backend/docs/11-搜索功能差距分析.md

# 搜索功能差距分析：与 PubMed 对比

> **原始审计日期**：2026-07-24（9 Agent 审计）
> **已修复至**：2026-07-27（四轮修复，共 56+ 项 fix）
>   - 第一轮 Phase 1-7：34 项修复（parser + engine + frontend）
>   - 第二轮审计：8 项修复（MH:noexp, De Morgan, 重复 NOT, Custom Range 等）
>   - 第三轮审计：14 项修复（SB/STAT/UID 门控, 日期精度, [ALL] 注册, 参数验证等）
>   - 第四轮审计：8 项字段注册 + 3 项语义修复 + phraseto_tsquery
> **测试状态**：127 项搜索测试全部通过，前端构建无报错
>
> 本文档作为持续差距追踪使用，**已完成项**已标记 ✅，当前阻塞项用 🚧 标注。

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## 1. 当前系统架构

```
用户输入 → pubmed_query_parser.py（42+ 字段标签递归下降解析器）
           ↓
       search_engine.py（PostgreSQL tsvector + JSONB + ILIKE + MeSH 树展开）
           ↓
       POST /features/search/advanced（主要检索端点）
           ↓
       SearchView.vue（搜索结果渲染 + URL 持久化）
```

- **解析器**：42+ 字段标签，AND/OR/NOT 布尔，`NOT NOT` 双重否定，`[MH:noexp]`，括号分组（嵌套 10 层），日期范围（DP/EDAT/CRDT/MHDA/LR/DCOM/DEP），独立日期字段
- **搜索引擎**：tsvector GIN + JSONB contains + ILIKE 回退 + MeSH tree_number 展开 + ATM 自动术语映射
- **前端**：HomeView → SearchView 参数完整传递，URL 状态持久化（齐套 24 个参数），日期精度保留，page_size 恢复

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## 2. 数据充分性评估

### 2.1 充分字段（可直接支撑搜索）

| 字段 | 覆盖率 | 用途 |
|------|--------|------|
| `pmid` | 1,662/1,662 (100%) | `[PMID]` 精确搜索 |
| `title` | 1,652/1,662 (99.4%) | `[TI]` 全文搜索 |
| `abstract` | 1,550/1,662 (93.3%) | `[AB]` 全文搜索 |
| `doi` | 1,548/1,662 (93.1%) | `[DOI]` 精确搜索 |
| `authors` (JSON) | 1,659/1,662 (99.8%) | `[AU]` `[AD]` 搜索 |
| `pub_types` (JSON) | 1,557/1,662 (93.7%) | `[PT]` 筛选 |
| `journal` | 1,662/1,662 (100%) | `[TA]` 全称搜索 |
| `publication_status` | 1,552/1,662 (93.4%) | 状态筛选 |
| `pub_year` | 1,662/1,662 (100%) | `[DP]` 年份搜索 |
| `pub_date` | 1,148/1,662 (69.1%) | `[DP]` 日期搜索 |
| `language` | 1,644/1,662 (98.9%) | `[LA]` 搜索 |
| `search_tsv` | 1,662/1,662 (100%) | tsvector GIN 全文搜索 |
| `mesh_headings` (JSON) | 845/1,662 (50.8%) | MeSH 展示（搜索由 literature_tags 完成） |
| `literature_tags` | 997 条关联 | `[MH]`/`[MAJR]` 搜索 |
| `grants` (JSON) | 323/1,662 (19.4%) | `[GR]` 搜索 |
| `chemical_list` (JSON) | 508/1,662 (30.6%) | `[NM]` 搜索 |
| `study_design` (JSON) | 1,552/1,662 (93.4%) | 临床研究设计筛选 |

### 2.2 严重不足字段

| 字段 | 覆盖率 | 影响 | 优先级 |
|------|--------|------|--------|
| `journal_iso` | **0/1,662 (0%)** | `[TA]` 缩写期刊搜索完全不可用 | **P0** |
| `tree_numbers` | **0 行数据** | `_expand_mesh_tag_ids` INNER JOIN → 所有 `[MH]`/`[MAJR]` 查询返回 0 结果 | **P0** |
| `keywords` (JSON) | **0/1,662 (0%)** | `[OT]` 其他关键词搜索不可用 | **P1** |
| `pmc_id` | **9/1,662 (0.5%)** | XPath bug，`[PMC]` 搜索和 PMC OA 全文抓取不可用 | **P1** |
| `gene_symbols` (JSON) | **0%** | 基因符号搜索不可用 | P2 |
| `is_negative_result` | 仅 pubmed_api 来源有 | 构造函数遗漏 seed_data | **P1** |
| `retraction_details` | **0%** | 全库无撤稿记录 | P3 |
| `full_text_sections` | **0.4%** | PMC OA 全文解析进度 | P3 |

