基于数据挖掘开展临床科研的思路与软件实现
数据挖掘技术在医疗领域中的应用研究
数据挖掘技术在医疗领域中的应用研究近年来，随着医疗技术的不断发展，数据挖掘技术在医疗领域中得到了广泛的应用。
数据挖掘技术能够挖掘大量的医疗数据，为医疗领域提供更准确、更有效的指导。
本文将从医疗领域的需求和数据挖掘技术的应用情况两方面，探讨数据挖掘技术在医疗领域中的应用研究。
一、医疗领域的需求医疗领域需要处理的数据种类繁多，包括诊断、检查、治疗、药物应用、病历等。
大量的医疗数据存在于医院的信息系统中，医生需要对这些数据进行分析，以便更好地指导临床实践。
数据挖掘技术能够分析医疗数据，从而帮助医生进行诊断和治疗决策。
1. 临床决策医生需要结合病人的病情、病史、检查结果等信息来做出合理的诊断和治疗方案。
而医生面临的医疗数据量难以想象，如果手动去分析这些数据显然不太现实。
而数据挖掘又能帮助医生自动分析大量的医疗数据，从而辅助医生做出合理的诊断和治疗方案。
例如，利用数据挖掘技术，可以建立一些预测模型，准确地判断病人疾病的类型、疾病的严重程度。
这些模型还可以根据病人的特点，帮助医生选择一种更加合适的治疗方法，从而提高医疗水平。
2. 疾病预警在医疗领域中，及时发现疾病的早期警告和预防措施非常重要。
而数据挖掘技术正可以帮助医生实现这一目标。
例如，利用数据挖掘技术可以建立疾病预警系统，通过分析大量的医疗数据，及时发现疾病出现的风险。
这些信息可以帮助医生采取相应的措施，提前对患者进行干预，有效地减轻病人的痛苦。
3. 疾病筛查通过大量的数据挖掘，医生能够获得患者的生活习惯、家族病史、体检数据等信息，从而判断患者是否有患某种疾病的风险。
例如，利用数据挖掘技术可以对肿瘤疾病进行筛查。
肿瘤疾病有隐蔽性，患者往往没有任何症状。
但是，通过大量的数据挖掘，可以快速地对患者进行筛查，及时发现患者是否有患上肿瘤的风险。
二、数据挖掘技术的应用情况目前，数据挖掘技术在医疗领域的应用主要有以下几个领域。
1. 医学影像分析医学影像分析是指对患者的影像数据进行分析。
基于数据挖掘的医疗知识发现与应用研究
基于数据挖掘的医疗知识发现与应用研究数据挖掘在医疗领域的应用已经引起了广泛的关注和研究。
通过数据挖掘技术，医疗工作者能够从大量的医疗数据中发现潜在的知识，提升医疗服务的质量和效率。
本文将从数据挖掘的角度，探讨医疗知识发现与应用的研究，并分析其中的挑战和前景。
一、医疗数据的特点与挖掘方法医疗数据的特点决定了需要采用特定的数据挖掘方法。
首先，医疗数据往往非常庞大且复杂，包含了患者的临床信息、医生的诊断记录、药物的使用情况等多种类型的数据。
这就需要采用适合处理不同数据类型的数据挖掘方法，如关联规则挖掘、分类算法、聚类分析等。
其次，医疗数据具有时间序列性质，需要考虑时间因素对医疗知识的影响。
因此，时间序列分析、预测算法等方法也是医疗数据挖掘中常用的技术。
二、医疗知识发现与应用的研究方向1. 医疗数据的预处理与清洗医疗数据的质量对于后续的数据挖掘和知识发现至关重要。
医疗数据往往存在噪声、缺失值以及异常值等问题，需要通过数据预处理和清洗来解决。
例如，可以采用数据插补、异常检测等方法来处理缺失值和异常值，从而提高数据的准确性和完整性。
2. 医疗知识的挖掘与发现通过数据挖掘技术，可以从医疗数据中发现隐藏在数据背后的知识。
例如，可以通过关联规则挖掘来发现患者病情与疾病的相关性，通过分类算法来预测患者的疾病风险等。
这些挖掘出的知识可以帮助医生做出更准确的诊断和治疗决策，提高医疗服务的质量。
3. 基于医疗知识的应用挖掘出的医疗知识可以被应用于多个方面，如辅助诊断、药物推荐、疾病预测等。
例如，可以利用挖掘出的知识来辅助医生进行疾病的诊断，提供患者个性化的药物推荐，预测患者的疾病发展趋势等。
这些应用可以极大地提高医疗服务的效率和精确度，对于提升患者的治疗效果具有重要作用。
三、医疗知识发现与应用的挑战尽管医疗知识发现与应用有着广阔的前景，但也面临着一些挑战。
首先，医疗数据通常涉及个人隐私问题，如何在保护隐私的前提下进行数据挖掘和知识发现是一个重要的问题。
医学临床数据挖掘技术研究及其应用
医学临床数据挖掘技术研究及其应用医学领域的数据量巨大，往往需要通过数据挖掘技术来分析这些数据，找出其中蕴藏的价值。
因此，医学临床数据挖掘技术的研究和应用已经成为医学领域的重要方向之一。
一、医学临床数据挖掘技术的研究与应用背景临床医学是医学领域的核心，大量的病人数据被生成并储存在医院的电子病历系统中。
而这些电子病历系统中储存的数据量巨大，都需要进行分析和挖掘，以发现有价值的信息。
因此，需要研究和应用医学临床数据挖掘技术来解决这些问题。
二、医学临床数据挖掘技术的分类及其特点医学临床数据挖掘技术可分为分类、聚类、关联规则挖掘等多种。
其中，分类是数据挖掘的基础技术，它是基于已知的类别标记对数据进行分类，以预测新的数据。
