余文康+董玲+裴文軒+孫志蓉+戴俊東+王耘

[摘要] 中藥飲片全程質(zhì)量控制和管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，全程涉及基地環(huán)境、種子種苗、采收加工等多個(gè)環(huán)節(jié)，因此準(zhǔn)確識(shí)別中藥生產(chǎn)過程可能誘發(fā)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的因素，及其合理的質(zhì)量控制措施非常重要。目前，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)理念主要集中在管理、法規(guī)等方面。尚無(wú)針對(duì)中藥飲片質(zhì)量過程中各環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的綜合分析及其切實(shí)的質(zhì)量控制方案的分析總結(jié)。該文提出一種基于中藥質(zhì)量樹的中藥飲片全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將中藥質(zhì)量樹這種過程分析方法與質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理有效結(jié)合，在實(shí)現(xiàn)中藥全程質(zhì)量過程控制的同時(shí)可幫助管理者實(shí)時(shí)決策。中藥飲片全程質(zhì)量控制和管理工作流系統(tǒng)通過提供個(gè)性化web界面?？蓪?shí)現(xiàn)面向用戶的信息反饋，方便用戶進(jìn)行中藥質(zhì)量預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和調(diào)控。在實(shí)施應(yīng)用過程中，中藥飲片全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)將基地環(huán)境、栽培和飲片加工各環(huán)節(jié)質(zhì)量相關(guān)因素標(biāo)識(shí)出來，可依據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)條件擴(kuò)展、修改現(xiàn)有的科學(xué)工作流，提供給不同的企業(yè)自己專屬的質(zhì)量體系，做到個(gè)性化服務(wù)。作為一種全新的質(zhì)量管理模式，該文可為提升中藥生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化提供參考。

[關(guān)鍵詞] 全程質(zhì)量控制； 科學(xué)工作流； 系統(tǒng)開發(fā)

[Abstract] The whole process quality control and management of traditional Chinese medicine （TCM） decoction pieces is a system engineering， involving the base environment， seeds and seedlings， harvesting， processing and other multiple steps， so the accurate identification of factors in TCM production process that may induce the quality risk， as well as reasonable quality control measures are very important. At present， the concept of quality risk is mainly concentrated in the aspects of management and regulations， etc. There is no comprehensive analysis on possible risks in the quality control process of TCM decoction pieces， or analysis summary of effective quality control schemes. A whole process quality control and management system for TCM decoction pieces based on TCM quality tree was proposed in this study. This system effectively combined the process analysis method of TCM quality tree with the quality risk management， and can help managers to make real-time decisions while realizing the whole process quality control of TCM. By providing personalized web interface， this system can realize user-oriented information feedback， and was convenient for users to predict， evaluate and control the quality of TCM. In the application process， the whole process quality control and management system of the TCM decoction pieces can identify the related quality factors such as base environment， cultivation and pieces processing， extend and modify the existing scientific workflow according to their own production conditions， and provide different enterprises with their own quality systems， to achieve the personalized service. As a new quality management model， this paper can provide reference for improving the quality of Chinese medicine production and quality standardization.

[Key words] whole process quality control； scientific workflow； system development

中藥材及飲片是中醫(yī)藥的重要組成部分。中藥材及飲片的質(zhì)量是中藥質(zhì)量的根本，也是保證中醫(yī)臨床用藥安全有效的關(guān)鍵。近年來，隨著產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化的不斷擴(kuò)大和升級(jí)，我國(guó)中藥材生產(chǎn)逐步形成了以中藥材種植、產(chǎn)地初加工和專業(yè)市場(chǎng)為主要環(huán)節(jié)的中藥材產(chǎn)業(yè)，也形成了一批通過GMP認(rèn)證并初具規(guī)模的中藥飲片企業(yè)。但受資源緊缺、市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大、產(chǎn)業(yè)鏈過長(zhǎng)、生產(chǎn)技術(shù)和規(guī)范不夠完善、從業(yè)人員質(zhì)量意識(shí)薄弱、監(jiān)管不到位等多種因素影響，中藥材及飲片質(zhì)量存在一些問題[1-2]，主要表現(xiàn)在：種植養(yǎng)殖環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化落實(shí)不到位，濫用農(nóng)藥化肥等造成有害物質(zhì)殘留；采收、產(chǎn)地初加工環(huán)節(jié)操作不規(guī)范導(dǎo)致劣質(zhì)藥材增多。同時(shí)，多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)往往以一個(gè)特定的環(huán)節(jié)作為獨(dú)立系統(tǒng)制定標(biāo)準(zhǔn)[3-5]，導(dǎo)致環(huán)節(jié)中相關(guān)復(fù)雜因素的整體適應(yīng)性差。中藥飲片與中藥材二者之間界面區(qū)分嚴(yán)重。例如，炮制環(huán)節(jié)往往僅規(guī)定炮制的工藝要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于不同品質(zhì)的原藥材如何通過炮制技術(shù)彌補(bǔ)其不足無(wú)暇顧及。endprint

