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文檔簡介
1、臨床生化方法的建立選擇與評價,,教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求,專業(yè)技術(shù)基本知識常用玻璃儀器常用基本儀器設(shè)備常用試劑及純水臨床生化檢驗樣品臨床生化檢驗實驗方法臨床生化檢驗質(zhì)量控制實驗數(shù)據(jù)的有效使用行政管理基本知識,實驗用純水,天然水含有許多雜質(zhì)點,懸浮物泥沙、藻類、植物遺體等膠體物質(zhì)粘土膠粒、溶膠等溶解物質(zhì)Na+/K+/Cl+/Ca++HCO3-/NH3有機物微生物,天然水的處理,天然水↓簡單的物理、化學(xué)方法處理
2、,↓除去懸浮物和部分無機鹽。自來水↓蒸餾、電滲析等處理,除去雜質(zhì)。實驗用純水,純水的制備方法,蒸餾法:經(jīng)典方法。理論上為“純水”,但難除去揮發(fā)性物質(zhì)和微滴。離子交換法:除去水中的陰、陽離子雜質(zhì)。電滲透析法:除去水中的陰、陽離子雜質(zhì)。炭吸附法:除去水中的有機物。超濾膜法:除去水中的懸浮物?;旌霞兯到y(tǒng),純水的純度檢查指標(biāo),電導(dǎo)率或電阻率用電導(dǎo)儀或歐姆表測定;電導(dǎo)單位為西門子(S),電導(dǎo)是電阻的倒數(shù);1S=1Ω-1
3、每cm長的電導(dǎo)為電導(dǎo)率(S.CM-1)可溶性硅檢驗細(xì)菌菌落計數(shù),美國NCCLS等級純水的規(guī)定,級別 Ⅰ級 Ⅱ級 Ⅲ級微生物含量(最大菌落/ml) 10 103 未定pH 未定 未定 5.0-8.0
4、電阻率 ( MΩ/cm,25℃ ) 10 2.0 1.0硅(mgSiO2,最大量) 0.05 0.1 1.0 微粒 (μm微孔膜濾過) 0.2 未定 未定有機物 活性炭過濾 未定 未定,,,,美國臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)化委
5、員會(National Committee for Clinical Laboratory Standards, NCCLS),NCCLS、CAP規(guī)定的等級純水用途,級別 用途NCCLS Ⅰ 原子吸收、火焰光度、電解質(zhì)、熒光、酶、 高靈敏度層析、電泳、參比液、緩沖液 Ⅱ 一般實驗檢驗
6、、玻璃器皿沖洗 Ⅲ 玻璃器皿洗滌、要求不高的定性試驗 CAP Ⅰ 原子吸收、火焰光度、電解質(zhì)、血氣、酶、 無機元素、參比液、緩沖液 Ⅱ 一般實驗檢驗、血液學(xué)、血清學(xué)、微生物學(xué) Ⅲ 普通定性、尿液檢驗、組織切片、寄生蟲、
7、 器皿洗滌,,,,美國病理醫(yī)師學(xué)會 (College of American Pathologists, CAP),影響實驗用純水質(zhì)量的環(huán)節(jié),制備貯存運輸使用所有環(huán)節(jié)均應(yīng)避免污染。,臨床生物化學(xué)實驗方法的選擇建立與評價,教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)安排,實驗方法選擇與評價的流程實驗方法的選擇實驗方法的建立實驗方法的評價,實驗方法選擇與評價的流程,↑→→→ 方法選擇 ↑ ↓↑ ↑
8、 方法評價←←←方法發(fā)展 ↑ ↓ ↑ ↑ 常規(guī)分析前的準(zhǔn)備←預(yù)防措施 ↑ ↓ ↑ ↑ 常規(guī)分析后的補充←預(yù)防措施 ↑ ↓ ↑
9、 診斷性能←←常規(guī)分析→→→統(tǒng)計質(zhì)控→結(jié)果報告,臨床生化實驗方法的選擇,教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求,實驗方法選擇的目的實驗方法的分級標(biāo)準(zhǔn)品的分級實驗方法選擇的原則實驗方法選擇步驟,實驗方法選擇的目的,結(jié)合自身的條件,確定合適的、某項目的檢測方法;保證擬使用的方法在正式使用前,已了解方法分析性能及可能引入的誤差。,實驗方法的分級,決定性方法(definitive method):準(zhǔn)確度最高,系統(tǒng)誤差最小,用于評價參考方法和一級標(biāo)準(zhǔn)品
