《混雜偏倚(confounding bias)與交互作用【優(yōu)制材料】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《混雜偏倚(confounding bias)與交互作用【優(yōu)制材料】（41頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、北京大學公共衛(wèi)生學院北京大學公共衛(wèi)生學院流行病學與衛(wèi)生統(tǒng)計學系流行病學與衛(wèi)生統(tǒng)計學系 胡永華胡永華1嚴選課件 偏倚：偏倚：選擇偏倚選擇偏倚(selection bias)selection bias)信息偏倚信息偏倚(information bias)information bias)混雜偏倚混雜偏倚(confounding bias)confounding bias)2嚴選課件（一）混雜偏倚的概念：3嚴選課件混雜因子混雜因子(confounding factorconfounding factor，confounder)confounder)？研究的暴露因素和研究疾病之外因素（第三因子，外部

2、因素）研究的暴露因素和研究疾病之外因素（第三因子，外部因素）此外部因素與研究疾病有關（獨立相關）此外部因素與研究疾病有關（獨立相關）并且與研究的暴露因素有關（統(tǒng)計關聯(lián)）并且與研究的暴露因素有關（統(tǒng)計關聯(lián)）混雜（混雜（confoundingconfounding）混雜因素在比較的人群組中分布不勻混雜因素在比較的人群組中分布不勻,可以歪曲可以歪曲(掩蓋或夸大掩蓋或夸大)因因素與疾病之間真正聯(lián)系。素與疾病之間真正聯(lián)系。舉例舉例 研究吸煙與肺癌的關系研究吸煙與肺癌的關系 性別是個外部變量，性別與肺癌有關，性別與吸煙暴露有關。故性性別是個外部變量，性別與肺癌有關，性別與吸煙暴露有關。故性別是該研究中的混

3、雜因子。別是該研究中的混雜因子。無論是隊列研究還是病例對照研究，若性別在比較組中分布不均衡，無論是隊列研究還是病例對照研究，若性別在比較組中分布不均衡，研究將出現(xiàn)混雜。研究將出現(xiàn)混雜。4嚴選課件為明確定義混雜因子：流行病學分析中排除一類外部因子：該因子是暴露導致疾病的中間環(huán)節(jié)或中間變量。如：吸煙吸煙 高血壓高血壓 心臟病心臟病 吸煙吸煙 COPDCOPD 肺癌肺癌高血壓與COPD都不是混雜因子。因 為 它 們 為 病 因 鏈 中 的 因 子，也 稱 內(nèi) 部 介 導 因 子（Intermediate Factor)。5嚴選課件混雜因子混雜因子(confounding factorconfound

4、ing factor，confounder)confounder)？研究的暴露因素和研究疾病之外因素（第三因子，外部因素）研究的暴露因素和研究疾病之外因素（第三因子，外部因素）1.1.此因素與研究疾病有關（獨立相關，危險因子或保護因子）此因素與研究疾病有關（獨立相關，危險因子或保護因子）2.2.并且與研究的暴露因素有關（統(tǒng)計關聯(lián)）并且與研究的暴露因素有關（統(tǒng)計關聯(lián)）3.3.該因素不該因素不是暴露導致疾病的中間環(huán)節(jié)或中間變量6嚴選課件（二）混雜（混雜（confounding confounding）的本質(zhì)）的本質(zhì)是一種效應的混淆。是一種效應的混淆。外部因素對疾病的效應與暴露因素對疾病的效應交織外

5、部因素對疾病的效應與暴露因素對疾病的效應交織 在一起，故無法正確評價暴露因素對疾病的真實關系。在一起，故無法正確評價暴露因素對疾病的真實關系。代理混雜因子（代理混雜因子（Surrogate ConfoundersSurrogate Confounders）與混雜因子密切相關，能夠引起混雜外部變量稱為代理與混雜因子密切相關，能夠引起混雜外部變量稱為代理混雜因子。如年齡、文化程度、經(jīng)濟狀況等?；祀s因子。如年齡、文化程度、經(jīng)濟狀況等。7嚴選課件 E E E D D D F F F 1 1 2 2 3 3 E E E E D D D D F F F F 4 5 6 7 F（代理混雜）8嚴選課件（三）混

