一 基于大数据的中药材饮片规格等级调查的研究背景

中药材规格等级标准可以为中药材的市场流通提供定价依据，以保障中药材商品的按质论价、优质优价和公平交易，因此中药材规格等级标准对于我国中医药事业的发展至关重要。然而目前，我国对中药材饮片规格等级的划分主要依据30多年前制定的《七十六种药材商品规格标准》，它与如今的中药材市场需求早已脱节，不能满足当下需求。由于缺乏一套适合当下需求的饮片商品规格等级标准，人们只能采取“看货评级，分档议价”方法。此外，因大多数品种的中药材饮片处于统货状态，即使某些中药材具有商品规格，也是以经验感知（如眼看、手摸、鼻闻、口尝、水试、火试等）为依据进行判断，这种以感官经验论药材质量的方法带有主观性，是否具有科学内涵尚值得探究。所以，制定一套准确且适时的饮片商品规格等级划分标准刻不容缓。因此，本报告的调查研究，对这套新标准的制定具有实践探索的意义。为了使分析的结果更具有说服力，我们统一了研究对象的属性即本报告研究的对象都采用亳州中药材市场上出售的硬质西洋参、甘草、白芍饮片，而非软质。一来硬质价格较软质便宜，便于大规模采集样本进行分析；二来硬质易于保存，杂质较少，实验结果误差较小，可行度较高。单就西洋参饮片而言，软质的品质要好于硬质的，但由于大规模采购成本太高，因此我们选择后者。

目前亳州中药材市场上的商家对中药材饮片的销售单价大体上按照饮片的外形、大小、均匀度等来制定，其中饮片的外形、大小所占权重较大。最直观反映饮片外形、大小的便是饮片的截面面积及长度和宽度。然而市场上很少有对这三个参数进行测量的仪器。为了方便研究调查，本报告采用一种中药材饮片规格等级识别仪器，通过采样、筛选和拍摄，收集了大量的中药材饮片大小、形状等数据，用计算机进行处理，主要利用计算机视觉技术一次性完成对药材及饮片的完整性、外形、尺寸等的检测，得出具体数值，并根据数值大小进行分类和数据分析。研究思路如图1所示。首先研发了可以快速、准确识别中药材饮片大小的等级识别仪器，它由数据采集设备及一台运行了中药材饮片识别程序的电脑主机构成，它可以对采集的饮片截面图像所占像素点的数目进行计算，等效换算成饮片截面面积及长度和宽度。在亳州中药材市场上随机采集单价相同的硬质西洋参、甘草、白芍饮片若干份，经过初步人工筛选后，将每一种饮片放置于等级识别仪器中采集数据并分析，接着利用等级识别仪器计算饮片的截面面积及相应的最小外接矩形的长度和宽度，将实验结果以Excel表格的形式保存在计算机中。通过对每种类型饮片的数据统计分析，最终得出了这三种中药材饮片不同规格等级划分的界限。通过这一结果，我们就可以对中药材饮片市场上这三种药材对应的类别进行合理的价格划分，不同区间内的饮片价格各不相同。这对于规范中药材饮片市场中药材生产、管理、销售和中药经济研究具有参考意义。

图1 基于大数据的中药材饮片规格等级调查研究思路

二 基于大数据的中药材饮片规格等级调查研究步骤

（一）实验数据的采集

笔者在位于安徽西北部城市亳州的国内最大规模中药材专业交易市场上，对所需研究的三种实验对象——硬质西洋参、甘草、白芍饮片进行了选取和采购。在200多家商家中，随机选择了8个商家，记为A、B、C、D、E、F、G、H。分别购买了类似的（大小、形状、颜色）规格为400元/千克、500元/千克、600元/千克、650元/千克、700元/千克、750元/千克、850元/千克、900元/千克的硬质西洋参饮片各200片，规格为20元/千克、30元/千克的硬质甘草饮片各200片，以及规格为22元/千克、33元/千克的硬质白芍饮片各200片（见表1）。

表1 三种中药材饮片采集的片数

对所有采集的饮片进行简单的筛选处理，去除其中含有的可能对实验造成干扰的杂质，如根须、碎屑、塑料纸等。将在8个不同商家购买的12种实验样本分别混合在一起，如将分别从A、B、C、D、E、F、G、H 8个商家处购买的规格为850元/千克的硬质西洋参各100片混合成800片。按照表1的排列顺序，将这混合后的12种样本记为子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥（分别对应西洋参400元/千克、西洋参500元/千克、西洋参600元/千克、西洋参650元