賀方良,程顯隆,李明華,楊建波,荊文光*,李萍,馬雙成,魏鋒*
1.中國藥科大學(xué) 中藥學(xué)院,江蘇 南京 211198;
2.中國食品藥品檢定研究院,北京 100050
在多個(gè)行業(yè)中,質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容之一是建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,多樣化的評(píng)價(jià)指標(biāo)及各指標(biāo)的重要性直接影響質(zhì)量評(píng)價(jià)的結(jié)果。因此,建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的關(guān)鍵是確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。權(quán)重賦值法作為常用的決策分析方法,在企業(yè)管理、市場(chǎng)營銷、投資決策等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,其通過對(duì)不同因素、不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行賦值,從而得出最終的決策或評(píng)價(jià)結(jié)果[1-2]。中藥化學(xué)成分復(fù)雜,影響質(zhì)量的因素較多,以往其質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)較為單一,或以外觀性狀評(píng)價(jià)、或以單一化學(xué)成分評(píng)價(jià),權(quán)重賦值法在中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用相對(duì)較少。隨著分析技術(shù)的快速發(fā)展及中藥基礎(chǔ)研究的不斷深入,中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)從以往單一指標(biāo)的評(píng)價(jià)向多維度、多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)發(fā)展。多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵在于對(duì)影響質(zhì)量的多指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦值,權(quán)重系數(shù)分配的合理性、準(zhǔn)確性會(huì)直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、可靠性。一般來說,評(píng)價(jià)者在分配權(quán)重系數(shù)時(shí)要考慮指標(biāo)變異程度大小(指標(biāo)能夠分辨出被評(píng)價(jià)對(duì)象之間差異能力的大小)、指標(biāo)獨(dú)立性大小(與其他指標(biāo)重復(fù)的信息多少)、評(píng)價(jià)者的主觀偏好3 個(gè)因素[3]。基于以上考慮,權(quán)重賦值法大致可分為主觀權(quán)重賦權(quán)法、客觀權(quán)重賦權(quán)法、組合權(quán)重賦權(quán)法三類,見表1。本文對(duì)近年來國內(nèi)外權(quán)重賦值法在各行業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)的應(yīng)用進(jìn)行綜述,以期為權(quán)重賦值法在中藥質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的研究與應(yīng)用提供參考。

表1 權(quán)重賦值法的分類
主觀權(quán)重賦權(quán)法是根據(jù)個(gè)人主觀意愿來確定各指標(biāo)權(quán)重的一種方法,常見的有專家調(diào)查法和比較矩陣法中的AHP。
專家調(diào)查法是依靠專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),由專家進(jìn)行評(píng)判和預(yù)測(cè)的一種方法。選擇專家是專家調(diào)查法的關(guān)鍵,要求所選的專家在評(píng)價(jià)對(duì)象所在的研究領(lǐng)域具有一定的代表性及權(quán)威性[4]。
1.1.1 專家會(huì)議法 專家會(huì)議法是聚集專家,通過會(huì)議的形式進(jìn)行預(yù)測(cè)討論,最后綜合專家意見得出評(píng)價(jià)結(jié)果的一種方法。周晟等[5]將改進(jìn)的專家會(huì)議法用于中成藥臨床應(yīng)用專家共識(shí)的制訂,并以婦科再造膠囊臨床應(yīng)用專家共識(shí)的制訂工作為例,介紹了共識(shí)內(nèi)容、共識(shí)流程及方法等幾個(gè)方面,有助于臨床合理、有效使用中成藥。胡祥瑩等[6]采用專家會(huì)議法進(jìn)行小學(xué)生口腔常見疾病科普課程內(nèi)容的決策,最終形成主要包括牙外傷、齲齒、牙齒畸形3 個(gè)主題的小學(xué)生口腔常見疾病科普課程內(nèi)容,豐富了課程資源,為課程內(nèi)容達(dá)成共識(shí)提供了決策支持。魏曉敏等[7]利用文獻(xiàn)、專家會(huì)議法和AHP 確定了健康功能社區(qū)建設(shè)評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)及權(quán)重。結(jié)果顯示,健康功能社區(qū)建設(shè)的5項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)、14項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)、63 項(xiàng)三級(jí)指標(biāo),3 輪咨詢的專家積極系數(shù)均為100%,最終得出的評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)、全面。