10、。參考方法(reference method):準(zhǔn)確度與精密度已充分證實的分析方法,干擾,系統(tǒng)誤差小,用于鑒定常規(guī)方法和二級標(biāo)準(zhǔn)品。常規(guī)方法(routine method):性能指標(biāo)符合臨床需要,有適當(dāng)分析范圍,經(jīng)濟實用,用于臨床常規(guī)標(biāo)本的檢測。,三級實驗方法的關(guān)系圖,臨床生化部分項目的三級方法,決定性方法 參考方法 常規(guī)方法鉀 ID-MS 火焰光度法 離子選擇電極鈉
11、 中子活化法 火焰光度法 離子選擇電極總蛋白 —— 凱氏定氮法 雙縮脲法肌酐 ID-MS 離子交換層析 苦味酸比色法葡萄糖 ID-MS 己糖激酶法 G氧化酶法AST —— MD-NADH法 賴氏法ALT —— LD-NADH法 賴氏法,,,,同位素稀釋-質(zhì)譜
12、法(isotope dilution – mass spectrograph, ID-MS),用什么來評價和校正以上方法,方法是干什么的?標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)試劑,又稱標(biāo)準(zhǔn)品,參考物(reference material)它是一種或幾種物理或化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)充分確定,可用以校正儀器和某種測定方法的物質(zhì)。用途是進(jìn)行方法學(xué)評價、儀器校正、常規(guī)分析的質(zhì)量控制等不可缺少的物質(zhì)。,標(biāo)準(zhǔn)試劑的分級,一級標(biāo)準(zhǔn)品(原級參考物):由決定性方法或高度準(zhǔn)確的
13、若干方法定值。雜質(zhì)含量確定,有證書;用于校正決定性方法,評價及校正參考方法,為二級標(biāo)準(zhǔn)品定值。二級標(biāo)準(zhǔn)品(次級參考物) :由實驗室自配或商品,以參考方法用一級標(biāo)準(zhǔn)品定值。用于常規(guī)方法的標(biāo)化或控制物定值??刂莆铮阂詤⒖挤椒ㄓ靡患壔蚨墭?biāo)準(zhǔn)品定值,用于常規(guī)質(zhì)量控制,不用于標(biāo)定儀器或方法。,各級分析方法和標(biāo)準(zhǔn)品的關(guān)系,決定性方法 一級標(biāo)準(zhǔn)品參考方法
14、 二級標(biāo)準(zhǔn)品常規(guī)方法 控制物,選擇什么樣的方法好?,最好?較好?好?一般?差?,實驗方法選擇的原則,一切從實際出發(fā),確定適當(dāng)?shù)姆椒ā_x擇常規(guī)方法時,盡量選擇國內(nèi)外通用方法或推薦方法。重點考慮的性能指標(biāo):實用性:微量快速、方法簡便、安全可靠、經(jīng)濟實惠??煽啃裕壕苄詼?zhǔn)確度高,靈敏度高,線性好,干擾少。CV<5%,CB<
15、5%。,CV:變異系數(shù),代表不精密度; CB:偏差系數(shù),代表不準(zhǔn)確度,實驗方法選擇的步驟,廣泛查閱文獻(xiàn):對各種方法進(jìn)行優(yōu)、缺點比較論證。選定候選方法:符合實用性、可靠性要求。進(jìn)行初步試驗:精密度、準(zhǔn)確性、線性范圍、儀器與試劑要求、操作難易等進(jìn)行試驗。,臨床生化方法的建立,臨床生化方法的建立,方法原理確定:根據(jù)不同類型的方法有不同的原理光譜法、層析法、電泳法、酶法等實驗條件選擇:合適的吸收光譜、pH、雜質(zhì)干擾、反應(yīng)的溫
