Z-фактор - Z-factor

В Z-фактор это мера статистический размер эффекта. Было предложено использовать в высокопроизводительный скрининг (где он также известен как Z-простое число,^[1] и обычно пишется как Z ', чтобы судить, есть ли ответ в конкретном проба достаточно велик, чтобы заслужить дополнительное внимание.

Фон

На экранах с высокой пропускной способностью экспериментаторы часто сравнивают большое количество (от сотен тысяч до десятков миллионов) отдельных измерений неизвестных образцов с положительными и отрицательными. контроль образцы. Конкретный выбор условий эксперимента и измерений называется анализом. Большие экраны дороги по времени и ресурсам. Поэтому перед запуском большого экрана используются меньшие тестовые (или пилотные) скрины для оценки качества анализа в попытке предсказать, будет ли он полезен в условиях высокой пропускной способности. Z-фактор - это попытка количественно оценить пригодность конкретного анализа для использования в полномасштабном высокопроизводительном скрининге.

Определение

Z-фактор определяется четырьмя параметрами: средства ( ${ displaystyle mu}$ ) и Стандартное отклонение ( ${ displaystyle sigma}$ ) как положительного (p), так и отрицательного (n) контролей ( ${ displaystyle mu _ {p}}$ , ${ displaystyle sigma _ {p}}$ , и ${ displaystyle mu _ {n}}$ , ${ displaystyle sigma _ {n}}$ ). Учитывая эти значения, Z-фактор определяется как:

{ displaystyle { text {Z-factor}} = 1- {3 ( sigma _ {p} + sigma _ {n}) over | mu _ {p} - mu _ {n} |} }

На практике Z-фактор оценивается из образец означает и стандартные отклонения выборки

{ displaystyle { text {Расчетный Z-фактор}} = 1- {3 ({ hat { sigma}} _ {p} + { hat { sigma}} _ {n}) over | { шляпа { mu}} _ {p} - { hat { mu}} _ {n} |}}

Интерпретация

Следующие интерпретации Z-фактора взяты из:^[2]

Z-фактор	Интерпретация
1.0	Идеально. Z-фактор никогда не может превышать 1.
от 0,5 до 1,0	Отличная проба. Обратите внимание, что если ${ displaystyle sigma _ {p} = sigma _ {n}}$ , 0,5 эквивалентно разделению 12 стандартные отклонения между ${ displaystyle mu _ {p}}$ и ${ displaystyle mu _ {n}}$ .
от 0 до 0,5	Маргинальная проба.
меньше 0	Между положительным и отрицательным контролями слишком много совпадений, чтобы анализ был полезен.

Обратите внимание, что по стандартам многих типов экспериментов нулевой Z-фактор предполагает большую величину эффекта, а не пограничный бесполезный результат, как предлагалось выше. Например, если σ_п= σ_п= 1, то μ_п= 6 и μ_п= 0 дает нулевой Z-фактор. Но для нормально распределенных данных с этими параметрами вероятность того, что значение положительного контроля будет меньше, чем значение отрицательного контроля, меньше 1 из 10.⁵. Крайний консерватизм используется при высокопроизводительном скрининге из-за большого количества выполняемых тестов.

Ограничения

Постоянный фактор 3 в определении Z-фактора мотивирован нормальное распределение, для которого более 99% значений находятся в пределах 3 стандартных отклонений от среднего. Если данные имеют строго ненормальное распределение, контрольные точки (например, значение отрицательного значения) могут вводить в заблуждение. Другая проблема заключается в том, что обычные оценки среднего и стандартного отклонения не соответствуют действительности. крепкий; соответственно, многие пользователи в сообществе высокопроизводительного скрининга предпочитают "Robust Z-prime".^[3] Экстремальные значения (выбросы) в положительном или отрицательном контроле могут отрицательно повлиять на Z-фактор, потенциально приводя к явно неблагоприятному Z-фактору, даже если анализ будет хорошо работать при фактическом скрининге.^[4]Кроме того, применение единого критерия, основанного на Z-факторе, к двум или более положительным контролям с разной силой в одном и том же анализе приведет к недостоверным результатам.^[5] Абсолютный знак в Z-факторе делает неудобным математический вывод статистического вывода Z-фактора. ^[6]. Недавно предложенный статистический параметр, строго стандартизированная разница средних (ССМД ), может решить эти проблемы ^[5]^[6]^[7]. Одна оценка ССМД устойчив к выбросам.

Смотрите также

дальнейшее чтение

Крайбилл, Б. (2005) «Количественная оценка и оптимизация анализа» (неопубликованное примечание)
Чжан XHD (2011) «Оптимальный высокопроизводительный скрининг: практический экспериментальный план и анализ данных для исследования РНКи в масштабе генома, Cambridge University Press»

[1] ttp://planetorbitrap.com/data/uploads/4fb692e73c07b.pdf

[ZhangJHetal1999-2] Чжан Дж. Х., Чунг TDY, Ольденбург, КР (1999). «Простой статистический параметр для использования при оценке и валидации высокопроизводительных скрининговых анализов». Журнал биомолекулярного скрининга. 4: 67–73. Дои:10.1177/108705719900400206. PMID 10838414.

[3] Бирмингем, Аманда; и другие. (Август 2009 г.). «Статистические методы анализа высокопроизводительных экранов интерференции РНК». Нат методы. 6 (8): 569–575. Дои:10.1038 / nmeth.1351. ЧВК 2789971. PMID 19644458.

[Sui2007-4] Суй Y, Wu Z (2007). «Альтернативный статистический параметр для оценки качества высокопроизводительного скринингового анализа». Журнал биомолекулярного скрининга. 12: 229–34. Дои:10.1177/1087057106296498. PMID 17218666.

[ZhangetalJBS2008-5] а ^б Zhang XHD, Espeseth AS, Johnson E, Chin J, Gates A, Mitnaul L, Marine SD, Tian J, Stec EM, Kunapuli P, Holder DJ, Heyse JF, Stulovici B., Ferrer M (2008). «Интеграция экспериментальных и аналитических подходов для улучшения качества данных в полногеномных экранах РНКи». Журнал биомолекулярного скрининга. 13: 378–89. Дои:10.1177/1087057108317145. PMID 18480473.

[ZhangGenomics2007-6] а ^б Чжан XHD (2007). «Пара новых статистических параметров для контроля качества в высокопроизводительных скрининговых анализах РНК-интерференции». Геномика. 89: 552–61. Дои:10.1016 / j.ygeno.2006.12.014. PMID 17276655.

[ZhangJBS2008-7] Чжан XHD (2008). «Новые аналитические критерии и эффективный дизайн планшетов для контроля качества при полногеномном скрининге РНКи». Журнал биомолекулярного скрининга. 13: 363–77. Дои:10.1177/1087057108317062. PMID 18567841.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]