如今，由于老龄化社会的到来和双薪家庭比例的增加，人力资源管理已成为家庭护理行业的一个关键问题。由于无法充分照顾老年人和残疾人，对家庭护理人员的需求不断增长。虽然护理中心充当中介，将家庭护理病例与合适的家庭护理人员进行匹配，但现有的程序需要大量的人工处理(例如，个案匹配、部署/工作状态跟踪和员工保险处理)。因此，现有系统很难在服务提供者(护理中心)、护理提供者(照顾者)和照顾者之间建立信任关系[ 1］．

此外，目前大多数服务平台将相关数据存储在各自的本地数据库中，这导致了信息不对称、不透明和篡改。这些问题导致了各个系统之间缺乏信任，并降低了自动化水平。此外，必须向护理服务提供者提出请求，以检索最新的服务或保险状态信息。因此，很难获得有关流程流的最新跟踪信息。参与者之间缺乏可追溯性、透明度和信任增加了用户的担忧(例如，部署的公平性、保险状态检查、关于所提供服务的决策，以及护理服务提供者和家庭护理人员的分类/评估)。一个实际而彻底的解决方案，不仅有益，而且有希望发展一个健全的家居护理行业生态系统[ 2］．

区块链作为一种分布式账本技术，可以与其附属技术智能合约一起解决上述问题。区块链可以看作是存储交易记录的连续区块链。通过其数据存储和共识算法，由参与节点和分布式网络维护数据的真实性和验证[ 3.， 4］．这允许共享副本防止恶意篡改，并导致没有集中可信第三方的无信任操作环境[ 5］．区块链可能通过创新提供收益，但由于技术限制可能存在不确定性[ 6］．然而，区块链允许透明和可审计的交易记录，具有长期时间戳，参与者能够跟踪相关交易和信息流[ 7］．通常情况下，区块链可以帮助促进医疗数据管理[ 8- 11]及药物追踪以防止可能的假药[ 12］．

智能合约是一种计算机协议，可以对其进行编码，以数字方式促进、验证或执行合同的条款或协议。智能合约具有以下特征:(1)自我验证，能够向仲裁员证明合同已经执行;(2)在满足预定规则/条件时，自行执行合同条款;(3)防篡改(因为部署在区块链网络上)。智能合约可以执行预设的规则，这意味着有可能免除受信任的第三方。智能合约可以将合约条款转换为可编程逻辑，并在满足预设条件时自动执行[ 13］．因此，智能合约可能会取代部分人工操作，并促进更自动化的流程执行[ 14］．以太坊是一个流行的区块链平台，通过使用图灵完备语言(Solidity)支持各种应用程序的智能合约执行[ 15， 16］．智能合约可以由可编程代码自动执行，无需人工操作，从长远来看，这可以避免人为错误，并使工作流自动化实现更高的效率[ 17］．此外，由于防篡改的特性，可以获得安全性，从而可以建立一个更可信的操作系统。关于智能合约采用的某些误解已被报道[ 18]，包括有关从区块链储存/检索数据的方法[ 10， 19， 20.];然而，学术界还没有讨论智能合约如何改善家庭护理行业的流程自动化。

为了利用智能合约促进流程自动化，引入了事件驱动机制。事件驱动机制是计算机系统及其附属组件管理/处理所需过程信息流的一种方式。它允许应用程序与事件通信、检测并对事件作出反应。事件可以看作是一种状态变化。例如，在家庭护理服务场景中，护理人员接受案例，服务匹配状态可能从“未确定”变为“匹配”。事件的发生可以进一步传输到体系结构中的应用程序，以便进行流程管理。一个典型的模式是广为人知的发布/订阅或发射器/接收器机制。事件由发布者发出，并由之前注册的订阅者接收。在这个意义上，家庭护理事件消息通过智能合约的功能调用来传输，以实现系统组件和计算机节点之间的异步通信，从而便于对整个家庭护理服务进行程序性操作。

由于技术限制，只有具有永久属性的数据才被认为值得记录在区块链中，因为不必要的存储可能会增加资源消耗和交易成本[ 21］．一般来说，区块链交易所需的现有数据可能存储在离线数据库中，不同系统之间的互操作性成为信息交换的关键问题[ 22， 23］．区块链系统所需的数据可使用网关从脱机数据库中检索[ 24］．出于安全和隐私考虑，公司可能会将离线数据库与自己开发的网关集成在一起[ 25］．在实际实施中，开发自有网关，在链上和链下系统之间架起数据访问的桥梁可能更合理。

