用水晶球软件模拟蒙特卡罗
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PK/PD多面观:从理论到实践副标题:——用PK/PD指导临床抗菌药物使用专家圆桌会全纪录作者:伊文来源:中国医学论坛报我国细菌耐药问题严重,为了推动抗菌药物的合理使用,《中国医学论坛报》于2013 年9 月25 日在北京召开了“用PK/PD 指导临床抗菌药物的使用”专家圆桌会。
会议由中国人民解放军总医院刘又宁教授担任主席,来自全国药学、呼吸、血液、重症、感染以及检验领域的专家进行了多学科讨论。
中心发言PK/PD优化抗菌治疗与蒙特卡罗模拟讲者:中国人民解放军总医院临床药理研究室王睿世界卫生组织在2011年4 月7 日世界卫生日提到,今天不采取行动,对于多重耐药菌感染,明天将无药可用。
如何更好地应对多重耐药菌的感染?2004年,查理(Charles)提出了优化抗菌治疗的概念。
抗菌药物药动学/药效学(PK/PD)分类及其在临床用药方案设计中的应用已得到国内外学者的普遍认同。
根据PK/PD,可将抗菌药物分为3类:浓度依赖性、时间依赖性以及与时间有关,但抗菌活性持续时间较长的药物(图1)。
对于浓度依赖性药物,可日剂量单次给药,使其峰浓度较高;对于时间依赖性药物,最好按日剂量分次给药;对于第三类抗菌药,根据药物种类不同,有不同的给药方案。
PK/PD参数与疗效的相关性见表。
通过药物与临床疗效相关性的研究,可获得PK/PD参数的达标值。
在进行PK/PD计算或考察给药方案是否合理时,可应用蒙特卡罗模拟的方法,这是一种基于“随机数”的计算方法。
为什么需要蒙特卡罗模拟?原因如下:①通过体外、动物与患者的研究,可得到抗感染治疗所需的PK/PD 参数与目标值;②临床无法获得每1例患者的PK/PD 参数;③大样本人群和(或)细菌群体参数可以指导临床用药;④人群和(或)细菌的参数差别极大,但有一定分布规律,利用蒙特卡罗模拟发现这种规律,可得到在某种感染中采用某种用药方案时可取得目标值的概率。
蒙特卡罗模拟中有两个重要参数:达标概率(PTA)和累积反应分数(CFR)。
.?Monte-Carlo Simulation with Crystal Ball用水晶球软件进行蒙特卡洛模拟?To run a simulation using Crystal Ball:1.Setup Spreadsheet1.设定数据表Build a spreadsheet that will calculate the performance measure (e.g., profit) in terms of theinputs (random or not). For random inputs, just enter any number.经过成立数据表能够对输入数据(随机的,非随机)进行评估。
随机数据的输入,输入随意数即可。
2. Define Assumptions—i.e., random variablesDefine which cells are random, and what distribution they should follow.2.定义假定的前提—比如,随机变量确立那些单元格的数据时随机的,这些数据应当听从什么样的散布3. Define Forecast—i.e., output or performance measureDefine which cell(s) you are interested in forecasting (typically the performance measure, e.g., profit).3.展望结果确实定—比如,数据输出或许性能的测定确立哪些单元格的数据是你想展望的(典型的性能指标,比如,收益)4. Choose Number of TrialsSelect the number of trials. If you would later like to generate the Sensitivity Analysis chart, choose“ Sensitivity Analysis”under Options in Run Preferences.4.选择试验的次数选择试验的次数。
/s/blog_493a8455010099wg.html量化风险管理(2)-水晶球软件工具使用CMMI四级里面对风险的量化分析,和基于量化数据的改进是很重视的。
前面我们谈到过当我们确定要改进一个目标的时候,比如缺陷密度DD,我们首先要确定有哪些因子会影响到缺陷密度,分析出来后需要根据历史数据进行相关性分析,分析完成后即可以建立起PPM 的预测模型。
比如我们可以得到关于缺陷密度的预测模型为:Defect Density = 389 + 2.12RV + 5.32DC – 24.1QCRV - 需求的不稳定性。
DC - 设计的复杂度。
QC - 评审和Review等坚持工作的有效性。
有了这个模型后,我们就可以结合我们的目标来寻找如何去改进。
比如我们现在的目标是期望在90%的概率的情况下,缺陷密度都能够控制在<0.35的范围内。
根据现在的历史数据我们可以得到如下的各个因子的分布区间:有了这个数据后我们就可以按照水晶球软件对我们期望的DD值进行蒙特卡洛模拟。
该软件的下载地址为:/。
我们只需要对三个影响因子的概率分布进行简单的设置,对需要模拟的目标进行设置后,系统就会自动的根据概率分布进行1000次的模拟。
通过模拟后我们可以得到下图:可以看到在90%的概率下,现在能够保证的是缺陷密度DD是<0.42。
没有达到我们的要求。
因此我们必须对三个影响因子进行改进,可以是调整均值,也可以是调整其标准差。
究竟是调整哪个因子,我们可以通过因子的敏感性分析来确定究竟哪些因子对目标的影响最大,如下图:通过该图我们可以调整对目标影响较大的QC,调整完成后我们再进行模拟看是否目标已经达到我们的要求。
达到要求后我们就可以得到具体的QC的改进目标,比如QC需要调整到(7,10)的范围内,最可能值在8左右才能够满足我们对目标的需求。