1.1.2 德爾菲法 德爾菲法是通過多輪征求專家意見并經(jīng)過反復(fù)修正,從而使專家的意見逐步趨向一致的一種匿名形式的評(píng)價(jià)方法[8]。目前,德爾菲法被廣泛用于社會(huì)融合指標(biāo)體系、醫(yī)療護(hù)理行業(yè)、中藥研究等各個(gè)領(lǐng)域。其具體研究步驟:設(shè)置領(lǐng)導(dǎo)小組、制作專家咨詢表、選擇咨詢專家、進(jìn)行多輪專家咨詢、統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果并進(jìn)行權(quán)重分配[9]。
Phoi 等[10]通過德爾菲法驗(yàn)證普通和輪班工作人群的時(shí)間營養(yǎng)學(xué)問卷內(nèi)容的有效度,共進(jìn)行了3 輪專家咨詢,最終所有項(xiàng)目都達(dá)到了70%以上的共識(shí),用于評(píng)估與進(jìn)食時(shí)間相關(guān)的時(shí)間營養(yǎng)學(xué)。付麗紅等[11]通過文獻(xiàn)薈萃分析法和專家訪談法遴選指標(biāo),結(jié)合德爾菲法修改調(diào)整指標(biāo)并計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,構(gòu)建中草藥肝毒性評(píng)估量表。結(jié)果表明,評(píng)估量表的內(nèi)容效度優(yōu)秀,彌補(bǔ)了目前中草藥肝毒性辨識(shí)評(píng)估的局限性。蘇廣全等[12]采用德爾菲法對(duì)專家進(jìn)行了兩輪咨詢,收集專家對(duì)指標(biāo)的建議,建立了醫(yī)療機(jī)構(gòu)藥品目錄管理質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,最終評(píng)價(jià)結(jié)果表明此方法有較高的權(quán)威性、科學(xué)性和可行性。胡依等[13]利用文獻(xiàn)研究和小組討論構(gòu)建流動(dòng)老人社會(huì)融合指標(biāo)體系的初級(jí)指標(biāo),結(jié)合德爾菲法進(jìn)行專家咨詢,確定最終指標(biāo),并選用AHP 確定指標(biāo)權(quán)重,評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)可靠,為測(cè)量流動(dòng)老人社會(huì)融合水平提供了重要參考。
德爾菲法與專家會(huì)議法相比,可以避免專家受會(huì)議氣氛等因素的影響,并允許專家查閱文獻(xiàn)資料佐證其意見,可充分發(fā)揮領(lǐng)域?qū)<以谠u(píng)價(jià)中的作用。但評(píng)價(jià)過程較為復(fù)雜,耗時(shí)較長(zhǎng),且相關(guān)的資料、歷史數(shù)據(jù)的缺乏和專家之間信息的不共享,易導(dǎo)致評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)結(jié)果不夠集中。傳統(tǒng)中藥多為“辨狀論質(zhì)”,主觀性和經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng),而專家調(diào)查法適用于這種經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系,目前已被廣泛應(yīng)用于中藥傳統(tǒng)性狀鑒別領(lǐng)域。
AHP 是將評(píng)價(jià)指標(biāo)分成準(zhǔn)則層、目標(biāo)層等層次,對(duì)指標(biāo)間進(jìn)行兩兩比較,從而確定判斷矩陣,再計(jì)算所對(duì)應(yīng)的特征向量及相應(yīng)系數(shù),從而綜合得出各指標(biāo)的權(quán)重的一種方法,此方法研究過程較為復(fù)雜。王林等[14]介紹了AHP 的確定過程,主要包括建立判斷矩陣、層次單排序、刪除極端意見值、層次總排序、層次總排序一致性檢驗(yàn)等流程。
張惠文等[15]利用專家咨詢法和AHP 進(jìn)行安寧療護(hù)服務(wù)的多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建,計(jì)算了包含政策保障、資金支持、鎮(zhèn)痛藥可及性、患者負(fù)擔(dān)和供需雙方滿意度等指標(biāo)權(quán)重系數(shù),為安寧療護(hù)服務(wù)的質(zhì)量和效果的評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)和方法參考。zhou等[16]將AHP 用于海洋互聯(lián)網(wǎng)多種類型接入網(wǎng)絡(luò)的選擇,在EXata仿真研究中與簡(jiǎn)單的加權(quán)和乘法指數(shù)加權(quán)進(jìn)行比較。結(jié)果表明,AHP具有性能上的多方面優(yōu)點(diǎn),可滿足用戶偏好和業(yè)務(wù)要求。安霞霞等[17]利用余慶縣土地利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),采用AHP 和九級(jí)評(píng)分體系定性與定量構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并運(yùn)用多因素綜合評(píng)價(jià)法對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地集約利用水平進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際相符合,為今后該縣土地集約利用、合理規(guī)劃與決策分析提供參考。
AHP 把研究對(duì)象作為一個(gè)整體,逐層進(jìn)行分解、比較、綜合分析,將定性與定量方法相結(jié)合,處理實(shí)際問題,且無需樣本數(shù)據(jù),應(yīng)用范圍較廣泛。但AHP 只能從給定的方案中進(jìn)行選擇,并不能提供新方案,且定性成分過多,結(jié)果可信度較低。中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)多且評(píng)價(jià)體系復(fù)雜,AHP 可對(duì)中藥多指標(biāo)體系進(jìn)行分解和綜合分析,目前多與其他客觀賦權(quán)法聯(lián)合應(yīng)用,已被應(yīng)用于中藥提取工藝的優(yōu)選和中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)等領(lǐng)域中。