6、雜的測量混雜的測量 9嚴選課件（三）混雜的測量混雜的測量 10嚴選課件（四）混雜的大小及其方向（四）混雜的大小及其方向 cRR aRR cOR-aORcRR aRR cOR-aOR混雜偏倚混雜偏倚=-=-or or -aRR aORaRR aORcRR=aRR:cRR=aRR:無混雜無混雜cRR aRR:cRR aRR:正混雜正混雜(positive confounding)positive confounding)，亦稱陽性混雜亦稱陽性混雜cRR aRR:cRR aRR:負混雜負混雜稱陰性混雜稱陰性混雜,cRRcRR低估低估 了因素與研究疾病之間的聯(lián)系。了因素與研究疾病之間的聯(lián)系。11嚴選課

7、件(五）混雜的控制五）混雜的控制（1 1）設計階段）設計階段 限制、隨機化、配比限制、隨機化、配比 利與弊利與弊（2 2）分析階段）分析階段 分層（分層（M-H M-H 法）法）標準化標準化(直接，間接法直接，間接法)多因素分析（多元回歸分析）多因素分析（多元回歸分析）12嚴選課件。使研究對象以等同的機率被分配在各處理組中，使研究對象以等同的機率被分配在各處理組中，從而使?jié)撛诘幕祀s因素在各組間分布均衡。從而使?jié)撛诘幕祀s因素在各組間分布均衡。隨機化方法常用于實驗性研究，以在臨床試驗中隨機化方法常用于實驗性研究，以在臨床試驗中最常用。最常用。隨機分配方法分為簡單隨機分配與分層隨機分配隨機分配方法分

8、為簡單隨機分配與分層隨機分配。13嚴選課件 使研究對象以等同的機率被分配在各處理組中，使研究對象以等同的機率被分配在各處理組中，從而使?jié)撛诘幕祀s因素在各組間分布均衡。從而使?jié)撛诘幕祀s因素在各組間分布均衡。隨機化方法常用于實驗性研究，以在臨床試驗中最隨機化方法常用于實驗性研究，以在臨床試驗中最常用。常用。隨機分配方法分為簡單隨機分配與分層隨機分配隨機分配方法分為簡單隨機分配與分層隨機分配。14嚴選課件配比指的是對比較組的選擇，使其針對一個或多個潛在的混配比指的是對比較組的選擇，使其針對一個或多個潛在的混雜因素與指示研究對象相同或接近。雜因素與指示研究對象相同或接近。配比可在研究對象間逐個配比，此

9、為個體配比，也可是組間配比可在研究對象間逐個配比，此為個體配比，也可是組間的配比，此為頻數(shù)配比。個體配比與頻數(shù)配比無本質(zhì)的不同。的配比，此為頻數(shù)配比。個體配比與頻數(shù)配比無本質(zhì)的不同。在隊列研究中，如果設計時進行了配比，就無需在分析時控在隊列研究中，如果設計時進行了配比，就無需在分析時控制配比因素。制配比因素。在病例對照研究中在病例對照研究中,若配比因素確實是一個混雜因素，將引若配比因素確實是一個混雜因素，將引入了一個極似混雜的選擇偏倚。入了一個極似混雜的選擇偏倚。引入的偏倚可通過分層分析進行控制。即：配比本身未直接引入的偏倚可通過分層分析進行控制。即：配比本身未直接起到控制混雜的作用，控制混雜

10、是靠分層分析實現(xiàn)的。起到控制混雜的作用，控制混雜是靠分層分析實現(xiàn)的。15嚴選課件在隊列研究中，如果設計時進行了配比，就無需在在隊列研究中，如果設計時進行了配比，就無需在分析時控制配比因素。分析時控制配比因素。在病例對照研究中在病例對照研究中,若配比因素確實是一個混雜因若配比因素確實是一個混雜因素，將引入了一個極似混雜的選擇偏倚。素，將引入了一個極似混雜的選擇偏倚。引入的偏倚可通過分層分析進行控制。即：配比本引入的偏倚可通過分層分析進行控制。即：配比本身未直接起到控制混雜的作用，控制混雜是靠分層身未直接起到控制混雜的作用，控制混雜是靠分層分析實現(xiàn)的。分析實現(xiàn)的。16嚴選課件至少有三種類型的配比過

