基于信息挖掘和學科服務的特色資源庫建設研究

王向真+甘群文

[摘要]以建設中藥平性藥數(shù)據(jù)庫為例，探討在學科服務環(huán)境和信息挖掘技術的支撐下，高校特色資源庫的建設思路、建設內容和建庫體會，以期待為高校圖書館建設特色資源庫提供參考借鑒。

[關鍵詞]特色資源庫；學科服務；信息挖掘

[中圖分類號]G258.6[文獻標志碼]B[文章編號]1005-6041（2016）04-0031-04

高等院校是重要的學術交流陣地和科研場所，有著強大的學科特色與優(yōu)勢，學科建設水平成為一所高校辦學質量、教學水平和綜合競爭力的顯著標志。在高校大力發(fā)展學科建設的背景下，圖書館作為高校文獻資源保障基地，也必須進行相應的改革，由傳統(tǒng)單一的資源服務逐步轉變?yōu)樯顚哟蔚膶W科服務，積極探索建立學科數(shù)據(jù)庫的知識環(huán)境?；诖耍咝D書館應充分利用圖書館特有的豐富文獻資源，以學科建設為導向，將各種信息資源充分運用和加工，對知識進行深入地挖掘和重組，致力于建設具有鮮明學科特色的數(shù)字資源保障系統(tǒng)，促進知識共享，充分體現(xiàn)圖書館學科服務的功能。本文以廣西中醫(yī)藥大學圖書館中藥平性藥數(shù)據(jù)庫建設為例，重點介紹在學科服務環(huán)境下特色資源庫設計的思路及建設的主要內容。

1立足于學科專業(yè)發(fā)展需求的建庫方案

中醫(yī)藥專業(yè)是廣西中醫(yī)藥大學特色重點學科專業(yè)，而平性藥則是中醫(yī)藥資源中極其重要的部分?！爸兴幤叫运帞?shù)據(jù)庫”就是在充分利用本校學科優(yōu)勢的基礎上，依托圖書館豐富的中醫(yī)藥文獻資源，對“平性藥”各方面的信息資料進行專業(yè)地采集、分析、加工和存儲，實現(xiàn)資源的數(shù)字化，并充分利用學科館員的知識優(yōu)勢，對數(shù)據(jù)庫蘊含的、對用戶價值最大的隱性信息[1]進行深度提煉，打造具有顯著中醫(yī)藥學科特色的數(shù)字資源保障體系，為中藥學、中醫(yī)藥臨床提供必要的知識服務。圖1為數(shù)據(jù)庫建設思路圖。

2基于學科服務的特色數(shù)據(jù)庫建庫內容

2.1 數(shù)據(jù)庫建設的軟硬件配置

選擇合適的軟硬件配置能為后期的信息加工與服務打下堅實的基礎，是建設特色數(shù)據(jù)庫首要解決的問題。為了保證數(shù)據(jù)庫平臺穩(wěn)定運行，配置了一臺64位4核CUP高性能Web服務器；安裝Windows Server 2008操作系統(tǒng)，采用SQL Server 2005作為數(shù)據(jù)庫軟件集成開發(fā)系統(tǒng)，以C#編程語言為前臺設計數(shù)據(jù)采集頁面，采用國際標準的元數(shù)據(jù)規(guī)范進行數(shù)據(jù)的加工與整合，規(guī)范后的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，便于統(tǒng)一顯示和提高檢索效率；在網(wǎng)頁設計方面，安裝支撐ASP.NET 4.0運行的.NET Framework 4.0組件。

2.2 以學科服務為導向進行數(shù)據(jù)的采集和加工

專業(yè)數(shù)據(jù)是特色資源庫的核心，數(shù)據(jù)的采集是建設資源庫一個非常重要的環(huán)節(jié)，基于學科服務的數(shù)據(jù)采集更應重視數(shù)據(jù)源的專業(yè)性、層次化與知識的抽取[2]。中藥平性藥數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源于《中華本草》[3]，該著作系統(tǒng)總結了歷代中藥學的發(fā)展成果，又充分反映了現(xiàn)代中藥學的研究水平，里面所收載的藥物之多及分類之細均超過了以往的本草著作。我們選擇其為數(shù)據(jù)源能最大限度地保證數(shù)據(jù)的權威性與完整性。