16、度和時間、 穩(wěn)定性試驗。,臨床生化實驗方法學(xué)的評價,教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求,實驗方法學(xué)評價目的評價的基本內(nèi)容實驗誤差評價的基本步驟方法評價指標(biāo)評價實驗方法性能判斷,實驗方法學(xué)評價目的,通過對實驗誤差的測定,決定侯選方法是否可以被接受。,方法評價的基本內(nèi)容,通過實驗途徑,測定并評價方法的準(zhǔn)確度和精密性。不論精密度還是準(zhǔn)確度強調(diào)的都是對誤差的測定。,方法評價的基本步驟,評價前階段評價前實驗:最適條件的研究評價階段初步評
17、價:批內(nèi)重復(fù)、干擾、回收試驗最后評價:批間重復(fù)、比較方法對比、總體判斷評價后階段評價后實驗:臨床相關(guān)研究方法應(yīng)用:建立質(zhì)控系統(tǒng),引入常規(guī)工作等。,實驗誤差,實驗誤差的類型系統(tǒng)誤差(systematic error,SE)隨機誤差(random error,RE)實驗誤差的表示方法平均誤差標(biāo)準(zhǔn)偏差絕對或相對誤差和偏差變異系數(shù),方法評價指標(biāo),精密度(precision)準(zhǔn)確度(accuracy)特異度(specif
18、icity)干擾(interference)檢測能力(detection limit),評價實驗,重復(fù)性試驗回收試驗干擾試驗方法對比試驗,分析誤差類型與評價實驗的關(guān)系,重復(fù)性試驗(1),目的:考察候選方法的隨機(偶然)誤差。衡量精密度。方法:對同一材料分成數(shù)份試驗樣品進(jìn)行多次(n=20)測定,計算X、S、CV。,,重復(fù)性試驗(2),形式:批內(nèi)重復(fù)性試驗,天內(nèi)重復(fù)性試驗,天間重復(fù)性試驗,病人標(biāo)本的平行雙份測定。注意問題
19、:分析樣品的選擇:標(biāo)準(zhǔn)液、質(zhì)控液、病人標(biāo)本均可。分析物濃度的選擇:醫(yī)學(xué)決定水平,回收試驗(1),目的:測定候選方法的比例系統(tǒng)誤差,衡量準(zhǔn)確度。方法:將被測標(biāo)準(zhǔn)液加入常規(guī)分析物(病人標(biāo)本)中,成為分析標(biāo)本,測定計算回收率?;厥章?回收濃度/加入濃度×100%,理想回收率100%,一般要求為95%—105%,回收試驗(2),注意事項:吸量準(zhǔn)確;加入標(biāo)準(zhǔn)液后,其實驗樣品的被子測濃度最好達(dá)到醫(yī)學(xué)決定水平;總濃度必須
20、在方法分析范圍內(nèi);需加入高中低不同濃度回收試驗,計算平均回收率;加入標(biāo)準(zhǔn)液的體積一般在10%內(nèi);重復(fù)2-3次。,干擾試驗(1),目的評價候選方法準(zhǔn)確度,發(fā)現(xiàn)恒定系統(tǒng)誤差。方法:與回收試驗相似,但加入的是干擾物質(zhì)。干擾值=分析標(biāo)本測得值-基礎(chǔ)標(biāo)本測得值,干擾試驗(2),注意事項被試驗的物質(zhì):膽紅素、溶血、防腐劑、抗凝劑、藥物等可疑干擾物的濃度:干擾物濃度有可能達(dá)到病理標(biāo)本最高濃度值。消除干擾常用方法空白對照,物理、
21、化學(xué)方法分離干擾物雙波長微量樣本(標(biāo)本與試劑比例加大),對比試驗(1),目的用于評價候選方法的系統(tǒng)分析誤差分析誤差的性質(zhì),包括比例和恒定兩種系統(tǒng)誤差。方法:對同一組病人標(biāo)本用候選方法和對比方法同時進(jìn)行分析測定;分析二者差異。,對比試驗(2),注意事項:比較方法的選擇:最好為參考方法標(biāo)本數(shù):一般為40—100,分析物濃度:最好包括各種情況重復(fù)分析:最好分批測定2次時間間隔:每天2-5個標(biāo)本,20天圖示結(jié)果統(tǒng)計處