传统的基于纸张的流程和人工调度的服务分配已被家庭护理行业大量采用。典型的服务流程包括根据关键指标(可用服务空缺、护理人员专业和病例情况)进行服务匹配、时间表规划和优化分配/调度。传统的护理中心负责人工处理，而专门的匹配系统通过提供潜在的匹配结果来协助。但是，现有系统可能仍然存在效率低下和查询和响应处理繁重的问题。

家庭护理服务的主要参与者包括照顾者、照顾者及护理中心( 图1)．每个参与者都有单独的竖井数据库用于数据存储。护理中心必须与其他单位确认和沟通，以获得最新的家庭护理状态，因为其他两个参与者的个人系统无法及时更新信息。在短期就业的情况下，护理中心可能会为其护理人员申请保险，以应对紧急情况或意外情况。由于申请/取消程序复杂，人工处理费用高，保险公司一直不愿提供相关的短期产品。虽然在提供服务过程中意外事件可能不可避免，但家庭护理行业缺乏保险产品可能会影响护理人员的就业和护理对象的需求。

由于区块链数据存储和共识算法，家庭护理服务参与者可以从公共共享账本中受益，并享受智能合约促进的流程自动化。 图2说明了区块链和智能合约在改善家庭护理行业在可追溯性、及时性、互操作性和成本方面面临的当前问题方面可以发挥的作用。所提出的设计可以减少人为干预的程度，从而增加系统运行期间的完整性和性能。设计相关智能合约，连接整个系统的流程流程，实现业务流程自动化。此外，各方可能认为请求状态信息的自由度更高，这反过来提高了服务过程中的透明度和可追溯性。此外，智能合约的事件机制可以即时向各方传播信息，并能够对重要事件做出响应。

提出了一种潜在的基于区块链的解决方案(即区块链和智能合约支持的家庭护理服务系统)，以解决上述影响家庭护理行业的问题。我们不仅开发了一个逐步的系统设计协议，而且还评估了核心功能和建议的自动化流程，以测试系统的可行性。

为了解决居家养老服务在案例分配、信息通报、保险手续等方面的主要问题，我们的研究团队由作者和两名研究助理(程序员)组成，兼职工作，开发了基于区块链的居家养老服务系统。该研究于2017年10月至2019年1月进行。我们从流程再造的角度，结合区块链和智能合约的独特功能，设计了一个集成系统，利用现有的家庭护理系统解决主要痛点。 图3展示了基于区块链的家庭护理服务系统的拟议框架。系统的操作从接收匹配病例开始，并实现护理人员的自动部署。在看护人接受后，看护人会收到自动通知。看护者可以决定是否开始家庭护理服务，系统可以自动为看护者注册/取消保险。设计并探索了一种潜在的解决方案，以在护理人员匹配、任务分配、服务通知和与保险相关的流程方面实现更高的流程效率和及时性。提议的设计通过在基于区块链的平台上引入事件驱动的智能合约，提高了流程状态转换的透明度/可见性。此外，预先设定的保险索赔标准旨在一旦满足触发条件就激活索赔过程。

为此，本研究主要针对护理中心、照顾者、照顾者和保险公司之间的交互，设计了以下四种智能合约:护理中心合约、照顾者合约、照顾者合约和保险合约。该系统与现有的匹配引擎集成，提供最优匹配，并通过网关检索链下匹配结果，以便在护理中心合同中进一步使用。该合同涉及任务分配、向照顾者/接受者发出服务通知以及与保险相关的流程。

图4介绍了所提议的系统的框架，以从项目管理的角度阐明智能合约交互的设计。家庭护理服务参与者可以及时跟踪系统的状态，并通过事件驱动的通知获得与决策相关的数据。智能合约进一步用于设计保险索赔程序，可以简化复杂的人工审查过程，并使索赔程序能够自动执行。

本研究采用面向对象的应用/设计方法进行系统分析及设计[ 26， 27］．系统建模采用统一建模语言图[ 28］．在统一建模语言中，用例图用于表示系统功能以及参与者与这些功能之间的交互。在静态配置中，类图用于描述智能合约的数据结构以及用户访问其服务的方法。在动态配置中，序列图用于描述参与者如何与智能合约交互以实现强制功能，并指定系统的操作流程。更详细的系统设计步骤载于 多媒体附件1．家庭护理系统由四个子系统组成，每个子系统都有关联的智能合约(即，看护者、看护者、护理中心和保险公司合约)( 图6)．拟议的框架通过纳入保险公司的合同，实现了短期家庭护理服务分配、向利益相关者自动通知流程状态以及保险申请/取消。

