[正版书籍]大数据环境下复杂大群体决策理论方法及应用

数据处理,应用,突发事件,公共管理,研究,中国

目录
第1章 研究背景与理论框架 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 复杂大群体决策的特点 2
1.3 复杂大群体决策理论框架 3
1.4 本章小结 5
参考文献 5
第2章 复杂大群体决策偏好结构分析方法 6
2.1 复杂大群体决策偏好相聚模型 7
2.2 复杂大群体决策偏好聚类方法 18
2.3 复杂大群体偏好一致性分析方法 29
2.4 本章小结 31
参考文献 31
第3章 确定型偏好信息复杂大群体决策偏好集结方法 33
3.1 求解决策问题复杂大群体决策偏好集结方法 33
3.2 多方案排序决策问题复杂大群体偏好集结方法 37
3.3 本章小结 42
参考文献 42
第4章 不确定型偏好信息复杂大群体决策偏好集结方法 43
4.1 基于效用值偏好信息的复杂大群体决策偏好集结方法 43
4.2 基于残缺值偏好信息的复杂大群体决策偏好集结方法 52
4.3 基于不确定语言值偏好信息的复杂大群体决策偏好集结方法 59
4.4 基于随机值偏好信息的复杂大群体决策偏好集结方法 64
4.5 基于关系值偏好信息的复杂大群体决策偏好集结方法 75
4.6 本章小结 80
参考文献 80
第5章 复杂大群体应急决策偏好冲突协调方法 83
5.1 基于“和谐管理理论”复杂大群体应急决策偏好冲突协调方法 83
5.2 时间约束下复杂大群体应急决策偏好冲突协调方法 95
5.3 基于冲突阈值选择的复杂大群体应急决策偏好冲突协调方法 105
参考文献 124
第6章 面向冲突的复杂大群体应急决策方法 126
6.1 基于偏好冲突*小化的多属性多阶段大群体应急决策方法 126
6.2 基于冲突状态阶段转移的复杂大群体应急决策方法 138
6.3 基于改进云模型的语言偏好冲突的大群体应急决策方法 145
6.4 基于少数意见和非合作行为协调的冲突型大群体应急决策方法 162
6.5 基于退出-委托动态冲突消解机制的大群体应急决策方法 184
参考文献 194
第7章 复杂大群体应急决策风险形成与演化 197
7.1 基于决策犹豫调节的大群体冲突、风险感知与应急决策质量的关系 197
7.2 基于多主体仿真的大群体应急决策风险致因分析 212
7.3 考虑个体**偏好影响的大群体应急决策风险偏好演化 227
参考文献 251
第8章 大数据环境下面向风险的复杂大群体应急决策方法 257
8.1 基于公众属性偏好大数据挖掘的大群体应急风险决策方法 257
8.2 基于公众关注主题的复杂大群体风险性应急决策方法 277
8.3 基于用户生成内容大数据挖掘的大群体风险性应急决策方法 295
8.4 社会网络环境下基于信任-知识模型的风险性大群体应急决策方法 312
8.5 基于累积前景理论的大群体风险型动态应急决策方法 325
参考文献 339
第9章 复杂大群体决策支持平台 343
9.1 平台概述 343
9.2 平台体系结构 344
9.3 平台系统处理与控制流程 346
9.4 平台功能结构 350
9.5 平台开发与运行 353
9.6 本章小结 353
第10章 大型水电工程复杂生态环境风险评价应用 354
10.1 引言 354
10.2 大型水电工程复杂生态环境风险关联因素分析 356
10.3 大型水电工程生态环境风险关联度模型 358
10.4 大型水电工程生态环境风险评价 360
10.5 本章小结 366
参考文献 366
第11章 重大冰雪灾害应急管理能力评价应用 368
11.1 引言 368
11.2 重大冰雪灾害应急管理能力评价指标结构分析 369
11.3 重大冰雪灾害应急管理能力评价方法 372
11.4 应用实例 376
11.5 本章小结 380
参考文献 380
