重復(fù)測量資料的統(tǒng)計分析

重復(fù)測量資料的統(tǒng)計分析馬金鳳2014.10StatisticalAnalysisfor

RepeatedMeasurement

Data10/15/20231outlinePartⅠ：Introduction（簡介）WhatarerepeatedmeasurementsHowaretheydifferentWhyaretheyimportantPartⅡ：Methods（統(tǒng)計分析方法）RepeatedmeasuresANOVA-GeneralLinearModelmixedeffectsmode1sgeneralizedlinearmodels，GLMs–GEEMultilevelModelsforRepeatedMeasurementData

10/15/20232PartⅠ：Introduction

重復(fù)測量資料(repeatedmeasurements)重復(fù)測量資料(repeatedmeasurements)重復(fù)測量設(shè)計-受試者內(nèi)設(shè)計(within-subjectdesign)是指同一觀察對象的某觀察指標(biāo)在相繼的不同時間點上進(jìn)行的多次觀察。

10/15/20233PartⅠ：Introduction

重復(fù)測量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1

固定重復(fù)時間

t1 t2 t3 t4 t5 t6 ID1 × × × … × ×

ID2 × … × × × × ID3 × × … × × × ID4 × × × × ……10/15/20234PartⅠ：Introduction

重復(fù)測量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2

不固定重復(fù)時間

ID1 t11 t12t13 t14 t15t16

ID2 t21 t22 t23 t24 ID3 t31 t32

ID4 t41t42 t43 t44 t45 t46

···········10/15/20235PartⅠ：Introduction

重復(fù)測量資料的特點在相繼的不同時間點上進(jìn)行的多次觀察不是隨機(jī)確定的；重復(fù)測量值之間具有相關(guān)性-即數(shù)據(jù)是非獨立的。獨立？！非獨立數(shù)據(jù)？！10/15/20236PartⅠ：Introduction

重復(fù)測量資料的特點由于重復(fù)測量資料不同時點的測量值之間具有相關(guān)性，且隨機(jī)誤差分布于不同的層次，其不同于以往我們所熟悉的數(shù)據(jù)形式－獨立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。10/15/20237PartⅠ：Introduction

重復(fù)測量概念的推廣重復(fù)測量的概念不僅僅是時間上(temporal)的，也可以推廣到空間(spatial)。例如：同一母鼠所生的仔鼠；同一家庭的不同成員；同一患者的兩個不同膝關(guān)節(jié)；同一腫瘤患者的不同腫塊；同一條河流的不同采樣點。10/15/20238PartⅠ：Introduction

非獨立數(shù)據(jù)(non-independentdata)

非獨立的數(shù)據(jù)(non-independentdata)，是指數(shù)據(jù)中某觀察指標(biāo)(某變量)在個體與個體之間、或同一個體的每次觀察間不獨立或不完全獨立。非獨立性的大小可以用組內(nèi)相關(guān)(intra-classcorrelation)來度量。重復(fù)測量資料屬于非獨立數(shù)據(jù)中的一種。常見的非獨立數(shù)據(jù)：縱向數(shù)據(jù)（Longitudinaldata）、多中心試驗數(shù)據(jù)、遺傳學(xué)數(shù)據(jù)等10/15/20239PartⅠ：Introduction

重復(fù)測量數(shù)據(jù)、非獨立數(shù)據(jù)日益重要應(yīng)用廣泛10/15/202310importantRandomizedControlledTrialNon-randomizedControlledTrialCohortStudyCross-sectional,case-controlstudyCaseSeriesCaseReportMostReliableLeastReliable10/15/202311

AnnualsearchesforkeywordlongitudinalinonlinecitationdatabasesWidelyUse10/15/202312PartⅠ：Introduction

重復(fù)測量數(shù)據(jù)、非獨立數(shù)據(jù)組內(nèi)相關(guān)結(jié)構(gòu)等相關(guān)(exchangeable,compoundsymmetry)

相鄰相關(guān)(stationary1-dependence)

自相關(guān)(autocorrelation)

非確定相關(guān)(unstructured,generalstructure)10/15/202313PartⅠ：Introduction

相關(guān)結(jié)構(gòu)－1等相關(guān)(exchangeable,compoundsymmetry)

10/15/202314PartⅠ：Introduction

相關(guān)結(jié)構(gòu)－2相鄰相關(guān)(stationary1-dependence)

10/15/202315PartⅠ：Introduction

相關(guān)結(jié)構(gòu)－3自相關(guān)(autocorrelation)10/15/202316PartⅠ：Introduction

相關(guān)結(jié)構(gòu)－4非確定相關(guān)(unstructured,generalstructure)10/15/202317PartⅡ：Method

傳統(tǒng)方法及其弊端對平衡的重復(fù)測量資料，分別在各時間點上進(jìn)行分析。孤立地看待各時點數(shù)據(jù)，增加I型誤差。將各個體的幾次不同觀察值相加，得到該個體的一個綜合值，再進(jìn)行比較分析(aggregatedanalysis)。人為地減少誤差，它忽略了對不同來源的變異的分析；未考慮觀察值在時間上的變化規(guī)律，也未考慮其他協(xié)變量與時間的交互作用對結(jié)果的影響。損失了很多信息。將n個患者的幾次不同觀察均作為因變量，時間以及其他變量作為自變量，樣本含量為，擬合線性(或廣義線性)模型。將非獨立數(shù)據(jù)當(dāng)做獨立數(shù)據(jù)看待，增加假陽性。10/15/202318PartⅡ：Method

目前常用的統(tǒng)計分析方法（一）重復(fù)測量資料的方差分析一般線性模型(generallinearmodel）前提條件：正態(tài)性方差齊獨立性協(xié)方差陣滿足球形條件不滿足球形條件：Greenhouse-Geisser校正系數(shù)和Huynh-Feldt矯正系數(shù)，最小極限矯正系數(shù)。10/15/20231910/15/20232010/15/20232110/15/202322PartⅡ：Method

目前常用的統(tǒng)計分析方法（一）重復(fù)測量資料的方差分析該方法的弊端

球形條件在很多臨床試驗中，一般不允許出現(xiàn)交互作用?

??不允許出現(xiàn)缺失值時間等距數(shù)據(jù)平衡不滿足球性檢驗的資料，當(dāng)結(jié)果與其他方法有差異時，下結(jié)論應(yīng)慎