從我國(guó)中藥材，中藥飲片市場(chǎng)的實(shí)際情況來看，完善追溯體系，加強(qiáng)監(jiān)管力度；找準(zhǔn)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)終端的監(jiān)管；加強(qiáng)各省市間合作與交流，建立統(tǒng)一的信息平臺(tái)；促進(jìn)種植養(yǎng)殖規(guī)范化，注重源頭治理成為保證中藥質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)過程全程質(zhì)控的關(guān)鍵[6]。2015—2017年，中藥質(zhì)量過程控制和可追溯系統(tǒng)的搭建，進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。劉昌孝[6]提出可基于基原性鑒別、物質(zhì)分析和生物學(xué)評(píng)價(jià) 3類方法和技術(shù)的集成和整合來確定質(zhì)量標(biāo)志物，達(dá)到標(biāo)志物在從藥材到成藥生產(chǎn)過程中傳遞與追溯的目的。盛實(shí)百草采用了中藥材DNA條形碼進(jìn)行基源鑒定，在栽培地選擇方面，通過GIS系統(tǒng)確認(rèn)，登記產(chǎn)地、生產(chǎn)者、中藥栽培工序風(fēng)險(xiǎn)分析等內(nèi)容。各種質(zhì)量控制方法陸續(xù)被挖掘[7-11]。但具體落到實(shí)處，依舊處于“求索”階段。

本文在課題組前期的研究成果中藥質(zhì)量樹模型[11]之上。提出一種基于科學(xué)工作流的中藥飲片全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)的開發(fā)方法。中藥質(zhì)量樹是一種過程分析方法，通過構(gòu)建以中藥質(zhì)量為質(zhì)量樹頂事件，以中藥飲片生產(chǎn)過程中的各種指標(biāo)和工藝參數(shù)為底事件的中藥全程產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量樹理論模型?？芍袑?shí)現(xiàn)對(duì)中藥質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)及其關(guān)鍵控制點(diǎn)的快速判斷并有效預(yù)警，為中藥質(zhì)量安全監(jiān)管實(shí)踐提供決策支持。而科學(xué)工作流是一種過程實(shí)現(xiàn)技術(shù)，它是一類能夠完全或部分自動(dòng)執(zhí)行的業(yè)務(wù)過程，根據(jù)一系列過程規(guī)則，文檔、信息或任務(wù)在不同的執(zhí)行者之間傳遞、執(zhí)行[12]。中藥飲片全程質(zhì)量控制和管理工作流系統(tǒng)主要通過擴(kuò)展軟件Kepler進(jìn)行構(gòu)建： 通過增加Kepler的流程管控能力和個(gè)性化web界面?？蓪?shí)現(xiàn)面向用戶的信息反饋，方便用戶進(jìn)行中藥質(zhì)量預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和調(diào)控。

