
- •А.В. Тишков, н.Н. Хромов-Борисов, а.В. Комашня, ф.Ю. Марченкова, е.М. Семенова, н.И. Эюбова, е.А. Делакова, а.В. Быхова
- •Пояснительная записка
- •Введение
- •Статистический анализ – единственный путь оценки и сравнения клинико-лабораторных диагностических тестов
- •Основные типы клинико-лабораторных тестов1
- •Клинико-лабораторные диагностические исследования2
- •«Золотой стандарт» или Эталон сравнения
- •Необходимые сведения из теории вероятностей и математической статистики3
- •Вероятности и/или одды (шансы за и против) - два способа выражения для степени правдоподобия случайного события
- •«Одды» (шансы за и против)
- •Независимые события
- •Отношение оддов
- •Условные вероятности
- •«Заблуждение обвинителя»
- •Формула Бейза: вероятность причин, гипотез, или обратные или предсказательные вероятности
- •Формула Бейза в терминах оддов и правдоподобий
- •Популяция и выборка Определение понятия «популяция»
- •Важнейшее требование к популяции и к выборке - однородность4
- •Всё познается в сравнении
- •Требования к проведению проверки качества клинико-лабораторного диагностического теста
- •Эталонный клинико-лабораторный диагностический тест
- •Диагностическая таблица перекрестной классификации 2×2
- •Типы показателей качества диагностических тестов
- •Показатели предсказательной способности пклдт, т.Е. Способности его положительных или отрицательных результатов предсказывать наличие или отсутствие диагностируемой болезни
- •Отношения правдоподобий
- •Представление отношений правдоподобий в терминах оддов (шансов за и против)
- •Показатели согласованности
- •Отношение оддов
- •Коэффициент каппа Коуэна
- •Наблюдаемые численности исходов
- •Статистическое оценивание
- •Два основных типа статистических оценок
- •Основная логика статистического оценивания: точечные оценки
- •Основная логика статистического оценивания: интервальные оценки
- •Доверительные интервалы
- •Точность и надежность статистических оценок
- •Надежность доверительных интервалов (ди)
- •Точечные статистические оценки вероятностей наблюдать положительные или отрицательные результаты пклдт у субъектов с болезнью или без нее
- •Идеальный и бесполезный тесты в терминах Se и Sp
- •Возможные словесные интерпретации для градаций Se и Sp
- •Статистическая интерпретация ди для Se и Sp
- •Статистическая значимость Se и Sp
- •Точечные статистические оценки предсказательных вероятностей наличия или отсутствия болезни у субъектов с положительными или отрицательными результатами пклдт
- •Идеальный и бесполезный тесты в терминах ppv и npv
- •Точечные статистические оценки для отношений правдоподобий
- •Идеальный и бесполезный тесты в терминах lr
- •Статистическая интерпретация ди для lr
- •Статистическая значимость lr
- •Показатели согласованности Отношение оддов
- •Статистическая интерпретация ди для or
- •Статистическая значимость or
- •Словесная интерпретация градаций для or5
- •Коэффициенты каппа Коуэна
- •Статистическая интерпретация ди для κC
- •Статистическая значимость κC
- •Словесная интерпретация градаций коэффициента каппа Коуэна
- •Исследования типа «случаи – контроли»
- •Наблюдаемые численности исходов при формировании выборок по схеме «случаи-контроли»
- •Оценки предсказательных ценностей положительных и отрицательных результатов теста в схеме «случаи» и «контроли» Согласно теореме Бейза:
- •Точечные статистические иоценки предсказательных вероятностей наличия или отсутствия болезни у субъектов с положительными или отрицательными результатами пклдт в схеме «случаи» и «контроли»
- •Приложение
- •Дополнительные показатели точности и информативности клинико-лабораторных диагностических тестов Дополнительные показатели точности
- •Дополнительные показатели информативности
- •Литература
- •Построение доверительных интервалов для основных показателей согласованности, точности и информативности клинико-лабораторного диагностического теста
- •Доверительные интервалы для показателей точности и информативности при формировании общепопуляционной выборки
- •Доверительные интервалы для ppv и npv при формировании выборок по схеме «случаи-контроли»
- •Доверительные границы для разности долей
- •Частотнический подход
- •Бейзовский подход
- •Доверительный интервал для коэффициента каппа Коуэна
- •Доверительный интервал для отношения оддов
Вероятности и/или одды (шансы за и против) - два способа выражения для степени правдоподобия случайного события
Вероятность можно определить как меру правдоподобия случайного события A, выражаемую в долях от единицы:
Другой
способ выражать степень правдоподобия
события A
- посредством оддов, соотнося вероятность
события A
с вероятностью противоположного события
(не A).
«Одды» (шансы за и против)
«Одды» или шансы за и против события A определяются как отношение вероятности этого события к вероятности противоположного события :
где
.
Одды
или шансы за и против события A
не определены, когда
,
ибо деление на ноль – запрещенная
операция.
Понятие оддов (шансов за и против) нам знакомо из курсов по генетике. Знаменитое менделевское отношение A- : aa = 3 : 1 суть одды в пользу доминантного фенотипа против рецессивного. В терминах вероятностей это будут:
и
.
Независимые события
Одним из фундаментальнейших понятий в теории вероятностей является понятие независимости случайных событий.
По определению два случайных события A и B являются независимыми, когда вероятность их совмещения (AB), т.е. их одновременного осуществления равна произведению вероятностей каждого из этих событий по отдельности:
Отношение оддов
Одной из мер зависимости между двумя случайными событиями может служить величина, называемая отношением оддов.
Отношение оддов OR (Odds Ratio) для двух случайных событий A и B есть отношение шансов за и против события A к шансам за и против события B:
Напомним,
что
и
.
Условные вероятности
Фактически все показатели точности, прогностичности и согласованности клинико-лабораторного диагностического теста являются условными вероятностями и функциями от них.
По определению, условная вероятность события A при условии, что (уже) произошло событие B, есть результат деления вероятности совмещения обоих этих событий P(AB) на вероятность происшедшего события B:
В формулах для обозначения условных вероятностей используется символ “|” - вертикальная черта. Читается и произносится как: «при условии, что» (или просто «при»).
Выражение
читается как: «вероятность случайного
события A
при условии, что произошло событие B»
(или «при условии, что утверждение B
верно»).
«Заблуждение обвинителя»
Принципиально важно осознавать, что условные вероятности необращаемы. А именно: вероятность события A при условии, что осуществилось событие B, не есть вероятность события B при условии, что произошло событие A:
Например,
чувствительность клинико-лабораторного
диагностического теста, т.е. вероятность
получить положительный результат
у субъекта с данной болезнью
не равна предсказательной (апостериорной)
вероятности наличия болезни у субъекта
с положительным результатом теста:
При проверке статистических гипотез важно помнить, что вероятность получить наблюдаемые данные D при условии, что верна нулевая гипотеза H0, не есть апостериорная вероятность гипотезы H0 после получения экспериментальных данных:
В судебной генетике подобные заблуждения называют «заблуждением обвинителя (прокурора)». Вероятность наблюдать у заподозренного субъекта ДНК-профиль (генотип) G, идентичный генотипу ДНК-улики при условии, что заподозренный невиновен (I – innocent), не есть вероятность того, что заподозренный невиновен, если у него обнаружен данный генотип:
Связь между подобными условными вероятностями устанавливает теорема Бейза.