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偏秩相关系数(PRCC)通常在拉丁超立方抽样(LHS)之后实施,是一种全局敏感性分析方法,用于量化模型参数与目标输出之间的单调关系。开展该分析时,必须已知或估计可接受的参数取值范围。然而,在生物学背景下,近似确定这些取值可能较为困难。参数值及其范围可能取自不同的生物体或系统,也可能通过估计来使模型产生定性的现象。本文以上皮—间质转化(EMT)的数学模型为例,考察在分析前所选定的参数范围如何影响LHS-PRCC结果,并塑造后续分析的解释。此前对该模型进行的LHS-PRCC分析将参数限制在其原始值的±10%范围内,这限制了参数影响的考察范围及其可解释性。如此狭小的范围在生物学意义上意味着参数已被较为准确地测量,且变异性很小。本文在此前分析的基础上进行了扩展,并考察了若干参数范围(原始值的±25%和±50%)。本文还检验了在±10%、±25%和±50%的参数范围内,原始模型中存在的双稳态开关是否得以保持。最终,本文表明,诸如复杂动力系统中生物学速率与数值的可接受参数范围这类在分析前作出的选择,会如何影响敏感性分析结果及其可解释性。此外,这些选择还可能带来隐性的后果,例如现象学行为的丧失。因此,在利用分析来指导未来实验和模型开发之前,必须具备关于适当参数取值的明确先验知识。
偏秩相关系数(PRCC)通常在拉丁超立方抽样(LHS)之后实施,是一种全局敏感性分析方法,用于量化模型参数与目标输出之间的单调关系。开展该分析时,必须已知或估计参数可接受取值的范围。然而,在生物学背景下,近似这些数值可能较为困难。参数值及其范围可以取自不同的生物体或系统,也可以通过估计获得,以便在模型中产生定性的现象。本文以一个上皮—间质转化(EMT)的数学模型为例,考察在分析之前所选定的参数范围如何影响LHS-PRCC结果,并塑造后续分析的解释。此前对该模型进行的LHS-PRCC分析将参数限制在其原始值的±10%范围内,这限制了参数影响的研究范围及其可解释性。如此狭小的范围在生物学意义上意味着参数已被较为准确地测量且几乎不存在变异性。本文在前人分析的基础上加以拓展,进一步考察了若干参数范围(原始值的±25%、±50%)。本文还检验了在±10%、±25%和±50%的参数范围内,原始模型中存在的双稳态开关是否能够保持。最终,本文展示了在分析之前所做出的选择——例如复杂动力系统中生物学速率与取值的可接受参数范围——如何影响敏感性分析结果及其可解释性。此外,这些选择还可能带来隐蔽的后果,例如现象学行为的丧失。因此,在利用分析来指导未来实验和模型开发之前,必须事先具备关于适当参数取值的明确先验知识。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.05.730399v1?rss=1
🏷️ 上皮-间充质转化 全局敏感性分析 偏秩相关系数 拉丁超立方抽样 参数范围 双稳态开关
来源出处
在上皮-间充质转化建模中,参数范围的变化会同时改变偏秩相关系数结果和现象学行为
https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.05.730399v1?rss=1