關(guān)聯(lián)規(guī)則分析在藥品擺放管理中的應(yīng)用

李珊珊，王芳緒，靳浩堂，劉永波，柳明麗

(遼寧科技學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院，遼寧 本溪 117004)

1 關(guān)聯(lián)規(guī)則的相關(guān)概念

關(guān)聯(lián)規(guī)則是在大量數(shù)據(jù)中發(fā)掘各數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的相互關(guān)系，是目前數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域里研究的重點(diǎn)問(wèn)題。當(dāng)前信息技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，需要從這些數(shù)據(jù)中挖掘其關(guān)聯(lián)性，來(lái)揭示隱藏在數(shù)據(jù)間的依賴關(guān)系，通過(guò)這些依賴關(guān)系，可以根據(jù)某一個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)信息去推斷另一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的有關(guān)信息，即尋找其關(guān)聯(lián)規(guī)則，這是一種實(shí)用且簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)挖掘方法〔1〕。

灰色關(guān)聯(lián)度通常是對(duì)兩個(gè)因素或兩個(gè)系統(tǒng)之間相互關(guān)聯(lián)程度大小的度量，是為了尋找影響目標(biāo)值的主要因素，尋找系統(tǒng)中各個(gè)因素之間的重要關(guān)系，進(jìn)而掌握事物主要特性，有效地引導(dǎo)和促進(jìn)系統(tǒng)發(fā)展。所謂的關(guān)聯(lián)度，就是對(duì)兩系統(tǒng)間的因素隨時(shí)間或者不同對(duì)象發(fā)生變化的關(guān)聯(lián)性大小的度量?；疑P(guān)聯(lián)度對(duì)各因素之間聯(lián)系的緊密程度的判定是依據(jù)其曲線的幾何形狀相似的程度來(lái)進(jìn)行，曲線的幾何形狀越相似，相應(yīng)的序列之間的關(guān)聯(lián)度就越大，否則就越小?；疑P(guān)聯(lián)度分析適合對(duì)動(dòng)態(tài)歷程進(jìn)行分析，可以為一個(gè)系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展變化趨勢(shì)提供一個(gè)量化的度量分析〔2〕。

2 關(guān)聯(lián)規(guī)則模型的建立

2.1 計(jì)算過(guò)程

數(shù)據(jù)序列分為參考數(shù)列和比較數(shù)列兩種，其中參考數(shù)列由反映系統(tǒng)的行為特征數(shù)據(jù)序列組成，而比較數(shù)列則由影響系統(tǒng)的行為因素?cái)?shù)據(jù)序列組成。

具體計(jì)算過(guò)程包括5個(gè)步驟：(1)原始數(shù)據(jù)變換：在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí)，一般都要進(jìn)行無(wú)量綱化的數(shù)據(jù)處理；(2)關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算：關(guān)聯(lián)程度實(shí)質(zhì)是曲線間關(guān)于幾何形狀相差的程度；(3)關(guān)聯(lián)度計(jì)算：為了便于進(jìn)行整體性比較，需要將曲線中的各點(diǎn)(即各個(gè)時(shí)刻)的關(guān)聯(lián)系數(shù)集中成為一個(gè)值，即計(jì)算其平均值；(4)排關(guān)聯(lián)序：把m個(gè)子序列相對(duì)于同一個(gè)母序列的關(guān)聯(lián)度按照其由大到小的順序排列，組成關(guān)聯(lián)序{x}，用來(lái)反映各子序列相對(duì)于母序列而言的關(guān)系“優(yōu)劣”程度；(5)列出關(guān)聯(lián)矩陣〔3〕。

2.2 具體模型

參考數(shù)列：l0={l0(1),l0(2),...,l0(n)}

(1)

比較數(shù)列：li={li(1),li(2),...,li(n)}

(2)

設(shè)t時(shí)刻li對(duì)l0的關(guān)聯(lián)系數(shù)為ξi(t) ，共有m個(gè)比較數(shù)列。則：

各時(shí)刻的絕對(duì)誤差為：

△i(t)=|li(t)-l0(t)|

(3)