22、理,方法學(xué)評價實驗小結(jié),重復(fù)性試驗:測定候選方法的偶然誤差,衡量精密度。回收試驗:測定比例系統(tǒng)誤差,衡量準(zhǔn)確度。干擾試驗:測定恒定系統(tǒng)誤差,衡量準(zhǔn)確度。方法對比試驗:檢測候選方法的系統(tǒng)分析誤差。,方法學(xué)性能判斷原則,候選方法接受與否,根據(jù)實驗誤差結(jié)果進(jìn)行歸納,作出判斷。依據(jù)Westgard制定的“可允許誤差的95%限度”,計算各項誤差與其比較,任何一項大于可允許誤差(標(biāo)準(zhǔn)限)都不能被接受。,方法學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn),性能標(biāo)準(zhǔn)(
23、Performance Standards,PS),也稱分析目標(biāo),由允許分析誤差和醫(yī)學(xué)決定水平這兩項內(nèi)容決定。允許分析誤差( EA ): 表示95%的樣本允許誤差限度。醫(yī)學(xué)決定水平(Xc):具有臨床意義的分析物濃度。EA 和Xc兩項是一個測定方法的性能指標(biāo)。,文獻(xiàn)報道的性能指標(biāo),測定項目 醫(yī)學(xué)決定水平 允許誤差鉀 3.0mmol/ L 0.5
24、 6.0mmol/ L 0.5鈣 11mg/dL 0.5葡萄糖 11mg/dL 10.0 100mg/dL 10.0 120mg/dL 10.0總蛋白 7.0g/dL
25、 0.6,,,,方法學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)制定原則,制定性能標(biāo)準(zhǔn),要反映臨床應(yīng)用與解釋結(jié)果的要求(醫(yī)學(xué)效用限度),又要基本符合實驗室所能做到的技能狀態(tài)。,目前常用的性能判斷指標(biāo),單值判斷指標(biāo)可信區(qū)間判斷指標(biāo)較復(fù)雜,客觀,起最后判斷作用,單值判斷指標(biāo),誤差類別 判斷指標(biāo) 備注隨機誤差(RE) 1.96STM<EA STM=重復(fù)試驗的
26、 標(biāo)準(zhǔn)差比例誤差(PE)(|R-100|)(XC/100)<EA R=平均回收率恒定誤差(CE) |偏差|<EA 由干擾試驗測出系統(tǒng)誤差(SE) |(a+bXc)-Xc|<EA 對比試驗回歸方程總誤差
27、(TE) RE+SE<EA 包括偶然及系統(tǒng)誤差結(jié)果判斷:試驗樣品較小,其分析誤差可靠性差,只有假設(shè)實驗結(jié)果正確的前提下才能按上表計算,,,,可信區(qū)間判斷指標(biāo),誤差類別 實驗 接受指標(biāo)EUEA隨機誤差 重復(fù)性 1.96STMUEA比例誤差 回收 |RU或L-100|U (XC /100)EA*恒定誤差 干擾
28、|d|+t(sd)/√NUEA** 系統(tǒng)誤差 對比 | (a+bXc±W)-XC| UEA***總誤差 重復(fù) √(1.96STMU)2+W2 √(1.96STML)2+W2 對比 +|a+bXc)-XC|EA# *特例:當(dāng)RU>100>RL,PEL=0 **特例:當(dāng)t(sd)/√NL>
29、/偏差/,CEL=0 ***特例:當(dāng)(a+bXc+W)>XC >(a+bXc-W),CEL=0 # 特例:當(dāng)SEL=0,TEL=REL,,,,,評價實驗書面報告,內(nèi)容原理、試劑配制、所用器材、操作步驟等結(jié)論可接受或不被接受后期工作評價后實驗和應(yīng)用階段。,常規(guī)分析前的準(zhǔn)備,教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求,制定參考值臨床病例觀察質(zhì)量控制觀察,制定參考值,參考個體(預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)個體)
30、 ↓ 參考人群 ↓ 參考標(biāo)本 ↓
31、 參考值(X) 將病人 ↓ 標(biāo)本 參考分布(正態(tài)或偏態(tài)) 的結(jié)果 ↓ 與之 參考限(計算S)
