偏倚及其控制

偏倚及其控制ControlofBias

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(jì)來確定。引言研究的真實(shí)性

概述

內(nèi)部真實(shí)性

外部真實(shí)性

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(gè)體變異），而反映研究誤差的變異肯定是不真實(shí)的。

一、概述

系統(tǒng)誤差稱為偏倚來自于對(duì)象選取、測(cè)量和統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)方法來估計(jì)，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6ABDC隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差示意圖

因素結(jié)局

（危險(xiǎn)/保護(hù)/干預(yù)）（疾病/健康/療效）

研究因素結(jié)局外部因素流行病學(xué)研究中隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差是流行病學(xué)研究中的精確性(Precision)問題。由于隨機(jī)誤差不可避免，精確性具有相對(duì)性，隨機(jī)誤差可用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法評(píng)價(jià)。隨機(jī)誤差的大小（研究的精確性）與樣本大小有關(guān)，與抽樣方法及觀察值的變異(變量的變異度)有關(guān)。提高精確性的方法增加研究樣本量

樣本量可用統(tǒng)計(jì)學(xué)中有關(guān)樣本大小的公式計(jì)算。樣本量的大小與研究設(shè)計(jì)、研究總體、把握度等因素關(guān)。提高信息獲取的效率

樣本大小相同的兩項(xiàng)研究，正確的設(shè)計(jì)者將獲得更加精確的估計(jì)，更具有統(tǒng)計(jì)效率。偏倚的概念定義：指在研究或推論過程中所獲得的結(jié)果系統(tǒng)的偏離真實(shí)值。偏倚的方向：OR:真值OR’：測(cè)量值正偏倚與負(fù)偏倚、趨于無效假設(shè)遠(yuǎn)離無效假設(shè)顛倒偏倚的方向正偏倚與負(fù)偏倚

OR’>OR：正偏倚

OR’<OR：負(fù)偏倚偏倚的方向趨于無效假設(shè)(towardthenull)OR’=1.3OR=5.0OR’=0.9OR=0.3遠(yuǎn)離無效假設(shè)(awayfromthenull)OR’=8.0OR=2.0OR’=0.5OR=0.8顛倒(switchoverbias)OR’=0.5OR=2.0OR’=2.0OR=0.8偏倚的大小偏倚的大小通常以相對(duì)數(shù)表示:

測(cè)量值－真實(shí)值Bias＝---------------------×100％真實(shí)值偏倚的大小RR’=1.2RR=2.001.2－2Bias＝------------×100％＝-40％

2大小：40％方向：為負(fù)Bias,趨于無效假設(shè)。研究的偏倚

選擇偏倚

信息偏倚

混雜偏倚

混雜偏倚的分層分析

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一、選擇偏倚（selectionbias）

定義研究對(duì)象的選取過程中，由于選取方式不當(dāng)，導(dǎo)致入選對(duì)象與未入選對(duì)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(duì)象采用志愿者，方便樣本，或者研究對(duì)象的無應(yīng)答或失訪等。1.入院率偏倚

admissionratebias，Berksonbias?

1946年由J.Berkson提出。是指利用醫(yī)院就診或住院病人作為研究對(duì)象時(shí)，由于入院率的不同而導(dǎo)致的偏差。?

不同疾病在不同醫(yī)院的就診率或住院率各異，其原因是多方面的?

醫(yī)院：技術(shù)專長(zhǎng)、服務(wù)質(zhì)量?

患者：疾病嚴(yán)重程度、經(jīng)濟(jì)狀況、就診是否方便兩類調(diào)查對(duì)象估計(jì)藥物與疾病關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的比較可疑藥物臨床疾病比值比（OR）以社區(qū)為基礎(chǔ)以醫(yī)院為基礎(chǔ)

p水楊酸類過敏1.150.180.02水楊酸類疲乏2.090.720.02緩瀉藥運(yùn)動(dòng)骨骼系疾病1.535.070.06緩瀉藥關(guān)節(jié)炎類風(fēng)濕病1.485.000.01安眠藥循環(huán)系疾病6.383.720.32維生素類過敏1.760.000.01維生素類外傷0.611.920.11心臟病類循環(huán)系疾病30.6519.170.47心臟病類關(guān)節(jié)炎類風(fēng)濕病3.4649.92＜0.012.現(xiàn)患病例-新病例偏倚