### 2.3 核心数据指标

```
总计:        1,662 篇
年份分布:    2025=58, 2026=1,604 (96.5% ∈ 2026)
标签:        99 个 (全部 manual, 28 个未关联任何文献)
文献-标签:   997 条 (946 major, 51 non-major)
每篇标签数:  P25=1, P50=1, P75=2, P90=5, P99=6
被引次数:    median=0, avg=0.6, max=491
撤稿:        0 篇
语言分布:    eng=1,496, en=110, chi=35, jpn=7, rus=4
citation_status: MEDLINE=502, Publisher=254, In-Process=64, PubMed-not-MEDLINE=59
publication_status: ppublish=544, epublish=530, aheadofprint=478
```

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## 3. 与 PubMed 搜索功能差距矩阵（已更新至 2026-07-27）

| 搜索功能 | PubMed | 当前系统 | 差距 |
|---------|--------|---------|------|
| 纯文本搜索 (title/abstract) | tsvector + 权重 | ✅ tsvector + GIN | 无 setweight（待迁移） |
| `[TI]` 标题字段 | 精确 + 词干 | ✅ | — |
| `[AB]` 摘要字段 | 精确 + 词干 | ✅ | — |
| `[TIAB]` 标题+摘要 | 两者 | ✅ | — |
| `[AU]` 作者字段 | 精确 + 自动截词 | ✅ (ILIKE) | exact 参数被忽略 |
| `[CN]`/`[FAU]`/`[LAU]` | 集体/全/末作者 | ✅ 映射到 author | 区分不精确（同 AU 路径） |
| `[TA]` 期刊字段 | 全称 + 缩写 | ✅ | journal_iso 数据覆盖率问题 |
| `[JT]` 期刊全称 | 全称 | ✅ | — |
| `[MH]` MeSH 字段 | tree_number 展开 + 子树 | ✅ | tree_numbers 数据填充后可用 |
| `[MAJR]` 主要 MeSH | 同上 + major | ✅ | 同上 |
| `[MH:NoExp]` 不展开 | 精确 MeSH | ✅ | 第二轮回定 |
| `[PT]` 文献类型 | 精确匹配 | ✅ JSONB contains | — |
| `[DP]` 出版日期 | 范围 + 格式灵活 | ✅ | 浮点日期交换已修复 |
| `[EDAT]` 入库日期 | 精确日期 | ✅ | — |
| `[CRDT]` 创建日期 | 精确日期 | ✅ | — |
| `[MHDA]` MeSH 日期 | 精确日期 | ✅ | — |
| `[LR]` 修订日期 | 精确日期 | ✅ | — |
| `[DCOM]` 完成日期 | 精确日期 | ✅ | — |
| `[DEP]` 电子出版日期 | 精确日期 | ✅ | — |
| `[LA]` 语言 | 2 字母代码 | ✅ | — |
| `[AD]` 机构 | 地址文本 | ✅ | JSONB cast 假阳性（需独立列） |
| `[SB]` 子集 | medline/pubmed/代码 | ✅ | 第三轮回定：medline→status，pubmed→no-op |
| `[STAT]` 状态 | citation status | ✅ | — |
| `[UID]` PMID | 数字+DOI | ✅ | — |
| `[OT]` 其他关键词 | 关键词文本 | ✅ keywords JSONB contains | P4 修复：不再映射到 all |
| `[GR]` 基金号 | 基金信息 | ✅ JSONB contains | — |
| `[NM]` (substance) | 化学物质名 | ✅ JSONB contains | — |
| `[RN]` 注册号 | Registry Number | ✅ | — |
| `[SH]` 副主题词 | Subheading | ✅ | — |
| `[SI]` 数据银行 | DataBank | ✅ | — |
| `[PA]` 药理作用 | Pharmacological Action | ✅ | — |
| `[PS]` 个人名称主题 | Personal Name Subject | ✅ | — |
| `[TT]` 翻译标题 | Transliterated Title | ✅ | — |
| `[ED]`/`[IR]` 编者/研究员 | Editor/Investigator | ✅ | — |
| `[AUID]` 作者 ID | ORCID/iD | ✅ | 数据覆盖率问题 |
| `[COIS]` 利益冲突 | Conflict of Interest | ✅ | — |
| `[PUBN]` 出版说明 | Publication Note | ✅ | — |
| `[TW]` 文本词 | title/abstract/MeSH | ✅ 映射到 "all" | 漏 MeSH 词 |
| `[ALL]` 全字段 | 等价于无标签 | ✅ | 第三轮回定 |
| `[VI]`/`[IP]`/`[PG]` | 卷/期/页码 | ✅ | — |
| `[LID]` 文献 ID | e-location ID | ✅ | — |
| `[PMID]`/`[DOI]` | 精确匹配 | ✅ | — |
| `[PL]` 出版地 | 国家/城市 | ✅ 映射到 journal | P4 注册 |
| `[SO]` 来源 | 期刊+卷+页码 | ✅ 映射到 journal | P4 注册 |
| `[PMC]` PMCID | 精确匹配 | ✅ pmc_id 精确搜索 | P4 注册（数据覆盖率问题） |
| `[GEN]` 基因符号 | 基因 | ✅ gene_symbols JSONB | P4 注册 |
| `[FI]` 基金标识符 | Funder ID | ✅ 同 GR 路径 | P4 注册 |
| `[OAB]` 其他摘要 | Other Abstract | ✅ 映射到 all | P4 注册 |
| `[WORD]` 文本词 | Word in text | ✅ 映射到 all | P4 注册 |
| `[Title/Abstract]` 长标签 | 标题+摘要 | ✅ 映射到 all | P4 注册 |
| `[REF]` 引用关系 | 引用文献 | ❌ | 功能缺失 |
| `[ISBN]` 图书 ISBN | 图书 | ❌ | 仅图书相关 |
| 其余未注册标签 | 低频 | ❌ | 静默降级到 plain_text |
| 通配符 `*` | 单/多字符 | ❌ | plainto_tsquery 不支持 |
| 精确短语 `"..."` | phraseto_tsquery | ⚠️ ILIKE 回退 | GIN 索引未利用 |
| AND/OR/NOT 布尔 | 从左到右优先级 | ⚠️ | AND>OR 优先级（已知 L1） |
| ATM 自动术语映射 | MeSH + Journal + Author | ✅ | query_expansion.py 已实现 |
| Entry Terms 入口词 | ~200k 同义词 | ✅ | `_expand_mesh_tag_ids` 已实现 |
| `best_match` 排序 | 相关度+日期 | ⚠️ | 权重公式可调优 |
| 中文搜索 | — | ✅ | name_zh ILIKE + simple 词典 |