聚类技术是将相似的对象组成簇，不同的簇之间存在较大的差异。
关联规则挖掘是找到数据中的规律、模式和关系，以便对数据进行深入分析。
三、医学临床数据挖掘技术的应用1. 疾病预测和诊断疾病是临床医学的研究重点之一，利用医学临床数据挖掘技术，可以实现对疾病的预测和诊断，帮助医生更好地提供疾病治疗方案。
2. 患者预测和诊断医学临床数据挖掘技术可以帮助医生对患者进行预测和诊断，以确定是否需要进行进一步的检查和治疗。
3. 药物研究和开发医学临床数据挖掘技术可以实现对药物的筛选和评估，进而提高新药的开发速度和成功率。
4. 疾病病因分析和预防医学临床数据挖掘技术可以通过分析数据集中的大量数据和模式，帮助医生了解和预测疾病的发展趋势，从而提出有效的疾病预防策略。
四、医学临床数据挖掘技术的发展趋势1. 基于人工智能(AI)的数据挖掘技术将大规模应用于医学领域。
2. 数据挖掘技术与其他相关技术的整合，例如基因组学、蛋白质组学和代谢组学等，将进一步拓展医学临床数据挖掘技术的应用领域和深度。
3. 数据安全和隐私保护将成为医学临床数据挖掘技术研究的重要方向。
五、结论医学临床数据挖掘技术的应用迅速发展，不仅帮助医生提高病人的健康和生活质量，还促进了医学科研的进步和医疗技术的升级。
数据挖掘技术在医疗研究中的应用方法
数据挖掘技术在医疗研究中的应用方法随着科技的不断进步，数据挖掘技术在各个领域的应用也越来越广泛。
在医疗研究领域，数据挖掘技术的应用能够帮助医生和研究人员更好地理解和利用大量的医疗数据，从而提高医疗研究的效率和准确性。
一、数据收集与预处理在进行医疗研究时，首先需要收集大量的医疗数据。
这些数据可以来自于医院的电子病历系统、医疗保险数据、药物销售数据等。
然而，这些数据往往是非结构化或半结构化的，需要经过预处理才能进行后续的分析。
数据预处理包括数据清洗、数据集成、数据转换和数据规约等步骤。
通过数据清洗，可以去除数据中的噪声和异常值，确保数据的准确性和完整性。
数据集成则是将来自不同数据源的数据进行整合，以便进行后续的分析。
数据转换可以将数据从一种形式转换为另一种形式，比如将文本数据转换为数值型数据。
而数据规约则是通过抽取和压缩等技术，减少数据集的规模，提高数据挖掘的效率。
二、特征选择与提取在进行医疗研究时，需要从大量的特征中选择出对研究问题有意义的特征。
特征选择的目的是减少特征的维度，提高数据挖掘的效率，并且能够保留对目标变量有重要影响的特征。
特征选择的方法有很多种，比如过滤法、包装法和嵌入法等。
过滤法是根据特征与目标变量之间的相关性进行选择，比如使用相关系数、卡方检验等统计方法。
包装法则是将特征选择问题看作一个优化问题，通过搜索算法来选择出最优的特征子集。
嵌入法则是将特征选择和模型训练过程结合起来，通过正则化等方法来选择出对模型性能有重要影响的特征。
特征提取则是从原始数据中提取出新的特征，以便更好地描述数据的特性。
常见的特征提取方法包括主成分分析（PCA）、独立成分分析（ICA）和线性判别分析（LDA）等。
三、数据挖掘算法的选择与应用在进行医疗研究时，选择合适的数据挖掘算法非常重要。
不同的研究问题需要使用不同的数据挖掘算法来进行分析和建模。
常用的数据挖掘算法包括聚类、分类、关联规则挖掘和预测等。
聚类算法可以将相似的数据样本分为一类，帮助研究人员发现数据中的潜在模式和规律。
基于数据挖掘技术的精准医疗研究
基于数据挖掘技术的精准医疗研究近年来，随着医疗技术的不断发展和数据量的爆炸式增长，基于数据挖掘技术的精准医疗研究逐渐走进人们的视野。
数据挖掘技术作为一种可以从大量数据中自动发现并识别出有用信息的方法，为精准医疗的发展提供了新的思路和方法。
一、数据挖掘技术在精准诊断中的应用精准医疗的核心是精准诊断，而数据挖掘技术在精准诊断中具有重要意义。
传统的诊断方式往往只能依靠医生的经验和感觉，这种方式容易出错，而数据挖掘技术却可以从大量的患者数据中找出规律和特征，进而帮助医生做出更准确的诊断。
比如，通过对多个患者的检测数据进行分析和比对，可以发现某种疾病的特征和规律，从而使医生更快速地诊断出同类疾病，准确率也会更高。
二、数据挖掘技术在药物研发中的应用精准医疗还包括在研发过程中通过数据挖掘技术来优化药物的研发过程。
数据挖掘技术可以从大量的患者数据中发现病患和药物剂量等之间的关联规律，可以深入挖掘潜在的治疗手段和药物，从而加快药物研发的步伐，节省研发费用。
同时，精准医疗研究对于探寻各种病症种类、病因、发病过程等方面提供了一种快速、高效、准确的方法，可以为精准药物研发提供有力支持。
三、数据隐私安全问题尽管基于数据挖掘技术的精准医疗研究展现了巨大的潜力，但同时也面临着数据隐私泄露的问题。
由于医学数据的敏感性和隐私性，数据泄露可能引起用户特别是患者的担忧，同时医务人员也可能出现非法访问和窃取数据的行为。
