基于BP神经网络对肝癌手术预后影响的预测.pdf

2013 2013 数学建模竞赛论文 参赛队员： 1. 姓名： 冷欣锚 短号： 628692 班级： 10数学3班 2. 姓名： 侯雪微 短号： 636630 班级： 10数学3班 3. 姓名： 应琴琴 短号： 649952 班级： 10数学2班 题目： 基于BP神经网络对肝癌手术预后影响的预测 基于BP神经网络对肝癌手术预后影响的预测 基基于于BBPP神神经经网网络络对对肝肝癌癌手手术术预预后后影影响响的的预预测测 20 10 摘要：本文根据 个具有代表性的肝癌患者样本的 项指标，讨论了肝癌手术的预后 影响，通过不同的模型来提高模型预测的精确度和稳定性。通过查阅大量医学书籍，了 解各项指标的意义以及在临床实验中它们对肝癌手术的影响程度，并根据医学统计学原 理对各个指标的含义进行赋值，所赋的值为分类指示符，并无数值含义。 首先，利用聚类分析根据10个指标对20个样本进行聚类，发现与预后影响的结果 具有很大的偏差，故10个指标均不是对预后具有决定性的指标，具有权重性。再对10 个指标对预后的影响进行聚类分析，发现x（HbsAg），x（肿瘤旁的微小子灶），x（Anti 3 9 4 HCV），x （术后腹水），x（肿瘤包膜）、x（门脉癌栓），x（肿瘤生长方式）具有相近 10 8 2 7 性，即对预后的影响也许具有一致性。 其次，利用判别分析各指标与预后影响的相关性，得到非标准化判别方程并用3个 样本进行回带检验，准确率为66.7%，为提高精确度和稳定性，根据医学资料参考，筛 选出x（HbsAg），x（肿瘤大小），x（肿瘤旁的微小子灶）三个最重要的指标。 3 6 9 再次，利用筛选出的三项指标据Logistic回归模型建立回归方程，得到：无预后影 响的准确率为90.0%，有预后影响的准确率为57.1%，总计百分比为76.5%，根据统计学 原理，若预测率大于 ，预测的结果是良好的、较为准确的。至此，准确率提高了 。 50% 9.8% 最后，利用筛选出的三项指标和预后的0-1判别，根据BP神经网络建立模型，利 用已建立好的神经网络模型，可以对指标特征进行预后影响判断，正确率可达到了90% 以上，这说明网络有一定的容错性和鲁棒性。 Logistic BP SPSS 关键词：聚类分析，判别分析， 回归分析， 神经网络，肝癌预后影响， 1问题重述 肝癌手术治疗效果评价 肝癌是我国第二常见的癌症，很多人在发现肝癌时就已经是肝癌中晚期了，而肝癌 手术治疗是中晚期肝癌的首选疗法。选取某医院10年来肝癌病例总共4860例，每个病 例有病人近80个信息，其中包括患者病历号、性别、年龄、学历、职业、住址、基本 病史、临床体征、恶性肿瘤分类、实验室检验指标、影像学检查等，经过数据预处理， 选取其中20个有代表性的样本，选取对预后影响的l0个指标如附件1-预处理后样本数 据，各指标项说明见附件2-各指标项说明。 请以预后影响作为评价标准，建立数学模型，对手术的治疗效果进行预测，为病人 是否选择手术治疗提供建议。 2模型假设 （1）在理想情况下，认为20个样本具有很强的代表性，即包含了不同重要指标所对应的预后影响。 （2）不考虑各个样本之间的个体差异，即大致的