1 方法與結(jié)果

現(xiàn)代科學(xué)研究的主要趨勢(shì)是跨專業(yè)、跨領(lǐng)域、大規(guī)模的協(xié)作研究。作為繼理論和實(shí)驗(yàn)之后的第三種科研手段，科學(xué)計(jì)算已經(jīng)在科研領(lǐng)域中發(fā)揮著非常重要且不可替代的作用[13]?？茖W(xué)計(jì)算通常需要組合涉及多個(gè)專業(yè)和領(lǐng)域的成千上萬(wàn)的儀器設(shè)備、應(yīng)用程序、科研人員等對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、移動(dòng)、處理、分析與可視化等操作，進(jìn)而幫助科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)。如此復(fù)雜的計(jì)算流程和協(xié)同共享對(duì)目前的存儲(chǔ)和共享技術(shù)、協(xié)同開發(fā)和交流平臺(tái)等都提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。科學(xué)工作流管理系統(tǒng)（scientific workflow management system，SWM）通過對(duì)復(fù)雜應(yīng)用程序及各程序間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系進(jìn)行組合，并控制各部分在時(shí)間、空間以及資源等約束條件下按序完成，為科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)數(shù)據(jù)管理、分析、仿真和可視化等提供流程組合和自動(dòng)化運(yùn)行的管理平臺(tái)，已經(jīng)成為復(fù)雜科學(xué)計(jì)算流程管理的必要手段，有效推動(dòng)了科學(xué)研究的進(jìn)展[14]。與此同時(shí)，科學(xué)工作流（scientific workflow，SWF）的相關(guān)技術(shù)，包括SWF在各種環(huán)境下的合理調(diào)度也成為目前學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。

B Ludascher等[15]將科學(xué)工作流定義為“是完成一個(gè)科學(xué)目標(biāo)的過程的形式化描述，過程表示了計(jì)算任務(wù)及任務(wù)間依賴關(guān)系”。計(jì)算任務(wù)包括科學(xué)數(shù)據(jù)的獲取、集成、歸約、分析、可視化和發(fā)布等。并將工作流系統(tǒng)定義為實(shí)現(xiàn)工作流自動(dòng)化執(zhí)行的軟件系統(tǒng)?？茖W(xué)工作流管理系統(tǒng)是支持科學(xué)工作流流程的組合、重用和共享，并控制和監(jiān)控這些流程按序自動(dòng)運(yùn)行的軟件系統(tǒng)，并為執(zhí)行環(huán)境和數(shù)據(jù)來源信息的記錄提供幫助。

本研究主要基于Kepler工作流管理系統(tǒng)進(jìn)行中藥全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)的開發(fā)，Kepler[16-19]作為一個(gè)主要的工作流管理系統(tǒng)，擁有以下特性：①使用Kepler，科學(xué)家可根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行工作流流程設(shè)計(jì)，并且可在工作流的執(zhí)行過程中，根據(jù)部分中間結(jié)果對(duì)工作流流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改，如參數(shù)設(shè)置、組件替換、數(shù)據(jù)更新或?qū)嶒?yàn)流程修改等。②Kepler面向用戶的直觀圖形設(shè)計(jì)以及面向?qū)ο蠼Ｊ纠顾蔀榭茖W(xué)工作流的一個(gè)非常通用的工具。③Kepler的Web和網(wǎng)格服務(wù)允許科學(xué)家在分布式網(wǎng)絡(luò)上利用計(jì)算資源。Kepler通用WebService演員可為用戶提供無(wú)縫插入的接口。并執(zhí)行任何WSDL定義的Web服務(wù)。

目前，Kepler作為一種工作流管理系統(tǒng)，在各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，如天文、地質(zhì)、核武器、氣象、智能制造等得到了應(yīng)用[20-22]，主要是因?yàn)檠芯空咝枰汕先f(wàn)的應(yīng)用程序?qū)Υ罅康脑加^測(cè)數(shù)據(jù)或中間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、仿真等操作。

Kepler科學(xué)數(shù)據(jù)處理流程包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)輸入、計(jì)算、分析、數(shù)據(jù)輸出和可視化，中藥全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)是基于課題組前期構(gòu)建的中藥質(zhì)量樹模型[11]，用R編寫的軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)處理流程主要包含源數(shù)據(jù)的獲取、數(shù)據(jù)輸入、基本事件概率求解、質(zhì)量樹的繪制、頂事件概率求解、顯示HTML組件6個(gè)組成部分（圖1）。

