中醫(yī)辨證的雙層頻權(quán)剪叉算法

1、中醫(yī)辨證的雙層頻權(quán)剪叉算法作者：朱文鋒 晏峻峰 何軍鋒 黃碧群【關(guān)鍵詞】中醫(yī)辨證證素證候數(shù)據(jù)挖掘 頻權(quán)剪叉算法中醫(yī)辨證是非線性的復(fù)雜巨系統(tǒng)，證素辨證研究應(yīng)該建立在 數(shù)據(jù)挖掘的理念上，以證素為信息分析的核心,運(yùn)用復(fù)雜系統(tǒng)分析方 法,探索從證候確認(rèn)證素的有效方法。1中醫(yī)辨證原理在中醫(yī)學(xué)中，“證”相對于“病”來說,是對疾病中機(jī)體整體 反應(yīng)狀態(tài)的階段性病理本質(zhì)概括。疾病中患者的癥狀、體征等各種病 理信息，中醫(yī)稱為證候；中醫(yī)辨證的目的,是為了明確病位與病性等辨 證要素，簡稱證素;各證素的相互組合，可概括成完整的證名診斷?！氨?證”就是根據(jù)中醫(yī)學(xué)理論，通過對證候（癥狀等）進(jìn)行分析，而確定其病 理本質(zhì)一一證

2、素,并作出證名診斷的思維認(rèn)識過程?！案鶕?jù)證候，辨別證素，組成證名”，既是辨證的原則、規(guī)律, 也是辨證思維過程中的3個(gè)臺階、3個(gè)步驟。證候、證素、證名之間 存在著極其復(fù)朵的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，構(gòu)成以證素為核心的辨證體系。中醫(yī)不 是依賴個(gè)別“金指標(biāo)”對病情作出判斷，不是從局部處理不確定性, 而是強(qiáng)調(diào)從整體進(jìn)行分析，即從各方而綜合診察疾病中機(jī)體現(xiàn)階段的 整體反應(yīng)狀態(tài)。因此，中醫(yī)辨證是非線性的復(fù)雜巨系統(tǒng)。2辨證研究的數(shù)據(jù)挖掘從定性描述到定量分析是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的必由之路，相應(yīng)數(shù) 理模型和算法的建立是實(shí)現(xiàn)這一途徑的方法。對證候的研究有基于聚 類分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式1、隱變量分析法中的結(jié)構(gòu)方程模型2以及 粗糙集、支持向

3、量機(jī)3等。算法有主成分分析和因子分析4、多元 統(tǒng)計(jì)中的Fisher判別、Bayes判別分析、多元線性回歸等5。由于 整體辨證是非線性復(fù)朵系統(tǒng)，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理方法尚不能完全反映中 醫(yī)辨證的規(guī)律，尚難解決在證的多因素信息分析中諸如有效因素組合 爆炸之類的問題。中醫(yī)辨證研究應(yīng)該建立在數(shù)據(jù)挖掘的理念上。數(shù)據(jù) 挖掘技術(shù)很多，不同的方法所能解決問題的能力不同、適應(yīng)范圍不同。 因此,找到一種適合要求的數(shù)據(jù)挖掘方法，對于證素辨證的研究至關(guān) 重要。3雙層頻權(quán)剪叉算法中醫(yī)臨床辨證的實(shí)踐提示，證候辨證具有多維復(fù)雜性，每個(gè)癥 狀對各證素判斷的貢獻(xiàn)度并不是簡單地以出現(xiàn)頻數(shù)的多少為依據(jù)，有 些證候臨床出現(xiàn)的頻數(shù)雖然很高，

4、但其對證素的判斷能力并不強(qiáng)，與 之相反，某些證候臨床發(fā)生的頻數(shù)雖然不高，但其對證素的診斷具有 很強(qiáng)的特征性。為了避免一些變量的頻數(shù)范圍過大，另一些變量的頻 數(shù)范圍過小,而形成的局部優(yōu)化、判別偏移，必須將頻數(shù)轉(zhuǎn)化成權(quán)值, 即根據(jù)證候的不同屬性,擬定各證候、各證素的標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)值。為使每 個(gè)證候、每項(xiàng)證素納入判斷的機(jī)遇相等，因而應(yīng)當(dāng)是高頻數(shù)變量的權(quán) 值輕、低頻數(shù)變量的權(quán)值重的原則，這就是“頻權(quán)剪叉”。據(jù)“頻權(quán)剪 叉”原理，對證素所見證候的權(quán)值進(jìn)行分配，將各癥狀對各證素、證型 的貢獻(xiàn)度進(jìn)行分配,形成證候和證素標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)值，故為“雙層”。權(quán)值擬定的方法是：從“中醫(yī)辨證數(shù)據(jù)庫”中將證候、證 素出現(xiàn)的頻數(shù)（證候

