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一种基于集对分析的中西医结合模型研究
作者:张若煜, 葛金文, 张伟

《时珍国医国药》 2006年 第1期

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       【关键词】  分析
       摘要:从系统和数学的层面上研究中西医结合的同、异、反现象及其内在本质,具体地采用集对分析的同异反系统理论和联系数,就中西医结合的同、异、反建立同异反系统学模型,借助模型来探索中西医结合中的同异反时空展开,在同异反时空展开过程中,探索中西医结合的实质,并用于中西医结合临床实践和疗效评定,同时也对中医学传统的“同病异治”“异病同治”“通因通用”“相反相成”等治则治法提供现代科学理论依据。
       关键词:集对分析;中西医结合;模型;同异反系统理论
       Research on Model of Integration of Traditional Chinese and Western Medicine Based on PSA
       ZHANG Ruoyu, GE Jinwen, ZHANG Wei
       (Hunan College of TCM, Changsha 417000, China)
       Abstract:From the system and the mathematic level, the phenomenon and its inside character about the digree of identical(I), the digree of discrepancy(D), the digree of contrary(C)on the integration of the traditional Chinese and the western medicine are researched. The system theories of the digree of identical(I), the digree of discrepancy(D), the digree of contrary(c)on the integration of the traditional Chinese and the western medicine in the set pair analysis (SPA) are adopted. IDC system theories of the integration of the traditional Chinese and the western medicine is established. This model is used to investigate the IDC timespace of the integration of the traditional Chinese and the western medicine. The substance of the integration of the traditional Chinese and the western medicine is investigated. The integration of the traditional Chinese and the western medicine are used to the clinical practice. It also provides the modern scientific theories to support the therapeutic rules of TCM.
       Key words:SPA; Integration of the traditional Chinese and the western medicine; Model; IDC system theories
         1研究现状与必要性
       中西医结合是一项跨世纪的医学创新工程。19世纪中叶西医涌入中国,其时已有不少中医学家意识到中西结合医学之必要,并实践之。20世纪后半叶,由于我国政府始终不渝地提倡和坚持中西医结合,已初步统一了对中西医结合重要性和必要性的认识,1980年,国务院学位委员会将中西医结合学列入全国8个医学一级学科之一,1992年,国家技术监督局正式把“中西医结合学”作为一门新学科列入《中华人民共和国国家标准(GB)・学科分类与代码》,标志着“中西医结合学”已作为一门独立的学科在我国正式被确立。中西医结合的大量成果也被国际所重视和承认,世界卫生组织(WHO)从20世纪70年代开始,就向全世界介绍中国推广中西医结合的经验。1997年,世界首届中西医结合大会在北京召开,来自美国、德国、日本等20多个国家的1 000多名代表参加了这次大会,会议收到中西医结合学术论文2 000多篇,不少学者认为,中西医结合学将对21世纪的人类健康事业作出辉煌的贡献[1,2]。