11、頭至少有三種類型的配比過頭。損害統(tǒng)計效率的配比損害統(tǒng)計效率的配比：如對僅與暴露有關而與疾：如對僅與暴露有關而與疾病無關的變量的配比。病無關的變量的配比。損害真實性的配比損害真實性的配比：如將暴露與疾病之間一個中：如將暴露與疾病之間一個中間變量配比。間變量配比。(例：吸煙、例：吸煙、COPDCOPD、肺癌肺癌)損害費用效益的配比損害費用效益的配比：過多的選擇配對條件，使：過多的選擇配對條件，使得實施復雜。得實施復雜。17嚴選課件將研究資料按照混雜因素分層將研究資料按照混雜因素分層若各層間研究因素與疾病之間的若各層間研究因素與疾病之間的,可用可用Mantel-Mantel-HaenszelHaen

12、szel分層分析方法進行分析得到將該分層分析方法進行分析得到將該混雜因素調(diào)整后的效應估計值混雜因素調(diào)整后的效應估計值若各層間研究因素與疾病之間的差異較大若各層間研究因素與疾病之間的差異較大,可采用可采用標化的方法調(diào)整。（前提：排除交互作用）標化的方法調(diào)整。（前提：排除交互作用）18嚴選課件19591959年年MantelMantel和和HaenszelHaenszel首次提出了著名的首次提出了著名的分層分析法分層分析法（stratified analysisstratified analysis），以解決腫瘤回顧性研究中的），以解決腫瘤回顧性研究中的混雜問題?；祀s問題。M-HM-H法計算簡單，

13、而且即使在每層內(nèi)的頻數(shù)較少或資料偶法計算簡單，而且即使在每層內(nèi)的頻數(shù)較少或資料偶然含有零的情況下，也能比較好的估計效應值。然含有零的情況下，也能比較好的估計效應值。在一般情況下，優(yōu)先選用在一般情況下，優(yōu)先選用M-HM-H法，尤其是在處理四格表資法，尤其是在處理四格表資料時。料時。19嚴選課件Statistical AnalysisMantel-Haenszel(M-H)estimatorMantel-Haenszel test statistic aibicidiE Enimiti Ni=ni+mii=1,K aidi/Nii=1K bici/Nii=1K(ai niti/Ni)2Ki=1 t

14、i(Ni ti)nimi/(Ni2(Ni 1)Ki=1Mantel N,Haenszel WH Statistical aspects of the analysis of data from retrospective studies of disease.J.Natl.Cancer Inst.1959;22:719-748.20嚴選課件iiiiiiiiTNbTNa10MHRR疾病暴露組未暴露組合計有aibiM1i無cidiM0i合計NiN0iTi隊列研究21嚴選課件暴露未暴露合計病例aibiM1i對照cidiM0i合計N1iN0iTiORMH=iiiiiiiiTcbTda 22嚴選課件殺精

15、子劑的使用母親的年齡（歲）3535有無合計有無合計病例3912134對照1041059116358691合計1071068117568995比值比3.395.73ORORMHMH=78.3158.0797.0905.0704.295351175910495861117510593 暴露暴露有有無無病例對照4109121145粗的OR=3.5023嚴選課件粗的OR=3.50ORORMHMH=3.78=3.78 cOR aOR 3.50-3.78 cOR aOR 3.50-3.78混雜偏倚混雜偏倚=-=-=-=-0.07=-=-0.07 aOR 3.78 aOR 3.78負混雜，混雜因子造成低估暴