綜上,主觀權(quán)重賦權(quán)法能較好地反映專家或決策者的主觀意愿,應(yīng)用較為簡(jiǎn)便,但專家或決策者的主觀偏好易導(dǎo)致結(jié)果具有一定的主觀性,會(huì)產(chǎn)生一定的偏差,從而導(dǎo)致結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性。
客觀權(quán)重賦權(quán)法是依據(jù)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù),通過統(tǒng)計(jì)方法處理后確定權(quán)重的一種方法。與主觀權(quán)重賦權(quán)法相比,客觀權(quán)重賦權(quán)法受主觀性影響較小,但指標(biāo)權(quán)重的分配受數(shù)據(jù)隨機(jī)性的影響[3]。
PCA 是一種降維的統(tǒng)計(jì)方法,主要通過線性正交變換,將有可能相關(guān)的向量轉(zhuǎn)換為不相關(guān)的新向量,即將多維指標(biāo)降維成少數(shù)且不相關(guān)的新的主成分,從而將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,可將決策者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行量化,適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)缺乏的情況[18]。PCA 在統(tǒng)計(jì)分析中常與因子分析、判別分析、聚類分析(CA)等其他多元統(tǒng)計(jì)分析方法聯(lián)合使用,首先用PCA 進(jìn)行數(shù)據(jù)降維,然后利用獲得的新的主成分進(jìn)行CA,最后用判別分析對(duì)未知新樣品進(jìn)行類別判定[19]。
方達(dá)鋒等[20]應(yīng)用PCA 聯(lián)合CA 對(duì)11 批不同產(chǎn)區(qū)的白芍質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。PCA 結(jié)果表明,浙江產(chǎn)白芍比安徽產(chǎn)白芍質(zhì)量?jī)?yōu);CA 判定距離為10 時(shí),浙江與安徽亳州市譙城區(qū)的白芍聚為一類,安徽其他地區(qū)產(chǎn)的白芍聚為一類。PCA 與CA 可用于評(píng)價(jià)不同產(chǎn)區(qū)的白芍質(zhì)量,為優(yōu)質(zhì)白芍的產(chǎn)地篩選提供參考。吳得海等[21]在蘭州百合的特征無機(jī)元素分析及品質(zhì)評(píng)價(jià)中、龐威等[22]在建立烏雞白鳳丸的特征圖譜評(píng)價(jià)烏雞白鳳丸的質(zhì)量中均應(yīng)用了PCA 結(jié)合CA的方法。吳海燕等[23]使用PCA和判別分析法,通過不同產(chǎn)地廣地龍中金屬元素含量測(cè)定對(duì)其進(jìn)行產(chǎn)地溯源。結(jié)果表明,此方法可實(shí)現(xiàn)6 個(gè)不同產(chǎn)地的60個(gè)廣地龍樣品100%準(zhǔn)確率的產(chǎn)地辨別。
PCA 通過降維用少數(shù)指標(biāo)代替多數(shù)指標(biāo),計(jì)算較為簡(jiǎn)單,易于借助計(jì)算機(jī)更快地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,且無需處理無關(guān)變量,可消除指標(biāo)間的相互影響。但主成分的含義解釋相對(duì)于原始變量較為模糊,特征值矩陣具有一定的局限性,且可能會(huì)忽略一些重要指標(biāo),造成結(jié)果精度的降低。中藥所含成分種類較多,利用PCA 可將中藥中多種成分進(jìn)行簡(jiǎn)化,得出主因子,在統(tǒng)計(jì)分析時(shí)多與因子分析、判別分析、CA等其他多元統(tǒng)計(jì)分析方法聯(lián)合使用,目前多應(yīng)用于中藥的鑒別和產(chǎn)地辨別等。
熵權(quán)法是根據(jù)指標(biāo)間的離散程度來確定權(quán)重值的大小,指標(biāo)的信息熵越小,表明指標(biāo)的離散程度越大,則對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響也越大,其權(quán)重也越大。反之,若指標(biāo)的信息熵越大,表明指標(biāo)的離散程度越小,則對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響也越小,其權(quán)重也越小[24]。但評(píng)價(jià)指標(biāo)分為正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)。程文強(qiáng)等[25]利用3 種綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)柿果進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià),可將負(fù)向指標(biāo)利用公式進(jìn)行正向化處理,使全部指標(biāo)均為正向。
賈銀芝等[26]通過“辨狀論質(zhì)”對(duì)辛夷花蕾長(zhǎng)度、直徑等外觀性狀進(jìn)行量化,同時(shí)結(jié)合熵權(quán)法對(duì)內(nèi)在成分指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分。結(jié)果顯示,綜合評(píng)分與花蕾長(zhǎng)度、單個(gè)去梗質(zhì)量、直徑呈非常正相關(guān),證實(shí)了傳統(tǒng)等級(jí)依據(jù)花蕾長(zhǎng)度劃分理念的科學(xué)性。李鑫等[27]采用熵權(quán)法結(jié)合Box-Behnken 響應(yīng)面法優(yōu)選芍藥甘草湯最佳提取工藝,利用熵權(quán)法確定沒食子酸、芍藥內(nèi)酯苷、芍藥苷等5 個(gè)成分的提取率與出膏率指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),優(yōu)選出的提取工藝參數(shù)簡(jiǎn)便穩(wěn)定、提取效率高,適用于工業(yè)大生產(chǎn)。此外,二陳桑貝止咳顆粒最佳水提工藝[28]及腫節(jié)風(fēng)最佳提取工藝的優(yōu)選[29]也采用了此方法。Gong 等[30]將熵權(quán)法和TOPSIS法相結(jié)合,分析疫情下我國各省份金融對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)原力的貢獻(xiàn),并計(jì)算財(cái)政政策、疫情形勢(shì)和財(cái)政基礎(chǔ)3 個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,結(jié)果表明財(cái)政基礎(chǔ)至關(guān)重要,此方法得到的權(quán)重?cái)?shù)據(jù)可為社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、各行業(yè)發(fā)展提供有效建議。