《中華本草》所記載的中藥平性藥包括平性藥的功效、主治、藥理作用、化學成分等方面資料，因此，我們對應設計了平性藥的功效表、主治表、藥理作用表、化學成分表等數(shù)據(jù)表，并詳細描述各個表中數(shù)據(jù)項的編碼方式、屬性和數(shù)據(jù)類型等，全面反映每個表描述所要記錄的數(shù)據(jù)信息。例如：在平性藥功效表中，一共設計了26個字段，分別為解表、祛風、清熱、瀉下等，每個字段下有多個選項，如祛風包括祛風除濕、祛風燥濕、祛風通絡、祛風止痛、祛風止癢、祛風解痙、祛風明目等選項。在數(shù)據(jù)錄入界面的設計中，遵循友好性、便捷性、正確性和一致性的基本原則，利用C#語言設計，完成數(shù)據(jù)采集工作，例如功效表的數(shù)據(jù)采集頁面見圖2。為了提高用戶的檢索效率，規(guī)定以藥名索引號作為各個表之間的關聯(lián)字段，建立一個平性藥索引表，其中藥名索引號字段根據(jù)藥物來源順序編排，分為動物藥、礦物藥、植物藥，分別以D、K、Z字母開頭，后面各自再加上“所屬科目序號（3位數(shù)）+排列序號（3位數(shù)）”。其中動物藥、植物藥按自然屬性分類，由低等到高等排列；礦物藥按陽離子分類排列。平性藥索引表數(shù)據(jù)格式見表1。

2.3 網(wǎng)站設計及信息發(fā)布

網(wǎng)站發(fā)布平臺的定位是：提供中藥平性藥的檢索、利用、共享與傳播。在網(wǎng)頁色彩搭配上，選擇明亮活潑色調，給瀏覽者耳目一新的感覺；在網(wǎng)頁框架設計上力求用戶簡單方便操作，采用的是傳統(tǒng)大眾化的頁面框架布局結構。設計的頁面框架左邊窗口是分類導航欄，以平性藥藥名作為關鍵檢索點，分為動物藥、礦物藥、植物藥三大類，每一大類下以樹型結構方式呈現(xiàn)出該大類所包含的全部平性藥物名稱，方便用戶快速瀏覽和選擇；右邊窗口是中藥平性藥物信息資源顯示區(qū)，根據(jù)用戶選擇的平性藥物名稱，動態(tài)顯示該平性藥物所對應的如功效、主治、藥理、化學成分等詳細信息，并配上相應的原色圖片，做到圖文并茂，加深用戶的印象。查詢系統(tǒng)網(wǎng)頁界面見圖3。

2.4 信息挖掘與特色學科服務

特色數(shù)據(jù)庫不僅應實現(xiàn)學術知識的整理和利用，更應注重提煉和深度揭示各類信息中所蘊含的知識，將隱性的知識顯性化，增加數(shù)據(jù)庫的附加值[4]。在中醫(yī)藥領域，有不少研究人員在方劑數(shù)據(jù)庫和醫(yī)案數(shù)據(jù)庫中應用數(shù)據(jù)挖掘的關聯(lián)分析方法，例如成都中醫(yī)藥大學與四川大學合作的對脾胃方的挖掘，西南交通大學對乙肝醫(yī)案數(shù)據(jù)進行挖掘[5]，等等。本課題組成員在百度搜索網(wǎng)、中國知網(wǎng)、重慶維普資訊網(wǎng)進行搜索，沒有發(fā)現(xiàn)對中藥平性藥主治病癥進行數(shù)據(jù)挖掘的相關報道，因此在中藥平性藥數(shù)據(jù)庫中特別設計了“中藥平性藥主治病癥數(shù)據(jù)研究”這一模塊。首先，將中藥平性藥8 355條主治病癥條目分類整理錄入到SQL數(shù)據(jù)庫中；然后根據(jù)關聯(lián)規(guī)則Apriori算法[6]，設定最小支持度的數(shù)值，可以找出一條主治病癥條目（如跌打損傷）、兩條主治病癥條目（如痹證+跌打損傷）、三條主治病癥條目（如痹證+瘡瘍+跌打損傷）各自對應的平性藥名、出現(xiàn)的頻次，頻次從高到低進行排序，部分頻次表見表2、表3、表4，并提供網(wǎng)上查詢，從而找出藥名與病癥之間存在的治療關系。

從表2、表3、表4中可以發(fā)現(xiàn)，在中醫(yī)臨床實踐中，中藥平性藥主要針對治療跌打損傷、痹證、瘡瘍、咳嗽等癥狀，主治一種或兩種以上疾病涉及的平性藥種類較多，這對我們進一步研究平性中藥的治病機制及組方配伍規(guī)律指明了研究方向，為中藥臨床提供必要的用藥依據(jù)，對于豐富、發(fā)展中藥藥性理論具有重要的啟發(fā)意義。

3建設體會

3.1 用戶定位及需求分析

準確地定位和把握用戶需求，是促進資源建設和服務開展的前提條件[7]。建設什么樣的特色資源、如何建設、建成的特色資源給誰用，這是建設特色資源庫首先要思考的三個問題，而準確的用戶定位和分析可以很好回答以上問題，因為用戶定位不僅決定了資源的選擇標準，而且也界定了服務的內容。中藥平性藥數(shù)據(jù)庫的用戶主要是中醫(yī)藥專業(yè)的師生以及廣大的中醫(yī)藥科研工作者，為其提供中藥平性藥的檢索、利用、傳播與共享，服務中醫(yī)藥學科建設，為中藥學、中醫(yī)臨床提供文獻知識保障，以促進中醫(yī)藥文化精髓的傳承和發(fā)揚。用戶群及服務內容的界定，為下一步數(shù)據(jù)庫建設指明大致的目標方向。