因此，在进行数据挖掘技术相关的研究时，必须严格遵守相关隐私安全法律法规，并做好数据安全保护工作，以避免敏感数据泄露。
四、总结与展望基于数据挖掘技术的精准医疗研究不仅可以提升医学数据的价值，也可以有效地提高精准诊断和药物研发的效率，对于推动医疗领域的发展具有重要作用。
但我们也必须看到，数据隐私问题是一道重要的关口，我们需要加强数据隐私保护的技术研究和实践应用，进一步探究各种技术手段，提高数据安全保护能力，共同推动基于数据挖掘技术的精准医疗研究的健康发展。
数据挖掘技术在临床医学中的应用
数据挖掘技术在临床医学中的应用数据挖掘是一种现代信息技术，它将搜集到的数据从多种角度对
不同方面数据进行分析，结合经验和判断，最终形成对数据的模式，
以更深入地了解问题。
在过去几十年里，由于科学技术的发展，来自
各种学科的数据增加了，使数据的挖掘具有广泛的应用前景。
特别是
在临床医学领域，数据挖掘技术可以帮助医务工作者从基因密码学、
生物信息学、分子生物学以及新药的开发等方面，挖掘有价值的知识，从而为临床医学提供支持，提高诊断、治疗效率以及降低医疗成本等。
首先，在临床医学中，数据挖掘技术可以为医务工作者提供帮助，以更准确、快捷地识别病因，辅助诊断和治疗。
例如，在医学影像诊
断中，数据挖掘技术的运用，医学工作者可以挖掘和分析比人类更快
更准确的疾病诊断结果；此外，还可以将控制给定疾病的基因信息进
行挖掘，为治疗方案提供依据；同时，也可以根据不同疾病的病况分析、对比病例，挖掘出病情变化的规律，从而辅助医务工作者进行治疗。
其次，数据挖掘技术也可以为临床医学提供药品研究上的支持。
通过数据挖掘技术，可以特定的研究特定的药品的作用原理和有效性，帮助医务工作者更好地指导治疗方案；此外，可以挖掘药品治疗组合，以便为临床医学拓展新的治疗思路。
最后，数据挖掘技术还可以形成一种医疗思路，即基于病例研究
的诊疗模式。
在此模式中，数据挖掘技术可以依据历史数据，将其分析、比较，有效利用病人病情的历史数据，从而有效实施合理的诊疗。
本文所述，数据挖掘技术在临床医学中的应用，既可以帮助医务
工作者提高诊断、治疗效率，又能为药品研究充当支撑，同时还可以
形成一种基于病例研究的诊疗模式，达到更好的治疗效果。
临床医学大数据分析与挖掘—基于Python机器学习与临床决策-第11章-数据挖掘建模平台实现全
大数据挖掘专家
7
பைடு நூலகம்
数据源
➢ 【数据源】模块主要用于数据分析工程的数据导入与管理，根据情况用户可选择【CSV文件】或者【SQL 数据库】。【CSV文件】支持从本地导入CSV类型的数据，如图所示。
大数据挖掘专家
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数据源
➢ 【SQL数据库】支持从DB2、SQL Server、MySQL、Oracle、PostgreSQL等关系型数据库导入数据，如 图所示。
大数据挖掘专家
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TipDM数据挖掘建模平台的本地化部署
➢ 通过开源TipDM数据挖掘建模平台官网（），如图所示。
大数据挖掘专家
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TipDM数据挖掘建模平台的本地化部署
➢ 进入Github或码云开源网站，如图所示，同步平台程序代码到本地，按照说明文档进行配置部署。
➢ 在TipDM数据挖掘建模平台上配置医疗保险的欺诈发现案例的总体流程如图所示。
数据来源
数据获取
数据准备
特征工程
模型训练
数
数据源
据 获
取
描述性统计
修改列名
绘制保险条 款类别饼图
新增列 分组聚合
表堆叠 表连接 缺失值处理 数据编码化 数据标准化
基于K-Means 的投保人聚类
大数据挖掘专家
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总体流程
大数据挖掘专家
6
首页
➢ 登录平台后，用户即可看到【首页】模块系统提供的示例工程（模板），如图所示。
【模板】模块主要用于常用数据分析与建模案例的快速创建和展示。通过【模板】模块，用户可以创建一个 无须导入数据及配置参数就能够快速运行的工程。同时，用户可以将自己搭建的数据分析工程生成为模板， 显示在【首页】模块，供其他用户一键创建。
医学研究的大数据时代数据挖掘的新思路
医学研究的大数据时代数据挖掘的新思路医学研究的大数据时代：数据挖掘的新思路随着信息技术的飞速发展和医疗健康数据的不断积累，医学研究正逐渐进入大数据时代。
在过去，医学研究往往是基于小样本的临床试验和观察，而现在，通过利用大规模的医疗数据，医学研究变得更具规模性和精准性。
然而，如何从海量的医疗数据中发现有价值的信息，成为了医学研究者面临的重要问题。
数据挖掘作为一种处理大数据的工具，为医学研究提供了新的思路和方法。