       但是,迄今为止,中西医结合学的基础理论十分薄弱,由于基础理论薄弱,中西医结合学的经验色彩较为浓厚,临床应用受到一定的局限,临床过程中中医理论和西医理论的不时碰撞也直接或间接地影响到疗效和疗效的评价。建立较为完善的中西医结合理论之困难在于中西医结合理论说到底是来源于中医理论和西医理论的一种综合理论。但中医理论主张天人合一,以阴阳为纲,通过五行、脏象、经络、气血、营卫、邪正等一系列概念建立自己的理论体系,核心是辨证的整体观,本质上是几千年传统的中国文化在医学上的沉淀;西医理论则是近现代西方医学充分利用自然科学系列成果的结晶,通过解剖细胞、分子、细菌、病理、生化、物理和数学特别是实验等手段和概念建立了现代医学理论,其核心是以分析和实验为特征的机械还原论;由于中医理论与西医理论的理论体系,内容和思想方法上的大不相同,甚至相反,多年来中西医结合学的基础理论研究一直处于困难的局面[3,4]。
       陈利国(1999)认为“目前中西医结合学所面临的最大困难是‘概念’上的困难,而其深层次的原因是,这种困难源自中、西两种不同文化的不可通敛性。”因此认为“目前阶段的中西医学之长,建立统一的中西医结合医学,还只是理想中的事情”;鲁恒心(2002)认为“中西医结合的概念就含糊”;另一些学者则以较为积极的角度看中西医结合理论,陈绍武(1998)认为“中医理论重视整体,宏观把握人体时间结构的变化,而西医理论重视器官、细胞,微观分析人体空间结构的变化”;凌锡康、尤昭玲(1998),则总结40余年中西医结合路程中形成的一些属于中西医结合新理论的概念,如“微观辨证”“隐潜性症”“生理性肾虚”“急瘀证”“急性虚证”“高原血瘀证”“小儿感染脾虚结合症”“菌毒并治”等等,这些新的概念显然有助于建立中西医结合基础理论;著名中西医结合学家吴咸中院士(1999)对40多年来的中西医结合总结认为“工作应当肯定,但不能估计过高,属于奠基与初步发展阶段”,并对21世纪的中西医结合形式作了瞻望,认为将主要是“交叉兼容,中西互补,结合创新”三类形式,“中医学具有独特的理论体系,从总体上看,中医理论更接近或符合生物―心理―社会医学模式”;中科院院士陈可冀在1997年世界中西医结合大会上总结前阶段中西医结合业绩,也认为“宏观微观结合,整体局部结合,辨病辨证结合,治标治本结合,中西医结合能取长补短,疗效最好”;但总的说来,上述有关中西医结合的理论基本属于应用理论的范畴,真正的基础理论如阴阳五行,脏象学说没能与西医很好结合,还没有产生中西医结合独立的理论、概念和理论体系。对于中西医结合基础理论研究出路问题,肖延龄、马淑然(1999)等人,提到了运用钱学森院士所倡导的从定性到定量的综合集成方法,韩国国光大学医科大学郑遇悦教授在世界中西医结合大会上强调把既存的机械的还原论模式的医学系统和东方医学的有机体模式的哲学概念用现代医学理论来阐述的医学体系即“新医学系统论”,应成为21世纪世界医学的普遍性体系。加拿大学者也得出类似观点。
       综上所述可以看出,当前中西医结合学的基础理论还无从说起,充其量只能说是应用理论,建立中西医结合独立的基础理论,需要应用多种现代科学,如量子力学中的互补原理,系统科学的综合集成技术等多层次、多角度的加以探索。
       但是,中医理论和西医理论,虽大相径庭,但都着眼于人体疾病的医治,即存在着同、异、反。显而易见,客观地承认中医理论和西医理论的同异反,有机地把它们联系起来,揭示其本质,是完善中西医结合基础理论的一条正确途径。
       集对分析(SPA)方法其核心思想把不确定性与确定性联系起来,作为一个同异反确定―不确定系统来进行数学处理和辨证分析,对不确定性作“客观承认,系统描述,定量刻画,具体分析”,引进联系度a+bi+cj来系统地处理由随机、模糊、不确知、中介和突发等不确定必所导致的综合不确定性问题;把集对分析中的联系度推广成联系数,并提出联系数学的概念。联系数学一方面是指以联系数为运算单位的数学运算体系,另一方面的意义是通过联系数的完备性(联系数同时含有事物确定性的测试和事物不确定性的测度)把已有的处理不确定性的概率统计理论,模糊数学理论、灰色系统理论联系起来,以用于处理具有多种不确定性的有关复杂系统问题。十几年来,经科技人员的共同努力,集对分析暨联系数学已在信息处理、系统决策、农业科研、知识创新、教育评价、体育、工程技术、气象预报、网络计划等许多领域得到创造性的应用结果,已有400多篇SPA理论方法及其应用方面的论文正式公开发表。比如,蒋云良、张裔智、潘云鹤(工程院院士,1996)把集对分析用于机器推理研究,给出了同异反定量推理模型;龚士良(1997)把集对分析用于上海地面沉降控制研究,从一个新的角度掌握注水回弹规律;李祚泳(1998)将集对分析用于大气环境质量评价取得较好的效果等。集对分析暨联系数学已为研究复杂系统综合不确定性问题提供了不少新的有价值的系统数学方法,如同异反系统分析、联系数的运算等等。用集对分析联系数学处理不确定性问题的优点在于能统一地、定性定量相结合地用联系数来综合地表示概率、隶属度、中介不确定程度、不确知程度以及突发性等,并从宏观和微观两个层次来展开有关确定性与不确定性的联系与转化分析,得到的分析和研究结论同实际情况有较好的吻合[5,6]。
