模糊数学在中医药学研究中的应用近况

    中医学是一门经长期实践而来的经验医学，它在基础理论、脏腑形态结构与功能活动、临床症状性态、证候质量互变等方面存在着模糊性。中医学要实现从所谓的“经验科学”到真正意义上的科学的转变，就离不开数学的参与。模糊数学的诞生使得中医学中的模糊概念量化成为可能。因此，利用模糊数学将中医学的理论内容以数学语言描述，可以极大地促进中医学的客观化、现代化发展。目前模糊数学已经应用于中医药学的多个研究领域中，如中医辨证理论研究、中医临床研究、中药和方剂学研究、舌诊和脉诊研究、中医专家诊疗系统等。
1模糊数学应用于中医辨证理论的研究
    中医理论强调的是“整体观念”和“辨证论治”，它们作为“大系统”不仅具有复杂的结构和功能。时间和空间的性质和关系亦有千丝万缕的关联．还涉及到大量的模糊性参数和变量。传统数学方法对复杂大系统的研究已显得无能为力，模糊数学的诞生恰好弥补了经典数学的不足，使这种复杂关系的量化成为可能。许晓娟等在以系统整理大量的古今资料及专家经验的基础上，通过模糊数学方法和模块化思维的方式，模拟中医辨证诊治过程，建立了一种模块化疾病诊治方法，并认为该方法适用于典型疾病的中医辨证诊断，在中医专家的经验积累及知识共享方面具有实用价值。梁伟雄等以221例中风急性期患者为研究对象，用模糊聚类分析法分析了他们的证候特点与相关症状，以及舌象、脉象的关系，提出风火证、痰瘀证、气虚证、阴虚阳亢证是中风急性期的基本证候。何裕民等采用模糊数学的聚类分析法，从近万例样本中聚合出强壮型、虚弱型、偏寒型、偏热型、偏湿型及瘀迟型这6类体质类别。结果显示虚弱质多偏寒，气虚多兼湿胜和瘀质，并易发展至阳虚，虚弱质与偏寒、偏湿、偏瘀质均为极显著的正相关。分析表明最基本的病理性体质类型为虚弱质。
    长期困扰中医科研的一个难题就是实验动物的中医证候评价方法，目前已有的手段有一般状态和中医症状观察法、证候模型的比较医学及西医微观指标判定法。虽然第1种方法符合中医理论标准，但是这种方法的主观因素太多。给证候的标准化和规范化带来了一定困难。为了探索更加科学的测量方法，陈雷等应用模糊模式识别方法对此进行了研究：首先将实验动物模型的所有症状、体征以及检验结果组成评估因素模糊集．运用中医理论赋予每个评估因素相应的隶属度值和权重值。通过建立模糊数学模型并以最大隶属度原则来评价造模的成功与否。该方法较好地模拟了中医专家将四诊信息进行综合评判的思维方法。陈氏继续采用该方法对脾气虚型大鼠模型的评价进行了实验研究。结果通过此次实验淘汰了不符合标准的动物模型，提高了实验结果的准确性。
2模糊数学应用于中医临床的研究
    模糊数学方法在中医临床有诸多运用。章浩伟等   采集了上海地区900例肝炎肝硬化样本，检验灰色关联分析和模糊聚类对中医肝病诊断待正确率．通过与专家组诊断的结果对比，结果两种方法的正确率分别为69．4％和78．3％，认为模糊数学方法对中医的现代化和客观化发展有重要作用。张世筠等以2442例患者为研究对象．采用流行病学及变量聚类分析的方法，将中医肝证肝气郁结、肝火上炎、肝胆湿热、肝阳上亢、肝郁脾虚、肝血亏虚、肝肾阴虚、寒凝肝脉、肝肾阳虚、肝风内动10个主要证型简化为实证、风证和虚证3大类。研究结果不仅从统计学角度阐明了中医肝证简化证型的合理性，而且科学地解决了中医各肝证的归属问题。