系統(tǒng)的源數(shù)據(jù)主要來自中藥基地、栽培、加工、流通各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集，未來的數(shù)據(jù)源還可能來自已有的信息系統(tǒng)、傳感設(shè)備以及外部導(dǎo)入的數(shù)據(jù)等。除此之外，還會(huì)有大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，比如各種標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于藥材的文獻(xiàn)、科研論文、各種數(shù)據(jù)報(bào)告等。數(shù)據(jù)集成、關(guān)聯(lián)融合是基于Kepler的中藥全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)的關(guān)鍵。目前 Kepler提供了Webservice，SRB，F(xiàn)TP，XMLfile等多種獲取數(shù)據(jù)方式。

數(shù)據(jù)輸入模塊可通過程序語(yǔ)句的編寫從數(shù)據(jù)庫(kù)或者網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)查詢工作流需要的數(shù)據(jù)，讀取有針對(duì)性的數(shù)據(jù)集，可同時(shí)讀取多個(gè)數(shù)據(jù)表中的文件。中藥全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有不同的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)輸入模塊還需對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行解析，以便后續(xù)模塊進(jìn)一步使用數(shù)據(jù)。

在本文中，以上兩部分所涉及的軟件程序沒有考慮，通過對(duì)多家中藥飲片企業(yè)的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前還沒有可與中藥質(zhì)量樹模型對(duì)接的數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)。因此，本研究利用Kepler科學(xué)工作流管理系統(tǒng)針對(duì)中藥全程質(zhì)量控制和管理體系后4個(gè)部分基本事件概率的求解、質(zhì)量樹的繪制、頂事件概率求解、顯示HTML組件進(jìn)行了軟件模塊的設(shè)計(jì)，繪制了全程質(zhì)量控制和管理科學(xué)工作流（圖2）。endprint

Kepler科學(xué)工作流系統(tǒng)主要由3部分組成：導(dǎo)演、演員和端口。導(dǎo)演指定了模型執(zhí)行的語(yǔ)義，定義了演員如何執(zhí)行，以及相互之間如何通信。用戶定制好的工作流模型，包括1個(gè)特定領(lǐng)域的導(dǎo)演，以及至少1個(gè)演員。工作流執(zhí)行的時(shí)候，導(dǎo)演控制數(shù)據(jù)在演員中的流動(dòng)，按照定制好的流程，調(diào)度部署每個(gè)演員的迭代執(zhí)行。演員是執(zhí)行一系列復(fù)雜操作的組件，是科學(xué)工作流中處理科學(xué)數(shù)據(jù)的實(shí)體。端口是供角色間相互連接的通道，有輸入端口和輸出端口。

圖2中頂端的橢圓形代表的是SDF導(dǎo)演，SDF導(dǎo)演通常用于監(jiān)督簡(jiǎn)單的、連續(xù)的工作流，在該工作流中，導(dǎo)演可以從工作流中確定角色調(diào)用的順序。矩形的方塊代表的是演員，這些演員就是中藥全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)的軟件模塊，來進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、中藥質(zhì)量樹模型的構(gòu)建、數(shù)據(jù)分析以及可視化HTML組件的輸出，每個(gè)演員上都有若干三角形的接口，通過將這些接口連接，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流程化的處理。

質(zhì)量樹的繪制采用模塊化的思想，將全程分解成基地環(huán)境、種子種苗、成藥期管理、中藥材、中藥飲片五大模塊（圖3），基地環(huán)境模塊下包含有海拔、溫度、日照時(shí)間、降水量、空氣質(zhì)量、土壤質(zhì)量、水質(zhì)質(zhì)量等影響基地質(zhì)量的環(huán)境因子。種子種苗模塊下有種子采收時(shí)間、貯藏溫度、苗床管理、播種時(shí)間、覆土厚度、起苗時(shí)間等影響種苗質(zhì)量的因素。成藥期管理模塊下包含有追肥次數(shù)、追肥種類、灌水量、栽培時(shí)間、栽培密度、輪作倒茬、土壤消毒等影響中藥材成藥的栽培技術(shù)和病蟲害防治技術(shù)。中藥材模塊下包含有產(chǎn)地加工、采收時(shí)間，包裝、貯藏溫度等影響中藥材質(zhì)量的因素。中藥飲片模塊下包含衛(wèi)生管理、物料管理、人員操作管理、生產(chǎn)設(shè)備、軟化、干燥等影響中藥飲片質(zhì)量的管理規(guī)范和工藝規(guī)范。中藥全程質(zhì)量控制質(zhì)量樹模型基本上包含了影響中藥飲片最終質(zhì)量的所有因素。以基地環(huán)境為例，基地環(huán)境下包含有空氣質(zhì)量、水質(zhì)質(zhì)量、土壤質(zhì)量3個(gè)子模塊，打開圖2中基地環(huán)境模塊后進(jìn)入空氣質(zhì)量子模塊可看到空氣質(zhì)量科學(xué)工作流（圖3）。