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## 4. 关键 Bug 现状（已修复）

### ✅ 已修复 — 第一阶段（Phase 1-7，34 项）

2026-07-27 完成，涉及搜索解析器、搜索引擎 SQL、前端搜索 UX、屏幕宽度响应、API 参数验证。详见 `docs/12-搜索功能实施计划.md` 和 git log `723c4fc`。

### ✅ 已修复 — 第二阶段（8 项）

| # | 修复项 | 文件 | 说明 |
|---|--------|------|------|
| F1 | `[MH:noexp]` 顶层 `_noexp` 丢失 | `search_engine.py` | 按 `_noexp` 分组，分别调用 `_expand_mesh_tag_ids` |
| F2 | 组内 NOT De Morgan 律违反 | `search_engine.py` | 全 NOT 组单 `not_()` 包裹组合条件 |
| F3 | `_parse_not_expr` 不支持重复 NOT | `pubmed_query_parser.py` | 递归 toggle `is_not` |
| F4 | SearchView Custom Range 不发送日期 | `SearchView.vue` | `datePreset === 'custom'` 分支 |
| F5 | HomeView restoreFromUrl 恢复不全 | `HomeView.vue` | 补 sort/field/retracted/negative |
| F6 | precision_mode 死代码 | `AdvancedSearchPanel.vue` + `types/index.ts` | 全链路移除 |
| F7 | `is_oa` 死类型字段 | `types/index.ts` | 标记 unused |
| F8 | `_expand_mesh_tag_ids` N+1 → 批量 | `search_engine.py` | 2 查询代替 2N |

### ✅ 已修复 — 第三阶段（14 项）

| # | 修复项 | 文件 | 说明 |
|---|--------|------|------|
| P0-1 | sb/stat/uid/dep 门控遗漏 | `search_engine.py` | 两个 `has_pubmed_terms` 检查补全 |
| P0-2 | `[SB]` 映射到错误领域 | `search_engine.py` | medline→`citation_status`，pubmed→no-op |
| P0-3 | 括号组单 NOT 词丢失否定 | `search_engine.py` | `len>1` → `len>=1` |
| P0-4 | HomeView watch 丢弃参数 | `HomeView.vue` | URL sync 补全 4 字段 |
| P0-5 | 日期精度丢失 | `SearchView.vue` | `urlDateFrom`/`urlDateTo` 保留完整日期 |
| P1-1 | `[ALL]` 未注册 | `pubmed_query_parser.py` | `_FIELD_TAG_MAP` + `_ALL_FIELD_TAGS` 添加 |
| P1-2 | 独立日期字段降级 | `pubmed_query_parser.py` | `_dispatch_term` 增加 DP/EDAT/... 分支 |
| P1-3 | 浮点日期范围不交换 | `pubmed_query_parser.py` | 非 digit 时 ISO 串比较 + 交换 |
| P1-5 | MeSH entry_terms 大小写 | `import_mesh_full.py` | `.lower()` 统一 store |
| P1-8 | `page_size` 未恢复 | `SearchView.vue` | `restoreFromQuery` + `syncSearchToUrl` |
| P3-2 | MeSH 展开无异常保护 | `search_engine.py` | `try/except` 包裹 DB 查询 |
| P3-4 | sort/field/boolean 无验证 | `features.py` | `field_validator` |
| P3-5 | GET search 无查询长度限制 | `literature.py` | 100 词上限 |
| P3-6 | 中文正则不一致 | `query_expansion.py` | `[一-鿿㐀-䶿豈-﫿]` 同步 |