(prevalenceincidencebias，Neymanbias)1955年Neyman提出，在進(jìn)行回顧性調(diào)查時(shí)，研究者收集的病例通常只包括調(diào)查時(shí)的現(xiàn)患病人，無法對(duì)那些因患該病而死亡的病例進(jìn)行調(diào)查，由此而得出的某種因素與某種疾病的聯(lián)系會(huì)與隊(duì)列研究的結(jié)果有很大差異。在病例對(duì)照研究或橫斷面研究時(shí)，除了很難調(diào)查那些死亡病例外，對(duì)那些病程短、已痊愈的病例，輕型、不典型病例、隱伏期的病例也很難進(jìn)行調(diào)查。此外，某些病例在患病后，可能會(huì)改變?cè)瓉淼谋┞肚闆r。例如Friedman等人在美國(guó)弗明漢地區(qū)對(duì)心血管系統(tǒng)疾病的研究中發(fā)現(xiàn)男性居民在隊(duì)列研究中，具有高膽固醇水平的人，患冠心病的RR值為2.4；而在病例對(duì)照研中，病例組與對(duì)照組卻無明顯差異（OR=1.16）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，患冠心病的病人在就診被診斷為該病后，會(huì)改變其原來的生活習(xí)慣或嗜好，如戒煙、多食低膽固醇食物、多進(jìn)行體育鍛煉等等，從而使血中膽固醇水平降低，或與正常人相比膽固醇水平增長(zhǎng)速度較慢所致。3.檢出癥候偏倚

(detectionsignalbias，)指某因素與某疾病在病因?qū)W上雖無關(guān)聯(lián)，但由于該因素的存在而引起該疾病癥狀或體征的出現(xiàn)，從而使患者及早就醫(yī)，接受多種檢查，使該人群有較高的檢出率，以致得出該因素與該疾病相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤結(jié)論。4.檢出癥候偏倚(例)子宮內(nèi)膜癌與服用雌激素：服雌激素導(dǎo)致子宮容易出血頻繁就醫(yī)接受檢查早發(fā)現(xiàn)在同一醫(yī)院不同科室進(jìn)行的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在服用雌激素的子宮內(nèi)膜癌病人中，79%為早期病人；而在非服用雌激素的子宮內(nèi)膜癌病人中，早期病人僅占55%。5.易感性偏倚

(susceptibilitybias)?

研究對(duì)象是否暴露于某一可疑致病因素，既與各種客觀因素有關(guān)，也與研究對(duì)象的主觀因素有關(guān)。這些因素可能直接或間接的影響觀察人群或?qū)φ杖巳簩?duì)所研究疾病的易感性，導(dǎo)致某因素與某疾病間的虛假聯(lián)系。健康工人效應(yīng)（healthyworkereffect）子宮頸反映異常與OC的關(guān)系腎結(jié)石與喝茶習(xí)慣的關(guān)系

比較組間對(duì)疾病的易感性存在差異易感性偏倚的典型例子是在對(duì)職業(yè)性疾病研究中的健康工人效應(yīng)（healthyworkereffect）。當(dāng)在對(duì)某一有毒物質(zhì)對(duì)作業(yè)工人的健康危害進(jìn)行研究時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)暴露于該有毒物質(zhì)者的死亡率或某些疾病的發(fā)病率反而會(huì)比一般人群低。原因可能是接觸此類有毒物質(zhì)者，由于工作性質(zhì)的需要，其本來的健康水平就比一般人群高，或者對(duì)毒物的耐受性比一般人群要強(qiáng)，因而對(duì)某些疾病的易感性低所致。不認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)就可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。6.無應(yīng)答偏倚

(non-respondentbias)指研究對(duì)象中那些沒有按照研究設(shè)計(jì)對(duì)被調(diào)查的內(nèi)容予以應(yīng)答。某個(gè)特定樣本中的無應(yīng)答者的患病狀況，以及對(duì)某一或某些研究因素的暴露情況與應(yīng)答者可能不同，由此而產(chǎn)生的偏倚。選擇偏倚的控制

研究者對(duì)在整個(gè)研究中可能會(huì)出現(xiàn)的各種選擇偏倚應(yīng)有充分的了解、掌握。采取相應(yīng)的措施在相應(yīng)環(huán)節(jié)阻斷此類偏倚產(chǎn)生的可能性，防止或減少其發(fā)生。嚴(yán)格掌握研究對(duì)象納入與排除的標(biāo)準(zhǔn)。在研究中采取相應(yīng)措施，以獲得盡可能高的應(yīng)答率，并對(duì)無應(yīng)答者進(jìn)行評(píng)價(jià)。盡量采用多種對(duì)照。二、信息偏倚（informationbias）

