第九章偏倚及其控制

1、第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社流行病學(xué)流行病學(xué) 配套光盤人人民民衛(wèi)衛(wèi)生生出出版版社社主主 編編 / / 葉冬青葉冬青指指 導(dǎo)導(dǎo) / / 李立明李立明 第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 研究的解說涉及到研究的真實(shí)性的問題。研究的真實(shí)性直接關(guān)系到是否獲得正確的結(jié)論，而真實(shí)性需要通過變異性估計來確定。第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性 第二節(jié) 研究的真實(shí)性 第三節(jié) 研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人

2、人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性 概概 述述 個體水平的變異性個體水平的變異性 群體水平的變異性群體水平的變異性 樣本水平的變異性樣本水平的變異性 第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社變異性變異性(variability) 研究結(jié)果包括描述性和分析性數(shù)據(jù)（指標(biāo)）的變動或波動。第一節(jié)第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果的變異性一一 、概、概 述述第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社生物學(xué)（真實(shí)）變異和測量變異生物學(xué)（真實(shí)）變異和測量變異生物學(xué)變異生物學(xué)變異 真實(shí)的客觀變異真實(shí)

3、的客觀變異測量變異測量變異 測量過程的誤差測量過程的誤差隨機(jī)變異和系統(tǒng)變異隨機(jī)變異和系統(tǒng)變異隨機(jī)變異隨機(jī)變異 絕對值和方向交錯變化，正態(tài)分布絕對值和方向交錯變化，正態(tài)分布系統(tǒng)變異系統(tǒng)變異 絕對值和方向保持恒定絕對值和方向保持恒定第一節(jié)第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果的變異性 變異的來源分為兩個層次變異的來源分為兩個層次第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社某個體特征測得值的變化，是個體真值隨時間的某個體特征測得值的變化，是個體真值隨時間的改變，或是由于測量誤差引起的變化。改變，或是由于測量誤差引起的變化。第一節(jié)第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果的變異

4、性二、個體水平的變異性二、個體水平的變異性第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社日間變異年齡膳食運(yùn)動環(huán)境儀器標(biāo)度差儀器精密度差讀數(shù)或記錄錯誤個體狀態(tài)測量誤差第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社個體的累計變異個體的累計變異 群體中的個體具有不同的遺傳素質(zhì)并受環(huán)境影響群體中的個體具有不同的遺傳素質(zhì)并受環(huán)境影響常大于個體變異常大于個體變異 根據(jù)群體的變異范圍確定根據(jù)群體的變異范圍確定“正常值正常值”范圍，用于范圍，用于判定個體測得值是否判定個體測得值是否“正常正?！比后w水平的變異性受測量誤差影響群體水平的變

5、異性受測量誤差影響第一節(jié)第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果的變異性三、群體水平的變異性三、群體水平的變異性第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社通過不同樣本研究所得結(jié)果的差異性 為什么高水平的血清總膽固醇是不利的或不健康的？ 這可以在關(guān)于血清總膽固醇與心血管死亡風(fēng)險呈正相關(guān)的研究中找到答案。 如Framingham心臟研究。第一節(jié)第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果的變異性四、樣本水平的變異性四、樣本水平的變異性第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社描述性結(jié)果的樣本變異性第一節(jié)第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果

6、的變異性圖81樣本樣本A樣本樣本C樣本樣本B第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 在圖8-1中，群體高膽固醇率為25%，樣本A為40%，樣本B為20%，樣本C為0%。 增大樣本含量，樣本的變異性會減少，樣本的高膽固醇率對群體的代表性會增大。第一節(jié)第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果的變異性第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社分析性結(jié)果的樣本變異性膳食改良組膳食改良組膳食改良組膳食改良組降低膽固醇藥物組降低膽固醇藥物組降低膽固醇藥物組降低膽固醇藥物組 研究A(研究對象200人，隨機(jī)分配到兩組)第一節(jié)第一節(jié)

