguintes passos, dentro do cenário em estudo 5 : Ação : Coletar dados do município (T) pré-condição para esta ação: dados do município (P) 5 Para cada lugar e transição modelados no gráfico são utilizadas as letras P e T, respectivamente em referências ao modelo de Redes Place and Transition.

4 pós-condição para esta ação: dados para sistema do SUS (P ) e dados para Planilhas locais do Estado (P) Ação : Preencher sistemas de informação em saúde (T) pré-condição para esta ação: dados para o Sistema do SUS (P) pós-condição para esta ação: sistemas atualizados (P4) Ação : Analisar situação de saúde municipal (T) pré-condição para esta ação: dados para Planilhas locais do Estado (P) pós-condição para esta ação: análise do município pelo Estado (P5) Ação 4: Gerenciar indicadores de saúde do Estado (T4) pré-condição para esta ação: sistemas atualizados (P4) e análise do município pelo Estado (P5) pós-condição para esta ação: políticas de saúde definidas entre Estado e municípios (P6) Ação 5: Reiniciar o processo de Estudo dos (T5) pré-condição para esta ação: políticas de saúde definidas entre Estado e municípios (P6) Algumas informações podem ainda ser extraídas deste modelo:. A ação (T) só pode ocorrer mediante a existência da pré-condição. As ações (T) e (T) ocorrem independentemente e podem ocorrer simultaneamente ou não, mas, a ação 4 (T4) só pode ocorrer após as ações e terem sido completadas. Em caso de comportamentos ou derivações nessas regras de negócio, teríamos uma outra representação gráfica como modelo. Resultados Espera-se com a implementação da proposta aqui apresentada alcançar os seguintes resultados: Desenvolvimento e implantação do Sistema Web de Gestão a Saúde para gerenciamento dos resultados e metas dos indicadores de saúde pactuados pelo Estado de Alagoas e seus municípios. Construção de um website para hospedagem da aplicação com informações complementares explicando para a população o significado dos indicadores de saúde, incluindo informações como: características gerais, origem dos dados, método de cálculo, nível de pactuação, entre outras. Mudança na cultura da gestão da informação na saúde pública do Estado de Alagoas, através de trabalho e estudo entre as áreas responsáveis pelos indicadores. Modelagem de padrões de workflow em relação ao fluxo dos dados utilizados por todos os indicadores gerenciados pelo projeto com o auxílio de métodos formais estudados no decorrer do projeto (Redes de Petri) para facilitar a decisão de novas políticas de saúde no Estado. Discussão Uma nova política e cultura de trabalho está sendo implantada aos poucos pela área de Análise da Situação de Saúde nos diversos municípios do Estado. Esta nova política vem mobilizando todas as áreas da Sesau-AL para que façam, respectivamente, interface com as Secretarias Municipais sobre a gestão de cada indicador de saúde pactuado. O processo de publicar as informações através da internet é considerado uma grande revolução, uma vez que anteriormente estas informações tinham sua publicação restrita apenas aos setores responsáveis. Esta mudança foi promovida através de um trabalho de conscientização desde o mais alto nível de gestão até o nível do técnico responsável pelos trabalhos que identificam cada indicador pactuado pela União, Estados e Municípios. Sendo assim, estão sendo feitos treinamentos periódicos com as áreas da Sesau, tanto em relação ao uso do sistema, visando sua melhoria através da adição de novas funcionalidades ou otimização nos critérios de usabilidade, como também na assimilação por completo do conceito de Indicadores de Saúde [6] e sua importância no contexto da gestão da saúde pública no Estado. A utilização de Métodos Formais, especificamente Redes de Petri, pode ser um fator decisivo nas atividades de gestão em qualquer área de atuação, sobretudo na saúde pública. Através desse formalismo será possível a verificação sem ambigüidade das etapas de um processo de trabalho, identificando gargalos a serem tratados e relacionamentos intrínsecos que não são observados