A number of classification techniques have been applied to the analysis of medical
diagnostic systems and decision making. Commonly used approaches such as cluster analysis,
linear discriminant analysis and Bayesian classification are subject to logical and
statistical limitations. In this paper we present a methodology, called »grade of
membership« analysis, which resolves many of those limitations. This methodology deals
simultaneously with the dual problems of case clustering and estimation of discriminant
coefficients. The methodology also permits the assessment of the reliability of externally
defined medical diagnoses, multiple diagnoses for individuals, disease progression
and severity, and permits the representation of patient heterogeneity within diagnostic
category. Maximum likelihood principles are invoked both to obtain parameter estimates
and as a basis for likelihood ratio testing of complex hypotheses about the model
structure. The model is illustrated by an analysis of data on abdominal symptoms and
disease.
Verff. haben eine Anzahl von Klassifikationstechniken auf die Analyse medizinisch-diagnostischer
Systeme und die Entscheidungsfindung angewandt. Allgemein benutzte Methoden wie Cluster-Analyse,
lineare Diskriminanzanalyse, Bayes’ Klassifikation unterliegen logischen und statistischen
Einschränkungen. In dieser Arbeit wird eine Methodik vorgestellt, die »grade of membership«-Analyse
genannt wird und die viele dieser Einschränkungen aufhebt. Die Methodik behandelt
gleichzeitig die zweifachen Probleme des Fall-Clustering und der Abschätzung der Diskriminanzkoeffizienten.
Die Methodik gestattet auch die Einschätzung der Zuverlässigkeit andernorts definierter
medizinischer Diagnosen, Mehrfachdiagnosen für Einzelfälle, Progressionsgrad und Schwere
der Krankheit und ermöglicht die Darstellung der Heterogenität des Patientengutes
innerhalb einer diagnostischen Kategorie. Prinzipien der Maximum Likelihood werden
zur Parameterschätzung und als Grundlage der Maximum-Likelihood-Quotienten-Testung
komplexer Hypothesen über die Modellstrukturierung herangezogen. Das Modell wird anhand
einer Analyse von Daten über Abdominalsymptome und -krankheiten beleuchtet.
Key-Words
Cluster Analysis - Discriminant Function - Medical Diagnosis - Maximum Likelihood
- Heterogeneity
Schlüssel-Wörter
Cluster-Analyse - Diskriminanzfunktion - medizinische Diagnose - Maximum Likelihood
- Heterogenität