The estimation and evaluation of optimal thresholds for two seque
Nghiên cứu ước lượng và đánh giá ngưỡng tối ưu cho hai mô hình. Khám phá phương pháp chọn lựa tiêu chí hiệu quả.
Biostatistics
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
208
Thời gian đọc
32 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- Understanding Optimal Thresholds in Binary Classification
- Số trang:
- 208 trang
- Trường:
- Virginia Commonwealth University
- Chuyên ngành:
- Biostatistics
- Tác giả:
- Amber R. Wilk
- Năm:
- 2013
Tóm tắt nội dung luận án
I.Understanding Optimal Thresholds in Binary Classification
Việc hiểu các ngưỡng tối ưu là nền tảng trong phân loại nhị phân. Các ngưỡng này đại diện cho các điểm cắt quan trọng, phân tách dữ liệu thành hai loại khác nhau. Chúng có vai trò thiết yếu trong nhiều lĩnh vực, từ chẩn đoán y tế đến phân tích tài chính. Việc lựa chọn một ngưỡng không phù hợp có thể dẫn đến những sai sót đáng kể, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng quyết định. Tài liệu này khám phá sâu rộng các phương pháp ước tính và đánh giá những ngưỡng tối ưu này. Trọng tâm là cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của các hệ thống phân loại, đặc biệt trong các chiến lược kiểm tra tuần tự. Mục tiêu cuối cùng là xác định ranh giới quyết định hiệu quả nhất, đảm bảo kết quả phân loại tối ưu.
1.1. Định nghĩa ngưỡng tối ưu và tầm quan trọng
Một ngưỡng tối ưu là một giá trị cụ thể được sử dụng để phân chia các quan sát thành hai lớp trong một bài toán phân loại nhị phân. Giá trị này được lựa chọn để tối đa hóa một số chỉ số hiệu suất cụ thể, hoặc để cân bằng các loại lỗi. Tầm quan trọng của nó nằm ở khả năng ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả của một quyết định. Ví dụ, trong y học, một ngưỡng tối ưu có thể xác định xem một bệnh nhân có mắc bệnh hay không. Việc đặt ranh giới quyết định này không chính xác có thể dẫn đến chẩn đoán sai, điều trị không cần thiết, hoặc bỏ sót bệnh. Do đó, việc xác định ngưỡng tối ưu là rất quan trọng để đảm bảo tính hợp lệ và hiệu quả của mọi hệ thống phân loại, góp phần giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa lợi ích.
1.2. Vai trò trong phân loại nhị phân và điểm cắt
Trong phân loại nhị phân, dữ liệu được gán vào một trong hai nhóm, thường là 'có' hoặc 'không', 'bệnh' hoặc 'không bệnh'. Ngưỡng đóng vai trò là một điểm cắt (cutoff point) quan trọng trên một thang đo liên tục. Mọi giá trị trên điểm cắt được phân loại là một nhóm, trong khi các giá trị dưới điểm cắt được phân loại là nhóm còn lại. Việc lựa chọn điểm cắt ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng dương tính giả (false positives) và âm tính giả (false negatives). Một điểm cắt được tối ưu hóa sẽ cân bằng các kết quả này dựa trên các chi phí và lợi ích liên quan đến từng loại lỗi. Ranh giới quyết định này là cốt lõi để xây dựng các mô hình phân loại mạnh mẽ và có ý nghĩa thực tiễn.
II.Phương pháp Ước tính Ngưỡng và Ranh giới Quyết định
Việc ước tính ngưỡng là một quá trình phức tạp đòi hỏi sự hiểu biết về dữ liệu và mục tiêu của bài toán phân loại. Có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để xác định các điểm cắt tối ưu. Những phương pháp này bao gồm các kỹ thuật thống kê truyền thống và các thuật toán học máy hiện đại. Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các loại dữ liệu và yêu cầu cụ thể. Mục tiêu chung là tìm ra ranh giới quyết định không chỉ tối đa hóa độ chính xác tổng thể mà còn cân bằng các yếu tố quan trọng khác như độ nhạy và độ đặc hiệu. Sự lựa chọn kỹ thuật ước tính ngưỡng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất cuối cùng của mô hình dự đoán.