圖3中標(biāo)識(shí)有SO2，NO，氮氧化物，NO2，TST（總懸浮顆粒物）的矩形模塊是進(jìn)行基本事件概率計(jì)算的程序?；臼录怕视?jì)算是以《中華人民共和國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996），《中華人民共和國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995），《中華人民共和國(guó)農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 （GB5084-1992），《中國(guó)藥典》一部，《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（中藥材GAP）及藥企內(nèi)部中藥生產(chǎn)與管理規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)基本事件滿足標(biāo)準(zhǔn)的概率。圖中工作流最前端標(biāo)識(shí)有c的模塊代表的是常數(shù)，即各空氣指標(biāo)滿足國(guó)家《中華人民共和國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的限度，圖中最頂端的圓點(diǎn)代表的是進(jìn)行基本事件概率計(jì)算模塊可配置的參數(shù)值，本文采用定性仿真的方法先生成本地文檔，然后設(shè)置數(shù)據(jù)調(diào)用位置。就可完成基本事件概率計(jì)算。

圖中標(biāo)識(shí)有空氣質(zhì)量的模塊包含有進(jìn)行空氣質(zhì)量子模塊質(zhì)量樹繪制、頂事件概率計(jì)算和輸出HTML組件的程序?；臼录母怕视?jì)算出來后，根據(jù)質(zhì)量樹模型中鏈接符號(hào)的不同繪制并求解能使頂上事件發(fā)生的各基本事件概率積的代數(shù)和[11]。這種算法，由于有規(guī)律，更利于計(jì)算機(jī)編程計(jì)算。在向用戶展示空氣質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)概率的同時(shí)將概率值輸送到質(zhì)量樹模型的上一級(jí)（圖4）。

當(dāng)SO2，NO，氮氧化物，NO2，TST基本事件輸入數(shù)據(jù)依次為0.745，1，0.746，1，0.773時(shí)，空氣質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)概率為0.261 7（表1）。企業(yè)管理者可依據(jù)空氣質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)概率值對(duì)基地環(huán)境進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提前準(zhǔn)備防治預(yù)案。

類似于空氣質(zhì)量子模塊質(zhì)量樹，計(jì)算出土壤質(zhì)量、水質(zhì)質(zhì)量子模塊的概率值后，再計(jì)算基地環(huán)境的概率值，計(jì)算出來的結(jié)果以HTML組件的形式可視化的展現(xiàn)在決策者的面前。生產(chǎn)企業(yè)可依據(jù)基地環(huán)境概率值的大小，對(duì)中藥生產(chǎn)基地的環(huán)境做出評(píng)估，一方面評(píng)估該基地是否適合種植企業(yè)需要的中藥，另一方面可對(duì)影響基地環(huán)境的相關(guān)因素進(jìn)行調(diào)控，以降低因?yàn)榛丨h(huán)境導(dǎo)致中藥飲品質(zhì)量不合格的風(fēng)險(xiǎn)。

從基地環(huán)境模塊質(zhì)量樹推廣到中藥飲片全程產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，企業(yè)管理者可以通過中藥全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)對(duì)影響中藥飲片質(zhì)量的因素和風(fēng)險(xiǎn)有清晰的認(rèn)識(shí)，便于管理。通過計(jì)算出基地環(huán)境、種子種苗、成藥期管理、中藥材、中藥飲片模塊的頂事件概率值，可以進(jìn)一步求出最終中藥飲片質(zhì)量的合格率，為中藥飲片全程產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)狀認(rèn)識(shí)問題提供決策支持。

