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\### 🚀 进入问题 2分组与时点优化 (Problem 2: Grouping \& Timing Optimization)
\*\*题目回顾\*\*
> 对男胎孕妇的 BMI 进行合理分组,给出每组的 BMI 区间和最佳 NIPT 时点,使得孕妇可能的潜在风险最小,并分析检测误差对结果的影响。
\*\*核心难点\*\*
1\. \*\*“合理分组”\*\*:不是拍脑袋定区间,而是基于数据分布特征。
2\. \*\*“潜在风险最小”\*\*:这是一个多目标优化问题(漏检风险 vs 延误风险)。
3\. \*\*“检测误差”\*\*:需要引入概率模型。
\#### 1. 数学模型构建 (Mathematical Formulation)
\*\*A. 风险函数定义 (Risk Function)\*\*
对于某个孕妇 $i$,假设其 BMI 为 $B$,选择在孕周 $t$ 进行检测。
总风险 $R(t|B)$ 由两部分组成:
1\. \*\*漏检风险 (False Negative Risk, $R\_{FN}$)\*\*
&nbsp; \* 定义:检测时浓度 $Y(t) < 4\\%$ 的概率。
&nbsp; \* 模型:利用 GPR 或 分位数回归预测 $P(Y < 0.04 | B, t)$。
&nbsp; \* 惩罚系数:$\\alpha$ (漏检后果严重,系数较大)。
2\. \*\*延误风险 (Delay Risk, $R\_{Delay}$)\*\*
&nbsp; \* 定义:检测时间 $t$ 越晚风险越大题目指出12周内低风险13-27周高风险28周后极高风险
&nbsp; \* 模型:分段函数或指数函数 $f(t)$。
&nbsp; \* 惩罚系数:$\\beta$。
$$ \\min\_{t} J(t) = \\alpha \\cdot P(Y(t) < 0.04 | B) + \\beta \\cdot \\text{Cost}(t) $$
\*\*B. 分组策略 (Grouping Strategy)\*\*
我们不再使用固定的 `\[20, 28)`,而是寻找 \*\*“断点 (Cut-off Points)”\*\*。
\* \*\*思路\*\*:计算每个 BMI 值对应的“理论最佳检测时间 $t^\*(B)$”。
\* \*\*聚类\*\*:对 $t^\*(B)$ 进行一维聚类(如 Jenks Natural Breaks 或 K-Means将 $t^\*$ 相近的 BMI 归为一组。
\#### 2. 代码执行计划 (Execution Plan)
我将编写代码完成以下步骤:
1\. \*\*训练概率预测模型\*\*:使用 \*\*分位数回归 (Quantile Regression, GBM)\*\* 或 \*\*GPR\*\* 来预测不同 BMI 和 孕周下的 $Y$ 浓度分布(特别是 5% 分位数,即下限)。
&nbsp; \* \*理由\*:我们要保证 95% 的概率浓度达标,所以看下限比看均值更重要。
2\. \*\*定义风险成本函数\*\*
&nbsp; \* $Cost(t)$:
&nbsp; \* $t \\le 12$: Cost = 1
&nbsp; \* $12 < t \\le 27$: Cost = 10
&nbsp; \* $t > 27$: Cost = 100
3\. \*\*遍历寻优\*\*
&nbsp; \* 对于 BMI 范围 $\[18, 40]$,步长 1。
&nbsp; \* 对于孕周 $t \\in \[10, 25]$。
&nbsp; \* 找到使总风险最小的 $t^\*$。
4\. \*\*分组\*\*:根据 $t^\*$ 的变化趋势确定 BMI 分组边界。
\*\*请确认是否同意使用“分位数回归”来处理“检测误差/达标概率”?这是处理“风险”最标准的做法。\*\*
(如果不反对,我将直接开始建模计算)