一、医学研究的背景和挑战在探讨数据挖掘的新思路之前，我们先了解一下医学研究的背景和挑战。
医学研究的目标是发现和验证新的医学知识，为临床实践提供科学依据。
然而，传统的医学研究方式存在一些问题。
首先，临床试验的过程费时费力，且不能涵盖所有病例。
其次，医院和诊所的电子病历系统记录了大量的医疗数据，但这些数据通常没有得到充分的利用。
此外，医学研究还需要耗费大量的人力物力和财力资源。
二、大数据时代的数据挖掘大数据时代的到来为医学研究带来了新的机遇和挑战。
大数据是指数据量巨大、类型多样、来源广泛的数据集合。
医学领域的大数据包括电子病历、生命体征数据、遗传数据等。
在这些大数据中，蕴藏着大量的潜在信息和规律，通过数据挖掘，我们可以更好地理解疾病的发生机制、诊断治疗的效果和预后的影响。
数据挖掘是从大数据中提取隐含在其中的模式和规律的过程。
它利用统计学、机器学习和人工智能等技术，旨在发现数据中的知识，并将其转化为可应用于实践的模型或算法。
在医学研究中，数据挖掘可以帮助研究人员挖掘出潜在的风险因素、发现新的治疗方法、优化临床决策等。
三、数据挖掘在医学研究中的应用1. 疾病预测与诊断模型通过分析大规模的医疗数据，研究者可以挖掘出患病的潜在风险因素，建立疾病预测模型。
例如，通过分析多种生命体征数据和病史信息，可以建立心脏病、糖尿病等疾病的预测模型，帮助临床医生提前进行干预和治疗。
2. 个体化治疗与精准医学数据挖掘可以根据患者的基因、病史等个体信息，为患者提供个体化的治疗方案。
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实例 临床问题
数据挖掘
整理原始数据
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AGE
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Y
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ANH EPAT
IC
WAR MTIM
E
COL DTIM
E
OPTI ME
CRY OPR ECIPI TATE
WHO LEBL OOD
RED BLO OD
FRES HPL PLAT ASM ELET
数据挖掘
单因素分析
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
单因素分析
实例 临床问题
数据挖掘
单因素分析
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
单因素分析
实例 临床问题 数据挖掘 扫描交互作用
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
数据挖掘
整理原始数据
诊断数据关联关系
明确科研假设
分析思路
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？ 什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
曲线拟合
实例 临床问题 数据挖掘 曲线拟合
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
曲线拟合
实例 临床问题
数据挖掘
单因素分析
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
自动寻找曲线拐点
实例 临床问题
0
0
0
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2 30 1
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0 22 10 2
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1
2
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2
9
1 42 1
1
2
0 55 3 540 390 0
6
0
0
2
1 0
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
x对y有没有独立作用？ 独立作用大小是多少？
3、通过合适的分析工具实现
Thank you for your attention！
？
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
实例 临床问题
数据挖掘
协变量筛选
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
实例 临床问题 数据挖掘 多个回归方程
