中医模糊诊断方法
作者：周慧生
单位：淮南市第一人民医院分院 安徽 淮南 232001
关键词：中医诊断；模糊数学；模糊语言值；诊断模型
中国中医基础医学杂志991003 摘 要：中医学的思维方式是经验直观和抽象思辨的整体把握。中医能综合而全面地把握人体整体以及对环境的关系，把握综合功能状态的特征及其变化，属于非定量、模糊、综合性地研究整体问题各方面的关联。本文运用模糊数学，对中医诊断进行了量化表述，介绍了自适应概念，采用多目标决策方法，建立了中医模糊诊断模型方法。
中医辨证的过程，处处体现了人的主观性。具体病人所出现的症状，以及医生所作出的诊断具有强烈的模糊性，所以运用模糊数学方法来使中医诊断达到定量判定水平，具有一定的潜在可能。中医在发展自己理论体系时，可以利用系统工程、控制论等方法，结合自身的体系特点整理出人体复杂系统的某些规律[1]。本文试图讨论中医诊断的量化问题，运用模糊数学，建立中医专家系统，以期在中医辨证论治电子计算机化方面获得成功。
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1 中医诊断语言量化方法
对于病、证、症的描述与定义，中医有着自身鲜明的特色，如脉迟，微汗，“太阳之为病，脉浮，头项强痛而恶寒”等具有一些模糊量的概念，诸如迟、微、高、大、可能、浮等。类似的模糊量词构成的消息，称之为中医诊断中的模糊消息。而在传递中可消除不定度的消息，则称之为模糊信息。模糊信息从本质上来说就是语言变量的语言值，可用模糊集合描述。为减少中医诊断建构的复杂性，对论域的描述只需给出直观区间，然后，根据系统阈值和论域的值调整，算出要代入隶属函数的值[2]。
语言变量一般由两个原辞构成，其值是由原辞通过修饰词和连接词派生出的不同的语言值。语言变量的所有语言值的集合称为该变量的辞集。
如给出原辞：痛：修饰词：有点，稍微，非常。则一般情况可以规定：
μ非常痛=μ2痛 称为“集中”
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μ有点痛=
称为“扩张”
由此从数学量化角度定义了修饰词“非常”，“有点”的语义，以及新概念“非常痛”、“有点痛”。
修饰词没有上下文关系，它是去修饰模糊概念的，构成新的模糊概念，其隶属函数是由原模糊概念通过修饰词的语义构成新的隶属函数。将[0，1]区间上的合适饰词与模糊谓词的真值匹配，还原为语言值。使得诊断结果在形式上更接近于自然语言的描述。
2 中医诊断模糊数学模型
临床实践中，处理模糊信息犹为常见。作为医生，他所面临的对象是人——可归于特别复杂的系统。虽然医生在处理病人时，希望得到明确的信息。但有时由于考虑欠周，或时间紧迫，或信息的可靠性与信息量的不足等因素，他只能在诊断过程中处理模糊信息。一个有经验的医生，其特点之一是善于收集和处理模糊信息。医生的信息多数来源于病人表现的症状、体征和检验结果，经过系统分析，将有用的信息作为经验存储在脑中，逐步形成“概念”。在临证处理它们时，则取用语言变量，如高、红、快、大等非量化、模糊修饰词来进行推理和判断。即将大脑具体活动的形系统映射到作为影系统的模型中来。中医诊断模式为：对由病人所提供的信息构成的命题与存储在医生头脑中的有关概念相一致的程度作出估计，间接地刻划这种形系统的活动效果。
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设S为症状集，D表示诊断集。诊断过程可分为三个基本环节：1.收集病人表现的症状、体征和检验结果等；2.应用中医学知识选择可能的症——病或症——证关系；3.作出诊断或作出对诊断的估计。其数学模型如下：
设对某一病例表现的症状、体征、检验结果构成一模糊子集A，并且
A={Si} (si∈S)(1)
并利用R与A的*合成运算建立——S到D的模糊子集B，且
B={dj} (dj∈D)(2)
R={μR(s,d)|(s,d)∈S×D}(3)
由中医学知识所建立的S到D的模糊关系矩阵R有其合成方程为
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B=R*A(4)
以上(1)、(2)式中的元素si,dj可以认为是单个元命题Psi，Pdj。例如，对于Psi可以是“脉数”等；对于Pdj可以是“似乎是虚证”等。其相应的隶属函数则分别写成μPs(si)、μPd(dj)及μP(si,dj)。符号“*”是一算子，可根据需要取max、min运算，或是♀运算⊙，