2 討論

中藥行業(yè)是我國(guó)中醫(yī)藥事業(yè)的重要組成和支撐部分，中藥質(zhì)量是保障中醫(yī)藥事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)與條件。中藥的質(zhì)量與產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境、選種栽培、養(yǎng)殖管理過程，以及采收與炮制加工，包裝運(yùn)輸與貯藏過程密切相關(guān)。從2015年《中藥材保護(hù)與發(fā)展規(guī)劃（2015—2020）》開始，中藥材的可追溯體系建設(shè)正式在政府文件中被提及。

中藥生產(chǎn)過程質(zhì)量控制中，急需建立符合中藥生產(chǎn)特點(diǎn)的全過程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理理論。質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理（quality risk management，QRM）用于風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、評(píng)估和確定風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)價(jià)，使其風(fēng)險(xiǎn)最小化，能夠用于質(zhì)量監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制相關(guān)的不良事件。國(guó)際協(xié)調(diào)會(huì)議（ international conference on harmonization，ICH）曾明確提出，要想達(dá)到理想的質(zhì)量控制狀態(tài)，必須從質(zhì)量源于設(shè)計(jì)、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理以及藥物質(zhì)量體系建設(shè)入手，明確說明質(zhì)量不是通過檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)注入到產(chǎn)品的，而是通過設(shè)計(jì)賦予的結(jié)果。ICH 提出了過程分析技術(shù)（process analytical technology，PAT）和質(zhì)量源于設(shè)計(jì)（quality by design，QbD），ICH 在Q9，Q10 文件的《QRM 指南》 [23-25]推薦了最常用過程分析技術(shù)，如關(guān)鍵性評(píng)估、故障樹分析、故障模式和影響分析（FMEA），以及危害因素分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)分析、危害性和可操作性分析。QbD理念認(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣不僅依靠檢驗(yàn)方法，更依靠設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)控制及物流管理等產(chǎn)品制造的所有環(huán)節(jié)，質(zhì)量源于全過程控制水平。準(zhǔn)確識(shí)別藥品生產(chǎn)過程可能誘發(fā)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的因素，建立多環(huán)節(jié)、多單元的全過程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理理念。首先明確各個(gè)操作單元、不同管理層次對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量影響的風(fēng)險(xiǎn)來源及影響程度；其次樹立各單元操作間不是機(jī)械組合或簡(jiǎn)單相加，各要素間普遍聯(lián)系、相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成過程鏈的系統(tǒng)整體理念[26]。endprint

目前，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)理念主要集中在管理、法規(guī)等方面。尚無(wú)針對(duì)中藥飲片質(zhì)量過程中各環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的綜合分析及其切實(shí)的質(zhì)量控制方案的分析總結(jié)。中藥全程質(zhì)量控制的研究也集中在中藥全程溯源系統(tǒng)的構(gòu)建，中藥全程溯源系統(tǒng)主要通過使用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，完成了中藥飲片從栽培到使用過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的信息記錄，實(shí)現(xiàn)中藥飲片全過程的質(zhì)量監(jiān)管與追蹤，極大地提高了中藥材在其流通領(lǐng)域各個(gè)環(huán)節(jié)的安全性[27-29]。但是并沒有一套基于PAT和 QbD理念的完整技術(shù)手段。真正的中藥質(zhì)量控制不應(yīng)該僅僅包括對(duì)中藥飲片全產(chǎn)業(yè)鏈信息的追溯，還應(yīng)該包括全過程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)在線管理。本文基于Kepler科學(xué)工作流設(shè)計(jì)了中藥全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將中藥質(zhì)量樹這種過程分析方法與質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理有效結(jié)合，在實(shí)現(xiàn)中藥全程質(zhì)量過程控制的同時(shí)可幫助管理者實(shí)時(shí)決策。當(dāng)基地環(huán)境中土壤質(zhì)量子模塊發(fā)生質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，可通過及時(shí)控制影響土壤質(zhì)量的相關(guān)因子來降低基地環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)概率。