熵權(quán)法相對(duì)于主觀權(quán)重賦權(quán)法具有一定的精確度,適用于處理指標(biāo)間相關(guān)性較弱的問題,且計(jì)算出的權(quán)重值可以修改,適應(yīng)性較高。但其不適用于影響因素較多和指標(biāo)間存在強(qiáng)相關(guān)性的問題,以及可能會(huì)出現(xiàn)各指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果與實(shí)際重要性不符的情況。中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)通常有多個(gè)指標(biāo),熵權(quán)法根據(jù)各指標(biāo)的離散程度進(jìn)行權(quán)重賦值,可直接剔除評(píng)價(jià)體系中一些影響程度較小的指標(biāo),但容易忽略指標(biāo)本身的重要程度,導(dǎo)致一些較為重要的指標(biāo)得到很低的權(quán)重,從而導(dǎo)致綜合評(píng)分結(jié)果偏離實(shí)際。熵權(quán)法在中藥領(lǐng)域中可以單獨(dú)使用,也可以和其他權(quán)重賦值法聯(lián)合應(yīng)用,是目前在中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)中應(yīng)用最多的一種方法。
CRITIC 法是一種以指標(biāo)間的對(duì)比強(qiáng)度和沖突性來綜合確定權(quán)重的一種客觀權(quán)重賦值法,一般用標(biāo)準(zhǔn)差和相關(guān)系數(shù)來度量對(duì)比度的強(qiáng)弱和沖突性的大小、方向。數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差越大,表明波動(dòng)越大、對(duì)比越強(qiáng),則權(quán)重也越大;指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)越大,表明沖突性越小,則權(quán)重也越小[24]。祁玉芳等[31]基于AHP-CRITIC 復(fù)合加權(quán)法優(yōu)選厚樸姜炙工藝,研究姜炙前后化學(xué)成分變化,介紹了CRITIC法用于計(jì)算權(quán)重的具體過程。
張銳等[32]從總黃酮,總多糖,原兒茶酸,Na、K 等9 種有益元素,Cu、Hg 等6 種有害及重金屬元素等方面出發(fā),采用CRITIC 法等6 種方法對(duì)鎖陽藥材質(zhì)量進(jìn)行多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,AHP、熵權(quán)法與CRITIC法確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重與傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知較為相符,可作為鎖陽藥材多指標(biāo)質(zhì)量評(píng)價(jià)的權(quán)重賦值方法。秦淑杰等[33]以提取液對(duì)大腸埃希菌的抑菌能力和對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌能力為評(píng)價(jià)指標(biāo),選用CRITIC 法計(jì)算權(quán)重系數(shù),并結(jié)合Box-Behnken 響應(yīng)面法優(yōu)選中藥復(fù)方合劑提取工藝。結(jié)果表明,優(yōu)化后的工藝抑菌能力顯著提高,可為中藥的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。陳發(fā)貴等[34]也采用了同樣的方法優(yōu)選桂枝炒制工藝,結(jié)果表明方法具有良好的預(yù)測(cè)性。聶暢等[35]通過測(cè)定芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、甘草苷、甘草酸銨4 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的含量,利用CRITIC法確定權(quán)重系數(shù),結(jié)合星點(diǎn)效應(yīng)面法優(yōu)選芍藥甘草湯的最佳制備工藝,所得工藝結(jié)果科學(xué)合理。
CRITIC 法適用于數(shù)據(jù)具有穩(wěn)定性、指標(biāo)間存在一定的關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。在中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的多指標(biāo)中可能會(huì)出現(xiàn)反映相同信息較多的指標(biāo),這類指標(biāo)對(duì)于評(píng)價(jià)體系具有相似性,而通過CRITIC法可賦予該指標(biāo)較小的權(quán)重,從而避免一些指標(biāo)中相同信息在中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)中的重復(fù)。目前,CRITIC 法也已廣泛應(yīng)用于中藥工藝優(yōu)選及中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)等領(lǐng)域中,常與其他賦權(quán)法聯(lián)用。