       本研究项目针对中西医理论的同异反现象,应用集对分析中的同异反系统理论和联系数学,建立一种基于集对分析的中西医结合同异反系统数学模型,不仅为发展和完善中西医结合理论提供一种全新的系统数学支持,而且还可应用于中西医结合药效评价,临床指导以及新型复方中药的开发。
         2 解决的问题
       本项目的研究目标是为中西医结合学的基础理论建立一种基于集对分析同异反系统理论和联系数学的系统数学模型,具体包括以下五个子模型:①中医阴阳学说的同异反系统数学模型;②中医理论与西医理论相比较的同异反系统数学模型;③中医理论与西医理论相结合的同异反结合数学模型;④西医辨病与中医辨证相结合的异病同治、同病异治、同异反证候综合分析的系统数学模型。⑤中西医结合诊治效果的同异反评价系统数学模型。针对以上五个子模型开展如下内容的研究:
       2.1 研究中医的阴阳学说,包括阴阳的肾内分泌生化关系的对应研究;中医阴阳分划(如背为阳、腹为阴、头为阳、足为阴、男为阳、女为阴……)的总体分划结果研究;阴阳亢盛转化研究;基于西医理化指标偏移的阴(偏低)、阳(偏高)、平衡(在正常值左右)模型研究,在研究基础上建立基于中医理论和西医理论的阴阳学说多层次同异反系统数学模型。
       2.2 比较中医、西医理论在基本概念,基本观念(X1)、思维方式(X2)、理论体系(X3)、致病因素(X4)、致病机理(X5)、辨病辨证(X6)、治疗方略(X7)、疾病演化(X8)、疗效认定(X9)、健康保健(X10)、环境卫生(X11)、心理分析(X12)、散理研究(X13)、人体生理与解剖(X14)等方面的同、异、反,建立如下同异反矩阵:
            
  找出同一度a为最大,对立度为最小的最大最小同异反联系数amax+bi +cmin j以及同一度这最小,对立度为最大的最小最大联系数amin+bi+cmax j,并按集对分析理论进行有关bk分解和i k取值分析,在此分析基础上,依据同异反态势排序表给出当前中西医结合在理论层次上的同异反态势,同异反态势排序表可参见文献[1],在此基础上进一步开展态势走向分析,态势迁跃分析,态势平衡态分析、难点分析、不确定性分析以及复杂性分析等等。
       2.3  在理论上研究中西医结合过程中有共同认识的生化指标、病理切片、解剖事实和动物实验依据;研究中西医结合中的同中有异、同中有反现象,包括案例和典型病种研究。研究中西医结合过程中的异中有同现象,包括案例和典型病种研究。研究中西医结合过程中的异中有反现象,即在不同的理论指导下采取相反的治则,或疾病最终向某种诊断结论相反方向的演化。研究中西医结合中的反中有同现象,包括在相反相成过程中的疾病治愈和恶化。在以上研究基础上,建立以风湿病为背景的中西医结合网络模型如下:
       2.4 研究中西医结合的异病同治、同病异治、同病反治的治则、治法相互衔接、交替、互相渗透、联系以及随时空展开的一般规律。具体的风湿病为例展开研究。在前述中西医结合诊断网络模型的基础上建立中西医结合治疗过程的矩阵和网络的递进演化模型。研究上述矩阵和网络的递进演化算法。
       2.5  研究中西医结合治疗效果的同异反综合评价方法。其中有:
       2.6 研究过程中要解决的关键问题
       2.6.1  阴阳模型中实质性数据(包括理论数据、图片数据、解剖数据、动态数据、动物实验数据)的获得和处理。
       2.6.2中西医理论结合网络模型的算法研究。此算法决定了疾病诊候(中医)和理论数据(西医)的输入之后治则的输出。
       2.6.3 中西医结合治病全过程矩阵型和网络模型的递进演化算法,包括单模型和矩阵网络复合模型的演化算法。
         3 研究的方案、方法与路线
       3.1 研究的方案
       3.1.1  首先收集到目前为止的中西医结合学基础理论研究资料和中西医结合成功经验资料并加以归纳总结性研究。
       3.1.2 研究中西阴阳理论,包括中西阴阳理论衍生的五行学说,全国系统学说、经络脏腑学说。进一步探求中西阴阳学说的实质性意义,如生化指标意义,同时开展阴阳的分类研究,具体地把中西阴阳学说分成若干个较小的高点,以对应于集对分析的正负型对立、虚实型对立、0-1型对立、倒数型对立和互补型对立。沿此思路,建立起阴阳理论的系统数学模型。
       3.1.3  研究中西医结合的理论的同异反系统数学模型的建模和模型结构、模型特征和模型的输入输出算法,模型的演化条件和演化趋势以及对中西医结合医疗实践的指导。
       3.1.4  研究中西医结合医疗实践如何应用中西医结合系统数学模型,这方面的研究性具体结合病种进行。相对的疾病有风湿病。
       3.1.5 研究中西医结合的系统数学模型用于中西医结合治疗效果综合评价。包括指标体系的建立,与指标间相互作用的分析。
