依臨界值繪圖
| 命令: | 統計 |
|---|
此圖表(ROC 曲線分析的一部分)可將以下統計量對臨界值作圖:
- 敏感度和特異度,以及可選的 95% 信賴區間
- Youden 指數
ROC 曲線上某一點的 Youden 指數定義為:
$$ \text{敏感度} + \text{特異度} - 1 $$
- 陽性預測值
檢定結果為陽性時患病的機率。
$$ PPV = \frac {\text{敏感度} \times \text{盛行率} } {\text{敏感度} \times \text{盛行率} + (1-\text{特異度})\times (1-\text{盛行率}) } $$
- 陰性預測值
檢定結果為陰性時未患病的機率。
$$ NPV = \frac {\text{特異度} \times (1-\text{盛行率}) }{ (1-\text{敏感度}) \times \text{盛行率} + \text{特異度} \times (1-\text{盛行率}) } $$
- 效率
效率定義如下(Greiner et al., 2000):
$$ \text{效率} = P \times Se + \left ( 1-P \right ) \times Sp $$其中 P = 盛行率,Se = 敏感度,Sp = 特異度。
- 成本
成本是在特定判定水準上使用診斷檢驗所產生的平均成本。
成本考慮了盛行率以及真陽性、假陽性、真陰性和假陰性判定的成本。
$$\begin{align} \text{成本} = & \,\quad FNc \times \left(1-Se\right) \times P \\ & + FPc \times \left(1-Sp\right) \times \left(1-P\right) \\ & + TPc \times Se \times P \\ & + TNc \times Sp \times \left(1-P\right) \end{align}$$其中 P = 盛行率,Se = 敏感度,Sp = 特異度,FNc 為假陰性判定的成本,FPc 為假陽性判定的成本,TPc 為真陽性判定的成本,TNc 為真陰性判定的成本。 誤分類成本項(Misclassification-Cost Term,MCT;Greiner et al., 2000)只考慮盛行率以及假陽性和假陰性判定的成本。$$ MCT = \frac {FN_c} {FP_c} \times P \times \left ( 1-Se \right ) + \left ( 1-P \right ) \times \left ( 1-Sp \right ) $$成本可以是經濟成本或健康成本,但四個成本因素都必須以共同的尺度表示。 成本或 MCT 的最小值可以作為最佳選擇標準的指標。
所需輸入
- 變數:選擇感興趣的變數。
- 類別變數:選擇表示診斷的二類別變數(0=陰性,1=陽性)。 如果資料編碼不同,可以使用定義狀態工具對資料重新編碼。
- 篩選條件:(可選)用於只包含所選個案次群組的篩選條件(例如 AGE>21、SEX="Male")。
- 選項:可以選擇以下圖表之一:
- 敏感度和特異度
95% 信賴區間選項:
- 誤差線:以誤差線顯示敏感度和特異度的 95% 信賴區間。
- 連線線:以連線線顯示敏感度和特異度的 95% 信賴區間(臨界值較多時推薦)。
- 不顯示 95% CI:不在圖表中顯示敏感度和特異度的 95% 信賴區間。
- Youden 指數
- 陽性預測值
- 陰性預測值
- 效率
- 成本
誤分類成本項(MCT)選項:見上文。
必須輸入以下值:
- FNc:假陰性判定的成本
- FPc:假陽性判定的成本
- TPc:真陽性判定的成本。計算誤分類成本項(MCT)時不需要。
- TNc:真陰性判定的成本。計算誤分類成本項(MCT)時不需要。
- 要計算陽性和陰性預測值、效率以及成本,必須已知盛行率。程式可以在一個圖表中繪製多個盛行率值的曲線:
- 如果陽性組和陰性組的個案數反映了總體的實際盛行率,請選擇觀測盛行率(該值在圖例中用星號標出)。
- 或者,以百分比(0..100)輸入最多 4 個不同的盛行率值。
- 如果資料需要進行對數轉換(例如資料呈正偏態),請選擇對數轉換選項。
- 敏感度和特異度
95% 信賴區間選項:
圖表
圖表將所選統計量對臨界值作圖。
敏感度和特異度、陽性和陰性預測值以百分比顯示。
Youden 指數和效率的最大值以及成本的最小值顯示在圖表的資訊視窗中。要開啟資訊視窗,請按一下滑鼠右鍵圖表,然後按一下快顯功能表中的資訊。
敏感度和特異度對臨界值的圖表:
不同盛行率值下成本對臨界值的圖表:
參考文獻
- Krouwer JS (1987) Cumulative distribution analysis graphs - An alternative to ROC curves. Clinical Chemistry 33:2305-2306.
$$\begin{align}
\text{成本} = & \,\quad FNc \times \left(1-Se\right) \times P \\
& + FPc \times \left(1-Sp\right) \times \left(1-P\right) \\
& + TPc \times Se \times P \\
& + TNc \times Sp \times \left(1-P\right)
\end{align}$$