7、 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果的變異性第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 如圖8-2，研究A和B中膳食改良組五年內(nèi)發(fā)生心機(jī)梗死的風(fēng)險為9%，而降膽固醇藥物組為6%。 研究A樣本較小（200人），兩組效應(yīng)指標(biāo)（心肌梗死風(fēng)險）的95%可信限較大，發(fā)生重疊，無顯著性差異。 研究B樣本較大（2000人），兩組效應(yīng)指標(biāo)（心肌梗死風(fēng)險）的95%CI較小，未發(fā)生重疊，有顯著性差異。第一節(jié)第一節(jié) 研究結(jié)果的變異性研究結(jié)果的變異性第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 樣本越大，效應(yīng)估計值的抽樣誤差越?。?5%可信限越小

8、），統(tǒng)計檢驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)的兩組間效應(yīng)差值越小。 樣本非常大，兩組間差異很小的效應(yīng)值也會有統(tǒng)計學(xué)顯著差異，但這很少有生物學(xué)或臨床意義。第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社第二節(jié) 研究的真實(shí)性 概概 述述 內(nèi)部真實(shí)性內(nèi)部真實(shí)性 外部真實(shí)性外部真實(shí)性 第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 真實(shí)性(效度) 定義 指研究收集的數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和所得結(jié)論與客觀實(shí)際的符合程度。 研究誤差 真實(shí)性的反面變異可以是真實(shí)的（如生物學(xué)個體變異），而反映研究誤差的變異肯定是不真實(shí)的。 一、概 述第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病

9、學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 系統(tǒng)誤差稱為偏倚 來自于對象選取、測量和統(tǒng)計分析等的方法學(xué)缺陷，有固定方向和固定大小的誤差 。 隨機(jī)誤差 用統(tǒng)計學(xué)方法來估計，增大樣本含量可減少，沒有固定方向和固定大小，一般呈正態(tài)分布。研究誤差的兩種常見類型第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社二、內(nèi)部真實(shí)性二、內(nèi)部真實(shí)性 內(nèi)部真實(shí)性（內(nèi)部真實(shí)性（internal validity）定義定義研究結(jié)果與實(shí)際研究對象真實(shí)情況研究結(jié)果與實(shí)際研究對象真實(shí)情況的符合程度的符合程度,它回答一個研究本身是否真實(shí)或有它回答一個研究本身是否真實(shí)或有效。效。 改善措施

10、改善措施 限制研究對象的類型和研究的環(huán)境條件。限制研究對象的類型和研究的環(huán)境條件。 第二節(jié)第二節(jié) 研究的真實(shí)性研究的真實(shí)性第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 三、外部真實(shí)性三、外部真實(shí)性 外部真實(shí)性（外部真實(shí)性（external validity） 定義定義研究結(jié)果與推論對象真實(shí)情況的符合研究結(jié)果與推論對象真實(shí)情況的符合程度，又稱為普遍性（程度，又稱為普遍性（generalizability）。它回答）。它回答一個研究能否推廣應(yīng)用到研究對象以外的人群。一個研究能否推廣應(yīng)用到研究對象以外的人群。 改善措施改善措施增加研究對象的異質(zhì)性，使得研究對象

11、的代增加研究對象的異質(zhì)性，使得研究對象的代表性范圍擴(kuò)大。表性范圍擴(kuò)大。第二節(jié)第二節(jié) 研究的真實(shí)性研究的真實(shí)性第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 在實(shí)際研究時，需要綜合平衡考慮在實(shí)際研究時，需要綜合平衡考慮 研究對象的同質(zhì)性和異質(zhì)性問題研究對象的同質(zhì)性和異質(zhì)性問題第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚 選擇偏倚選擇偏倚 信息偏倚信息偏倚 混雜偏倚混雜偏倚 混雜偏倚的分層分析混雜偏倚的分層分析第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版