2.1. Các kỹ thuật ước tính ngưỡng chính
Các kỹ thuật ước tính ngưỡng đa dạng, từ các phương pháp đơn giản đến phức tạp. Một số cách tiếp cận phổ biến bao gồm việc sử dụng chỉ số Youden, tối thiểu hóa khoảng cách Euclidean đến điểm (0,1) trên đường cong ROC, hoặc tối ưu hóa hàm chi phí (cost function) cụ thể. Các phương pháp khác liên quan đến hồi quy logistic, phân tích phân biệt tuyến tính hoặc sử dụng các thuật toán học máy để xác định điểm cắt hiệu quả. Ví dụ, chỉ số Youden tìm kiếm ngưỡng tối đa hóa tổng độ nhạy và độ đặc hiệu trừ đi 1. Mỗi kỹ thuật cung cấp một góc nhìn khác nhau về cách xác định ranh giới quyết định tốt nhất, phù hợp với các tiêu chí khác nhau về hiệu suất mong muốn.
2.2. Sử dụng đường cong ROC cho việc ước tính
Đường cong đặc trưng hoạt động của bộ thu (Receiver Operating Characteristic - ROC) là một công cụ đồ họa mạnh mẽ trong ước tính ngưỡng. Đường cong ROC vẽ biểu đồ độ nhạy (tỷ lệ dương tính thực) chống lại 1-độ đặc hiệu (tỷ lệ dương tính giả) cho tất cả các điểm cắt có thể. Mỗi điểm trên đường cong đại diện cho một ngưỡng tiềm năng và sự cân bằng tương ứng giữa độ nhạy và độ đặc hiệu. Các nhà nghiên cứu có thể trực quan hóa và chọn một điểm trên đường cong ROC gần với góc trên bên trái, thường được coi là tối ưu. Các tiêu chí dựa trên ROC, như điểm tối đa của Youden hoặc điểm gần nhất với (0,1), được sử dụng để tự động xác định các điểm cắt tối ưu, cung cấp một cách tiếp cận có hệ thống để ước tính ngưỡng.
2.3. Cân bằng độ nhạy và độ đặc hiệu
Một khía cạnh cốt lõi của ước tính ngưỡng là đạt được sự cân bằng giữa độ nhạy và độ đặc hiệu. Độ nhạy đo lường khả năng của một xét nghiệm để xác định chính xác các trường hợp dương tính thực. Độ đặc hiệu đo lường khả năng xác định chính xác các trường hợp âm tính thực. Thông thường, việc cải thiện một chỉ số có thể làm giảm chỉ số còn lại. Ngưỡng tối ưu được chọn dựa trên tầm quan trọng tương đối của mỗi loại lỗi trong một ngữ cảnh cụ thể. Ví dụ, trong sàng lọc bệnh hiểm nghèo, độ nhạy cao có thể được ưu tiên để giảm thiểu âm tính giả, ngay cả khi điều đó có nghĩa là tăng dương tính giả. Việc cân bằng cẩn thận này là rất quan trọng để xác định các ranh giới quyết định có ý nghĩa thực tiễn.
III.Đánh giá Hiệu suất Ngưỡng với ROC và AUC
Sau khi ước tính một ngưỡng, việc đánh giá hiệu suất của nó là bước tiếp theo không thể thiếu. Đánh giá ngưỡng đảm bảo rằng điểm cắt được chọn thực sự hiệu quả và đáng tin cậy. Các công cụ chính cho việc đánh giá này bao gồm đường cong đặc trưng hoạt động của bộ thu (ROC) và diện tích dưới đường cong (AUC). Những chỉ số này cung cấp một cái nhìn toàn diện về khả năng phân biệt của mô hình và tính phù hợp của ngưỡng đã chọn. Việc đánh giá kỹ lưỡng giúp xác nhận rằng các ranh giới quyết định đạt được sự cân bằng mong muốn giữa độ nhạy và độ đặc hiệu, từ đó tối ưu hóa kết quả phân loại.