normalmente, sem esse tipo de mecanismo []. A análise e, sobretudo a formalização dos processos de uma área podem trazer melhorias em fases que acontecem antes mesmo de definições de software. Essa análise poderá otimizar profundamente a modelagem do negócio estudado, resultando até mesmo em atividades de reengenharia [], onde as etapas do ciclo de vida são revistas para que tarefas durem menos tempo e reduzam consideravelmente a probabilidade de insucesso. Além da importância do uso desse formalismo, e da adoção da aplicação web como marco inicial nesse projeto, é importante ratificar que, caso não houvesse um trabalho de campo promovendo conscientização entre todos os setores da gestão em saúde pública no sentido de melhorar suas atividades, nenhuma das outras realizações teria possibilidade de sucesso. 4

5 Conclusões O Projeto Pacto Online tem como objetivo prover o melhor uso possível da informação gerada nas diversas áreas da saúde pública. Em se colocar o foco nos indicadores de saúde, são atingidos consequentemente, vários sistemas de informação que são origem dos dados analisados. Além da mudança radical no modelo de trabalho com a descentralização na gestão da informação através de um projeto intersetorial, a publicação transparente para a comunidade do trabalho de todas as áreas de gestão da saúde pública provocará uma busca ainda maior em resultados positivos para a qualidade de vida da população a ser beneficiada. Uma vez estabilizada a fase de implantação desse módulo do sistema e desse novo modelo de trabalho, o estudo das informações coletadas através do workflow trará níveis de conhecimento que ainda estão implícitos devido a forma como os dados de saúde vem sendo tratados até o momento. Espera-se com a proposta aqui apresentada adquirir novos conhecimentos que venha a ser aplicados no Estado de Alagoas e nos seus municípios definindo, consequentemente, novas políticas de saúde, que façam o melhor uso possível dos recursos do poder público. Referências. Ministério da Saúde Secretaria de Vigilância em Saúde. Guia de Vigilância Epidemiológica. 6ª Edição. Brasília; DataSUS - Banco de dados do Sistema Único de Saúde [Online] 008 [citado em 0 de Agosto de 008]; Disponível em: Rede Interagencial de Informação para a Área de Saúde Ripsa. Indicadores Básicos para Saúde no Brasil: Conceitos e Aplicações. ª Edição. Brasília: Organização Panamericana de Saúde; Portal Software Livre [Online] 008 [citado em 08 de Agosto de 008]; Disponível em: URL: 5 Pacto Online - Sistema de Monitoramento de Indicadores de Alagoas [Online] [citado em 0 de Agosto de 008]; Disponível em: 6 Pereira, MG. Epidemiologia, Teoria e Prática. Guanabara Koogan S.A., Rio de Janeiro; van der Aalst, W. The application of Petri nets to workflow management. Jornal of Circuit Systems and Computers. 998:8: van der Aalst, W.; Barros, A.; ter Hofstede, A. & Kiepuszewski, B. Advanced workflow patterns Cooperative Information Systems, Proceedings, Springer-Verlag Berlin; 000; 90: Muratta, T. Petri Nets: Properties, Analysis and Applications. Proceedings of the IEEE. 989; 77: Adam, N.; Atluri, V. & Huang, W. Modeling and analysis of workflows using Petri Nets. Journal of Intelligent Information Systems Kluwer Academic Publishing; 998;0:- 58 Padua SID, Silva ARY, Porto AJV et al. O Potencial das Redes de Petri em Modelagem e Análise de Processos de Negócio Gest. Prod. [online]. 004; ::09-9 Barjis, J. The Importance of Business Process Modeling in Software Systems Design. Science of Computer Programming, Elsevier Science BV; 008;:7-87. Vergidis, K.; Tiwari, A. & Majeed, B. Business Process Analysis and Optimization: Beyond Reengineering. IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics Part C-Applications and Reviews, IEE-Inst Electrical Electronics Engineers Inc; 008; 8:69-8. Contato André Gustavo Teixeira Lins, Analista de Sistemas; Mestrando em Modelagem Computacional do Conhecimento pela Universidade Federal de Alagoas. Endereço: Avenida Álvaro Otacílio, 595, apt 04, Jatiúca, CEP andrelins@gmail.com Lates: 5