顾学兰等将545例肝炎后肝硬化患者的38个症状和37个体征分别以不同分值量化记录，运用模糊聚类分析法把这些元素其分为6类，结合主成分因子分析法和主成分分析法剔除部分变量，建立了6个“单元证”的方程式。模糊数学综合评价在评价疾病疗效亦有应用，叶建红等将60例Ⅱ型糖尿病患者分为气阴两虚型、肾阴亏虚型、胃热炽盛型和肺热津伤型4型．依据辨证分型施以不同的方药治疗，应用模糊数学的方法建立模糊矩阵，对每一证型的治疗结果作综合评判，并认为以该法评判2型糖尿病的疗效。可指导临床实践，从而提高疗效。王永泉。用模糊控制理论对推拿的量化研究进行了有益的尝试，以均匀、持久、有力、柔和、深透作为中医手法的因素集，评语集分为较好、很好、较差、很差4个等级，分别算出评价因素的权重值，根据专家评定法进行模糊综合评判，从而实现了手法评判标准的量化。王氏认为，由于综合利用了直觉、经验等主观信息，结果更容易被接受。
3模糊数学应用于中药和方剂学的研究
    中药理论中的四气五味、升降沉浮和功用主治等概念均具有模糊性，相同药物由于采摘时间和炮制方法的差异，以及在不同方剂中配伍角色的转换．导致了药物的性味归经和功用主治变化，这种动态性的变化极其复杂，其类属模糊。作为一种量化工具和基本研究方法，模糊数学有助于中药性能与功效、方剂配伍规律的量化，更加科学地研究和分析中医临床处方和中药组方规律，为新方药的开发提供了切实可行的思路和技术途径。
    金锐等采用模糊数学识别法评价了中药的寒热药性：首先以姜附桂方和三黄方代表的经典寒热复方为基础，建立了寒热药性表达模糊评价模式；用热性药肉桂、仙茅及寒性药黄柏、栀子分别干预正常、虚寒和虚热3种状态，利用模糊评价模式评价模型干预前后的生物学数据变化，分析药性表达特征。结果发现以该评价模式能够有效地分析出药物的寒热药性和药性表达方式，药性相同的中药既有共性特征，也有个性特征。这种模糊数学模型可以作为整体、综合评价中药的寒热药性的有效方法。刘明等以模糊数学理论为基础，对中药“君臣佐使”的分子生物学表达和量化方法进行了研究：以四物汤为例，采用模糊数学模型，对方中四味药的归属进行了判断，结果显示地黄和当归属“君臣药”，白芍属于“佐药”，川芎属“使药”。模糊数学是中药“君臣佐使”特性更为本质的表达方式。张红等 认为模糊数学中的模糊识别法是研究中药组方量化的有效工具：以桂枝汤为研究对象，采用该方法将方中5味药依据性味归经的不同进行量化，数学模型分析的结果与中医组方原则相吻合。赵蔡斌等根据中医的五行学说，以模糊数学方法对小柴胡汤中单味中药的性味归经特性进行了量化，并利用模糊聚类分析法对其配伍进行了分析。结果表明方中柴胡与黄芩：半夏与生姜；人参、大枣与甘草的相似度较高，揭示了中药方剂配伍中“君臣佐使”理论的本质，相同“地位”药物的性质相似，与传统中医理论的结论相吻合。王优杰等以金复康口服液为研究对象，用模糊综合评价法对该药的不同矫味配方的口感进行评价，以期达到筛选最佳矫味配方的目的。结果表明三氯蔗糖与赤藓糖醇组成的复合剂为此药的最佳矫味配方。依据模糊综合评价法得出的结果较为客观，克服了主观因素的干扰，可以用于中药制剂的感官评价。
4模糊数学应用于舌诊和脉诊的研究