第12章 长株潭城市群“两型”产业评价支持系统应用 382
12.1 系统背景与需求分析 382
12.2 产业“两型化”发展水平评价指标体系 384
12.3 长株潭区域产业数据采集 387
12.4 长株潭区域产业“两型化”评价方法 388
12.5 决策问题分析 390
12.6 系统处理流程 391
12.7 系统功能设计 391
12.8 系统开发 392
12.9 本章小结 398
第13章 重大自然灾害应急物资调配决策支持系统应用 399
13.1 系统背景与需求分析 399
13.2 基于信息熵的灾害应急资源调配问题群体决策方法 400
13.3 应急资源调配群体决策支持系统的概念模型 402
13.4 基于Web Services技术的应急资源调配群体决策支持系统体系结构 404
13.5 应用实例 406
13.6 本章小结 409
参考文献 409

**部分 中药整合药理学的研究概论
　　**章 中药整合药理学的发展概况
　　**节 中药整合药理学提出背景
　　一、中药药理学研究面临的瓶颈
　　中医药是中华民族的瑰宝，传承并发展中医药事业，已经成为“健康中国国家战略的重要内容。中药方剂是中医临床治疗的基本形式，“药有个性之特长，方有合群之妙用，探索中药方剂的化学物质实体与机体生命活动的交互规律，是中药研究的关键科学问题之一。
　　长期以来，人们往往按照西医病理观点和治疗学原理来看待中药的临床应用价值，认识和解释中药的药理作用[1]。对于中药方剂研究，往往也是采用还原论的方法，如在药理活性导向下植物化学分离，主要有2种研究思路：先化学后药效或者先药效后化学[2]。该思路对单一成分药物的发现与研究比较适合，如抗疟疾药物——青蒿素的发现就是通过这种研究思路获得的[3]，但是，对于大多数中药方剂，往往不是通过单一成分发挥治疗作用的，它往往割裂了成分与成分之间的协同作用。
　　目前系统生物学和网络生物学发展十分迅速，研究人员已开始从生物系统中所有组成成分（基因、mRNA、蛋白质等）认识机体的生命活动规律[4]。特别是在2007年网络药理学提出后[5，6]，这些研究方法同样受到中医药学者青睐，被广泛应用到中药方剂的研究中，且取得许多可喜的成果。罗国安等[7]提出了“系统-系统的中药方剂研究模式，李梢等[8]建立中药网络药理学研究平台，并成功应用于中药方剂作用机制的解析等。特别是陈竺院士[9，10]通过系统生物学从“整体-器官-细胞-分子-基因水平全面揭示了急性早幼粒白血病的发病机制及其复方黄黛片治疗的作用机制，到目前为止，是**有里程碑意义的方剂作用机制研究的范例。但是，现在中药系统生物学和中药网络药理学研究重视中药方剂对机体的生物效应，往往忽视机体对药物的处置过程，即忽视中药物质基础的体内过程研究，致使未能对中药方剂的化学物质实体与机体生命活动的交互规律进行深入阐释。
　　同时，中药体内药物代谢过程（ADME），即吸收（absorption）、分布（distribution）、代谢（metabolism）、排泄（excretion）研究受到中药学者高度重视，相关学者提出了一些新的研究思路并进行了大量的研究工作，如杨秀伟[11]提出了基于体内过程的中药有效成分和有效效应物质的发现策略，王喜军[12-14]建立血清药物化学的技术方法体系，并应用到多味中药或者中药方剂中研究，李川等[15]从成药性特性（drug-like）角度鉴定了口服三七提取物后的药代标记物，王广基等[16]基于曲线下面积（AUC 0～∞）并自定义权重系数，对三七总皂苷进行多效应成分整合药代动力学研究。中药药代动力学研究促进了中药现代化发展，有些学者也开始尝试进行中药PK-PD模型的研究，但是，到目前为止，具有里程碑意义的研究范例尚比较缺乏。