32、 對照 ↓ 參考區(qū)間(X±2S),臨床病例觀察(1),常規(guī)標(biāo)本的測定特殊標(biāo)本的測定高低值溶血藥物干擾,臨床病例觀察(2),觀察指標(biāo)診斷特異性、靈敏度和準(zhǔn)確度與疾病發(fā)生概率有關(guān)預(yù)示值一項診斷試驗確定或排除某些疾病存在與否的診斷概率。表示診斷與排除把握程度多少,質(zhì)量控制
33、觀察,質(zhì)控物與日常工作測定,連續(xù)測定一個月。觀察常規(guī)實驗中的準(zhǔn)確性和精密性。,診斷試驗的診斷性能評價,診斷性能評價與技術(shù)性能評估,采樣 檢測 機體—————標(biāo)本—————信息(狀態(tài)) (指標(biāo)) (數(shù)據(jù)) ↑————判斷、推斷————↓指標(biāo)能否反映狀態(tài)? 數(shù)據(jù)是否真實?診斷準(zhǔn)確性? 檢測準(zhǔn)確性?疾病
34、 樣本臨床試驗 實驗室實驗流行病學(xué)調(diào)查 統(tǒng)計學(xué)分析,檢驗診斷性能評價兩個層次,,,非量化的臨床意義解釋(判斷疾病及程度)內(nèi)容:參考值(健康狀態(tài)——健康或疾?。?醫(yī)學(xué)決定水平(狀態(tài)與要求——程度與措施)基礎(chǔ):病理生理、生化知識等醫(yī)學(xué)知識量化的診斷性能評估(判斷的可信度)內(nèi)容:診斷靈敏度、診斷特異性、診斷正確率 陽
35、性預(yù)示值、陰性預(yù)示值、實驗有效率 陽性似然比、陰性似然比基礎(chǔ):遵循EBM原則的臨床隨機對照試驗,檢驗項目臨床意義的解釋,(判斷有無疾病以及疾病的程度),參考值,1969年,Grasbeck首先提出,經(jīng)IFCC認(rèn)可,“參考值”與“參考范圍”概念:規(guī)定人群中抽樣進(jìn)行測定,由此得到的均數(shù)及分布范圍,作為代表人群的判斷參考參考個體指選擇用于決定界點的個體,參考總體指所有參加抽樣的參考個體,參考值指反映總體的觀察值,參考值分布指
36、參考樣本觀察值的分布,參考限指參考分布值上、下限,國際臨床化學(xué)聯(lián)合會(International Federation of Clinical Chemistry, IFCC),參考值確定,確定參考值:將參考總體的結(jié)果,經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理求出X和S,通常參考值定為X±2S,非正態(tài)分布用百分位數(shù)表示參考值應(yīng)著重考慮樣本代表性和可用性,正常人與病人的分布曲線圖,建立、引用參考值注意事項,正確選擇受檢對象,以受檢對象的確對所反映的總體具
37、有代表性為原則;合理規(guī)定參考人群的條件,如年齡、性別、民族,以及標(biāo)本采集的時間和地區(qū)因素等;保證一定數(shù)量的受檢人數(shù),一般應(yīng)有100例以上,若指標(biāo)分布呈偏態(tài)時應(yīng)在120例以上,特殊情況至少也應(yīng)30例以上;測定方法標(biāo)準(zhǔn)化,保證結(jié)果的可靠性和可比性。根據(jù)專業(yè)知識確定單、雙側(cè)位界,嚴(yán)格按照統(tǒng)計要求進(jìn)行測定結(jié)果的處理。,醫(yī)學(xué)決定水平,醫(yī)學(xué)決定水平指臨床按照不同病情給予不同處理的指標(biāo)閾值一個診斷試驗一般確定三個決定水平: 提示需
38、要進(jìn)一步檢查的閾值 提示需要治療措施的界點 提出預(yù)后或要緊急處理的界值,醫(yī)學(xué)決定水平實例分析,血清cTnI濃度 0.1μg/L 0.8μg/L 正常 可疑 AMI,診斷試驗診斷價值評估,評估指標(biāo)與患病情況的關(guān)系,,,,,診斷試驗準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確性(accuracy,AC)又稱真實性(validity)