變異系數(shù)是原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差與原始數(shù)據(jù)平均值的比值,變異系數(shù)越大,則權(quán)重越大,此方法可消除評(píng)價(jià)指標(biāo)量綱不同的影響[36]。相關(guān)文獻(xiàn)采用變異系數(shù)法聯(lián)合AHP 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,結(jié)合響應(yīng)面法進(jìn)行綜合加權(quán),分別優(yōu)選板藍(lán)根配方顆粒最佳提取工藝、酒梔子最佳炮制工藝、陳皮醋制最佳工藝。結(jié)果表明,優(yōu)選后的工藝穩(wěn)定可行[37-39]。詹鑫等[40]選用變異系數(shù)確定蒼術(shù)燥性指標(biāo)和能量代謝指標(biāo)的權(quán)重,結(jié)合Pearson相關(guān)系數(shù)分析燥性與能量代謝之間的相關(guān)性,進(jìn)行蒼術(shù)質(zhì)量多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià),結(jié)果發(fā)現(xiàn),茅蒼術(shù)揮發(fā)油對(duì)大鼠產(chǎn)生的燥性影響和能量代謝強(qiáng)于北蒼術(shù)揮發(fā)油,表明在藥效方面茅蒼術(shù)優(yōu)于北蒼術(shù),且蒼術(shù)燥性指標(biāo)與能量代謝指標(biāo)為正相關(guān),進(jìn)一步豐富了蒼術(shù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的思路和方法。孟靈旭等[41]選用變異系數(shù)法確定外觀性狀、活性成分含量及內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)等方面的多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,對(duì)不同干燥方式的人參進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià),綜合比較后得出優(yōu)選凍干或熱風(fēng)干燥進(jìn)行處理的結(jié)論,為實(shí)際生產(chǎn)中人參干燥方式的選擇提供了重要參考。
兩個(gè)系統(tǒng)之間的因素隨時(shí)間或不同對(duì)象而變化的關(guān)聯(lián)性大小的量度,稱為關(guān)聯(lián)度。灰色關(guān)聯(lián)度法研究各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)程度的大小,從而進(jìn)行比較及評(píng)價(jià)的一種方法,實(shí)際是比較樣本數(shù)列和參考數(shù)列連成的折線之間的相似程度。樣品的加權(quán)關(guān)聯(lián)度越大表明其與理想?yún)⒖计贩N越接近,則其越優(yōu)質(zhì)[42-43]。董雨桐等[44]詳述了灰色關(guān)聯(lián)度法的主要分析流程,其中求參考序列和比較序列之間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)是最核心的步驟。
韓利文等[45]采用模式生物斑馬魚構(gòu)建發(fā)育毒性的模型,評(píng)價(jià)乳香發(fā)育毒性,再通過3 個(gè)提取部位的發(fā)育毒性與共有峰峰面積之間的關(guān)聯(lián),結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度法篩選乳香中對(duì)發(fā)育毒性貢獻(xiàn)大的效應(yīng)標(biāo)志物。同時(shí),選取主要效應(yīng)成分進(jìn)一步研究在體的毒性機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),6 個(gè)共有峰中11-羰基-β-乙酰乳香酸(AKBA)的關(guān)聯(lián)度最大,進(jìn)一步研究表明,乳香發(fā)育毒性機(jī)制為AKBA 導(dǎo)致斑馬魚體內(nèi)發(fā)生了氧化應(yīng)激,為臨床合理用藥提供了參考。崔露露[46]建立了不同產(chǎn)地和品種石韋的高效液相色譜法指紋圖譜,并在藥效學(xué)的基礎(chǔ)上,采用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)得到的74 個(gè)特征峰的相對(duì)峰面積值與大鼠尿液、血清等的量濃度計(jì)算關(guān)聯(lián)度。結(jié)果顯示,有柄石韋水回流提取物中的43 號(hào)峰具有較高的抗泌尿系結(jié)石活性,表明灰色關(guān)聯(lián)度法分析應(yīng)用于譜效學(xué)可行。陳勇等[47]應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)熱毒寧注射液中金銀花、青蒿(金青)萃取工段的關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)影響重要性評(píng)價(jià),通過AHP和Spearman等級(jí)相關(guān)分析法進(jìn)行驗(yàn)證,與AHP 得到結(jié)果的相關(guān)系數(shù)為0.893,表明灰色關(guān)聯(lián)度法用于中藥生產(chǎn)過程中關(guān)鍵工藝參數(shù)的篩選具有可行性。
灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)于數(shù)據(jù)量要求較低、計(jì)算簡(jiǎn)單、結(jié)果可靠,且與定性分析結(jié)果相符。但確定各項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)值時(shí)主觀性較強(qiáng),同時(shí)難以確定某些部分指標(biāo)的最優(yōu)值,對(duì)需要定量分析的數(shù)據(jù)所得的結(jié)果精確度較低。現(xiàn)有灰色關(guān)聯(lián)度法體系和模型不完善,存在一些不足,導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用中受限。通常認(rèn)為道地產(chǎn)區(qū)的野生中藥材質(zhì)量最佳,以野生品構(gòu)建理想?yún)⒖计贩N,在一個(gè)灰色系統(tǒng)中研究中藥質(zhì)量影響因素間的相對(duì)強(qiáng)弱。因此,灰色關(guān)聯(lián)度法尤其適用于中藥這種成分復(fù)雜、影響因素眾多且各影響因素間關(guān)系不確定的體系,目前已廣泛應(yīng)用于中藥研究的各領(lǐng)域。