    由于舌诊、脉诊是中医四诊的重要内容，中医学界一直关注着它们的现代化研究。为了实现中医舌诊的自动识别，余兴龙等根据模糊数学方法。结合色度学、近代光学技术、数字图像处理技术和计算机技术。分析了中医舌诊的主要内容，建立了中医舌诊自动识别系统。该系统将计算机技术与临床辨舌经验相结合．研究了淡红舌、暗红舌、紫红舌、暗紫舌这4种舌像共366例，符合率达到80％以上。刘兰林等利用模糊数学原理将温病中的“数脉”以隶属度和隶属函数表述其模糊特性，实现了“数脉”的量化，在一定程度上揭示了数脉的本质，作者认为，采用模糊数学识别法所产生的数值可以构成计算机处理的基本信息。陈荣山等应用模糊聚类分析法对中医脉诊的变化进行了研究。将不同时间脉搏的振幅函数离散点转化特征点坐标．等分脉图的不同波段后求出各点的振幅值和斜率．借助已有的疾病数据库自动诊断疾病。该系统的准确率高达85％。其建立的中医脉象自动分析系统可实现脉象判别的自动化和数据化。  
5模糊数学应用于中医专家诊疗系统的研究
    中医专家诊疗系统体现了中医理论的“整体观念”，是模拟专家“辨证论治”思维和推理过程的有效方法。1979年由北京中医学院与科学院自动化所合作。根据名老中医关幼波教授的经验，研制出我国第一个中医专家诊疗系统——“中医关幼波老中医诊疗肝病的计算机程序”。该系统使用模糊综合分析和模糊推理技术将肝病分成8个主型及36个亚型，并包含辨证、治则、立法、方药、医嘱和计价等多种功能。该系统对处方符合率达到97．7％。李海鲲等以中医理论知识为基础，运用基于模糊理论的推理方法对中医的疾病诊断问题进行了研究和开发，建立了中医肝系证候的诊断知识表述和模糊数学模型，并编程加以实现。结合人机对话的补充诊断方式提高了诊断的正确度。沈天龙等认为中医诊断结果的主观性较大，描述的症状具有模糊性和不完备性的不足。通过一种基于模糊覆盖集方法，将糖尿病进行中医的证型分类，建立了一种糖尿病中医辨证模型。结果表明，使用这种方法得出诊断结果与医生的诊断结果有较好的吻合度。研究者认为该模型可以使中医诊断结果自动化、客观化。刘龙等 探讨了一种构建胃癌模糊辨证模型的方法。作者运用模糊识别法对收集的769例胃癌病例进行分析，构建了胃癌的模糊辨证模型。结果该模型对6种证型的辨证符合率分别为：肝胃不和型65．00％、胃热伤阴型72．22％、脾胃虚寒型70．00％、瘀毒内阻型57．14％、痰湿凝结型53．33％和气血双亏型72．22％，总符合率为65．71％。该辨证模型为中医疾病辨证分型的客观化研究提供了一个思路。陈雷等用模糊数学中的模式识别法设计了脾虚大鼠证候动物模型症状评价专家系统。该系统可以模拟模式识别过程，计算机程序根据输入的各种评价指标数值，自动计算出评价对象造模程度的隶属度值或治疗效果。该软件的优势在于隶属函数公式可随意选择，能够根据实际情况自行调整隶属函数的常数和系数以及入值。
6展  望
    综上所述，要科学化地诠释中医理论的内涵，就应该将传统的中医语言“翻译”成现代科学“语言”，运用模糊数学把中医的模糊概念单一化。中医药现代化顺应了国际学术界由“分析主义”回归到“系统论”的趋势，但它的日臻完善离不开多学科兼容、现代数学与计
算机知识。目前模糊数学在中医学中的应用尚处于初级阶段，大部分临床科研人员还欠缺完备的模糊数学理论知识，应与数学工作者来共同完成这一工作，促进中医药事业的发展。