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
0 12 0
0
11 1 44 1
1
2
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0 10 12 1
12 1 49 1
1
2
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0
6
0
0
13 1 47 1
1
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0 50 4 540 405 0
0
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3
0
14 1 55 0
1
2
0 60 4 480 415 0
4 12 0
2
15 1 38 1
1
2
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
发表论文
研究 假设
课题 设计
资料 收集
科研流程
现有 数据
数据 分析
研究 假设
资料 提取
科研流程 国内外差异
临床医生 研究 课题 资料 假设 设计 收集
统计分析师 数据 分析
流水线式
临床医生 撰写 论文
国内
国外
临床医生
流行病学家
研究 课题 假设 设计
0 70 4 720 600 8 10 20 20 2
16 1 41 1
1
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0 120 3 540 470 0
0
6
2
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17 2 56 0
1
2
0 85 3 420 470 0
0 14 2
1
实例 临床问题
数据挖掘
诊断数据关联关系
扫描数据
实例 临床问题
数据挖掘
诊断数据关联关系
结果：扫描数据库中所有变量，按显著性水平排序
A
1
1 53 1
1
2
1 60 3 420 450 20 0
8 10 0
2
1 40 0
1
2
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0 12 0
0
3
1 45 1
1
2
1 55 3 480 425 0
0 12 0
0
4
1 41 1
1
2
1 45 5 600 420 0
0 20 3
1
5
1 45 1
1
2
1 60 4 600 420 5
统计分析师
资料 数据 编程 收集 分析 调试
撰写 论文
计算机编程师
其他辅助人员
团队协作优势－循环往复出精品
建立研究假设 （确定数据）
选择统计方法 编程、调试
图表结果
确定分析思路 （确定图标）
摘录结果 制作图表
分析讨论 结果解释
修改分析思路
总结
1、明确的假设
2、分析思路
可基于数据挖掘
X
Y
混杂因素
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系？
基于数据挖掘开展临床科研的思路 与软件实现
魏晟 副教授 流行病与卫生统计学系主任 华中科技大学同济医学院公共卫生学院
实例
临床问题
解决方案
实例 临床问题
有数据
上海第一人民医院 肝移植病例资料
有方向
结果变量（Y） 术后急性肾功能衰竭
没头绪
因变量（X）? 导致肾功衰的原因？
实例 临床问题
解决方案
数据挖掘
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
实例 临床问题
数据挖掘
协变量筛选
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
实例 临床问题 数据挖掘 发表论文
实例 临床问题
数据挖掘
明确科研假设
X 术中输入冷沉淀物
Y 术后急性肾衰
混杂因素 术中失血量、感染、血型配型……
实例 临床问题
数据挖掘
分析思路
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系？
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
x对y有没有独立作用？ 独立作用大小是多少？
实例 临床问题 数据挖掘 曲线拟合
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
什么因素影响x与y的关系？ 加强或减弱x对y的作用？
扫描交互作用
扫描交互作用
实例 临床问题
数据挖掘
协变量筛选
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系
？
x与y是什么样的关系？ 还有哪些因素与y有关系