16、露因素的致病作用。負混雜，混雜因子造成低估暴露因素的致病作用?？刂苹祀s后暴露與疾病的關聯(lián)強度控制混雜后暴露與疾病的關聯(lián)強度OROR值為值為3.783.78。24嚴選課件 如果欲控制的混雜因素較多，往往受樣本量的影如果欲控制的混雜因素較多，往往受樣本量的影響，分層分析常不適用。在這種情況下響，分層分析常不適用。在這種情況下,可應用可應用多因素分析方法予以控制多因素分析方法予以控制,如多元協(xié)方差分析，如多元協(xié)方差分析，多元多元Logistic Logistic 回歸分析等等?；貧w分析等等。25嚴選課件（一）背景背景不同學科、不同學者對交互作用的概念定義存在歧異。不同學科、不同學者對交互作用的概念定

17、義存在歧異。毒理學、藥理學、生物化學、物理學毒理學、藥理學、生物化學、物理學在同一學科中（如在同一學科中（如流行病學）流行病學），交互的概念也常被混混，交互的概念也常被混混淆。淆。交互作用的概念在流行病學文獻中一直有些爭議。術語交互作用的概念在流行病學文獻中一直有些爭議。術語“交互交互作用作用”曾經(jīng)被用作性質(zhì)截然不同的統(tǒng)計學、生物學和公共衛(wèi)生曾經(jīng)被用作性質(zhì)截然不同的統(tǒng)計學、生物學和公共衛(wèi)生學概念。爭議的原因主要是人們對這些概念有著不同理解。學概念。爭議的原因主要是人們對這些概念有著不同理解。26嚴選課件(二)流行病學研究中的交互作用概念流行病學研究中的交互作用概念27嚴選課件 采用數(shù)學模型評價

18、交互作用，雖不涉及生物學機理，但有助于探索病采用數(shù)學模型評價交互作用，雖不涉及生物學機理，但有助于探索病因因。采用生物作用機制模型或抽象生物模型評價交互作用。與生物作用機采用生物作用機制模型或抽象生物模型評價交互作用。與生物作用機制有關。制有關。應用統(tǒng)計學模型，多用于公共衛(wèi)生效果評價。（或稱用于評價公共衛(wèi)應用統(tǒng)計學模型，多用于公共衛(wèi)生效果評價。（或稱用于評價公共衛(wèi)生干預效果的統(tǒng)計學交互作用）生干預效果的統(tǒng)計學交互作用）28嚴選課件（三）統(tǒng)計學統(tǒng)計學交互作用與效應修正統(tǒng)計學交互作用與效應修正(EFFECT MODIFICATION(EFFECT MODIFICATION，EM)EM)的概念是一致

19、的。的概念是一致的。統(tǒng)計學交互作用效應修正（交互因子統(tǒng)計學交互作用效應修正（交互因子=效應修正因子）效應修正因子）在流行病學中一般所談的交互作用是指統(tǒng)計學交互作用在流行病學中一般所談的交互作用是指統(tǒng)計學交互作用。交互因子（交互因子（效應修正因子）效應修正因子）：。29嚴選課件率差效應：無交互率比效應:有交互率差效應：有交互率比效應:無交互0246810121234暴露組發(fā)病率非暴露組發(fā)病率年齡是否為交互因子？30嚴選課件X：因素X，X=1：暴露于X因素，X=0：未暴露X因素Z：因素Z，Z=1：暴露于Z因素，Z=0：未暴露Z因素R：效應,R11：同時暴露X與Z時的效應，R10：暴露X與未暴露Z時

20、的效應，R01：暴露Z與未暴露X時的效應，R00：X與Z均未暴露時的效應，31嚴選課件（1）加法模型如果測量的效應為率差，如果測量的效應為率差，X X與與Z Z無交互作用的條件為：無交互作用的條件為：R11R01R10R00也可寫成 R R1111R R0000（R R1010R R0000）+（R R0101R R0000）如果測量的效應為率比，如果測量的效應為率比，X X與與Z Z無交互作用的條件為：無交互作用的條件為：R11R01R10R00，等號兩邊均除R00，則：R11/R00R01/R00R10/R001也可寫成 R R1111/R/R00001=(R1=(R1010/R/R000