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应用蒙特卡罗模拟分析临床常用抗菌药物对医院获得性大肠埃希菌泌尿系感染的治疗效果平萍;付士辉;尹红;徐艳萍;裴保香【摘要】Objective: Based on pharmacokinetic and pharmacodynamic theories, the current study was designed to analyze the curative effect of common antibiotics on hospital-acquired escherichia coli urinary infection by Monte Carlo simulation in order to guide the rational drug application in clinic. Methods: 2014.01 – 2014.06 hospitalized patients (2014-year group) and 2015.01 – 2015.06 hospitalized patients (2015-year group) were selected from 1228 patients with hospital-acquired Escherichia coli urinary infection in our hospital. Six kinds of antibiotics including amikacin, levofloxacin, ciprofloxacin, cefazolin, piperacillin/tazobactam and ceftazidime were analyzed by Monte Carlo simulation (10000 times). And then cumulative fraction of response (CFR) and its change values were calculated. Results: In 2014-year group, CFR values of amikacin (400 mg qd), cefazolin (1000 mg tid), ceftazidime (1000 mg bid) andpiperacillin/tazobactam (4500 mg qid PI) were 91.22%, 100.00%, 99.75% and 87.88%, respectively. Compared with 2014-year groups, CFR value of ceftazidime in 2015-year group decreased the most (17.21%), followed by piperacillin/tazobactam (4.14%) and amikacin (2.11%), and that of ceftazidime decreased the least (0.00%). Conclusions: Amikacin (400 mg qd), cefazolin (1000 mg tid) and piperacillin/tazobactam (4500 mg qid, PI) had good curative effect on hospital-acquired escherichia coli urinaryinfection, among which, cefazolin (1000 mg tid) was the best.%目的:根据药动/药效(PK/PD)理论应用蒙特卡罗模拟分析临床常用抗菌药物对医院获得性大肠埃希菌泌尿系感染的治疗效果,选择不易诱导耐药的抗菌药物及给药方案,以指导临床合理用药,减少耐药的产生.方法:本研究从解放军总医院住院部发现的1228例大肠埃希菌感染患者中筛选出2014年1–6月(2014年组)和2015年1–6月(2015年组)的医院获得性大肠埃希菌泌尿系感染患者,并选择阿米卡星、左氧氟沙星、环丙沙星、头孢唑林、哌拉西林/他唑巴坦和头孢他啶这6种抗菌药物进行蒙特卡罗模拟(10000次),计算累积反应分数(CFR)及变化值.结果:在2014年组中,阿米卡星(400 mg,qd)、头孢唑林(1000 mg,tid)、头孢他啶(1000 mg,bid)和哌拉西林/他唑巴坦(4500 mg,qid)延长输注(PI)的CFR分别为91.22%、100.00%、99.75%和87.88%,均≥70%.比较2014年组和2015年组,头孢他啶的CFR下降较多(17.21%),其后依次为哌拉西林/他唑巴坦(4.14%)和阿米卡星(2.11%),头孢唑林的CFR下降较少(0.00%).结论:对于医院获得性大肠埃希菌泌尿系感染,阿米卡星(400 mg,qd)、头孢唑林(1000 mg,tid)和哌拉西林/他唑巴坦(4500 mg,qid,PI)的治疗效果较好,而头孢唑林(1000 mg,tid)是医院获得性大肠埃希菌泌尿系感染的最佳治疗方案.【期刊名称】《中国药物应用与监测》【年(卷),期】2017(014)003【总页数】4页(P166-169)【关键词】大肠埃希菌;抗菌药物;蒙特卡罗模拟;医院获得性泌尿系感染;治疗效果【作者】平萍;付士辉;尹红;徐艳萍;裴保香【作者单位】解放军总医院药学部药品供应保障中心,北京 100853;解放军总医院海南分院心内科,海南三亚 572013;解放军总医院药学部药品供应保障中心,北京100853;解放军总医院药学部药品供应保障中心,北京 100853;解放军总医院药学部药品供应保障中心,北京 100853【正文语种】中文【中图分类】R969.3泌尿系统感染是临床上常见的感染性疾病,约占医院获得性感染的40%[1],其中大肠埃希菌是导致泌尿系统感染的主要致病菌[2]。