各時(shí)刻的最小絕對(duì)誤差為：

min△i(t)=min|li(t)-l0(t)|

(4)

各時(shí)刻的最大絕對(duì)誤差為：

max△i(t)+max|li(t)-l0(t)|

(5)

則關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

(6)

其中：ρ為分辨系數(shù)，取值在0到1，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取ρ=0.5較為合適。

(7)

3 應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1)選擇數(shù)據(jù)。在研究中需要搜索出與業(yè)務(wù)對(duì)象相關(guān)的所有外部和內(nèi)部數(shù)據(jù)信息，并且從這些數(shù)據(jù)信息中篩選出適用于關(guān)聯(lián)規(guī)則研究應(yīng)用的數(shù)據(jù)。本次研究需要提取藥品名稱，護(hù)理單元，產(chǎn)品名稱，總量，劑型。某三甲醫(yī)院全部注射劑藥品共463種，該數(shù)據(jù)庫(kù)以氨曲南為例，選擇其第40護(hù)理單元腎內(nèi)注射劑藥品為例進(jìn)行分析，分別抽取了2019年7月10日、6月9日、5月5日以及4月9日的平均每天用藥量在5(瓶、支/天)以上的藥品進(jìn)行篩選，排出其他藥品對(duì)氨曲南的關(guān)聯(lián)序，得到常用藥品數(shù)據(jù)，并以此數(shù)據(jù)為代表分析，見(jiàn)表1。

表1 篩選常用藥品數(shù)據(jù)(瓶、支/天)

2)數(shù)據(jù)預(yù)處理。將原始數(shù)據(jù)作初值化處理，具體公式：

(8)

(9)

原始數(shù)據(jù)的初值化結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 原始數(shù)據(jù)作初值化

3.2 計(jì)算關(guān)聯(lián)度

使用公式(6)和(7)進(jìn)行計(jì)算，由于缺少分辨系數(shù)的選定對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果影響的數(shù)據(jù)和資料，故采用經(jīng)典算法，取其值為0.5。得到與氨曲南有關(guān)藥品的關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)表3。

表3 關(guān)聯(lián)度計(jì)算表(氨曲南)

以此類推，再用同樣的方法，排出其他藥品對(duì)某種藥品的關(guān)聯(lián)序。

3.3 結(jié)果分析

由表3可知與氨曲南藥品關(guān)聯(lián)最大的幾種藥品為：頭孢呋辛(西力欣)>哌拉西林舒巴坦2∶1>他唑仙2.25g>速碧林>頭孢唑林鈉……。表明醫(yī)護(hù)人員在拿取氨曲南的同時(shí)拿取頭孢呋辛(西力欣)和哌拉西林舒巴坦的概率也很高，因此藥品庫(kù)房中氨曲南與頭孢呋辛(西力欣)和哌拉西林舒巴坦2∶1擺放的越近，越方便提高醫(yī)護(hù)人員取藥的效率。

本文僅對(duì)主觀用量最多的氨曲南藥品進(jìn)行了關(guān)聯(lián)度分析，未有說(shuō)明藥品對(duì)應(yīng)的適應(yīng)癥，因此該種方法還要結(jié)合藥師的意見(jiàn)和經(jīng)驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)，該模型中未包括藥品的安全性與重要程度，金額過(guò)高的藥品要單獨(dú)進(jìn)行監(jiān)控管理，因此必須考慮多方面因素，才能給出客觀的關(guān)聯(lián)結(jié)果。

4 結(jié)論

本文只是對(duì)該三甲醫(yī)院醫(yī)囑用藥第40單元中的部分藥品進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析，就整個(gè)單元來(lái)看，該方法可以排出所有其他藥品的關(guān)聯(lián)序。就整個(gè)醫(yī)院來(lái)看，其他護(hù)理單元的數(shù)據(jù)形態(tài)與此單元有相似之處，如果要同時(shí)對(duì)醫(yī)院的上千種藥品進(jìn)行分析，還需對(duì)藥品做進(jìn)一步的了解，對(duì)關(guān)聯(lián)方法做進(jìn)一步的研究。