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中医处方智能分析系统的研究与实践(一) 作者：刘晓峰,任廷革,高全泉,张帆,冯雷,孙燕,肖永华【关键词】中医方剂；量化分析；中医处方智能分析系统“中医处方智能分析系统”是有推理规则(中医学知识)介入对中医方剂进行量化分析的支持系统,简称为CPIAS,“C”代表中医学,“P”代表处方,“I”代表智能,“AS”是分析支持系统,为决策支持系统“DS”的一个变种。1中医处方智能分析系统研究的切入点名老中医的经验主要体现在其临证医案上,对医案的分析是其经验继承的关键环节。医案中有处方、临床表现、诊断、辨证、立法、评述等若干要素,而CPIAS仅以处方为分析对象,以中医诊得的患者临床表现为唯一参照信息,这样的数据要求是为了研究的客观性,只有做到客观,才有可能获得可靠的结果,从而发现规律,因为规律是客观的。“处方”是医生辨证论治的落脚点,它虽然是主观思维的产物,但是所有疗效的取得都是源于处方的具体内容,这是没有争议的。从这个角度来说,处方是研究医生经验最客观的数据,而我们的目的是为了了解处方取得疗效的缘由,因此我们的研究以“处方”作为切入点。“临床表现”是中医思辨的重要依据,也极具客观的特性,当然客观世界是通过主观世界来认识的,尤其是中医的四诊信息会有一些主观的因素介入,但它绝非黑箱,而是具有开放系统的特征(在场的人均可以获得),相对而言是比较客观的信息,因此成为我们分析处方的重要参照数据。至于医生的诊断、辨析、评述等信息,均带有明显的主观性,具有黑箱的特征,是我们研究处方时需回避的。即不能把这些信息作为研究的依据,否则在逻辑上会违背客观性,而使研究的结果不可靠。但这不是说这些信息不重要,相反,我们把这些信息做为分析结果的重要评价参照。当相对客观的分析和人的主观认识取得一致的时候,将意示着分析结果的可靠和分析方法的成功。2中医处方智能分析系统的研究目标CPIAS的研究目标是用定性定量的方法来分析医家处方,从而得到医家辨证论治的思路,同时用量化数据的方式(形式化的)表达出来,当然这种量化表达的概念不同于实验科学研究的数据,而是基于数学方法的一致化的宏观量化的表达。所谓“数学方法”,在我们的研究中体现为近似推理方面；所谓“一致化”,即是确定一种量化计算的标准；所谓宏观量化,即所有计算的量化结果只表示大小、强弱、多少的相对意义。CPIAS具体实现的目标是用智能分析技术来分析临证医案要素(辨证、立法)的下述7个方面：①计算处方组成各药物的作用力度；②计算处方综合药性的强度；③计算处方综合药味的强度；④计算处方综合归经的强度；⑤计算处方各种功效的强度；⑥预测处方的适应证；⑦分析处方对临床表现的关注度。3中医知识的表达与应用要想分析方剂的功效必须明了其组成药物在人体中的作用,而这种作用受到多种因素的影响,归纳起来主要是以下4个方面：药物的剂量、药物的配伍关系、人体的内环境、药物的炮制及用法1]。这4个方面既是系统分析方剂所必需的输入条件,同时也是方剂分析所需要的中医知识的范围。其中药物的配伍关系、剂量、炮制均可以在处方的组成中反映出来,而机体环境则由患者的症状体征表现出来。药物的用法因为特殊用法相对较少,为减化模型暂时不予考虑。因此,CPIAS系统所需要的中医知识有3个方面：药物的基本知识,如常用剂量范围、药性、药味、归经、药物功效；药物间配伍关系的知识；药物功效与人体内环境关系的知识。这些知识的表达方法并不复杂,普通的矩阵、列表即可恰当地进行表达,但要想把这些知识应用到方剂分析的计算中,则需要建立合理的计算模型。3.1量效关系模型量效关系模型是为了解决药物剂量对药物作用力度影响的问题,即如何依据处方的药物剂量计算出药物的贡献度,使不同性质的药物作用可以在同一标准下进行比较。因此,我们提出归一化“相对药量”的概念。相对药量考虑了药物用量受到药物性质的影响因素,考虑了药物有不同的用量范围,考虑了处方药物用量相对用量范围的关系。因此,相对药量表达的是药物用量的权重,它是个可以做比较的无纲量。其具体的计算模型是一个药物相对药量与实际剂量成正相关的函数,且计算出的相对药量有上下限,上下限的值与具体药物的用量范围有关。在量效关系模型计算出相对药量的基础上,依据方剂的相关知识可进一步计算出药物各种药效的强度。3.2药效关系模型药效关系模型是为了解决中药配伍对中药作用影响的问题,即在处方各药物相对药量已知的情况下,如何依据其配伍关系计算出药物各种药效的强度,从而得出整个方剂的功效强度。传统认识的中药配伍关系,大多都是由药物之间药效的相互作用体现的,在方剂中表现为多对多的关系,如果我们能够计算出药效之间的相互作用力度,就能计算出整个方剂的综合功效强度。药效的作用性质包括：协同作用、抑制作用、再生作用等3种。其中协同作用包括单向协同与双向协