3.1. Phương pháp đánh giá dựa trên đường cong ROC
Đường cong ROC không chỉ là một công cụ để ước tính ngưỡng mà còn là một phương pháp mạnh mẽ để đánh giá hiệu suất ngưỡng. Sau khi một ngưỡng cụ thể được chọn, vị trí của nó trên đường cong ROC cho biết độ nhạy và độ đặc hiệu tương ứng. Phân tích đường cong ROC giúp hiểu rõ cách một mô hình phân loại hoạt động ở các điểm cắt khác nhau. Nó minh họa sự đánh đổi giữa việc xác định đúng các trường hợp dương tính (độ nhạy) và tránh xác định sai các trường hợp âm tính (độ đặc hiệu). Việc xem xét hình dạng của đường cong cũng có thể cung cấp thông tin về chất lượng tổng thể của bộ phân loại. Đây là bước quan trọng để xác nhận tính hợp lệ của ranh giới quyết định.
3.2. Vai trò của chỉ số AUC trong đánh giá hiệu suất
Diện tích dưới đường cong (Area Under the Curve - AUC) là một chỉ số tổng hợp, cung cấp một thước đo độc lập với ngưỡng về hiệu suất phân loại tổng thể của một mô hình. Giá trị AUC dao động từ 0 đến 1, trong đó 1 là hiệu suất hoàn hảo và 0.5 là hiệu suất ngẫu nhiên. Một AUC cao cho thấy khả năng phân biệt tốt giữa hai lớp. Chỉ số này rất hữu ích khi so sánh các mô hình hoặc xét nghiệm chẩn đoán khác nhau, vì nó không phụ thuộc vào một điểm cắt cụ thể. AUC cung cấp một tóm tắt đơn giản và mạnh mẽ về khả năng dự đoán của một mô hình, giúp đánh giá hiệu quả chung của các ranh giới quyết định mà không cần chọn một ngưỡng cụ thể.
3.3. Phân tích độ nhạy và độ đặc hiệu
Phân tích chi tiết độ nhạy và độ đặc hiệu là một phần không thể thiếu của quá trình đánh giá ngưỡng. Đối với một ngưỡng đã chọn, độ nhạy đo tỷ lệ dương tính thực được phát hiện, trong khi độ đặc hiệu đo tỷ lệ âm tính thực được xác định chính xác. Những chỉ số này rất quan trọng để hiểu ý nghĩa thực tiễn của một ngưỡng. Ví dụ, trong một xét nghiệm sàng lọc, độ nhạy cao là cần thiết để đảm bảo không bỏ sót bệnh nhân. Ngược lại, trong một xét nghiệm chẩn đoán xác định, độ đặc hiệu cao giúp tránh chẩn đoán sai. Việc đánh giá cả hai chỉ số này giúp xác định xem ngưỡng đã chọn có đáp ứng các yêu cầu cụ thể của ứng dụng hay không và liệu ranh giới quyết định có phù hợp với mục tiêu đã đặt ra.
IV.Chiến lược Kiểm tra Tuần tự và Ngưỡng Tối ưu
Các chiến lược kiểm tra tuần tự (sequential testing strategies) đặt ra một thách thức đặc biệt trong việc ước tính và đánh giá ngưỡng tối ưu. Trong các chiến lược này, nhiều xét nghiệm được thực hiện theo một trình tự cụ thể, với kết quả của một xét nghiệm ảnh hưởng đến quyết định thực hiện xét nghiệm tiếp theo. Điều này đòi hỏi các ranh giới quyết định phải linh hoạt và thích ứng theo từng bước, thay vì chỉ là một điểm cắt cố định. Mục tiêu là tối ưu hóa toàn bộ quá trình, giảm thiểu chi phí, thời gian và sự xâm lấn, đồng thời duy trì độ chính xác chẩn đoán cao. Việc xác định các ngưỡng tối ưu cho từng giai đoạn của quy trình tuần tự là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tổng thể.
