一种基于核主成分topsis的药物效果评价方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法。其特征在于基于医院已有的信息化系统，通过对患者的检验检查指标表中特定的药物关联指标进行分析，以患者在使用药物之后的指标变化情况为出发点，采用核主成分TOPSIS方法构建患者用药疗效的评价指标体系，通过加权核主成分分析法与逼近理想排序法实现对药物疗效的评价。通过本方法可以建立药物疗效的评价和体系和系统，帮助临床医生进行用药效果的评价，调整用药方案，提高医疗服务水平。
【专利说明】-种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对特定药物临床效果的评估体系和方法。
【背景技术】
[0002] 目前在药物进入临床应用阶段后，缺少对临床效果的有效评价手段和体系。突出 的问题有：（1)患者患病过程多是长期的、复杂的，需要持续的跟踪，且需要考虑其他病症 的发生和发展情况以及它们之间的相互影响情况；（2)患者的疗效评价基本上都来自于临 床医生根据检验检查指标的主观评价，相对比较片面。因此，基于这样的研究结果在探索药 物临床疗效评价时存在很大弊端。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是建立药物临床疗效评价体系，使得药物效果评价更加真实、客观。
[0004] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于核主成分TOPSIS的药 物效果评价方法，其特征在于，步骤为：
[0005] 步骤1、将I个患者的历史用药情况整理成数据形式；同时将患者的历史的J个检 验检查数据指标整理成数据形式；
[0006] 步骤2、比较每个患者用药前后的两次检验检查指标数据的变化情况，构建初始化 决策矩阵X，
【权利要求】
1. 一种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法，其特征在于，步骤为： 步骤1、将I个患者的历史用药情况整理成数据形式；同时将患者的历史的J个检验检 查数据指标整理成数据形式； 步骤2、比较每个患者用药前后的两次检验检查指标数据的变化情况，构建初始化决策 矩阵X，
f式中Xu表示第i个患者的第j项检验检查数据指标的变化情 况； 步骤3、对决策矩阵X进行归一化处理； 步骤4、通过非线性映射函数将归一化处理后的决策矩阵X映射到高维特征空间得到 核矩阵K，
步骤5、求取核矩阵K的相关系数矩阵R，
表示第i项检验检查数据指标与第j项检验检查数据指标 的相关系数，且A」=!Tji ; 步骤6、求取相关系数矩阵R所对应的J个特征根以及每个特征根所对应的特征向量， 每个特征根定义为一个主成分，每个特征向量具有J个元素； 步骤7、计算每个主成分的方差贡献度后，再计算得到累计主成分方差贡献度，其中，第 i个主成分λ i的方差贡献度为
^则累计主成分方差贡献度为
取累积方差贡献 度大于等于指定阀值的主成分，则从J个主成分中筛选出P个主成分，记为A1, λ 2，…，入p 及P个主成分对应的P个特征向量，记为ep e2，…，ep，将ρ个主成分定义为核主成分； 步骤8、建立J行p列的初始因子载荷矩阵1
初始因子载 荷矩阵1中第i行的P个元素分别为第i项检验检查数据指标对应P个核主成分权重； 步骤9、将每项检验检查数据指标的核主成分权重直接组合成一个具有p列元素的一 维的评价指标权重向量，则得到J个评价指标权重向量； 步骤10、将J个评价指标权重向量与步骤3得到的归一化处理后的决策矩阵X相乘从 而得到加权标准化矩阵V ; 步骤11、计算加权标准化矩阵V的最优解和最差解； 步骤12、利用步骤1至步骤3相同的方法将医生对I个患者的当前用药方案以及用药 前后的两次J个检验检查指标数据的变化情况整理成归一化处理后的与当前用药方案相 关的决策矩阵Xi，将决策矩阵X i与步骤9得到的J个评价指标的权重向量相乘得到与当 前用药方案相关的加权标准化矩阵V'; 步骤13、分别计算加权标准化矩阵V'中医生对各个患者的当前用药方案与最优解和 最差解的距离，并计算两个距离的相对贴近度，当相对贴近度超过预先设定的阈值时，则对 医生对相应患者的当前用药方案给出预警。
2. 如权利要求1所述的一种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法，其特征在于， 在所述步骤3中，对初始化决策矩阵X中第i个患者的第j项检验检查数据指标的变化情 况&进行归一化处理后得到则』
，式中，X'及σ分别为Xu的期望和方差。
3. 如权利要求1所述的一种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法，其特征在于， 在所述步骤4中，所述非线性映射函数选用高斯径向基核函数，则核矩阵K中第i行第j列 元素
1式中^及σ分别为Xij的期望和方差。
4. 如权利要求1所述的一种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法，其特征在于， 在所述步骤4中
5. 如权利要求1所述的一种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法，其特征在于， 设在所述步骤10中，所述加权标准化矩阵V为I行ρ列矩阵，加权标准化矩阵V中第i行 第j列元素为，则在所述第步骤11中，最优解的集合表示为V+，
最差解的集合表示为W，
在所述步骤12中，加权标准化矩阵V'为I行ρ列矩阵，加权标准化矩阵V'中第 i行第j列元素为Vi/，则医生对第i个患者的当前用药方案与最优解的距离錢+为：
医生对第i个患者的当前用药方案与最差解的距离为：
距离成与距离D「的相对贴近度
*若相对贴近度Ii超过指定的阀值时， 则对医生对第i个患者的当前用药方案给出预警。
6. 如权利要求1所述的一种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法，其特征在于， 在所述步骤8之后并所述步骤9之前还有： 运用层次分析法判断同一层次的各项检验检查数据指标对上一层次的各项检验检查 数据指标的重要性，构造比较判断矩阵，并赋予一定的衡量值，最后，通过对比较判断矩阵 进行一致性检验和随机性检验，求得各层次检验检查数据指标的层次权重，再结合步骤8 得到的核主成分权重计算得到各项检验检查数据指标的组合权重，则第i项检验检查数据 指标的组合权重
式中，ω i为第i项检验检查数据指标的核主成分权重，^ 为第i项检验检查数据指标的层次权重，此时，步骤9为： 将每项检验检查数据指标的组合权重作为评价指标权重向量，则得到J个评价指标权 重向量。
7. 如权利要求1所述的一种基于核主成分TOPSIS的药物效果评价方法，其特征在于， 将医生对I个患者的当前用药方案以及用药前后的两次J个检验检查指标数据的变化情况 加入步骤1的相应历史数据中重新执行步骤1至步骤11，更新计算加权标准化矩阵V的最 优解和最差解。
【文档编号】G06F19/00GK104392085SQ201410452228
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】于广军, 李光亚, 张敬谊, 何萍, 杨冬艳, 张鑫金 申请人:上海卫生信息工程技术研究中心有限公司, 万达信息股份有限公司