中醫(yī)辨證的雙層頻權剪叉算法

1、中醫(yī)辨證的雙層頻權剪叉算法作者：朱文鋒 晏峻峰 何軍鋒 黃碧群【關鍵詞】中醫(yī)辨證證素證候數(shù)據(jù)挖掘 頻權剪叉算法中醫(yī)辨證是非線性的復雜巨系統(tǒng)，證素辨證研究應該建立在 數(shù)據(jù)挖掘的理念上，以證素為信息分析的核心,運用復雜系統(tǒng)分析方 法,探索從證候確認證素的有效方法。1中醫(yī)辨證原理在中醫(yī)學中，“證”相對于“病”來說,是對疾病中機體整體 反應狀態(tài)的階段性病理本質概括。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)學理論，通過對證候（癥狀等）進行分析，而確定其病 理本質一一證

2、素,并作出證名診斷的思維認識過程。“根據(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個臺階、3個步驟。證候、證素、證名之間 存在著極其復朵的網(wǎng)絡關系，構成以證素為核心的辨證體系。中醫(yī)不 是依賴個別“金指標”對病情作出判斷，不是從局部處理不確定性, 而是強調從整體進行分析，即從各方而綜合診察疾病中機體現(xiàn)階段的 整體反應狀態(tài)。因此，中醫(yī)辨證是非線性的復雜巨系統(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)代科學發(fā)展的必由之路，相應數(shù) 理模型和算法的建立是實現(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)絡模式1、隱變量分析法中的結構方程模型2以及 粗糙集、支持向

3、量機3等。算法有主成分分析和因子分析4、多元 統(tǒng)計中的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)辨證研究應該建立在數(shù)據(jù)挖掘的理念上。數(shù)據(jù) 挖掘技術很多，不同的方法所能解決問題的能力不同、適應范圍不同。 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 重要。3雙層頻權剪叉算法中醫(yī)臨床辨證的實踐提示，證候辨證具有多維復雜性，每個癥 狀對各證素判斷的貢獻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，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)轉化成權值, 即根據(jù)證候的不同屬性,擬定各證候、各證素的標準化權值。為使每 個證候、每項證素納入判斷的機遇相等，因而應當是高頻數(shù)變量的權 值輕、低頻數(shù)變量的權值重的原則，這就是“頻權剪叉”。據(jù)“頻權剪 叉”原理，對證素所見證候的權值進行分配，將各癥狀對各證素、證型 的貢獻度進行分配,形成證候和證素標準化權值，故為“雙層”。權值擬定的方法是：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)生相關證素的頻 數(shù)、各證素發(fā)生相關證候的頻數(shù)）進行累計；按高頻變量權輕、低 頻變量權重的原理，根據(jù)各證候的總頻數(shù)計算岀各自的權重，根據(jù)各 證素的總頻數(shù)合理分配岀各自的權重;將某證候在某證素中岀現(xiàn)的 頻數(shù)乘以該證候的權值、乘以該證素的權值，即為該證候對相關證素 的判別系數(shù)。4驗證舉例我們在所建“中醫(yī)辨證數(shù)據(jù)庫”的基礎上，采用“雙層頻權剪 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證候權值X證素權值=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證候權值X證素權值=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)臨床診斷學所說“以心悸、怔忡，心痛，心界擴大、 心臟朵音，心包積液，心律失常、脈結代或促,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?。證候辨證權值提取從“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 證候權值X證素權值=指定證候的辨權值。如經(jīng)常便澹辨證素的權值 及排序，見表3。表3經(jīng)常便澹辨證素的權值及排序表（略）辨證檢驗舉例臨床辨證時,將所出現(xiàn)的證候按照“雙層頻權剪叉”算法原 理，確定各癥映射相關證素的系數(shù);再按證素進行系數(shù)累加，系數(shù)達到 及超過閾值以上的證素診斷成立。如764號病例的辨證計算，見表4o 表4 764號病例辨證系數(shù)統(tǒng)計表（略）據(jù)上述計算,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結論“中醫(yī)辨證數(shù)

8、據(jù)庫”中的資料（癥狀、證素等）入庫時首先經(jīng) 過規(guī)范化處理，保證了原始資料的準確，從而為辨證參數(shù)的獲取奠定 了基礎。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 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 變量間的相關性，能明確證素、常見證的特征證候，各癥狀的診斷貢獻 度，建立起證候與證素、證型間的非線性映射函數(shù)，對認識證候與證 素、證型間復朵的非線性關系具有重要意義。雙層頻權剪叉算法克服 了神經(jīng)網(wǎng)絡、貝葉斯網(wǎng)絡等算法的某些不足，為解決中醫(yī)辨證研究中 診斷權值的確定這個關鍵問題，找到了一種簡便、準確的運算方式?！緟⒖嘉墨I】1 李建生，胡金亮,余學慶，等.基于聚類分析的徑向基神 經(jīng)網(wǎng)絡用于證候診斷的研究JL中國中醫(yī)基礎醫(yī)學雜 志,2005, 11(9)： 685-687.2 陳啟光，中春悌，張華強，等.結構方程模型在中醫(yī)證候 規(guī)范標準研究中的應用J.中國衛(wèi)生統(tǒng)計,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 應用J.中國中醫(yī)基礎醫(yī)學雜志,2006, 12(2)： 90-93.4 袁世宏，王天芳.多元統(tǒng)計方法在建立