4.1. Giới thiệu về kiểm tra tuần tự
Kiểm tra tuần tự là một phương pháp phổ biến trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là y tế. Phương pháp này liên quan đến việc tiến hành một loạt các xét nghiệm theo trình tự, nơi mà quyết định tiến hành xét nghiệm tiếp theo phụ thuộc vào kết quả của xét nghiệm trước đó. Ví dụ, một xét nghiệm sàng lọc ban đầu có thể có độ nhạy cao nhưng chi phí thấp. Nếu kết quả dương tính, một xét nghiệm xác nhận tốn kém hơn nhưng có độ đặc hiệu cao sẽ được thực hiện. Cách tiếp cận này giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm gánh nặng cho bệnh nhân. Mỗi bước trong chuỗi cần một ranh giới quyết định riêng biệt để hướng dẫn quá trình tiếp theo.
4.2. Thách thức trong việc ước tính ngưỡng tuần tự
Ước tính các ngưỡng tối ưu cho kiểm tra tuần tự đặt ra những thách thức độc đáo. Không giống như các xét nghiệm đơn lẻ, các ngưỡng trong chiến lược tuần tự không độc lập. Ngưỡng tối ưu cho một xét nghiệm sau có thể phụ thuộc vào các đặc điểm của những cá nhân đã vượt qua xét nghiệm trước đó. Điều này đòi hỏi một phương pháp ước tính ngưỡng động, tính đến các xác suất có điều kiện và thông tin tích lũy. Mục tiêu là tối đa hóa hiệu quả chẩn đoán tổng thể đồng thời giảm thiểu việc sử dụng tài nguyên và gánh nặng cho bệnh nhân. Sự phức tạp này ảnh hưởng đến việc xác định ranh giới quyết định trong toàn bộ chuỗi kiểm tra, đòi hỏi các mô hình thống kê tinh vi.
4.3. Tối ưu hóa ranh giới quyết định theo từng bước
Tối ưu hóa ranh giới quyết định trong kiểm tra tuần tự liên quan đến một quy trình đa giai đoạn. Ngưỡng của mỗi bước được xác định để đạt được sự cân bằng cụ thể giữa độ nhạy và độ đặc hiệu, có tính đến bối cảnh của các kết quả trước đó. Ví dụ, xét nghiệm đầu tiên có thể ưu tiên độ nhạy cao để sàng lọc hầu hết các trường hợp, trong khi xét nghiệm thứ hai tập trung vào độ đặc hiệu rất cao để xác nhận chẩn đoán. Các mô hình thống kê tiên tiến, bao gồm các phương pháp Bayes hoặc cây quyết định, có thể tạo điều kiện cho quá trình tối ưu hóa đa giai đoạn này. Việc đánh giá toàn diện đảm bảo rằng toàn bộ chiến lược kiểm tra tuần tự hoạt động một cách tối ưu, mang lại kết quả đáng tin cậy.
V.Ứng dụng Thực tiễn của Ngưỡng Tối ưu trong Y học
Các ngưỡng tối ưu và việc đánh giá chúng có vô số ứng dụng thực tiễn, đặc biệt là trong lĩnh vực y học. Chúng là nền tảng cho việc phát triển các xét nghiệm chẩn đoán, chương trình sàng lọc bệnh và các quyết định lâm sàng. Việc xác định chính xác các điểm cắt giúp cải thiện độ tin cậy của các công cụ y tế và dẫn đến kết quả tốt hơn cho bệnh nhân. Từ việc xác định mức độ đường huyết đến đánh giá nguy cơ bệnh tim, việc ước tính ngưỡng hiệu quả là yếu tố quan trọng để đưa ra các quyết định có cơ sở. Nghiên cứu này đóng góp vào sự hiểu biết về cách áp dụng các khái niệm này một cách hiệu quả trong thực hành lâm sàng và nghiên cứu khoa học.