或是运算……
利用(4)式，可从症状模糊集子集A经过R而推断B，并且有
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μB(dj)=
[μA(si)*μR(si,dj)] dj∈D(5)
3 中医专家系统诊断过程
中医专家诊断是望、闻、问、切四诊的过程，实际上是对病人的症状进行测量的过程，而影响每个测量指标的随机因素很多。例如医生学派的不同，水平的高低，测量手段的差别；病人的心理状态，甚至环境(光线、声音、空气)的差异等等。其中每个因素都不能对测量指标起突出的影响。总结大量的中医临床经验，可以获得许多模糊条件语句，它们构成了计算机专家系统的诊断依据。由于每一个模糊条件语句的重要性并不是一样的，隶属函数的取值也并不是很精确的，因此，用模糊数来描述隶属函数的取值更符合人的思维。
模糊关系矩阵的每一个元素首先由医学经验预先确定，并通过临床来反复调整，这一过程可以采用自适应的方法来修正模糊关系矩阵。自适应的基本思想是：在系统的数学模型中，往往含有某些参数，若一开始无法探求这些参数的数值，则可以用某种方式选定一组初值，根据这一组初值计算出一个或多个目标参数，根据目标参数可以评判模型的“好”与“不好”。若将某个参数朝某个方向略作变化，目标参数更“好”，则此参数应该向此方向变化；若“不好”，则此参数应该向相反方向变化。这样经过若干次调整，可以逐步使这些参数逼近最佳值。
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采用模糊条件语句，可以把中医经验数量化。例如：某病人头晕(++)，眼花(+)，耳鸣(++)，心悸(+)，胸闷(+)，心痛(++)，多梦(++)，舌质红(++)，舌有瘀斑(+++)，苔薄自，脉弦细。诊断为心血瘀阻(+++)(注：用-、+、++、+++表示症状或证型出现的明显程度，“-”为不出现，“+”为不太明显，“++”为中等，“+++”为很明显)。用IF A THEN B来表示，则A={0.7/头晕，0.4/眼花，0.7/耳鸣，0.4/心悸，0.4/胸闷，0.7/心痛，0.7/多梦，0.7/舌质红，0.9/舌有瘀斑，1/苔薄白，1/脉弦细};B={0.9/心血瘀阴}。所得到的模糊条件语句，采用计算机运算时，需建成立模糊关系矩阵，并且该关系矩阵必须适应于这些语句，运算流程如下：(1)将所有模糊条件语句存入计算机。(2)对所有模糊关系矩阵给初值。(3)根据模糊推断的全成法则，计算出目标参数。(4)若目标参数已符合所要求的优良度，则转(8)。(5)此次学习后的目标参数和这次学习之前的目标相比较，看是“好”些还是“不好”。若“不好”，可能不收敛，转(7)。(6)进行一次学习，即按一定规则对模糊关系矩阵做一次修正。修正后转(3)。(7)进行不收敛处理：这一次学习作废。修改初值或降低对优良度的要求等。处理完后转(3)。(8)完成自适应修正。
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综上所述，中医专家系统诊断过程，是由收集到各种症状，通过分析模糊信息获得诊断的过程；因而可以把这个过程看作是一种映射；把这种映射理解为两个映射的复合；第一个是从症状映射为证型，这个过程实质上是一促推理过程；第二个是从证型映射为断语，这个过程实质上是一种评判(即决策)过程。这样，就构成了模糊诊断模型总的框架。
这样，对于某个症状子集，当模糊关系矩阵确定之后，可以根据中医辨证论治的习惯，可以用多个模糊关系矩阵，形成所谓模糊推理树的结构，再逐级进行推理，利用计算机快速准确优势，进行中医模糊诊断。
作者简介：周慧生，女，汉族，主治中医师，1987年毕业于安徽中医学院中医系，现在淮南市第一人民医院分院工作。主要从事中医临床、类风湿专科、模糊计算机中医方面研究与临床治疗工作。
参考文献
[1] 侯灿.医学科学研究入门.上海：上海科学技术出版社，1981.155-156.
[2] 于津，石纯一.解释学习中模糊概念的学习.软件学报，1995(8):1-8.
[3] 张菊生，鲁传华.中西医学思维模式探析.安徽中医学院学报，1998(2):1-3.
[4] 谢兴华，周慧生.技术科学中数学方法的沿革与复归.安徽师大学报，1993(增)：20-24.