为了更好地展示建议系统的可行性，我们进行了实施测试，以展示系统各组成部分的功能和运作过程。中提供了更详细的测试指南、策略和程序 多媒体附件2．

对护理服务工作流程进行了一步一步的比较，以指出现有系统和拟议系统之间的差异。特别是，在关键相关维度(包括透明度、可追溯性、自动化水平、防伪/欺诈和保险/福利管理)方面的审查，可能有助于阐明采用基于区块链的系统时可利用的竞争优势。区块链和智能合约功能是对单个步骤进行定性度量的主要标准。通过逐步的工作流比较，提取系统比较的有价值的信息，从定性的角度提供整体的见解。

在这项研究中，我们还进行了问卷调查，通过与现有系统进行比较，来调查基于区块链的系统的可行性。入选的受访者是台湾经济部产业发展局主办的“数码+人才加速器与创业计划”最后一期展览的参与者。本次孵化项目为期4年，第一年项目于2017年7月1日至12月31日完成。展览聚集了台湾学术界、工业界和公共部门的金融科技学者、工程师和区块链相关领域的从业者。参与者在注册时进行筛选，以确保他们符合匹配条件，并具有适当的知识和经验，特别是与区块链和家庭护理服务相关的知识和经验。该问卷由选定受访者邀请的专家小组进行验证，数据于2017年12月收集，并于2018年初进行分析。调查问卷的调查方面被分为以下五个主要结构:护理中心，照顾者，看护者，保险公司和公共部门。可追溯性、效率、自动化水平和管理这四个项目被认为是衡量所提议系统可行性的关键。采用学者、专家、从业人员、研究生为目的抽样，在7天的时间内共收集了50名家庭护理服务受访者。所选受访者熟悉家庭护理服务，了解区块链技术和智能合约，被认为适合进行问卷调查。

对于每个用例场景，我们都开发了类代码来实现所需的服务流程，如上一节所述，并在 多媒体附件1．实际上，我们进行了所有必要的功能测试，以确保实现的服务流程按照设计预期顺利运行。服务流程为:家庭护理案例建立、任务分配、服务通知、服务激活、自动投保、服务终止、保险取消。在测试所有的服务流程序列时，我们提取了相关的测试截图，这些截图在本文和 多媒体附件2，以演示智能合约之间的交互正确匹配所设计的业务流程场景。在本文中，我们只提供了两个与测试结果相关的截图( 图7而且 8)，以演示智能合约与服务状态变化之间的真实交互。中提供了更全面的与测试结果相关的屏幕截图及其匹配的业务流程场景 多媒体附件2．

图7说明任务分配后的管理员合同状态。护理中心收到护理人的接收后，自动通知管理员相关服务信息。同样，通过使用服务函数，可以在右侧列的底部角落找到相关的服务信息。例如，报告病例号100，其中包含护理中心和护理人员的详细地址。 图8显示服务激活后保单的通知和状态。该系统的设计方式是，一旦护理服务被激活，护理中心就可以自动为护理人员提交保险申请。用户可以通过使用getPolicyInfo函数来查询与保险相关的状态，以获得保险策略的详细信息。

为了更好地理解区块链和智能合约如何在现有系统的基础上提高性能，我们对护理服务工作流进行了逐步的比较，以供参考( 多媒体)．此外，我们还从五个主要结构( 表1)．主要的区别是减少了管理成本、提高了自动化程度和及时跟踪系统状态。

由于现有的和拟议的系统不是完全相互独立的，本研究利用了一个依赖 t检验以分析平均差异。鉴于样本是正态分布且具有方差齐性，本研究使用一个依赖项进行分析 t测试。 表2报告了现有和建议的区块链系统的五个主要结构的平均值和SDs。进一步的数据分析表明，存在显著差异( P<.001)，区块链系统的各项功能均优于现有系统。因此，提出的区块链系统比传统系统具有更好的性能和卓越性。有关问卷内容的详细资料载于 多媒体附件4．