5.1. Ngưỡng tối ưu trong chẩn đoán và sàng lọc bệnh
Ngưỡng tối ưu là không thể thiếu trong chẩn đoán y tế và sàng lọc bệnh. Trong các xét nghiệm máu, các điểm cắt cụ thể xác định xem bệnh nhân có mắc một tình trạng nào đó (ví dụ: tiểu đường, cholesterol cao) hay không. Trong sàng lọc ung thư, các ngưỡng trên kết quả hình ảnh phân biệt giữa các phát hiện đáng ngờ và mô bình thường. Những ranh giới quyết định này ảnh hưởng trực tiếp đến việc chăm sóc bệnh nhân, dẫn đến can thiệp sớm hoặc ngăn ngừa các thủ tục không cần thiết. Việc lựa chọn ngưỡng chính xác giảm thiểu chẩn đoán sai và cải thiện kết quả sức khỏe cộng đồng thông qua quản lý bệnh hiệu quả. Chúng là xương sống của y học dự phòng và cá nhân hóa.
5.2. Tối ưu hóa điểm cắt trong nghiên cứu lâm sàng
Nghiên cứu lâm sàng sử dụng rộng rãi việc tối ưu hóa ngưỡng và điểm cắt. Các nhà nghiên cứu thiết lập ngưỡng cho các dấu ấn sinh học để dự đoán sự tiến triển của bệnh, phản ứng điều trị hoặc sự sống còn của bệnh nhân. Trong các thử nghiệm lâm sàng, các điểm cuối thường dựa vào các điểm cắt cụ thể cho các phép đo định lượng. Các ranh giới quyết định được tối ưu hóa này đảm bảo các phát hiện nghiên cứu mạnh mẽ và tạo điều kiện phát triển các công cụ chẩn đoán và chiến lược điều trị mới. Việc đánh giá ngưỡng thích hợp xác nhận tính hữu ích của các dấu ấn lâm sàng và các can thiệp mới, thúc đẩy tiến bộ trong khoa học y tế và chăm sóc bệnh nhân.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (208 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộVirginia Commonwealth University VCU Scholars Compass Theses and Dissertations Graduate School 2013 The Estimation and Evaluation of Optimal Thresholds for Two Sequential Testing Strategies Amber R. Wilk Virginia Commonwealth University Follow this and additional works at: https://scholarscompass.edu/etd Part of the Biostatistics Commons © The Author Downloaded from https://scholarscompass.edu/etd/3163 This Dissertation is brought to you for free and open access by the Graduate School at VCU Scholars Compass. It has been accepted for inclusion in Theses and Dissertations by an authorized administrator of VCU Scholars Compass. For more information, please contact libcompass@vcu.
Wilk All rights reserved THE ESTIMATION AND EVALUATION OF OPTIMAL THRESHOLDS FOR TWO SEQUENTIAL TESTING STRATEGIES A Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy at Virginia Commonwealth University. Mathematics and Statistics Composite Secondary Education, Utah State University, 2007 Advisor: DONNA K MCCLISH, PH. PROFESSOR, DEPARTMENT OF BIOSTATISTICS Virginia Commonwealth University Richmond, Virginia July 2013 Acknowledgements This dissertation would not have been possible without the help of so many people in so many ways. First and foremost, my advisor Dr.