5、總頻數(shù)、證素總頻數(shù)、各證候發(fā)生相關(guān)證素的頻 數(shù)、各證素發(fā)生相關(guān)證候的頻數(shù)）進(jìn)行累計(jì)；按高頻變量權(quán)輕、低 頻變量權(quán)重的原理，根據(jù)各證候的總頻數(shù)計(jì)算岀各自的權(quán)重，根據(jù)各 證素的總頻數(shù)合理分配岀各自的權(quán)重;將某證候在某證素中岀現(xiàn)的 頻數(shù)乘以該證候的權(quán)值、乘以該證素的權(quán)值，即為該證候?qū)ο嚓P(guān)證素 的判別系數(shù)。4驗(yàn)證舉例我們在所建“中醫(yī)辨證數(shù)據(jù)庫”的基礎(chǔ)上，采用“雙層頻權(quán)剪 叉”算法，能夠提取證素、證型的特征證候,獲得證候辨證的準(zhǔn)確參數(shù)。 常見證型的特征癥提取從“中醫(yī)辨證數(shù)據(jù)庫”中提取指定常見證型所含證素的證候 頻數(shù)。證候頻數(shù)X證候權(quán)值X證素權(quán)值=證型主要證候系數(shù)。如亡陽 證主要證候系數(shù)及排序，見表1。表

6、1亡陽證主要證候系數(shù)及排序表 （略）采用雙層頻權(quán)剪叉算法，提取出亡陽證的證候特征，與亡陽證 “以冷汗淋漓，手足厥冷，呼吸氣微，面色蒼白，脈微欲絕，哺孔散大、 反射消失，口鼻氣冷，心音微弱，血壓極低甚至無，體溫低等為主要表 現(xiàn)” 6的描述完全相同。證素特征癥的提取從“中醫(yī)辨證數(shù)據(jù)庫”中提取指定證素的證候頻數(shù)。證候頻 數(shù)X證候權(quán)值X證素權(quán)值=證素的證候系數(shù)。如證素“心”的主要證 候系數(shù)及排序，見表2。表2證素“心”的主要證候系數(shù)及排序表（略）采用雙層頻權(quán)剪叉算法提取出病位證素“心”的特征證候, 與現(xiàn)代中醫(yī)臨床診斷學(xué)所說“以心悸、怔忡，心痛，心界擴(kuò)大、 心臟朵音，心包積液，心律失常、脈結(jié)代或促,舌痛

7、、舌瘡、口舌潰爛、 舌尖紅等為主要表現(xiàn)者，其病位多歸屬于心?！钡恼撌龇浅Ｏ嗨啤ＷC候辨證權(quán)值提取從“中醫(yī)辨證數(shù)據(jù)庫”中提取指定證候的頻數(shù)。證候頻數(shù)X 證候權(quán)值X證素權(quán)值=指定證候的辨權(quán)值。如經(jīng)常便澹辨證素的權(quán)值 及排序，見表3。表3經(jīng)常便澹辨證素的權(quán)值及排序表（略）辨證檢驗(yàn)舉例臨床辨證時(shí),將所出現(xiàn)的證候按照“雙層頻權(quán)剪叉”算法原 理，確定各癥映射相關(guān)證素的系數(shù);再按證素進(jìn)行系數(shù)累加，系數(shù)達(dá)到 及超過閾值以上的證素診斷成立。如764號病例的辨證計(jì)算，見表4o 表4 764號病例辨證系數(shù)統(tǒng)計(jì)表（略）據(jù)上述計(jì)算,取系數(shù)80以上的證素一一脾、濕,從而診斷為脾 濕證，與臨床辨證完全相符。5結(jié)論“中醫(yī)辨證數(shù)

8、據(jù)庫”中的資料（癥狀、證素等）入庫時(shí)首先經(jīng) 過規(guī)范化處理，保證了原始資料的準(zhǔn)確，從而為辨證參數(shù)的獲取奠定 了基礎(chǔ)。在中醫(yī)辨證體系的框架下，以臨床信息為對象,采用雙層頻權(quán) 剪叉算法，從雜亂無章的數(shù)據(jù)中找岀了中醫(yī)辨證的規(guī)律，合理度量了 變量間的相關(guān)性，能明確證素、常見證的特征證候，各癥狀的診斷貢獻(xiàn) 度，建立起證候與證素、證型間的非線性映射函數(shù)，對認(rèn)識證候與證 素、證型間復(fù)朵的非線性關(guān)系具有重要意義。雙層頻權(quán)剪叉算法克服 了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等算法的某些不足，為解決中醫(yī)辨證研究中 診斷權(quán)值的確定這個(gè)關(guān)鍵問題，找到了一種簡便、準(zhǔn)確的運(yùn)算方式?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 李建生，胡金亮,余學(xué)慶，等.基于聚類分析的徑向基神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于證候診斷的研究JL中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜 志,2005, 11(9)： 685-687.2 陳啟光，中春悌，張華強(qiáng)，等.結(jié)構(gòu)方程模型在中醫(yī)證候 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)研究中的應(yīng)用J.中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì),2005, 22(1): 24.3 晏峻峰，朱文鋒.粗糙集理論在中醫(yī)證素辨證研究中的 應(yīng)用J.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2006, 12(2)： 90-93.4 袁世宏，王天芳.多元統(tǒng)計(jì)方法在建立