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Prism中既包含一组普通多项式方程,也包含一组中心多项式方程。例如,查看多项式列表时,您会看到“二阶多项式”和“居中的二阶多项式”。我们建议一直选择一个中心方程,而非一个普通的多项式方程,原因见本页。

使用普通多项式模型会遇到什么问题?

标准多项式模型如下所示:

Y= B0 + B1*X +B2*X^2

高阶方程包含更多项。

多项式拟合存在两个问题:

X值很大,且远高于零时(例如,X为一个日历年时),将极大的X值取大幂会导致数学溢出。即便程序未报告任何数学错误,其结果也可能不准确。某些系数为正而某些为负,因此Y值取决于大数减大数,因而导致结果不精确。

即便X值不大时,模型的参数也交织在一起,因而其具有很高的协方差和依赖度。这将导致较大的标准误差、较宽的置信区间,以及非常宽的置信或预测带。在许多情况下,该问题会非常严重,以至于Prism报告其结果为“不明确”,因而无法报告所有参数的置信区间,亦无法绘制置信带。

何为中心多项式模型?

X值中心化时,此二问题均会消失。所谓中心化,即在拟合模型前,从所有的X值中减去平均X值。这可作为非线性回归的一部分来实现,使用此模型:

XC = X - Xmean

Y=B0+B1*XC +B2*XC^2

此处XC为中心化的X值,其等于X值减去Xmean,即所有X值的平均值。换言之,XC是任何X值与所有X值平均值的距离。Xmean为常数,而非Prism试图拟合的参数。当然,可在Y的定义中囊括更多的项来创建更高阶的多项式方程。

中心化模型的优势

对中心化模型进行拟合会导致完全相同的曲线(除非常规方法导致数学错误)。因此,平方和一致,模型比较的结果也一致。

然而,中心方程对模型进行了重新定义。此类参数具有不同的含义,因而具有不同的最佳拟合值(首项参数相同除外)、不同的标准误差与置信区间、较小的协方差与依赖度、以及更紧密的置信/预测带。

在Prism里如何实现中心化模型

可在未知Prism如何实现模型的情况下,将数据拟合到内置的中心多项式方程。如果您对此好奇,请继续往下看。

如上所示,内置的中心化多项式方程组,通过强迫参数XMean等于“数据集常数(=平均值X)”,从而使其等于X值的平均值。

如果在5.02或5.0b之前版本的Prism中,使用中心化多项式回归打开文件,则该约束将丢失,且将无法运行中心化多项式回归。

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