Donna McClish was instrumental in the development, progression, and completion of this research. Without your unwavering support, kind words, guidance and persistent help, willingness to let me complain, encouragement to keep going, and meeting at a last minutes’ notice to talk both professionally and personally, this dissertation could not have been completed. Your passion for your work inspires me. Thank you to the rest of my dissertation committee: Dr.
Christine Schubert-Kabban, Dr. Leroy Thacker, Dr. Jessica Ketchum, and Dr. Edmund (Trey) Wickham, whose ideas and comments are all greatly appreciated.
Particular thanks goes to Dr. I have had your constant endorsement and encouragement throughout the past five years. Thank you for the constructive feedback, the opportunity to learn and develop as a researcher, and motivation to keep going when I wanted to quit. Thank you for being a mentor and my friend.
I am thankful to all of my supervisors from various positions I have held as a research assistant over the course of my graduate career. Thank you to Joanne Einsmann and John Matro for giving me time away from work when I needed to study, and for always supporting me during the two years I was part of your group and beyond. Thank you to the team I worked with at Merck & Co., for the unique opportunity to gain experience working in a pharmaceutical environment while realizing I was still a student. ii iii Finally, thank you to my current supervisor, Dr.
Cathy Bradley, for never failing to ask how my work was progressing. There were key people in the department who helped me get through school. I owe a very important debt to Yvonne Hargrove, Gayle Spivey, Russ Boyle, Dr. Roy Sabo, and Dr.
Additionally, I want to thank my cohort of peers for the system of support we created: Adam Sima, Jiayi Hou, and especially Caroline Carrico, who shared an office / cubicle with me the entire five years and was always there to laugh, complain, gossip, and talk with. Thank you all for being excited with me and for me as we all graduate and become Biostatisticians. I am grateful to my friends and family, near and far, for the constant inspiritment, comfort, and encouragement. I will never be able to surely express how appreciative I am.
A very special thank you goes to two of my best friends, Kimberly Parker and Claire Russell. We have shared many laughs and tears, dissertation work parties and breaks from studies, vacations and road trips, and so much more. We started graduate school together, and now we finish it together. As we go down our own separate paths, I know that I have found two lifelong friends, and I could not be more grateful and thankful to the both of you.
Erich Fritz, you have been my friend through the good times and the not so good times, and I could not have finished this dissertation without your invariable encouragement. Thank you for helping me realize and reach my potential. I owe my deepest gratitude to my parents, Annalisa and Ed, for molding me into the person I am today and motivating me with their own examples of hard work. Thank you for your indefinite unconditional love, support, and confidence, and for believing in iv me even when I didn’t believe in myself.
From a young age you taught me to always strive to be my best no matter what. Thank you for cheering me on and reminding me when I needed to take a break. Thank you for your endless words of encouragement through phone calls, text messages, emails, and visits. Thank you for always being there; I definitely could not have done this without you, and I can’t wait to share the next chapter of my life.
v Table of Contents Page Acknowledgements .ii List of Tables. ix List of Figures. Methods of Combining Tests. ROC Curves and Related Measurements .1 Empirical ROC Curves .2 Binormal ROC Curves .3 Measures of Accuracy.
Optimal Operating Point(s). Motivation and Goals .8 2 Review of Relevant Statistical Topics. Receiver Operator Characteristic (ROC) Curves. Useful Measures to Select an OOP.
Area Under the Curve (AUC) and its Influence on the OOP. OOP for the Univariate Case using the YI and Binormal Assumption. Use of More than One Diagnostic Test (Sequential Testing).1 Believe the Positive (BP) .2 Believe the Negative (BN) .3 Visual Representation of BP and BN. Univariate Cases in the Literature.
BP and BN Cases in the Literature. Sequential Testing Formulae .1 BP System of Equations .2 BN System of Equations. Newton-Raphson (NR) with Ridging .1 Non-Linear Programming using SAS PROC NLP. Bias and Root Mean Square Error (RMSE).
Simultaneous Confidence Intervals (SCI) and Confidence Regions (CR). Determining Legitimate BP/BN Strategies. Determining Valid OOPS. Prediction of Total Sample Size and SCI Widths.