本研究構(gòu)建的中藥全程質(zhì)量控制和管理科學(xué)工作流系統(tǒng)充分展現(xiàn)了其靈活性?？茖W(xué)工作流主要是基于R，目的是在于提升系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可修改性和可理解性，使系統(tǒng)可進(jìn)行重復(fù)性研究。

中藥飲片全程質(zhì)量控制面臨的挑戰(zhàn)主要來自以下2個(gè)方面：①針對(duì)中藥飲片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和制度，我國(guó)目前實(shí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，包括《中國(guó)藥典》、《全國(guó)中藥炮制規(guī)范》、《省炮制規(guī)范》，全國(guó)生產(chǎn)中藥飲片的數(shù)量已經(jīng)超過2 000種[30-33]，每一種中藥飲片都有其獨(dú)特的炮制生產(chǎn)規(guī)范；②中藥飲片生產(chǎn)全過程包括基地環(huán)境、種子種苗、栽培管理、 采收、 產(chǎn)地初加工、 飲片炮制、 貯藏物流等多個(gè)環(huán)節(jié)。但是本文研究的中藥全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)以其靈活性可有效解決這2個(gè)問題。中藥飲片全程質(zhì)量控制和管理系統(tǒng)，將基地環(huán)境、栽培和飲片加工各環(huán)節(jié)質(zhì)量相關(guān)因素標(biāo)識(shí)出來，可依據(jù)企業(yè)自身的生產(chǎn)條件擴(kuò)展、修改現(xiàn)有的科學(xué)工作流，提供給不同的企業(yè)自己專屬的質(zhì)量體系，做到個(gè)性化服務(wù)。

中藥飲片全程質(zhì)量控制和管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)中藥飲片生產(chǎn)鏈各環(huán)節(jié)的科研工作，目前還沒有屬于中藥全程質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)庫(kù)，還無(wú)法建立與中藥全程質(zhì)量控制和管理體系配套的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)接口。在后期的研究中，可通過建立中藥飲片全程質(zhì)量控制數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)關(guān)系模型，建議企業(yè)依據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)范的要求采集并錄入數(shù)據(jù)，最終建立擁有自己企業(yè)特性的數(shù)據(jù)云平臺(tái)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 李敏.中藥材及飲片質(zhì)量影響因素分析[J].中醫(yī)臨床研究，2014，6（30）：109.

[2] 謝黛，陳伶俐.影響中藥飲片質(zhì)量因素的探討[J].今日藥學(xué)，2013，23（3）：189.

[3] Josiah Poon，Simon K Poon.Data analytics for traditional Chinese medicine research [M].Switzerland ：Springer International Publishing，2014：133.

[4] 王階，喬夕瑤，林飛，等. 中藥飲片發(fā)展現(xiàn)狀及質(zhì)量管理中存在的問題與分析[J].中國(guó)中藥雜志，2014，39（22）：4475.

[5] 魏鋒，劉薇，嚴(yán)華.我國(guó)中藥材及飲片的質(zhì)量情況及有關(guān)問題分析[J].中國(guó)藥學(xué)雜志，2015（50）：227.

[6] 劉昌孝.基于中藥質(zhì)量標(biāo)志物的中藥質(zhì)量追溯系統(tǒng)建設(shè)[J].中草藥，2017，48（18）：3669.

[7] 王夢(mèng)思.鹿茸產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[8] 施明毅，溫川飆，胡祿，等.中藥質(zhì)量追溯體系關(guān)鍵技術(shù)研究[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2017，13（9）：53.

[9] 蔡勇，李西文，倪靜云，等.基于二維碼的中藥質(zhì)量可追溯系統(tǒng)[J].中藥材，2016，39（2）：275.

[10] 馬宏亮，成金樂，喬衛(wèi)林，等.中藥破壁飲片全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量保證體系與溯源體系建設(shè)[J].世界科學(xué)技術(shù)——中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2017，19（1）：120.

[11] 余文康，王耘.朝向中藥飲片全程質(zhì)量控制的中藥質(zhì)量樹概念與分析方法[J].中華中醫(yī)藥雜志，2017，32（9）：3972.