標(biāo)準(zhǔn)/平均差法思路與熵權(quán)法較為相似。某指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差越大,表明指標(biāo)值的變異程度越大,則對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響也越大,其權(quán)重也越大。反之,某指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差越小,表明指標(biāo)值的變異程度越小,則對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響也越小,其權(quán)重也越小。龔元圣等[48]介紹了標(biāo)準(zhǔn)/平均差法的主要分析流程。
李曉倩等[49]選用了均方差法在內(nèi)的6種權(quán)重賦值法,以莊浪縣農(nóng)村居民點(diǎn)整理潛力評(píng)價(jià)為例,進(jìn)行土地評(píng)價(jià)指標(biāo)分析研究。結(jié)果表明,均方差法與其他方法的結(jié)果具有較好的一致性。龔元圣等[48]采用標(biāo)準(zhǔn)差權(quán)重法對(duì)7 個(gè)櫻桃番茄品系外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和耐貯性3 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果表明,此評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單可行。魯春陽等[50]使用均方差法確定水土資源承載力、經(jīng)濟(jì)承載力和生態(tài)承載力3 個(gè)維度共17 個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,將土地綜合承載力量化,對(duì)2010—2016 年鄭州市城市土地綜合承載力進(jìn)行分析評(píng)價(jià),結(jié)果顯示,鄭州市土地綜合承載力仍處于較低水平,但仍有較大提升空間。
標(biāo)準(zhǔn)/平均差法可整體反映數(shù)據(jù)特征,還可以降低離群值的影響,適用于多種類型。但數(shù)據(jù)中存在異常值時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,缺失值時(shí)無意義,且需多次計(jì)算平方和,計(jì)算量較大。標(biāo)準(zhǔn)/平均差法在中藥領(lǐng)域中應(yīng)用較少,其主要用于描述數(shù)據(jù)的離中趨勢(shì),但對(duì)于中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)這種多指標(biāo)的復(fù)雜體系實(shí)用性較差。
模糊綜合評(píng)判法是基于模糊數(shù)學(xué)的理論,對(duì)有多種因素制約的對(duì)象或事物做出總體評(píng)價(jià)的一種方法,即通過隸屬度理論將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)為定量評(píng)價(jià),使評(píng)價(jià)結(jié)果更加具體化,適用于各種模糊、難以量化的問題。馬瑩等[51]詳細(xì)介紹該方法的具體過程。
張寧等[52]選用模糊綜合評(píng)判法對(duì)不同加熱模式的丹參提取物治療急性心肌缺血的7 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果表明,微波提取物的綜合評(píng)分大于傳統(tǒng)提取物,為微波提取技術(shù)在工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。夏福全[53]測(cè)定外形、香氣、湯色等5 個(gè)指標(biāo),采用改進(jìn)的AHP 進(jìn)行權(quán)重賦值,結(jié)合改進(jìn)模糊綜合評(píng)判法對(duì)3 種不同品牌茶葉進(jìn)行感官品質(zhì)的評(píng)價(jià),得到的評(píng)價(jià)結(jié)果與儀器分析結(jié)果基本一致。Ying 等[54]選用模糊綜合評(píng)判法對(duì)災(zāi)害、城市系統(tǒng)和社會(huì)環(huán)境3 個(gè)類別共14 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行中國晉江地區(qū)的城市洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為大型城市洪水風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)提供參考。
模糊綜合評(píng)判法通過精確的數(shù)字定量化模糊的評(píng)價(jià)對(duì)象,將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)為定量評(píng)價(jià),評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性較高,但選擇模糊關(guān)系矩陣、權(quán)重等時(shí)具有一定的主觀性,且有多層指標(biāo)層時(shí)若同一指標(biāo)層的指標(biāo)個(gè)數(shù)較多,則會(huì)造成相對(duì)隸屬度權(quán)系數(shù)較小,出現(xiàn)超模糊現(xiàn)象,從而導(dǎo)致評(píng)估失敗。中藥性狀描述中的“質(zhì)重、質(zhì)輕、厚、薄及外觀形狀和顏色等”和“中藥質(zhì)量好、中藥質(zhì)量差”等一些模糊現(xiàn)象可以靠模糊數(shù)學(xué)去刻畫,通過精確的數(shù)字處理模糊的中藥,未來可對(duì)中藥做出科學(xué)合理的量化評(píng)價(jià)。