Population Parameters Results .1 Identifying Legitimate Strategies .2 Comparing BP and BN .3 Effect of Population Parameters on Sensitivity, Specificity and GYI. Believe the Positive (BP) Simulation Results .1 Formal Regressions to Determine Relationships. Believe the Negative (BN) Simulation Results .1 Formal Regressions to Determine Relationships. Assessing the Normality of the OOPs for a Subset of Simulation Sets.
Varying r for a Subset of Simulation Parameter Sets. Predicting SCI Widths and Total Sample Size. Wieand Cancer Example .76 6 Discussion and Future Work .94 7 List of References. Appendix A: Exact Gradient and Hessian Equations for BP and BN.
Appendix B: Simulation Results. Appendix C: SCI Widths and Total Sample Size Prediction Equations. Appendix D: SAS Programs .1 Determining Legitimate BP and BN Strategies .2 BP Simulations and Empirical Estimates .3 BN Simulations and Empirical Estimates .5 Prediction Models for SCI Widths and TSS .187 ix List of Tables Page Table 4.4: Formal Regression Analysis to Determine Relationships, BN .6: Total Sample Size – OLS Regression, R2 .2: Cancer Sample Descriptive Statistics1, by Group .1: BP, Population Parameters’ Optimal Points, listed as Se / Sp / GYI, AUC = (0.2: BP, Population Parameters’ Optimal Points, listed as Se / Sp / GYI, AUC = (0.3: BP, Population Parameters’ Optimal Points, listed as Se / Sp / GYI, AUC = (0.4: BP, Number of Invalid OOPs, listed as θ1 / θ2 / θ1 & θ2 .5: BP, Median Bias in (θ1, θ2), listed as θ1 / θ2 .6: BP, Median RMSE in (θ1, θ2), listed as θ1 / θ2 .7: BP, Median Bias in Sensitivity and Specificity for (θ1, θ2), listed as Se / Sp .8: BP, Median RMSE in Sensitivity and Specificity for (θ1, θ2), listed as Se / Sp .9: BP, Percent of Overestimation of Sensitivity and Specificity, listed as % Se / % Sp .10: BP, Coverage for SCIs and CRs for (θ1, θ2), listed as SCI / CR .11: BP, Median SCI Widths for (θ1, θ2), listed as θ1 / θ2 .12: BP, Median CR Area for (θ1, θ2) .13: BP, Median Bias in Empirical (θ1, θ2), listed as θ1 / θ2 .14: BP, Median Bias in Sensitivity and Specificity for Empirical (θ1, θ2), listed as Se / Sp .15: BP, Percent of Overestimation of Empirical Sensitivity and Specificity, listed as % Se / % Sp .16: BN, Population Parameters’ Optimal Points, listed as Se / Sp / GYI, AUC = (0.17: BN, Population Parameters’ Optimal Points, listed as Se / Sp / GYI, AUC = (0.18: BN, Population Parameters’ Optimal Points, listed as Se / Sp / GYI, AUC = (0.19: BN, Number of Times Invalid OOPs, listed as θ3 / θ4 / θ3 & θ4.20: BN, Median Bias in (θ3, θ4), listed as θ3 / θ4 .21: BN, Median RMSE in (θ3, θ4), listed as θ3 / θ4 .22: BN, Median Bias in Sensitivity and Specificity for (θ3, θ4), listed as Se / Sp .23: BN, Median RMSE in Sensitivity and Specificity for (θ3, θ4), listed as Se / Sp .24: BN, Percent of Overestimation of Sensitivity and Specificity, listed as % Se / % Sp .25: BN, Coverage for SCIs and CRs for (θ3, θ4), listed as SCI / CR .26: BN, Median SCI Widths for (θ3, θ4), listed as θ3 / θ4 .27: BN, Median CR Area for (θ3, θ4) .28: BN, Median Bias in Empirical (θ3, θ4), listed as θ3 / θ4 .29: BN, Median Bias in Sensitivity and Specificity for Empirical (θ3, θ4), listed as Se / Sp .30: BN, Percent of Overestimation of Empirical Sensitivity and Specificity, listed as % Se / % Sp .31: BP, Assessing Normality .32: BN, Assessing Normality .33: BP, Varying r (TSS = 200, k = 1, ρ = (0.34: BN, Varying