这项研究分析了最重要的项目的潜在原因 t值。对于护理中心，受访者普遍认为拟议的系统可能优于现有系统，因为它提供了更好的护理人员分配和服务状态的可追溯性。对于护理人员，来自区块链系统的自动通知为他们提供自动的服务状态更新和通知，以及随后激活的索赔程序。对于护理人员而言，受访者认为该系统可实现自动申请/取消保险，因此可提高保险理赔程序的效率。对于保险公司来说，智能合约设计中的交互流程允许公司自动执行短期保险申请/取消，并简化索赔程序。最后，公共部门可能受益于区块链的不可变交易记录，便于跟踪、案件匹配/分配和相关的保险信息。

提出的系统有助于理解基于区块链的应用在家庭护理服务行业。上述系统的设计、实现和测试表明，系统在提供所需的家庭护理服务功能和收获预期的区块链效益方面达到了预期的要求。在现实世界中，当服务状态发生重大更改时，将发出相关事件以通知已注册的客户端。这些功能需求实际上已经实现，而非同步的设计可以应付实际系统中的功能环境。拟议的基于区块链的系统的结构设计、开发、实现和可行性测试反映了其在家庭护理服务应用方面的潜力。该分步设计方案也为今后的学术研究提供了参考。然而，在实际的家庭护理场景中，从原型到实际实施的变化，需要解决和讨论主要挑战和实施问题，以阐明未来研究的方向。

一般来说，在现实世界中大规模实施区块链的主要挑战可以分为技术、组织和环境方面[ 30.，我们需要解决这些技术、组织和环境问题，让我们基于区块链的家庭护理服务在现实生活中真正发挥作用。系统效率是一项极其重要的技术挑战，因为除非我们基于区块链的系统的效率是可接受的，否则系统设计将是不切实际的。 31］．在效率提升方面，研究人员建议探索区块链平台上的各种技术配置、共识协议、链上和链下系统之间的数据交换机制、区块大小等[ 31］．当组织试图接受区块链应用程序时，文化转变和心态也是关键因素。从纸质流程到数字化流程，转型的高阻力要么需要通过员工培训来缓解，要么需要通过更多的激励和感知利益来改善。此外，分布式各方不愿意披露数据可能会阻碍大规模信息共享，从而影响区块链系统的整体性能。例如，由于缺乏具体的激励措施，护理提供者可能不愿与保险公司共享数据，而遗留系统用户可能在采用新技术时存在安全/隐私问题。最后，政府对新兴区块链技术的政策或监管支持可能会产生影响。卫生保健行政部门的实施过程可能受到这些环境因素的影响。如果没有领先的试点项目证明的可信度，大规模采用对于各个适用行业来说可能是不可行的，也没有希望获得预期的区块链效益。

具体而言，为了加快我们基于区块链的家庭护理服务的结算和索赔程序，必须解决以下两个实际问题:

通过使用观察者模式和智能合约的事件驱动机制，实现数据交换的替代网关设计是可行的。该方法的配置方式如下。索赔合同的客户端在开放数据服务器中注册请求的数据类别。当请求的数据可用时，自动向合约客户端发出通知。合同客户可以将数据转发给索赔合同。类似地，契约客户端可以通过发出事件反向地将状态更改传递给客户端，然后传递给外部系统，这些事件在发生事件之前或之后携带状态值/参数。常见的代币(即一种加密货币，如以太坊平台中的以太币)可以用作合约对手之间的支付工具;然而，这需要一个健全的货币和代币之间的交换机制。如果代币对汇率波动敏感，可能很难建立稳定且被广泛采用的产业生态系统。因此，可能需要为家庭护理行业发行特定的代币作为支付工具，从而解决现有加密货币目前无法用于商业交易的问题。

我们将基于区块链的家庭护理系统与现有的家庭护理服务匹配引擎集成在一起。照顾者和照顾者之间的匹配由现有的匹配引擎完成，匹配结果由所提出的区块链系统实现和利用。综合系统的重点问题和功能将在 图2．这项研究确定了现有系统中的主要问题，包括可追溯性、及时性、互操作性和成本，随后，研究了如何通过创新/翻新基于区块链的家庭护理服务来缓解这些问题。

基于区块链的系统与现有系统的对比分析结果清楚地揭示了基于区块链的家庭护理服务系统的总体影响和潜在效益。除了提供区块链系统在常见用例中可以实现的更好的透明度和可追溯性之外，分布式工作范式还促进了护理提供者竖井数据库之间的数据交换，从而增强了互操作性并降低了总体成本。尽管如此，问卷调查的结果也从个体利益相关者的角度提供了系统可行性和潜力的初步证据。