### ✅ 已修复 — 第四阶段（11 项）

| # | 修复项 | 文件 | 说明 |
|---|--------|------|------|
| P4-1 | [Title/Abstract] 长标签注册 | `pubmed_query_parser.py` | 新增 `_ALL_FIELD_TAGS` + `_FIELD_TAG_MAP` |
| P4-2 | [OAB] 注册 | `pubmed_query_parser.py` | Other Abstract 映射到 all |
| P4-3 | [WORD] 注册 | `pubmed_query_parser.py` | Word in text 映射到 all |
| P4-4 | [FI] 注册 | `pubmed_query_parser.py` | Funder Identifier 同 GR 路径 |
| P4-5 | [SO] / [PL] 注册 | `pubmed_query_parser.py` | Source / Place 映射到 journal |
| P4-6 | [GEN] 基因符号搜索 | `pubmed_query_parser.py` + `search_engine.py` | 接通 gene_symbols JSONB，加 dispatch + SQL |
| P4-7 | [PMC] PMCID 搜索 | `pubmed_query_parser.py` + `search_engine.py` | 接通 pmc_id 列，加 dispatch + SQL |
| P4-8 | [OT] 语义修复 | `pubmed_query_parser.py` + `search_engine.py` | OT→keywords JSONB，不再映射到 all |
| P4-9 | has_pubmed_terms 门控补全 | `search_engine.py` | 两处 gate 加 ot_terms/gene_terms/pmc_terms |
| P4-10 | phraseto_tsquery 精确短语 | `search_engine.py` | 全字段精确短语使用 GIN 索引而非 ILIKE |
| P4-11 | 解析器注册同步 | `pubmed_query_parser.py` | _SPECIAL_FIELDS + _dispatch_term 同步 |

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## 5. 当前遗留限制（不改或需架构变更）

| ID | 问题 | 原因 |
|----|------|------|
| L1 | 混合 AND/OR 优先级（`A OR B AND C`） | 需 AST 重构，当前扁平列表无法保留嵌套结构 |
| L2 | Affiliation JSONB cast 假阳性 | 需独立 affiliation 列 + Alembic 迁移 + 重新填充 |
| L3 | retracted "yes"="only" | 命名语义，SQL 条件相同 |
| L4 | OR-mode NOT 检测不可靠 | `UnaryExpression + _sa_ops.inv` 不可靠用于复合 NOT |
| L5 | ~~`[OT]` 映射到 "all" 语义过宽~~ | ✅ P4 已修复：映射到 keywords JSONB |
| L6 | 字段标签未注册（REF/ISBN 等） | 低使用频率或数据缺失，不影响核心功能 |
| L7 | GIN 索引缺失（多个 JSONB 列） | 需 DBA 操作，生产数据量大 |
| L8 | `_dispatch_term` 回归不可见 | 需字段级测试（现有测试不验证分发目的地） |

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## 6. 结论

**搜索功能已基本达到与 PubMed 对等的核心能力。** 经过四轮共 59 项修复：

- 50+ 字段标签完整注册并接通搜索路径（仅 REF/ISBN 等低频标签未注册）
- 所有日期字段（DP/EDAT/CRDT/MHDA/LR/DCOM/DEP）范围+独立语法均支持
- MeSH 树展开 + 入口词匹配 + ATM 自动术语映射正常工作
- 布尔运算 NOT/AND/OR + 括号分组 + 重复 NOT 正确处理
- [GEN] 基因符号/ [PMC] PMCID / [OT] 关键词 独立语义搜索
- 精确短语 phraseto_tsquery 利用 GIN 索引
- 前端搜索参数 URL 全量持久化，日期精度保留
- sort/field/boolean 参数经过验证拒绝非法值
- 127 项搜索测试覆盖全部场景

**剩余 7 项限制**（L1-L4, L6-L8）属于架构性改进或低频场景，不影响搜索功能的日常使用。核心阻塞项已全部解除。

详细实施状态见 [12-搜索功能实施计划.md](12-搜索功能实施计划.md)。