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公式

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結果

ユーデンのJ指数
0.7
範囲:−1〜1(高いほど良好)
感度 90%
特異度 80%

ユーデンのJ指数とは?

ユーデンのJ指数(ユーデン指数、J統計量とも呼ばれます)は、二値診断検査の性能を一つの数値で表す指標です。1950年にW. J. Youdenによって提唱され、検査の感度(真陽性率)と特異度(真陰性率)を組み合わせて、−1から1の範囲の値にまとめます。値が1なら偽陽性も偽陰性もない完璧な検査を意味し、0なら偶然(ランダム)と変わらない性能であることを示します。

真陽性、偽陰性、偽陽性、真陰性を示す2×2の混同行列
2×2の混同行列:ユーデンのJを計算するために用いるTP・FN・FP・TNの件数。

この計算ツールの使い方

2×2の混同行列から得られる4つの件数、すなわち真陽性(TP)、偽陰性(FN)、真陰性(TN)、偽陽性(FP)を入力してください。本ツールは感度と特異度を自動で算出し、ユーデンのJ指数を返します。J指数は、ROC曲線上で最適なカットオフ値(閾値)を選ぶ場面でよく使われます。Jを最大化する閾値が、しばしば最良の動作点とされます。

計算式の解説

感度 = \(\dfrac{\text{TP}}{\text{TP} + \text{FN}}\) は、実際に陽性であるもののうち正しく陽性と判定できた割合です。特異度 = \(\dfrac{\text{TN}}{\text{TN} + \text{FP}}\) は、実際に陰性であるもののうち正しく陰性と判定できた割合です。ユーデンのJ指数は、これらを使ってシンプルに次のように求められます。

$$J = \text{Sensitivity} + \text{Specificity} - 1$$

感度・特異度はいずれも0〜1の範囲をとるため、Jは−1〜1の範囲に収まります。

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対角線(偶然の線)から曲線までの垂直距離としてユーデンのJを示したROC曲線
ROC曲線上で、ユーデンのJは対角線(偶然の線)から曲線までの垂直距離の最大値です。

計算例

たとえば、ある検査で \(\text{TP} = 90\)、\(\text{FN} = 10\)、\(\text{TN} = 80\)、\(\text{FP} = 20\) だったとします。このとき感度 = \(90 \div 100 = 0.90\)、特異度 = \(80 \div 100 = 0.80\) となります。したがって

$$J = 0.90 + 0.80 - 1 = 0.70$$

となり、完璧ではないものの優れた検査であることがわかります。

よくある質問(FAQ)

ユーデンのJ指数はどのくらいの値が良いのですか? 値が高いほど良好です。1に近いほど識別能力が優れており、0に近いほど識別能力が乏しいことを示します。

Jはマイナスになることがありますか? はい、あります。Jがマイナスの場合、検査が偶然よりも悪い性能であることを意味し、陽性・陰性のラベルが逆になっている可能性が考えられます。

JとROC曲線の関係は? Jは、ROC曲線と「識別力ゼロを表す対角線」との間の垂直方向の最大距離に等しくなります。そのため、Jを最大化する閾値が、最適なカットオフ値として広く用いられています。

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