39、 ,是診斷試驗測量值與實際值的符合程度,即判斷受試者有病與無病的能力。常見指標(biāo)靈敏度、特異性;漏診率、誤診率一致性:診斷準(zhǔn)確度、Kappa指數(shù),靈敏度,靈敏度(sensitivity, Sen)又稱敏感性、真陽性率(True positive rate,TPR),指在患病者中,應(yīng)用該診斷試驗檢查得到陽性結(jié)果的百分比。靈敏度反映診斷試驗正確地識別患病者的能力, 該值愈大愈好。 真陽性靈敏
40、度=------------------×100% 真陽性+假陰性,特異度,特異度(specificity, Spe)又稱特異性、真陰性率(True negative rate,TNR),指在非某病者中,應(yīng)用該試驗獲得陰性結(jié)果的百分比。特異度反映診斷試驗正確地鑒別非患者的能力,該值愈大愈好。 真陰性特異度=---------------------×
41、;100% 假陽性+真陰性,漏診率和誤診率,漏診率(β),又稱假陰性率(False negative rate,F(xiàn)NR)。反映將患者診斷錯誤的概率,該值愈小愈好。與靈敏度互補的指標(biāo),漏診率(β)=1-Sen誤診率(α),又稱假陽性率(False positive rate,F(xiàn)PR)。反映將非患者診斷錯誤的概率,該值愈小愈好。與特異度互補的指標(biāo),誤診率(α)=1-Spe,預(yù)測值,預(yù)測值(predi
42、ctive value, PV)也稱預(yù)告值或診斷價值,包括陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值,分別表示診斷試驗結(jié)果確定或排除某種疾病存在與否的診斷概率。預(yù)測值受流行率的影響。,陽性預(yù)測值,陽性預(yù)測值(positive predictive value,PPV或+PV)表示在診斷試驗結(jié)果為陽性的人數(shù)中,真正患病者所占的百分率,即試驗結(jié)果陽性者屬于真病例的概率。也叫患病的試驗后可能性。
43、真陽性陽性預(yù)測值=--------------------×100% 真陽性+假陽性,陰性預(yù)測值,陰性預(yù)測值(negative predictive value,NPV或-PV)表示在診斷試驗結(jié)果為陰性的人中,非患病者所占的百分率,即試驗結(jié)果陰性者屬于非病例的概率。也叫非患病的試驗后可能性。 真陰性陰性預(yù)測值=---
44、-----------------×100% 真陰性+假陰性,診斷試驗的選擇原則,臨床靈敏度指診斷試驗檢出陽性病人的百分率(TP率)臨床特異性指診斷試驗檢出陰性百分率(TN率)選擇原則靈敏度高,漏診率低,誤診率高;特異性高,漏診率高,誤診率低臨床多采用靈敏度與特異性相結(jié)合的方法,受試者工作特征曲線,ROC曲線的概念,受試者工作特征曲線(receiver operator
45、 characteristic curve, ROC曲線),是根據(jù)一系列不同的二分類方式(分界值或決定閾),以真陽性率(靈敏度)為縱坐標(biāo),假陽性率(1-特異度)為橫坐標(biāo)繪制的曲線。,ROC曲線的主要作用,ROC曲線能很容易地查出任意界限值時的對疾病的識別能力。選擇最佳的診斷界限值。兩種或兩種以上不同診斷試驗對疾病識別能力的比較。,受試工作曲線(ROC),不同分界值的陽性率、陰性率和假陽性率(CK為例)
46、 分界值/血清CK水平(U/L)百分率(%) ≥280 ≥80 ≥40 ≥1 TP 42 93 99 100 TN 99 88 68 0 FP
47、 1 12 32 100 將上表數(shù)據(jù),以TP率對FP率作圖,并將對于每對TP率和FP率的點(代表不同分界值)連接起來就得一條ROC曲線,,,,陰性率,假陽性率,ROC曲線,ROC曲線值得注意的性質(zhì),如圖左上角代表一個完美的診斷試驗TP=1.00,FP=0.00,最靠近左上角的ROC曲線上的點是犯錯最少的最好分界值,在這點,假陽性和假陰性最低ROC曲線除了選擇適
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