(收稿日期 1999—04—23 修回日期 1999—05—20), 百拇医药
单位：淮南市第一人民医院分院 安徽 淮南 232001
关键词：中医诊断；模糊数学；模糊语言值；诊断模型
中国中医基础医学杂志991003 摘 要：中医学的思维方式是经验直观和抽象思辨的整体把握。中医能综合而全面地把握人体整体以及对环境的关系，把握综合功能状态的特征及其变化，属于非定量、模糊、综合性地研究整体问题各方面的关联。本文运用模糊数学，对中医诊断进行了量化表述，介绍了自适应概念，采用多目标决策方法，建立了中医模糊诊断模型方法。
中医辨证的过程，处处体现了人的主观性。具体病人所出现的症状，以及医生所作出的诊断具有强烈的模糊性，所以运用模糊数学方法来使中医诊断达到定量判定水平，具有一定的潜在可能。中医在发展自己理论体系时，可以利用系统工程、控制论等方法，结合自身的体系特点整理出人体复杂系统的某些规律[1]。本文试图讨论中医诊断的量化问题，运用模糊数学，建立中医专家系统，以期在中医辨证论治电子计算机化方面获得成功。
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1 中医诊断语言量化方法
对于病、证、症的描述与定义，中医有着自身鲜明的特色，如脉迟，微汗，“太阳之为病，脉浮，头项强痛而恶寒”等具有一些模糊量的概念，诸如迟、微、高、大、可能、浮等。类似的模糊量词构成的消息，称之为中医诊断中的模糊消息。而在传递中可消除不定度的消息，则称之为模糊信息。模糊信息从本质上来说就是语言变量的语言值，可用模糊集合描述。为减少中医诊断建构的复杂性，对论域的描述只需给出直观区间，然后，根据系统阈值和论域的值调整，算出要代入隶属函数的值[2]。
语言变量一般由两个原辞构成，其值是由原辞通过修饰词和连接词派生出的不同的语言值。语言变量的所有语言值的集合称为该变量的辞集。
如给出原辞：痛：修饰词：有点，稍微，非常。则一般情况可以规定：
μ非常痛=μ2痛 称为“集中”
, 百拇医药
μ有点痛=
称为“扩张”由此从数学量化角度定义了修饰词“非常”，“有点”的语义，以及新概念“非常痛”、“有点痛”。
修饰词没有上下文关系，它是去修饰模糊概念的，构成新的模糊概念，其隶属函数是由原模糊概念通过修饰词的语义构成新的隶属函数。将[0，1]区间上的合适饰词与模糊谓词的真值匹配，还原为语言值。使得诊断结果在形式上更接近于自然语言的描述。
2 中医诊断模糊数学模型
临床实践中，处理模糊信息犹为常见。作为医生，他所面临的对象是人——可归于特别复杂的系统。虽然医生在处理病人时，希望得到明确的信息。但有时由于考虑欠周，或时间紧迫，或信息的可靠性与信息量的不足等因素，他只能在诊断过程中处理模糊信息。一个有经验的医生，其特点之一是善于收集和处理模糊信息。医生的信息多数来源于病人表现的症状、体征和检验结果，经过系统分析，将有用的信息作为经验存储在脑中，逐步形成“概念”。在临证处理它们时，则取用语言变量，如高、红、快、大等非量化、模糊修饰词来进行推理和判断。即将大脑具体活动的形系统映射到作为影系统的模型中来。中医诊断模式为：对由病人所提供的信息构成的命题与存储在医生头脑中的有关概念相一致的程度作出估计，间接地刻划这种形系统的活动效果。
, http://www.100md.com
设S为症状集，D表示诊断集。诊断过程可分为三个基本环节：1.收集病人表现的症状、体征和检验结果等；2.应用中医学知识选择可能的症——病或症——证关系；3.作出诊断或作出对诊断的估计。其数学模型如下：
设对某一病例表现的症状、体征、检验结果构成一模糊子集A，并且
A={Si} (si∈S)(1)
并利用R与A的*合成运算建立——S到D的模糊子集B，且
B={dj} (dj∈D)(2)
R={μR(s,d)|(s,d)∈S×D}(3)
由中医学知识所建立的S到D的模糊关系矩阵R有其合成方程为
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B=R*A(4)
以上(1)、(2)式中的元素si,dj可以认为是单个元命题Psi，Pdj。例如，对于Psi可以是“脉数”等；对于Pdj可以是“似乎是虚证”等。其相应的隶属函数则分别写成μPs(si)、μPd(dj)及μP(si,dj)。符号“*”是一算子，可根据需要取max、min运算，或是♀运算⊙，