21、01)1)(R(R0101/R/R00001)1)32嚴選課件（2）乘法模型X X與與Z Z無交互作用的條件為：無交互作用的條件為：R R1111/R/R0101R R1010/R/R0000等式兩邊均乘等式兩邊均乘 R R0101/R/R00 00，則，則 R R1111/R/R0000=(R=(R1010/R/R0000)(R)(R0101/R/R0000)（3 3）判斷交互作用必須說明測量效應類型，必須說明所選）判斷交互作用必須說明測量效應類型，必須說明所選模型的類型！模型的類型！流行病學病因研究中，多用率比效應。多用乘法模型。流行病學病因研究中，多用率比效應。多用乘法模型。公共衛(wèi)生防治

22、效果評估，多用率差效應。多用加法模型。公共衛(wèi)生防治效果評估，多用率差效應。多用加法模型。符合模型條件表明無交互，反之，有交互。符合模型條件表明無交互，反之，有交互。33嚴選課件3、識別統(tǒng)計學交互作用的一般方法識別統(tǒng)計學交互作用的一般方法因素之間是否統(tǒng)計學聯(lián)系？因素之間是否統(tǒng)計學聯(lián)系？這種聯(lián)系是否為偏倚所致？這種聯(lián)系是否為偏倚所致？分層分析，比較各層間的分層分析，比較各層間的RRRR、RDRD。如果層間。如果層間RRRR、RDRD差差別較大（經(jīng)統(tǒng)計學檢驗）則可能存在交互作用。別較大（經(jīng)統(tǒng)計學檢驗）則可能存在交互作用。一般多元回歸多是以乘法模型為基礎，對數(shù)據(jù)要求嚴格，對結(jié)果的解說也存在一定問題。3

23、4嚴選課件4.4.分析統(tǒng)計學交互作用時需注意的問題分析統(tǒng)計學交互作用時需注意的問題所選擇的測量效應是什么？所選擇的測量效應是什么？所選擇的模型是什么？所選擇的模型是什么？符合哪個模型就表明不存在相應的交互作用；不符合哪個符合哪個模型就表明不存在相應的交互作用；不符合哪個模型就表明存在相應的交互作用。模型就表明存在相應的交互作用。需要進行顯著性檢驗需要進行顯著性檢驗有統(tǒng)計交互不意味有生物學意義，下結(jié)論要慎重。有統(tǒng)計交互不意味有生物學意義，下結(jié)論要慎重。35嚴選課件4.混雜因子與效應修正因子的區(qū)別混雜因子與效應修正因子的區(qū)別 概念不同 性質(zhì)不同 處理的方法不同36嚴選課件概念CFCF：與所研究的暴

24、露因素和疾病都有聯(lián)系的外部與所研究的暴露因素和疾病都有聯(lián)系的外部因子，因子，暴露暴露與所研究的暴露因素和疾病都有聯(lián)系的外部與所研究的暴露因素和疾病都有聯(lián)系的外部因子，它的存在使得暴露因素和疾病之間的效應因子，它的存在使得暴露因素和疾病之間的效應發(fā)生真實的改變。發(fā)生真實的改變。37嚴選課件性質(zhì)CF：造成偏倚，影響結(jié)果的真實性。EM：是一種真實的效應，與真實性無關。38嚴選課件處理的方法CF：應盡量避免與消除。EM：應盡量去發(fā)現(xiàn)，評價。39嚴選課件要求掌握的內(nèi)容：1、confounding factor confounding factor？confounding bias?confounding bias?2、控制混雜的主要方法控制混雜的主要方法?各種方法的優(yōu)缺點？各種方法的優(yōu)缺點？3 3、overmatching?overmatching?4 4、interaction?interaction?5 5、effect modifacation?effect modifacation?6 6、混雜因子與效應修正因子的區(qū)別？、混雜因子與效應修正因子的區(qū)別？40嚴選課件 謝謝！41嚴選課件