　　中药方剂的化学物质实体与机体生命活动的交互规律研究是十分复杂的过程，与西药的单一“基因-疾病-药物研究模式相比，中药方剂强调的是药物组合，“七情和合是中药方剂配伍的基本原则，由此可见，“组效关系是中药方剂研究的核心问题之一。然而，中药方剂是复杂体系，机体同样是复杂体系，中药方剂治疗疾病的过程是两个复杂体系相互作用的过程，在某一环节上或者某一个方面，无论在研究技术方面还是研究内容方面都取得了较好的研究结果，促进了中药方剂的现代化研究，但是，往往环节上关联还不够，注重中药方剂的药代动力学研究时往往对药理学研究的深入程度不够，反之也一样。在研究层次上，已有从“整体-器官-细胞-分子-基因水平对复方黄黛片治疗急性早幼粒白血病的方剂作用机制研究成功范例。但是，对于大多数中药方剂来说，成分更加复杂，如何开展中药复杂系统作用解析创新方法研究，已经成为制约中药现代研究的瓶颈，是亟待突破的关键科学问题，需要中药药理学从研究策略、研究方法等方面进行大胆创新，尤其是，中药方剂的现代研究，需要加强整合，包括整体与局部的整合，宏观和微观的整合，体内ADME过程与活性评价的整合，计算与实验的整合，也就是进行整合药理学研究。
　　二、中药整合药理学的提出
　　面对中药方剂的化学物质实体与机体生命活动的复杂的交互作用，为了开展中药复杂系统作用机制，解析创新方法研究，前期在研究策略和研究方法上进行了大胆的创新，具体如下：
　　（1）针对中药与西药两种不同药物研究模式，西药强调“构-效关系，中药除了强调“构-效关系之外，更强调“组-效关系，对于如何构建中药“组-效关系，笔者提出了基于代谢组学的中药“组效关系的研究思路与策略[17]，即基于药物代谢物组学的有效成分辨识，基于代谢组学的有效成分组合的药效活性评价，基于系统建模的有效成分组合与药效活性之间关联性分析，该研究思路与“中医方证代谢组学（Chinmedomics）[18]相类似。
　　（2）随着系统生物学发展，中药网络药理学和大数据成为中医药领域的研究热点，为了促进系统生物学和网络药理学的更好应用，结合中药物质基础的复杂性特点，笔者提出了基于体内ADME过程和网络药理学的中药现代研究思路[19]，即必须系统研究中药在体内的ADME过程，从而明确在靶组织或靶细胞起作用的物质基础及起效形式（原型成分/代谢产物），在此基础上，开展靶标预测与验证、网络构建与分析等工作，从而系统揭示中药药效物质基础及分子机制，这是中药整合药理学的雏形文章。
　　（3）中药和生命体都是复杂系统，两个复杂体系相互作用更加复杂，建立模拟“药动-药效关联的体外复合模型，是一条从复杂到简单、从整体到局部、从体内到体外的中药复杂体系作用的过程解析创新方法。为此，在中药质量控制技术国家工程实验室科技项目（项目名称：基于“肠外翻-离体血管联用的中药质量活性评价技术研究；编号：655-30）资助下，建立了“肠吸收-血管活性联用模型[20-22]，既能排除未被吸收成分对活性的干扰，同时，具有灵敏度高、稳定性好等优点，这为建立模拟体内“药代-药效关联动态过程的体外复合模型奠定了基础。
　　在上述研究基础上，2014年，许海玉、杨洪军在《中国中药杂志》首次提出整合药理学的概念和研究思路[23]，并以元胡止痛方为典型范例，进行了中药整合药理学的方法体系和关键技术的探索研究，于2015年由科学出版社出版的《整合药理学——元胡止痛方探索研究》一书，标志中药整合药理学的概念正式提出[24]。
　　第二节 中药整合药理学的概念及研究思路
　　一、中药整合药理学的概念
　　中药整合药理学（integrated pharmacology，IP）[23-25]，是研究多成分药物与机体相互作用及其整合规律和作用原理的一门学科，强调“整体与局部“体内与体外“体内过程与活性评价等多层次、多环节的整合研究，是药理学研究的新领域。整合药理学通过融合中药学、中药化学、药代动力学、药理学、计算机科学等多学科知识，揭示中药方剂复杂物质实体与生命体交互作用规律，从而阐明中药方剂的主要药效物质，深入挖掘其分子作用机制，促进中医药现代化和国际化发展。整合药理学的提出，有利于克服中药“化学成分群-体内过程-药效活性之间关联性不足和存在严重的“碎片化现象等问题，形成具有中药特色的药理学评价体系和研究方法。
