两相关诊断试验的ROC曲线下面积比的SAS程序实现论文.docVIP

　　两相关诊断试验的ROC曲线下面积比的SAS程序实现论文 王喜文 董柏青 刘飞鹰 【摘要】 目的：运用SAS程序实现两相关诊断试验ROC曲线下面积的计算和比较。方法：对两相关诊断试验RCO曲线面积的计算和比较过程编写SAS程序。结果：只要把两相关诊断试验各分类的数值按顺序输入相应数组，运行该程序即可得到ROC曲线面积及假设检验中间结果及最终结论。结论：编写的SAS程序具有较好的通用性、实用性、简便性和可操作性，而且还弥补了SPSS软件不能进行两诊相关诊断试验ROC曲线下面积比较的不足。 【关键词】 ROC曲线; SAS程序; 比较 计算ROC曲线下面积(记为AZ)可反映某个诊断试验的价值大小，还可比较两个试验的价值高低。为了准确地比较两种诊断试验的诊断价值,常常采用配对设计的方法来进行研究,即随机选择一些患者和非患者作为研究对象,对每一个研究对象同时用两种诊断试验进行诊断,此时两种试验的诊断结果具有一定的相关性,用ROC 曲线下面积来比较两诊断试验时要考虑到两面积间的相关性1。 但是目前较权威和常用的SPSS统计软件包和SAS统计没有提供两相关诊断实验曲线下面积比较的现成模块或过程，rockit 0.9β虽然可以进行两相关诊断试验曲线面积的比较，但是它只能用于符合参数法条件的资料，对于不符合条件的资料运用该软件将得到不正确的结果。为了弥补以上不足，笔者就非参数法两相关试验曲线下面积的比较编写了SAS程序。 1 ROC曲线下面积的计算及检验 1.1 原理及计算公式 假设有经过金标准的诊断方法判断为正常组的nn个标本.freel=0;do j=1 to i; num=num+xa(j); /*num为异常组小于等于第i类所有各类的数值和 */ end; ya(i)=sum(of xa(*))-num; /*计算异常组大于i类的所有分类的数值和*/ end;do i=1 to mm=0; do j=2 to i;mm=mm+xn(j-1); /*mm为正常组小于该分类的所有分类的数值和*/end; yn(i)=mm; end;do i=1 to lfive(i)=xn(i)*ya(i)+xn(i)*xa(i)/2; /*计算表中各分类第5行数据*/lsix(i)=xn(i)*(ya(i)**2+ya(i)*xa(i)+xa(i)**2/3);/*计算表中各分类第6行数据*/lseven(i)=xa(i)*(yn(i)**2+yn(i)*xn(i)+xn(i)**2/3);/*计算表中各分类第7行数据*/ end; Az=sum(of lfive(*))/(sum(of xn(*))*sum(of xa(*)));/*按公式计算曲线下面积*/Q1=sum(of lsix(*))/(sum(of xn(*))*sum(of xa(*))**2);/*Q1为第6行合计除以nnn2a 所得*/Q2=sum(of lseven(*))/(sum(of xn(*))**2*sum(of xa(*)));/*Q2为第7行合计除以n2nna 所得*/SE=sqrt(( Az *(1- Az)+(sum(of xa(*))-1)*( Q1- Az **2)+(sum(of xn(*))-1)*( Q2- Az **2))/(sum(of xa(*))*sum(of xn(*))));/*按公式计算曲线下面积Az的标准误 */Z=( Az -0.5)/SE; /*对曲线下面积Az进行假设检验 */ run; 1.4 计量资料ROC曲线下面积的计算及检验 计量资料ROC曲线下面积的计算，可看作是分类资料ROC曲线下面积计算的一个特例。首先根据所有样本测定值选择所有可能的截断点，如样本较大可根据实际要求精确的程度选择一定数量的截断点。对于每个截断点，分别清点正常组与异常组的观察例数，此时截断点相当于分类资料的类别，截断点数相当于分类资料的类别数，其余步骤与分类资料相同。 2 两相关诊断试验ROC 曲线下面积的比较 比较两个相关诊断试验ROC 曲线下面积间是否具有差异可按公式(4)计算Z统计量：Z=|Az1-Az2|SE21+SE22-2rSE1SE2 (4)其中Z 是正态离差值，AZ1 和AZ2 是两诊断试验的曲线下面积，SE1 和SE2 是其对应的标准误。r 是两个ROC曲线下面积间的相关系数，它的计算需要首先求得正常组的两诊断试验间相关系数rn 和异常组的两诊断试验间的相关系数ra 。两者的计算可采用传统的Pearson 积差法和Kendal tau等级相关法，前者适用于连续性资料，后者适用于等级资料，常用统计软件包如SAS、SPSS 均可计算。以两诊断试验平均相关系数(rn+ra)/2 和平均面积(Az1+Az2)/2 查表3