因子分析法利用相關(guān)系數(shù)矩陣分析,從多個(gè)指標(biāo)或因素中選出具有代表性的幾個(gè)因子替代相似指標(biāo),與PCA 類似,是一種降維的方法,突出重點(diǎn)研究的指標(biāo)及具有較大影響的指標(biāo),使指標(biāo)分析簡(jiǎn)單化[55]。離差最大化法中,某個(gè)指標(biāo)對(duì)所有評(píng)價(jià)的離散程度越大,則其在綜合評(píng)價(jià)中的影響也越大,其權(quán)重也越大[56]。變異系數(shù)法是一種基于數(shù)據(jù)本身規(guī)律的一種客觀賦權(quán)方法,指標(biāo)中各觀測(cè)值的差異程度越大,此指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)重要性越大,其權(quán)重也就越大[57]。
客觀賦權(quán)法主要根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)之間的變異程度和影響大小進(jìn)行評(píng)價(jià),從而確定各指標(biāo)的權(quán)重大小。相對(duì)于主觀賦權(quán)法其避免了主觀性,但數(shù)據(jù)之間的隨機(jī)性會(huì)影響指標(biāo)權(quán)重的分配,且領(lǐng)域之間同一方法可能不通用,導(dǎo)致在一定情況下各指標(biāo)賦值后的權(quán)重與實(shí)際重要性程度不符,結(jié)果缺乏合理性。
組合賦權(quán)法即將多種不同的賦權(quán)方法進(jìn)行組合,從而確定各指標(biāo)的權(quán)重。組合賦權(quán)法多為一種主觀賦權(quán)法和一種客觀賦權(quán)法相結(jié)合,同時(shí)利用兩種方法的優(yōu)點(diǎn),克服單一賦權(quán)法的缺點(diǎn),使評(píng)價(jià)結(jié)果更加合理、可靠。例如,AHP-熵權(quán)法、熵權(quán)-TOPSIS法、AHP-CRITIC 混合加權(quán)法、AHP-模糊綜合評(píng)判法、AHP-變異系數(shù)法等[58]。而確定最終組合權(quán)重值的方法可大致歸為2 種:乘法合成法和線性加權(quán)組合法[59]。每種組合方式同樣存在各自的優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用時(shí)在單個(gè)權(quán)重賦值方法得到權(quán)重值或綜合得分后,仍然可以再引入一個(gè)權(quán)重賦值方法,用于計(jì)算組合后的權(quán)重值。
乘法合成法是將各單一賦權(quán)法得出的指標(biāo)權(quán)重值相乘,再進(jìn)行歸一化處理,從而得到組合權(quán)重值,得到的權(quán)重值的結(jié)果與簡(jiǎn)單算術(shù)平均的結(jié)果相似[60]。
線性加權(quán)組合法是將各單一賦權(quán)方法得出的指標(biāo)權(quán)重值進(jìn)行線性加權(quán)匯總,得到組合權(quán)重值。常用的方法:基于主觀權(quán)重和客觀權(quán)重偏差最小的組合賦權(quán)或基于主觀和客觀評(píng)價(jià)結(jié)果差異最小的組合賦權(quán)。但此方法得到的組合權(quán)重值受各單一權(quán)重賦值法權(quán)重系數(shù)的制約,目前多采用最優(yōu)化法來解決權(quán)重系數(shù)的分配問題。
目前,中藥及其相關(guān)研究中選用較多的為熵權(quán)法結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度法、熵權(quán)法結(jié)合TOPSIS 法或AHP-CRITIC法。史叢晶等[61]利用熵權(quán)法結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度法和TOPSIS法建立知母質(zhì)量評(píng)價(jià)模型,以熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重,結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度法和TOPSIS法對(duì)知母及其炮制品鹽知母各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,15 批知母及炮制品鹽知母采用TOPSIS與灰色關(guān)聯(lián)度法得到的質(zhì)量排序結(jié)果分析基本一致。結(jié)果表明,熵權(quán)法結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度法和TOPSIS法建立的知母及鹽知母質(zhì)量評(píng)價(jià)模型方便有效。此外,在不同產(chǎn)地的三七及其炮制品的質(zhì)量評(píng)價(jià)和藤茶藥材等級(jí)評(píng)價(jià)中也選用了此種方法[62-63]。相關(guān)研究采用AHP-CRITIC 法確定提取工藝評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重,結(jié)合正交設(shè)計(jì)優(yōu)選中藥復(fù)方最佳提取工藝,此種方法優(yōu)選出的工藝均穩(wěn)定可行[64-66]。