或是运算……利用(4)式，可从症状模糊集子集A经过R而推断B，并且有
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μB(dj)=
[μA(si)*μR(si,dj)] dj∈D(5)3 中医专家系统诊断过程
中医专家诊断是望、闻、问、切四诊的过程，实际上是对病人的症状进行测量的过程，而影响每个测量指标的随机因素很多。例如医生学派的不同，水平的高低，测量手段的差别；病人的心理状态，甚至环境(光线、声音、空气)的差异等等。其中每个因素都不能对测量指标起突出的影响。总结大量的中医临床经验，可以获得许多模糊条件语句，它们构成了计算机专家系统的诊断依据。由于每一个模糊条件语句的重要性并不是一样的，隶属函数的取值也并不是很精确的，因此，用模糊数来描述隶属函数的取值更符合人的思维。
模糊关系矩阵的每一个元素首先由医学经验预先确定，并通过临床来反复调整，这一过程可以采用自适应的方法来修正模糊关系矩阵。自适应的基本思想是：在系统的数学模型中，往往含有某些参数，若一开始无法探求这些参数的数值，则可以用某种方式选定一组初值，根据这一组初值计算出一个或多个目标参数，根据目标参数可以评判模型的“好”与“不好”。若将某个参数朝某个方向略作变化，目标参数更“好”，则此参数应该向此方向变化；若“不好”，则此参数应该向相反方向变化。这样经过若干次调整，可以逐步使这些参数逼近最佳值。
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采用模糊条件语句，可以把中医经验数量化。例如：某病人头晕(++)，眼花(+)，耳鸣(++)，心悸(+)，胸闷(+)，心痛(++)，多梦(++)，舌质红(++)，舌有瘀斑(+++)，苔薄自，脉弦细。诊断为心血瘀阻(+++)(注：用-、+、++、+++表示症状或证型出现的明显程度，“-”为不出现，“+”为不太明显，“++”为中等，“+++”为很明显)。用IF A THEN B来表示，则A={0.7/头晕，0.4/眼花，0.7/耳鸣，0.4/心悸，0.4/胸闷，0.7/心痛，0.7/多梦，0.7/舌质红，0.9/舌有瘀斑，1/苔薄白，1/脉弦细};B={0.9/心血瘀阴}。所得到的模糊条件语句，采用计算机运算时，需建成立模糊关系矩阵，并且该关系矩阵必须适应于这些语句，运算流程如下：(1)将所有模糊条件语句存入计算机。(2)对所有模糊关系矩阵给初值。(3)根据模糊推断的全成法则，计算出目标参数。(4)若目标参数已符合所要求的优良度，则转(8)。(5)此次学习后的目标参数和这次学习之前的目标相比较，看是“好”些还是“不好”。若“不好”，可能不收敛，转(7)。(6)进行一次学习，即按一定规则对模糊关系矩阵做一次修正。修正后转(3)。(7)进行不收敛处理：这一次学习作废。修改初值或降低对优良度的要求等。处理完后转(3)。(8)完成自适应修正。
, http://www.100md.com
综上所述，中医专家系统诊断过程，是由收集到各种症状，通过分析模糊信息获得诊断的过程；因而可以把这个过程看作是一种映射；把这种映射理解为两个映射的复合；第一个是从症状映射为证型，这个过程实质上是一促推理过程；第二个是从证型映射为断语，这个过程实质上是一种评判(即决策)过程。这样，就构成了模糊诊断模型总的框架。
这样，对于某个症状子集，当模糊关系矩阵确定之后，可以根据中医辨证论治的习惯，可以用多个模糊关系矩阵，形成所谓模糊推理树的结构，再逐级进行推理，利用计算机快速准确优势，进行中医模糊诊断。
作者简介：周慧生，女，汉族，主治中医师，1987年毕业于安徽中医学院中医系，现在淮南市第一人民医院分院工作。主要从事中医临床、类风湿专科、模糊计算机中医方面研究与临床治疗工作。
参考文献
[1] 侯灿.医学科学研究入门.上海：上海科学技术出版社，1981.155-156.
[2] 于津，石纯一.解释学习中模糊概念的学习.软件学报，1995(8):1-8.
[3] 张菊生，鲁传华.中西医学思维模式探析.安徽中医学院学报，1998(2):1-3.
[4] 谢兴华，周慧生.技术科学中数学方法的沿革与复归.安徽师大学报，1993(增)：20-24.
(收稿日期 1999—04—23 修回日期 1999—05—20), 百拇医药