12、 社社 1946年，Berkson做最著名的偏倚研究并給予證實(shí)，又稱為Berkson偏倚。 1976年，Miettinen詳細(xì)討論了偏倚的定義，并給出分類框架,分三類 選擇偏倚 信息偏倚 混雜偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社一、選擇偏倚一、選擇偏倚（selection bias） 定義 研究對象的選取過程中，由于選取方式不當(dāng)，導(dǎo)致入選對象與未入選對象之間存在系統(tǒng)差異，由此造成的偏倚稱為選擇偏倚。例如研究對象采用志愿者，方便樣本，或者研究對象的無應(yīng)答或失訪等。第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人

13、 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 描述性研究的選擇偏倚 主要體現(xiàn)主要體現(xiàn)在樣本對總體的代表性上 如不是采用隨機(jī)抽樣而是使用方便樣本，或某些特定群體（志愿者、因特網(wǎng)利用者等）造成的外部效度（外推）受限問題。控制方法控制方法 盡量采用隨機(jī)抽樣，避免樣本選取的偏向?qū)μ囟ㄈ后w的結(jié)果在外推上要謹(jǐn)慎等 第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 分析性研究的選擇偏倚 主要體現(xiàn)主要體現(xiàn) 研究對象進(jìn)入、排除、不參與或失訪等與研究暴露或處理因素存在關(guān)聯(lián)，由此增大或減少暴露與疾病、處理與效應(yīng)的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致效應(yīng)估計的偏倚。 控制方法控制方

14、法選取具體環(huán)節(jié)或已選取人群的具體特征分析研究對象的選取是否同暴露或處理因素有關(guān)第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社常見選擇偏倚 入院偏倚 失訪偏倚 志愿者偏倚第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 確定有無選擇偏倚的關(guān)鍵 把握選取環(huán)節(jié)或已入選對象，是否存在人為增大或減少研究因素與結(jié)局的關(guān)聯(lián)程度 控制方法 嚴(yán)密掌握對象選取的各個環(huán)節(jié)，注意選取對象的代表性，增加應(yīng)答和減少失訪等第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏研究的偏倚倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子

15、版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社二、信息偏倚二、信息偏倚（information bias） 定 義 又稱測量偏倚或觀察偏倚，是來自于測量或資料收集方法的問題，使得獲取的資料存在系統(tǒng)誤差。由于流行病學(xué)的暴露或疾病多為分類測量，所以信息偏倚又可稱為錯誤分類偏倚（misclassification bias）。 信息偏倚同樣影響描述性研究和分析性研究的結(jié)果。 第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社無差異性錯誤分類和差異性錯誤分類第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚表8-3無差異性錯誤分類無差異性錯

16、誤分類差異性錯誤分類差異性錯誤分類錯誤分類數(shù)據(jù)錯誤分類數(shù)據(jù)錯誤分類數(shù)據(jù)錯誤分類數(shù)據(jù)研究真實(shí)數(shù)據(jù)研究真實(shí)數(shù)據(jù)研究真實(shí)數(shù)據(jù)研究真實(shí)數(shù)據(jù)第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社差異性信息偏倚的兩種常見類型 回憶偏倚（recall bias） 產(chǎn)生于研究對象記憶過去活動和暴露能力的差異。 調(diào)查者偏倚（interviewer bias） 產(chǎn)生于調(diào)查者對研究對象有差異性地收集信息。采取盲法，可以降低調(diào)查者偏倚。第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 為了減少錯誤分類以及改善測量的準(zhǔn)確

17、性，研究者們正在越來越多地使用生物學(xué)標(biāo)記物（biological markers）。它們可以用來測量易感性、內(nèi)暴露（實(shí)際進(jìn)入體內(nèi)）劑量或生物學(xué)效應(yīng)（劑量）等。第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社三、混雜偏倚三、混雜偏倚（confounding bias） 定義 是指暴露因素與疾病發(fā)生的相關(guān)(關(guān)聯(lián))程度受到其他因素的歪曲或干擾。 混雜的本來含義是“混合摻雜”( mixing together )，這里是指暴露因素對疾病的獨(dú)立效應(yīng)與混雜因素的效應(yīng)混在一起，造成對暴露因素效應(yīng)的估計偏倚。第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏

18、倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 判定原則 比較混雜因素調(diào)控前后的暴露因素效應(yīng)估計值，如果存在有意義的差異，就產(chǎn)生了混雜偏倚。 調(diào)控的統(tǒng)計方法 設(shè)計階段：標(biāo)準(zhǔn)化率、分層和多變量分析 設(shè)計階段：配比、隨機(jī)化分配或限制進(jìn)入第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏研究的偏倚倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 繼發(fā)關(guān)聯(lián)（secondary association） 定義 是一種純粹由混雜偏倚產(chǎn)生的關(guān)聯(lián) 即懷疑的病因（暴露）E與疾病D并不存在因果關(guān)系，而是由于兩者（E,D）有共同的原因C，E,D同C存在關(guān)聯(lián)，從而繼發(fā)

19、產(chǎn)生E與D的關(guān)聯(lián)。第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚C?DE第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社例如 高血清膽固醇是冠心病的危險因素，高血清膽固醇可產(chǎn)生沉積于眼瞼的黃色瘤，從而導(dǎo)致黃色瘤與冠心病的繼發(fā)關(guān)聯(lián)。另外，E與C也可以由于相關(guān)（因果方向不明）而產(chǎn)生繼發(fā)關(guān)聯(lián)。例如 吸煙是胰腺癌的危險因素，吸煙又與喝咖啡存在相關(guān)（沒有確定的時間先后），從而造成喝咖啡與胰腺癌的繼發(fā)關(guān)聯(lián)。第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲 如果懷疑病因E與疾病D既存在直接關(guān)聯(lián)，

20、又存在間接關(guān)聯(lián)(圖A)或與其他危險（保護(hù)）因素F存在相關(guān)(圖B)，暴露E與疾病D的直接因果關(guān)聯(lián)程度或方向?qū)⒖赡苁艿交祀s干擾，即得到歪曲的關(guān)聯(lián)估計值。 第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚F FD DEF FD DE?AB第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 例如 靜脈吸毒E與性亂F都是HIV感染D的危險因素，吸毒者易發(fā)生多性伴行為，即吸毒同HIV感染既存在直接關(guān)聯(lián)（ED）又存在間接關(guān)聯(lián)（EFD）（圖8-3,(2)），吸毒與多性伴沒有確定的時間先后而呈雙向相關(guān)（圖8-3,(3)），多性伴F將對吸毒E與HIV感染D的直接因果關(guān)聯(lián)起混雜或歪曲作用。第三節(jié)

21、第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 E E E C ？ F ？ F ？ D D D (1)繼發(fā)關(guān)聯(lián) (2)直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲 (3)直接因果關(guān)聯(lián)的歪曲 圖 8-4 混雜偏倚引起假關(guān)聯(lián) 第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚圖8-3第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社四、混雜偏倚的分層分析四、混雜偏倚的分層分析 M-H(Mantel-Haenszel)分層分析方法的步驟 對可能的混雜因素進(jìn)行分層 判定層間RR或OR是否相等或相近 得到控制混雜后的調(diào)整RR或OR 再將調(diào)整RR或

22、OR與分層前的粗RR或粗OR（cRR或cOR）進(jìn)行比較第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 隊列研究(1) 累計發(fā)病率資料2221010/1iiiiiMHiiiiiia dbcTN N M MTT01/iiiMHiiia NTRRc NT第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚表8-4第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社(2) 發(fā)病密度資料01/iiiM Hiiia NTR Rc NT2112110/iiiiMHiiiiaN MTMN NT 第三節(jié)第三節(jié) 研究的偏倚研究的偏倚表8-5第第6 6版版 流行病學(xué)電子版流行病學(xué)電子版人人 民民 衛(wèi)衛(wèi) 生生 出出 版版 社社 病例對照研究/iiiM Hiiia dtO Rb ct2221010/1iiiiiM Hi