3.2 建庫內容重在知識提煉與知識整合

數(shù)據(jù)庫建設包括資源的收集、整理加工、標準化處理、平臺搭建以及信息發(fā)布等內容，是一項非常復雜的系統(tǒng)工程[8]?！爸兴幤叫运帞?shù)據(jù)庫”建設注重提煉資源中的有效知識，從眾多獨具特色的中藥著作中選取了能全面反映20世紀中藥學科發(fā)展水平與成就的綜合類本草著作《中華本草》收載的平性藥作為數(shù)據(jù)來源，并從中提煉有效信息，收集整理與平性藥相關方面的資料。在知識整合方面，該數(shù)據(jù)庫根據(jù)平性藥的相關資料設計了對應的多個數(shù)據(jù)表，并經過深入的研究分析，確定每個表描述所要記錄的數(shù)據(jù)編碼、屬性、類型等詳細信息，規(guī)定以藥名為索引號，使多個數(shù)據(jù)表關聯(lián)起來，將各種平性藥的功效、主治、藥理作用等研究對象整合在一起，確保數(shù)據(jù)的完整性與一致性，提高用戶的檢索效率。

3.3 提高挖掘隱性知識的能力，拓展圖書館的學科服務功能

如何建設特色數(shù)據(jù)庫并使其充分體現(xiàn)廣泛的學術與實踐價值，這是建庫過程中值得探討的關鍵問題。以往的建設理念多局限于對文獻資源的收集管理，重在館藏建設。這導致了有些數(shù)據(jù)庫的信息量與大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫資源大量重復，且信息量又遠不足于大型數(shù)據(jù)庫，大大降低了這些數(shù)據(jù)庫的使用價值[9]。面向學科服務的特色數(shù)據(jù)庫建設不僅要注重文獻資源的收集整理，更應注重從數(shù)據(jù)中挖掘隱性知識，提升圖書館對教學科研的服務能力?；诖?，“中藥平性藥數(shù)據(jù)庫”功能的設計理念為：第一，滿足用戶方便檢索平性藥的功效、主治、化學成分等多種信息；第二，利用數(shù)據(jù)挖掘技術，從平性藥海量的主治病癥中科學地提煉有價值的信息，分析挖掘其主治病癥的一些規(guī)律，用戶可以通過網(wǎng)上查詢，檢索出平性藥主治病癥條目所對應的平性藥名以及出現(xiàn)頻次，從而找出藥名與病癥之間存在的治療關系，為中醫(yī)臨床用藥提供理論依據(jù)。

3.4 依托重大科研項目，大力推進特色資源庫建設

國家重大科研項目著眼于國家發(fā)展戰(zhàn)略目標，瞄準科學前沿的重大科技問題，具有投資大、多學科交叉、研究目標宏大等特點。“中藥平性藥數(shù)據(jù)庫”是依托我校主持國家“973”計劃項目“平性藥藥性本質及其調節(jié)機體平衡科學內涵研究”而建立的。重大科研項目的推進，為特色資源建設帶來了良好的發(fā)展契機：首先，得到了大量的科研經費投入，極大改善了現(xiàn)有科研條件。由于歷史等各方面原因，多數(shù)高校圖書館經費非常緊張，如果創(chuàng)建并維持一個特色資源數(shù)據(jù)庫，僅僅依靠有限的圖書經費是很困難的，因此需要通過多方面籌集專項經費，創(chuàng)建特色資源庫建設的長效機制，為教學科研提供文獻知識保障；其次，促進人才培養(yǎng)和團隊建設。優(yōu)秀團隊是建設高質量特色數(shù)據(jù)庫的保證，它最大限度地體現(xiàn)了圖書館服務的智力內涵。本課題組成員由本科以上學歷具有中醫(yī)藥專業(yè)、計算機專業(yè)、圖書情報專業(yè)背景的人員構成，各種專業(yè)人才各盡其職：樣本的抽取與分類整理由中醫(yī)藥專業(yè)人員負責；計算機專業(yè)人員主要任務為數(shù)據(jù)庫模型的建立、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)頁設計與發(fā)布、系統(tǒng)維護等技術工作[10]；而圖書情報專業(yè)館員則負責數(shù)據(jù)的標引及文獻信息的檢索途徑等等。以學科建設為基礎，以重大科研項目為紐帶，凝聚學術隊伍的組織模式[11]，為數(shù)據(jù)庫建設提供了技術支撐和開發(fā)動力。

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