　　二、中药整合药理学的主要内容
　　（一）计算ADME复合模型与计算生物学/网络药理学整合研究
　　中药方剂主要是口服制剂，在体内经过一系列ADME 过程后到达靶标器官、靶组织，与分子靶标网络相互作用而发挥治疗作用，为此，笔者提出过基于体内ADME过程和网络药理学的中药现代研究思路[19]。中药方剂是复杂体系，在体内药物代谢过程十分复杂，与分子靶标网络相互作用过程更加复杂。仅通过试验研究费时、费力、费钱，同时，受到研究技术、手段的影响，有限研究难以进行。例如，在进行中药方剂ADME研究时，微量化合物体内分析方法受到仪器的灵敏度影响，建立难度大；中药方剂代谢指纹与分子生物网络相互作用关联更加难以研究。然而，计算机的虚拟预测技术和生物信息技术的发展，为中药方剂与机体相互作用研究提供了有力的技术手段，受到了广泛重视。
　　在药代动力学研究方面，自从Lipinski等[26]提出“五规则（Rule of 5），计算ADME早期预测技术发展十分迅速，多个ADME预测模式，包括肠道通透性[27]、口服生物利用度[28]、血脑屏障渗透性[29]和P450代谢[30]等代谢预测模块被建立，被广泛应用到早期药物成药性评价和先导化合物的发现，近年来，也被应用到中药方剂的药效物质筛选[31]和代谢产物的预测[32]。然而，现在ADME预测模块是基于单体化合物而构建，往往没有考虑药物-药物相互作用（成分-成分之间相互作用），没有考虑成分是存在于复杂的中药方剂中，所以为了符合中药方剂特点，需要对现有ADME预测模块进行改良。同时，现有的单一化ADME预测模块，应该发展“药物溶出-肠内菌代谢-肠吸收-肝脏代谢-组织分布等ADME预测整合模型。
　　在药效学方面，随着计算机辅助药物分子设计方法（computer aided drug molecular design，CADD）迅速发展，基于计算机虚拟筛选被广泛应用到新药发现和药物设计研究，同样被应用到中药有效成分筛选研究[33]。尤其是网络药理学引起了中医学者的广泛兴趣，被广泛应用到中药的药效物质基础与作用机制的研究中[34-36]。然而，现在中药网络药理学研究，往往是通过中药数据库、文献中选用中药方剂中的原型成分，忽略了中药在体内的ADME过程，不符合中药方剂在体内与机体之间的相互作用实际情况。所以，整合药理学研究需要加强对中药方剂进行计算ADME过程与计算生物学/网络药理学整合研究，尤其是进行ADME预测整合模型与计算生物学/网络药理学整合研究，研究思路见图1-1。
　　图1-1 通过计算ADME预测-计算生物学/网络药理学的结合研究
　　（二）体外ADME复合模型与体外活性评价整合研究
　　体外试验能排除体内复杂环境的干扰，往往具有操作简便、敏感特异、条件易控等优点。在体外ADME方面，“药物溶出-肠道菌群转化-肠道吸收到肝药酶代谢-血脑屏障

《大数据环境下复杂大群体决策理论方法及应用》是在我国重大突发事件频繁发生的背景下，在系列国家自然科学基金项目资助下研究成果的总结。《大数据环境下复杂大群体决策理论方法及应用》系统地分析了重大突发事件决策问题的特殊性和决策群体的特点，在此基础上提出了复杂大群体决策的概念，提出了复杂大群体决策理论框架，系统地阐述了面向重大突发事件复杂大群体决策模型、方法、支持平台及其应用，主要包括：复杂大群体决策理论框架、复杂大群体决策偏好结构分析方法、确定型偏好信息复杂大群体决策偏好集结方法、不确定型偏好信息复杂大群体决策偏好集结方法、复杂大群体应急决策偏好冲突协调方法、面向冲突的复杂大群体应急决策方法、复杂大群体应急决策风险形成与演化、大数据环境下面向风险的复杂大群体应急决策方法，以及复杂大群体决策支持平台及其在大型水电工程复杂生态环境风险评价、重大冰雪灾害应急管理能力评价、长株潭城市群“两型”产业评价支持系统、重大自然灾害应急物资调配决策支持系统中的应用等。