目前,權(quán)重賦值法在中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)中應(yīng)用較少,主要用于中藥復(fù)方提取工藝、中藥材質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)及中藥產(chǎn)地溯源等研究。眾所周知,影響中藥質(zhì)量的因素有很多,除《中華人民共和國藥典》2020 年版評(píng)價(jià)中藥材質(zhì)量是否合格的指標(biāo)(如傳統(tǒng)性狀、水分、灰分、浸出物、外源性有毒有害成分等)外,還有可用于評(píng)價(jià)中藥質(zhì)量等級(jí)的道地性和生產(chǎn)規(guī)范性指標(biāo)。道地性指標(biāo)用于篩選和區(qū)分不同產(chǎn)地藥材的質(zhì)量,生產(chǎn)規(guī)范性指標(biāo)用于控制不同生長(zhǎng)年限、采收季節(jié)等。其中有合格性指標(biāo),有優(yōu)劣性指標(biāo),此外,還有用于體現(xiàn)中藥傳統(tǒng)臨床功效的生物評(píng)價(jià)指標(biāo),這些指標(biāo)共同構(gòu)成了中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)的多指標(biāo)體系。對(duì)系列指標(biāo)采用何種權(quán)重賦值法進(jìn)行組合、又采用何種方法分配組合賦權(quán)法的權(quán)重值,是建立中藥質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)模型的難點(diǎn)。比較主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法各自的優(yōu)缺點(diǎn),組合賦權(quán)法兼顧了傳統(tǒng)“辨狀”等定性指標(biāo),又涵蓋了現(xiàn)代化學(xué)評(píng)價(jià)的多指標(biāo),更能體現(xiàn)中藥整體性的特點(diǎn),更適用于多指標(biāo)的權(quán)重賦值。
在現(xiàn)有權(quán)重賦值方法中,主觀賦權(quán)法可采用AHP,相對(duì)于專家調(diào)查法,AHP 應(yīng)用范圍更廣泛,且無需樣本數(shù)據(jù),可行性較高,更適用于定性的多指標(biāo)的評(píng)價(jià);客觀賦權(quán)法中熵權(quán)法的信息熵的概念、原理理解較困難且計(jì)算較為復(fù)雜,而CRITIC法不僅可以反映變異程度對(duì)指標(biāo)權(quán)重的影響,還可以反映各指標(biāo)之間的沖突性,可以更全面地衡量各指標(biāo)的重要性,更適用于實(shí)際應(yīng)用,多用于化學(xué)多指標(biāo)的權(quán)重賦值。生物評(píng)價(jià)過程中,為初步反映每種生物活性成分對(duì)相關(guān)藥理作用的貢獻(xiàn)程度,對(duì)多種生物活性成分的效價(jià)測(cè)定也涉及權(quán)重賦值,生物效價(jià)的權(quán)重系數(shù)多采用待測(cè)化合物與參照物的生物效價(jià)的比值,其中參照物生物效價(jià)權(quán)重系數(shù)為1[67]。但生物效價(jià)權(quán)重系數(shù)確定過程中常采用細(xì)胞、離體器官、整體動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),存在較大的誤差,其賦值方法是否能夠采用熵權(quán)法、CRITIC法值深入研究。
目前,中藥材大多都由人工種植,傳統(tǒng)商品規(guī)格等級(jí)劃分并不能很好地與市場(chǎng)實(shí)際流通情況相結(jié)合,結(jié)合多指標(biāo)的綜合等級(jí)評(píng)價(jià)已是大勢(shì)所趨[68]。在對(duì)多指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦值后,如果進(jìn)行等級(jí)劃分,可采用灰色關(guān)聯(lián)度法或TOPSIS法進(jìn)行組合權(quán)重賦值后的綜合得分計(jì)算和排序。其中灰色關(guān)聯(lián)度法可判斷評(píng)價(jià)對(duì)象是否與所構(gòu)建的理想?yún)⒖计贩N相接近,TOPSIS 法也是比較評(píng)價(jià)對(duì)象與理想對(duì)象的接近程度,其均可用于評(píng)價(jià)對(duì)象之間的相對(duì)優(yōu)劣[69]。綜合得分后的排名能夠用于中藥材質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的制定。綜上,從每種權(quán)重賦值方法的優(yōu)缺點(diǎn)來看,多種權(quán)重賦值方法的組合,如AHP-CRITIC 法-灰色關(guān)聯(lián)度法或TOPSIS法等更符合中藥質(zhì)量既有定性指標(biāo)又有定量指標(biāo)的多指標(biāo)特點(diǎn),更適用于中藥質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)或等級(jí)劃分。
本文綜述了近年來國內(nèi)外的權(quán)重賦值法,重點(diǎn)介紹了多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法中常用的權(quán)重賦值法及其概念、原理、確定權(quán)重的過程和步驟。每一種權(quán)重賦值法都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。鑒于中藥質(zhì)量的形成既有天然因素又有人為因素,評(píng)價(jià)指標(biāo)既有傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)鑒別的指標(biāo),又有現(xiàn)代定量化的分析指標(biāo),如何對(duì)影響質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行篩選、融合及權(quán)重賦值對(duì)于中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性、合理性和可靠性至關(guān)重要。組合權(quán)重賦權(quán)法能夠同時(shí)兼顧經(jīng)驗(yàn)鑒別,既體現(xiàn)“辨狀論質(zhì)”傳統(tǒng)內(nèi)涵,又能對(duì)其內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦值,是現(xiàn)階段相對(duì)理想的用于構(gòu)建中藥質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)模型的方法,建議未來在質(zhì)量評(píng)價(jià)中多嘗試與借鑒多種權(quán)重賦值方法,以期為中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)或等級(jí)劃分提供更多可參考的數(shù)據(jù)和方法,為進(jìn)一步保障和提升中藥質(zhì)量提供依據(jù)。
[利益沖突]本文不存在任何利益沖突。