目前在Excel环境下最常用的风险分析工具有Crystal Ball、Riskmaster以及@risk三种,这三种软件都是以加载项方式挂在Excel之下运行的。
通过它们可以很方便地对建立在Excel中的运算模型进行蒙特卡洛分析,并得到分析结果。
本文的计算实例将采用Crystal Ball(以下简称CB)软件进行建模运算分析。
【软件】Crystal Ball (水晶球)风险分析2008年07月04日星期五 14:08从现在开始做有依据的决策。
在Crystal Ball专业版本中,决策的结果不是偶然的,而是建立靠的计算结果上。
自1986年以来,美国Decisioneering公司向用户提供了项目风险分析评估和策软件工具来帮助理解风险的大小并帮您做出较好的决策。
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本包含了标准版本的所有特色和优点,并且加强了帮助用户做出更好决策的功能。
由于该程序完全于Microsoft Excel电子表格的附加模块,所以它很好地拓展了Excel 电子数据表库模型及功能。
2、准确地预测未来Crystal Ball 专业版中带有的CB PredictorTM 采用时间序列预测方法,通过历史资料来研究趋势,周期性和随机性。
由于每种预测都具有风险,所以CB PredictorTM 完美地结合于Crysta 使用户充分了解预测分析的风险。
CB PredictorTM 还可以使用户非常便捷地建立回归模型,利用据资料来进行预测。
蒙特卡罗模拟与水晶球?要运行一个模拟使用水晶球? :1。
设置电子表格构建一个电子表格,将计算的性能测量(例如,利润)的投入(随机)。
对于随机输入,只需输入任何数字。
2。
定义假设即随机变量定义哪些细胞都是随机的,和什么分配应当遵循。
3。
定义预测即输出或绩效衡量定义的单元格(s)您有兴趣在预测(通常的性能测量,例如利润)。
4。
选择的审判案件数目选择的审判案件数目。
如果您稍后会生成一样的灵敏度分析图表,请选择"敏感度分析”中的选项下运行“首选项”。
5。
运行模拟运行模拟。
如果您想要更改参数,并重新运行模拟,您应“重置”模拟(单击“重置模拟”按钮在工具栏上或在“运行”菜单中)。
6。
查看结果“预测”窗口的屏幕快照显示了模拟的结果后自动显示(或在)模拟。
很多不同的结果(频率图、累计图表、统计、百分数、敏感度分析、趋势图)。
其结果可以复制到工作表中。
水晶球工具栏,请执行以下步骤:定义定义运行开始重置预测趋势假设预测首选项模拟仿真窗口图表沃尔顿书店模拟与水晶球?回顾沃尔顿书店示例:八月,他们必须决定多少的下一个日历年的性质。
每个日历美元成本的书店出售7.5和10元。
二月后,所有未售出日历返回到"发布者",并要求退款的2.50美元每个日历。
假设沃尔顿预测需求之间的某个地方将100和300(独立统一)。
需求量= D~统一[100,300]订单数量=Q(可变)收入= $10*min(Q,D )7.5成本=$*Q退款=2.50美元*最大( Q-d 0)利润=收入-成本+退款步骤#1(设置电子表格)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17A B C D E F Simulation of W alton's BookstoreDataUnit Cost =$7.50Unit Price =$10.00Unit Refund =$2.50Demand Distribution (Uniform)Minimum =100Maximum =300Decision VariableOrder Quantity =200S imulationDemand Revenue Cost Refund P rofit200$2,000.00$1,500.00$0.00$500.0015 16 17B C D E F SimulationDemand Revenue Cost Refund Profit 200=C5*MIN(C13,B17)=C4*C13=C6*MAX(C13-B17,0)=C17-D17+E17沃尔顿书店模拟与水晶球?步骤#2(定义假设即随机变量)请选择一个单元格,该包含随机变量(B17)--颜色代码(蓝色)(以英语发言):1617B Demand200然后单击“定义假设”工具栏中的按钮(或在单元格”菜单):选择分发类型:提供参数的分布:8910B CDemand Distribution (Uniform)Minimum =100Maximum =300沃尔顿书店模拟与水晶球?步骤#3(定义预测即输出)请选择一个单元格,该包含输出变量来预测(F17):1617F Profit$500.00单击“定义预测”工具栏中的按钮(或在单元格”菜单)并填写定义预测”对话框。
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新功能⽀持Microsoft Excel 2016⽀持Microsoft Windows 10改进了预测功能Cell偏好功能增强附加语⾔本地化OptQues优化功能增强预测Damped趋势指数平滑技术Crystal Ball EPM整合战略财务Crystal Ball决策优化器与战略财务的整合选择分类对象基本功能增加风险计算的概率达到某⼀⽬标的可能性是什么?影响风险的关键因素是什么?对这些和其他常见的“what-if”⽅案的回答可以通过将概率分配给未知变量来确定。
Excel⽆法处理概率分析的复杂性,因此需要更好的⼯具—Crystal Ball。
Crystal Ball通过对每个不确定变量应⽤⼀系列的值或概率分布,使⽤蒙特卡洛模拟的繁琐的“what-if”过程⾃动化。
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这个节省时间的缓解⽅法,必须⼀次⼜⼀次⼿动输⼊不同的场景。