       3.2  研究方法
       3.2.1  比较的方法比较中医理论与西医理论在概念、观态、思维、方式、思路、观点、手段、方法、方略、治则、疗效评价等方面的同、异、反。
       3.2.2 分析综合法对中医理论和西医理论分头分析,再加以综合;对已取得的中西医结合医疗成果开展分析,再综合其成功的经验;对“证”进行分析,(如真寒假热、真热假寒分析),后综合作出判定;对治疗中的各阶段分析,再对治疗总过程综合分析;对阴阳学说既作基于传统中医的系统数学模型,又作基于西医理论的阴阳模型,后再作出适用于中西医结合的阴阳模型。
       3.2.3 多学科交叉法在以上分析综合过程中主要采用系统一数学方法,同时也应用到理论物理方法、中医辨证法、信息科学中的模式识别法、神经网络法和数理统计法、临床实验法等。
       3.2.4 模型法主要是系统数学模型法包括主模型和子模型,其中中西医结合的系统数学模型为主模型(一级模型),阴阳学说与辨证辨病模型为二级模型,二级模型又分为若干个子模型,所给出的模型将有测验和调控功能、可指导中西医临床实践。
       3.2.5 临床实验法通过风湿病的中西医结合或妇科疾患的辨证辨病和治疗检验。本研究项目给出的模型的应用,与此同时依据模型初步建立一种基于中西医结合的系统数学模型上疗效综合评定体系。
       3.3 研究路线主路线:应用集对分析思想(两个有一定联系的集合可作为一个同异反集对系统开展多层次、多角度分析)、理论(同异反系统理论,元系统理论、联系可变与转化的理论)、方法(同异反分析法、确定性分析与不确定性分析相联系的方法、联系数学方法),研究中西医结合的基本原理、基本性质、基本思路和基本方法,建立相应的系统数学模型。
在以上主路线下分三条支路线开展具体研究:
       3.3.1 分别研究中医学的整体辨证理论和西医学的相对还原分析思想,比较中医、西医理论的同、异、反,建立中、西医理论的同异反系统数学模型。
       3.3.2 通过对模型中不确定系统的分析,揭示中医理论的辨证实质,在于对不确定性以及机体―疾病态势演化的把握和调控。
       3.3.3  以风湿病、妇科病等为例,研究中西医结合系统数学模型的实际临床应用,包括治则和护理指导以及疗效综合评定。
       集对分析目前已在糖尿病尿糖诊断标准评定,高血压治疗、胃癌患者心理状态分析,泌尿系统肿痛治疗综合评价等方面得到应用,说明集对分析在西医学研究中的应用是完全可行的。也间接地说明了集对分析,用于中西医结合学研究的可行性。
         4 结束语
       本项目的创新特色可以归纳为以下三点:
       4.1  新颖性本项目采用由中国学者赵克勤提出,并经众多科技人员共同努力发展起来的集对分析同异反系统理论和联系数学方法来研究中西医结合理论的系统数学模型,具有全新的研究视角和全新的研究内容。
       4.2 适用性本研究项目所取得的研究成果不仅直接属于中西医结合理论,指导中西医结合医疗实际,也间接地属于中西学基础理论和西医学基础理论。因而对于中医医疗实践和西医医疗实践都有参考借鉴作用。
       4.3  原创性本研究项目是站在中西医结合知识源头的一项研究。由于集对分析的联系数学是由中国人自己提出和发展起来的一种新的系统数学理论,因而本研究是一项具有原创性的研究。
       本研究的新之处在于,从系统和数学的层面上研究中西医结合的同、异、反现象及其内在本质,具体地采用集对分析的同异反系统理论和联系数,就中西医结合的同、异、反建立同异反系统数学模型,借助模型来探索中西医结合中的同异反时空展开,在同异反时空展开过程中,探索中西医结合的实质,并用于中西医结合临床实践和疗效评定,同时也对中医学传统的“同病异治”“异病同治”“通因通用”“相反相成”等治则治法提供现代科学理论支持。
        参考文献:
       [1]陈士奎.建国50年中西医结合十大成就[J].中国中西医结合杂志,2000,20(4):304.
       [2]凌锡森,尤昭玲.中西医结合基础研究进展及新理论概念的形成[J].湖南中医药导报,1998,4(10):9.
       [3]吴咸中.中西医结合发展前景的展望[J].医学与哲学,2000,21(11):5,33.
       [4]张新华.基于SPA的科研管理理论及应用[J].科研管理,1998,19(3):60.
       [5]赵克勤.集对分析及其初步应用[M].杭州:浙江科技出版社,2000:20.
       [6]吴咸中.二十一世纪的中西医结合[J].医学与哲学,1999,20(6):1.
       作者简介:张若煜(1983),男(汉族),浙江省绍兴人,现在读湖南中医学院中西医结合专业7年制学生,主要从事中西医结合基础理论研究工作.
       (湖南中医学院,湖南 长沙 417000)
       收稿日期:20041026;

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