r (TSS = 200, k = 1, ρ = (0.141 xii List of Figures Page Figure 2.2: Small, Medium, and Large Population Overlaps (Respectively) .3: BP and BN Diagnoses .1: ROC Curves and b .2: BP, Normally Distributed .3: BN, Not Normally Distributed .4: BN, Normality Assumption Questionable .1: Empirical ROC Curves of Tests .2: Histograms of CA125 and CA19-9 by Cancer Group.3: QQPlots of CA125 and CA19-9 by Cancer Group .4: Histograms of Transformed CA125 and CA19-9 by Cancer Group .5: QQPlots of Tranformed CA125 and CA19-9 by Cancer Group .6: Scatterplot of Transformed CA125 and CA19-9, by Cancer Group .7: BP CR Ellipse, Transformed and Original Units Respectively .8: BN CR Ellipse, Transformed and Original Units Respectively .85 xiii Abbreviations AUC Area Under the Curve BN Believe the Negative BP Believe the Positive CDF Cumulative Distribution Function CR Confidence Region FPR False Positive Rate GYI Generalized Youden Index NR Newton-Raphson OLS Ordinary Least Squares OOP Optimal Operating Point RMSE Root Mean Square Error ROC Receiver Operator Characteristic SCI Simultaneous Confidence Interval Se Sensitivity Sp Specificity TPR True Positive Rate TSS Total Sample Size YI Youden Index Abstract THE ESTIMATION AND EVALUATION OF OPTIMAL THRESHOLDS FOR TWO SEQUENTIAL TESTING STRATEGIES By Amber R. A Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy at Virginia Commonwealth University.
Virginia Commonwealth University, 2013 Advisor: Donna K. McClish Professor, Department of Biostatistics Many continuous medical tests often rely on a threshold for diagnosis. There are two sequential testing strategies of interest: Believe the Positive (BP) and Believe the Negative (BN). BP classifies a patient positive if either the first test is greater than a threshold θ 1 or xiv xv negative on the first test and greater than θ 2 on the second test.
BN classifies a patient positive if the first test is greater than a threshold θ 3 and greater than θ 4 on the second test. Of interest is to determine if these optimal threshold, or optimal operating point (OOP), estimates are “good” when calculated from a sample.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Amber R. Wilk (2013). The estimation and evaluation of optimal thresholds for two [Luận án tiến sĩ, Virginia Commonwealth University]. LuanAn.net. https://luanan.net/giao-duc-hoc/danh-gia-giao-duc/the-estimation-and-evaluation-of-optimal-thresholds-for-two-seque
Câu hỏi thường gặp
Luận án "The estimation and evaluation of optimal thresholds for two" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu ước lượng và đánh giá ngưỡng tối ưu cho hai mô hình. Khám phá phương pháp chọn lựa tiêu chí hiệu quả.
Luận án "The estimation and evaluation of optimal thresholds for two" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Virginia Commonwealth University. Năm bảo vệ: 2013.
Luận án "The estimation and evaluation of optimal thresholds for two" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "The estimation and evaluation of optimal thresholds for two" thuộc chuyên ngành Biostatistics. Danh mục: Đánh Giá Giáo Dục.
Luận án "The estimation and evaluation of optimal thresholds for two" có bao nhiêu trang?
Luận án "The estimation and evaluation of optimal thresholds for two" có 208 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "The estimation and evaluation of optimal thresholds for two" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.