定義

又稱測(cè)量偏倚或觀察偏倚，是來自于測(cè)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(cè)量，所以信息偏倚又可稱為錯(cuò)誤分類偏倚（misclassificationbias）。信息偏倚同樣影響描述性研究和分析性研究的結(jié)果。信息偏倚的來源測(cè)量不可靠(暴露、疾病)診斷標(biāo)準(zhǔn)不明確(疾病)原始記錄不完整常見信息偏倚診斷懷疑偏倚(diagnosticsuspicionbias)暴露懷疑偏倚(exposuresuspicionbias)回憶偏倚(RecallBias)報(bào)告偏倚(reportingbias)測(cè)量偏倚(detectionbias)等1.診斷懷疑偏倚定義：由于研究者事先了解研究對(duì)象對(duì)研究因素的暴露情況，懷疑其已患某病或在主觀上傾向于應(yīng)該出現(xiàn)某種陽性結(jié)果，于是在作診斷和分析時(shí)，傾向于自己的判斷。例：對(duì)診斷亞臨床病例，判斷藥物的毒副反應(yīng)2.暴露懷疑偏倚定義：研究者若事先了解研究對(duì)象的患病情況或某種結(jié)局，可能會(huì)對(duì)其與對(duì)照組不可比的方法探詢認(rèn)為與某病或某結(jié)局有關(guān)的因素，如多次認(rèn)真地調(diào)查和詢問病例組某因素的暴露史，而漫不經(jīng)心地調(diào)查和詢問對(duì)照組，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論。Nishiyama等（1962）對(duì)兒童甲狀腺癌過去放射性物質(zhì)暴露史的調(diào)查，在36例和22例兩組患兒中，以常規(guī)和查閱醫(yī)療記錄方法調(diào)查：28%和0而經(jīng)過深入的調(diào)查和詢問，有暴露史者分別達(dá)47%和50%。3.回憶偏倚定義：是指研究對(duì)象在回憶以往發(fā)生的事情或經(jīng)歷時(shí)，由于在準(zhǔn)確性和完整性上的差異所致的系統(tǒng)誤差。產(chǎn)生原因：調(diào)查事件發(fā)生頻率低，未給研究對(duì)象留下深刻印象而被遺忘調(diào)查事件是很久以前發(fā)生的事情，研究對(duì)象記憶不清研究對(duì)象對(duì)調(diào)查內(nèi)容或事件關(guān)心程度不同，回憶認(rèn)真程度不同4.報(bào)告偏倚定義：只由研究對(duì)象有意的夸大或縮小某些信息而導(dǎo)致的偏倚，因此亦被稱為說謊偏倚。例：敏感性問題、吸煙史等

涉及勞保、福利等一些問題的調(diào)查如職業(yè)危害對(duì)職業(yè)人群進(jìn)行進(jìn)行健康調(diào)查5.測(cè)量偏倚定義：指對(duì)研究所需指標(biāo)或數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定或測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的偏差。例：儀器、設(shè)備校正不準(zhǔn)確，試劑不符合要求使用方法的標(biāo)準(zhǔn)或程序不統(tǒng)一操作人員的技術(shù)問題調(diào)查表設(shè)計(jì)的科學(xué)性，記錄是否完整，調(diào)查人員對(duì)工作的認(rèn)真程度、訪問方式信息偏倚的控制嚴(yán)格的質(zhì)量控制診斷、測(cè)量方法要統(tǒng)一盲法的應(yīng)用盡量采用客觀指標(biāo)資料校正方法三、混雜偏倚（confoundingbias）

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?；祀s的本來含義是“混合摻雜”(mixingtogether)，這里是指暴露因素對(duì)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(duì)暴露因素效應(yīng)的估計(jì)偏倚。

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(jì)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(jì)方法設(shè)計(jì)階段：標(biāo)準(zhǔn)化率、分層和多變量分析設(shè)計(jì)階段：配比、隨機(jī)化分配或限制進(jìn)入四、混雜偏倚的分層分析

M-H(Mantel-Haenszel)分層分析方法的步驟對(duì)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OR與分層前的粗RR或粗OR（cRR或cOR）進(jìn)行比較喝咖啡與心肌梗塞MI關(guān)系的研究2000年，兒科邀請(qǐng)一位美國(guó)醫(yī)學(xué)及生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教授來院講學(xué)的例子。有人觀察發(fā)現(xiàn)喝咖啡的人，很多人患MI，這種現(xiàn)象是表象還是內(nèi)在因果關(guān)系的？

研究者調(diào)查60歲以上老年人MI及非MI病人各150例，得到如下數(shù)據(jù)。表1.1MINoMI%Coffee906060Nocoffee609040

相對(duì)危險(xiǎn)度：OR=90*90/(60*60)=2.25Pearsonchi2(1)=12.0，Pr=0.001。

說明喝咖啡人MI發(fā)生的危險(xiǎn)性是不喝的2.25倍。

兩組MI發(fā)生率差異有顯著意義。結(jié)論：喝咖啡與心肌梗塞MI有關(guān)！對(duì)否？

研究者懷慮結(jié)論，考慮到其中可能混雜其它因素，如吸煙對(duì)喝咖啡與心肌梗塞MI間關(guān)系的影響，進(jìn)一步分層分析得到。表1.2

SmokerNosmokerMINoMI%MINoMI%Coffee804067102033Noffee201067408033

相對(duì)危險(xiǎn)度OR=1，OR=1Pr=1.00，Pr=1.00

隊(duì)列研究

(1)累計(jì)發(fā)病率資料