在医学研究中，我们经常构建回归模型来分析自变量和因变量之间的关系。事实上，大多数的回归模型有一个重要的假设就是自变量和因变量呈线性关联，这个条件实际很难满足。常见的解决方法是将连续变量分类，但类别数目和节点位置的选择往往带有主观性，并且分类往往会损失信息。因此，一个更好的解决方法是拟合自变量与因变量之间的非线性关系，限制性立方(Restricted cubic spline，RCS)就是分析非线性关系的最常见的方法之一。
近年来在Lancet、BMJ等杂志经常见到利用限制性立方样条来拟合非线性关系。
什么是立方样条?
回归样条(regression spline)本质上是一个分段多项式, 但它一般要求每个分段点上连续并且二阶可导，这样可以保证曲线的平滑性。而限制性立方样条是在回归样条的基础上附加要求：样条函数在自变量数据范围两端的两个区间内为线性函数。
在利用限制性立方样条绘制曲线关系时，通常需要设置样条函数节点的个数(k)和位置(ti)。绝大多数情况下, 节点的位置对限制性立方样条的拟合影响不大, 而节点的个数则决定曲线的形状, 或者说平滑程度。当节点的个数为2时, 得到的拟合曲线就是一条直线，大多数研究者推荐的节点为3-5个。
在《Regression Modeling Strategies》这本书中，Harrell建议节点数为4时，模型的拟合较好，同时可以兼顾曲线的平滑程度和避免过拟合造成的精度降低。而当样本量较大时，例如因变量为未删失的连续变量并且大于100时，5个节点是更好的选择。小样本(如n<30)可以选择3个节点。以下是Harrell推荐的节点数和相应的节点位置，大家可以参考。
案例说明(模拟数据)
目前SAS、STATA、R等软件都可以进行限制性立方样条分析。基于画图的方便，我们以R语言为例进行说明。首先参照rms包，生成一个模拟数据集，包括性别(sex)，年龄(age)以及生存时间(time)和结局变量(death)。
若想分析年龄和生存率之间关系，传统的方法可以在Cox回归中将年龄作为连续变量处理，也可以对年龄进行分组，这样的做法都无法更直观的呈现年龄与死亡风险之间的关联。以下我们用限制性立方样条来分析年龄与死亡风险之间的关系：
可以看到age整体是有意义的(包括线性或者非线性关联)，然后看P-Nonlinear =0.0168<0.05，这里我们可以说年龄与死亡风险之间存在非线性关联。
如果自变量与关注的结局变量存在非线性关系，如何在文章中对结果更详细的描述呢，建议大家可以参照上文中提到的Lancet的文章。
样本不均衡问题是指在机器学习分类任务中，不同类型的样本占比差距悬殊。
比如训练数据有100个样本，其中只有5个正样本，其余均为负样本，这样正样本：负样本=5%：95%，训练数据中负样本过多，会导致模型无法充分学习到正样本的信息，这时候模型的正确率往往较高，但特异性却很低，即模型识别正样本的能力很差。这样的模型是无法投入实际项目中的，我们需要解决不均衡问题带来的影响。
解决样本不均衡，采用的方法是重采样。根据采样的方法，分为欠采样、过采样和组合采样。
在R语言中， ROSE 包用于处理样本不均衡问题。
安装包
加载示范数据，查看列联表。可以看到训练数据 hacide.train 出现了样本不均衡，正样本1只有20个，负样本0有980个。
欠采样会缩小训练数据。训练数据虽然正负样本均衡了，但由于原始的正样本很少，导致处理后总样本数减少很多。这个方法适用于训练数据很大，且正样本也较大的情况，可以用欠采样来减少训练数据规模，提高训练速度。
过采样会增大训练数据。该方法适用于训练数据中正样本数量较少的情况。
组合采样会同时增加正样本和减少负样本。参数 N 表示处理后样本总数，一般设置为训练数据样本数。
不均衡样本对模型的训练结果会产生较大偏差，以实际分类问题为例，对比一下处理与不处理均衡样本的结果。
从预测的结果来看，均衡处理与不均衡处理的模型准确率都很高，都超过了98%，貌似模型都很好。但均衡处理后模型的特异性达到了73.68%，未采用均衡处理的模型只有36.84%，显然 均衡处理能提高模型的特异性 。
处理样本不均衡问题是做分类问题不可或缺的的一步，针对训练数据的情况，可以采用不同的均衡处理方法。均衡处理的目的是尽可能多的且高效的利用训练数据里的信息，不至于后续训练出的模型学习的不够充分，出现较大偏差。均衡处理对于既要求准确率高，又要求特异性高的模型来说尤为重要。
static void(int[]group){
int temp
int pos=0
for(int i=0i<group.Length-1i++)
{
pos=i
for(intj=i+1j<group.Lengthj++)
{
if(group[j]<group[pos])
{
pos=j
}
}//第i个数与最小的数group[pos]交换
temp=group[i]
group[i]=group[pos]