[12] WfMC-TC-1011.Workflow management coalition terminology & glossary[S].1999.

[13] 余德浩.計(jì)算數(shù)學(xué)與科學(xué)工程計(jì)算及其在中國(guó)的若干發(fā)展[J].數(shù)學(xué)進(jìn)展，2002，31（1）：1.

[14] Deelman E，Gannon D，Shields M，et al.Workflows and e-Science：an overview of workflow system features and capabilities [J].Future Gener Comput Syst，2009，25（5）：528.

[15] Arie Shoshani， Doron Rotem. In scientic data management： challenges，technology，and deployment[M]. Florida ： CRC press，2009.

[16] Ludscher Bertram，Altintas Ilkay，Berkley Chad，et al.Scientific workflow management and the Kepler system[J].Concurr Comput Pract Exp，2006，18：1039.

[17] Wang Jianwu，Crawl Daniel，Altintas Ilkay.A framework for distributed data-parallel execution in the Kepler scientific workflow system[J].Procedia Comput Sci，2012，9：1620.endprint

[18] Wang Jianwu，Altintas Ilkay.Early cloud experiences with the Kepler scientific workflow system[J].Procedia Comput Sci，2012，9：1630.

[19] Altintas I，Berkley C，Jaeger E，et al.Kepler：an extensible system for design and execution of scientific workflows[J].Ssdbm，2004. doi：10.1109/SSDBM. 2004.44.

[20] Korambath P，Wang J，Kumar A，et al.Deploying Kepler workflows as services on a cloud infrastructure for smart manufacturing [J].Procedia Comput Sci，2014，29：2254.

[21] Dou L，Cao G，Morris P J，et al.Kurator：a Kepler package for data curation workflows[J].Procedia Comput Sci，2012，9（11）：1614.

[22] Barseghian D，Altintas I，Jones M B，et al.Workflows and extensions to the Kepler scientific workflow system to support environmental sensor data access and analysis[J].Ecol Inform，2010，5（1）：42.

[23] Lotlikar M V.Quality risk management （QRM）：a revew[J].J Drug Deliv Therap，2013，3（2）：149.

[24] International conference on harmonization of technical requirements for registration of pharmace uticals for human use：Q9 quality risk management [S].2005.

[25] International conference on harmonization guidance for industry：Q9 quality risk management [S].2006.

[26] 楊園珍，王雅琪，伍振鋒，等.中藥制劑生產(chǎn)過程中的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析與對(duì)策[J].中國(guó)中藥雜志，2017，42（6）：1025.

[27] 仲瑞雪，吳純潔，胡曉梅，等.中藥湯劑數(shù)字化服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建探析[J].世界科學(xué)技術(shù)——中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2015，17（3）：744.

[28] 楊旭，楊印生，郭鴻鵬.近場(chǎng)通信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)中應(yīng)用 [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30（19）： 325.

[29] 趙燕，呂軍，楊曙明.穩(wěn)定同位素技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品溯源領(lǐng)域的研究進(jìn)展與應(yīng)用 [J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2015（6）：35.

[30] 洪小栩，許華玉，尚悅，等.《中國(guó)藥典》2015年版四部增修訂概況[J].中國(guó)藥品標(biāo)準(zhǔn)，2015（5）：326.

[31] 于江泳，余伯陽(yáng)，錢忠直，等.加快編制《全國(guó)中藥飲片炮制規(guī)范》，規(guī)范統(tǒng)一飲片炮制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[J].中國(guó)中藥雜志，2011（19）：2751.

[32] 于江泳，黃琴偉，李恒，等.我國(guó)各省中藥飲片炮制規(guī)范的對(duì)比分析研究[J].中國(guó)藥物警戒，2011（11）：654.

[33] 劉妍，聶青，陳晶.加強(qiáng)中藥飲片質(zhì)量管理的幾點(diǎn)建議——基于中藥飲片生產(chǎn)鏈分析[J].中國(guó)中藥雜志，2015，40（16）：3319.

[責(zé)任編輯 孔晶晶]endprint