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评估非线性回归的方法取决于您的目标。

在许多情况下,您的目标是创建一条标准曲线,并从中插入未知值。为此,我们制定了不同的清单

更常见的情况是,您的目标是确定模型的拟合优度值。如果这是您的目标,那么在评估拟合度时,您可以向自己提出以下问题:

曲线

曲线图看起来合理吗?

第一步应该是检查叠加曲线的数据图。这样可以发现大多数问题。

游程检验或重复检验是否表明曲线系统地偏离了数据?

游程检验和重复检验用于确定曲线是否遵循数据的趋势。它询问数据点是否集中在曲线的两侧,而不是随机分散在曲线的上下。复制检验是在每个 X 处都有重复 Y 值的情况下使用的。该检验询问的是,与复制点之间的散布相比,数据点是否离曲线 "太远"。

如果游程检验或重复检验得出的 P 值都很低,则可以断定曲线并不能很好地描述数据。您可能选错了模型,或者应用了无效的约束条件。

参数

拟合优度参数值是否可信?

在评估非线性回归报告的参数值时,请检查结果在科学上是否可信。Prism 不 "知道"参数的含义,因此报告的参数拟合优度值可能没有科学意义。例如,确保参数不存在不可能的值(速率常数不可能为负)。检查 EC50 值是否在数据范围内。检查最大高原值是否比最高数据点高出太多。

如果拟合优度值在科学上不合理,那么结果就不会有用。考虑将参数限制在合理的范围内,然后再次尝试。

拟合优度参数值有多精确?

您不仅仅想知道每个参数的拟合优度值是多少。您还想知道该值有多精确。因此,评估非线性回归结果的一个重要部分就是检查每个参数的 95% 置信区间。

如果非线性回归的所有假设都成立,那么置信区间包含参数真值的概率为 95%。如果置信区间相当窄,那么你就完成了想要做的事情--以合理的确定性找到了参数的拟合优度值。如果置信区间真的很宽,那就有问题了。参数可能有很宽的取值范围。你还没有确定下来。多宽才算'太宽'取决于你工作的科学背景。

置信带是否 "过宽"?

置信带直观地向您展示了参数确定的精确程度。在非线性回归对话框的 "拟合"选项卡上选中一个选项,即可绘制置信带。如果符合非线性回归的所有假设,则真实曲线有 95% 的概率位于这些区间内。这可以让您直观地了解数据对模型的定义程度。

残差

残差图好看吗?

残差图显示了数据的 X 值与点到曲线的距离(残差)之间的关系。如果符合回归假设,残差图应该看起来平淡无奇,没有明显的趋势。

拟合优度曲线周围点的散布是否服从高斯分布?

最小二乘回归基于曲线周围点的散布服从高斯分布的假设。Prism 提供了三种正态性检验(在诊断选项卡中),可以检验这一假设(我们推荐使用达戈斯蒂诺检验)。如果正态性检验的 P 值较低,则可以断定散点分布不是高斯分布。

异常值是否会影响结果?

一个或几个异常值(与其他点相比离曲线更远的点)的存在会使最小二乘法计算失效,并导致误导性结果。

您可以通过检查图表来发现异常值(只要您绘制的是单个重复点,而不是平均值和误差条)。但异常值也可以自动检测出来。GraphPad 开发了一种识别异常值的新方法,我们称之为 ROUT 方法。选中 "诊断"选项卡上的选项,计算异常值,但将其留在计算中。或者选中 "拟合"选项卡上的选项,从计算中排除异常值。

模型

其他模型是否更合适?

非线性回归可以找到使模型尽可能贴合数据的参数(给定一些假设)。它不会自动询问另一个模型是否会更好。

即使某个模型与您的数据拟合优度很高,它也可能不是最佳或最正确的模型。您应该时刻警惕不同的模型可能效果更好。在某些情况下,如果不在更大的 X 范围内收集数据,就无法区分不同的模型。科学就是这样向前发展的。你要考虑数据的替代解释(模型),然后设计实验来区分它们。

如果您选择在数据集之间共享参数,这些数据集是否用相同的单位表示?

全局非线性回归(数据集之间共享一个或多个参数的任何拟合)使数据点与曲线之间距离平方和的总和(所有数据集)最小化。这只有在所有数据集的 Y 值以相同单位表示时才有意义。

拟合优度

与之前的实验相比, R2 是否 "太低"

虽然很多人都会先看R2,但它并不能帮助您很好地理解结果。只有在重复一个你以前做过很多次的实验时,它才会有帮助。如果是这样,那么你就知道期望的R2值是多少。如果R2远远低于预期,那就说明出了问题。一种可能是存在异常值。

与之前的实验相比 ,平方和与 sy.x 的值是否"过低"?

这些值与 R2 有关,只有在过去做过类似实验,知道期望值时,检查结果才会有用。

 

 

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