流行病學(xué) 偏倚及其控制 重慶醫(yī)科大學(xué)

偏倚及其控制ControlofBias第九章

研究的解說(shuō)涉及到研究的真實(shí)性的問(wèn)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(guò)變異性估計(jì)來(lái)確定。引言

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)研究的偏倚目錄第一節(jié)研究結(jié)果的變異性

概述個(gè)體水平的變異性群體水平的變異性樣本水平的變異性變異性(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(dòng)或波動(dòng)。第一節(jié)研究結(jié)果的變異性一、概述生物學(xué)（真實(shí)）變異和測(cè)量變異

生物學(xué)變異真實(shí)的客觀變異

測(cè)量變異測(cè)量過(guò)程的誤差隨機(jī)變異和系統(tǒng)變異

隨機(jī)變異絕對(duì)值和方向交錯(cuò)變化，正態(tài)分布

系統(tǒng)變異絕對(duì)值和方向保持恒定第一節(jié)研究結(jié)果的變異性變異的來(lái)源分為兩個(gè)層次某個(gè)體特征測(cè)得值的變化，是個(gè)體真值隨時(shí)間的改變，或是由于測(cè)量誤差引起的變化。第一節(jié)研究結(jié)果的變異性二、個(gè)體水平的變異性日間變異年齡膳食運(yùn)動(dòng)環(huán)境儀器標(biāo)度差儀器精密度差讀數(shù)或記錄錯(cuò)誤個(gè)體狀態(tài)測(cè)量誤差個(gè)體的累計(jì)變異群體中的個(gè)體具有不同的遺傳素質(zhì)并受環(huán)境影響常大于個(gè)體變異根據(jù)群體的變異范圍確定“正常值”范圍，用于判定個(gè)體測(cè)得值是否“正?！比后w水平的變異性受測(cè)量誤差影響第一節(jié)研究結(jié)果的變異性三、群體水平的變異性通過(guò)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(xiǎn)呈正相關(guān)的研究中找到答案。如Framingham心臟研究。第一節(jié)研究結(jié)果的變異性四、樣本水平的變異性描述性結(jié)果的樣本變異性第一節(jié)研究結(jié)果的變異性圖8－1樣本A樣本C樣本B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(huì)減少，樣本的高膽固醇率對(duì)群體的代表性會(huì)增大。第一節(jié)研究結(jié)果的變異性分析性結(jié)果的樣本變異性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研究A(研究對(duì)象200人，隨機(jī)分配到兩組)第一節(jié)研究結(jié)果的變異性

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(xiǎn)為9%，而降膽固醇藥物組為6%。研究A樣本較?。?00人），兩組效應(yīng)指標(biāo)（心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)）的95%可信限較大，發(fā)生重疊，無(wú)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(xiǎn)）的95%CI較小，未發(fā)生重疊，有顯著性差異。第一節(jié)研究結(jié)果的變異性樣本越大，效應(yīng)估計(jì)值的抽樣誤差越?。?5%可信限越?。y(tǒng)計(jì)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(huì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異，但這很少有生物學(xué)或臨床意義。第二節(jié)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(lái)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(lái)估計(jì)，增大樣本含量可減少，沒(méi)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(jiàn)類(lèi)型二、內(nèi)部真實(shí)性內(nèi)部真實(shí)性（internalvalidity）

定義研究結(jié)果與實(shí)際研究對(duì)象真實(shí)情況的符合程度,它回答一個(gè)研究本身是否真實(shí)或有效。改善措施

限制研究對(duì)象的類(lèi)型和研究的環(huán)境條件。第二節(jié)研究的真實(shí)性三、外部真實(shí)性外部真實(shí)性（externalvalidity）

定義研究結(jié)果與推論對(duì)象真實(shí)情況的符合程度，又稱為普遍性（generalizability）。它回答一個(gè)研究能否推廣應(yīng)用到研究對(duì)象以外的人群。改善措施增加研究對(duì)象的異質(zhì)性，使得研究對(duì)象的代表性范圍擴(kuò)大。第二節(jié)研究的真實(shí)性

在實(shí)際研究時(shí)，需要綜合平衡考慮研究對(duì)象的同質(zhì)性和異質(zhì)性問(wèn)題第三節(jié)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(lèi)框架,分三類(lèi)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(guò)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(wú)應(yīng)答或失訪等。第三節(jié)研究的偏倚

描述性研究的選擇偏倚

主要體現(xiàn)在樣本對(duì)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(wèn)題。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)研究的偏倚分析性研究的選擇偏倚

主要體現(xiàn)研究對(duì)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(jì)的偏倚。控制方法選取具體環(huán)節(jié)或已選取人群的具體特征分析研究對(duì)象的選取是否同暴露或處理因素有關(guān)第三節(jié)研究的偏倚常見(jiàn)選擇偏倚入院偏倚失訪偏倚志愿者偏倚第三節(jié)研究的偏倚確定有無(wú)選擇偏倚的關(guān)鍵把握選取環(huán)節(jié)或已入選對(duì)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(duì)象選取的各個(gè)環(huán)節(jié)，注意選取對(duì)象的代表性，增加應(yīng)答和減少失訪等第三節(jié)研究的偏倚二、信息偏倚（informationbias）

定義

又稱測(cè)量偏倚或觀察偏倚，是來(lái)自于測(cè)量或資料收集方法的問(wèn)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(lèi)測(cè)量，所以信息偏倚又可稱為錯(cuò)誤分類(lèi)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。第三節(jié)研究的偏倚無(wú)差異性錯(cuò)誤分類(lèi)和差異性錯(cuò)誤分類(lèi)第三節(jié)研究的偏倚表8-3

無(wú)差異性錯(cuò)誤分類(lèi)

差異性錯(cuò)誤分類(lèi) 錯(cuò)誤分類(lèi)數(shù)據(jù) 錯(cuò)誤分類(lèi)數(shù)據(jù)

研究真實(shí)數(shù)據(jù)

研究真實(shí)數(shù)據(jù)

差異性信息偏倚的兩種常見(jiàn)類(lèi)型

回憶偏倚（recallbias）產(chǎn)生于研究對(duì)象記憶過(guò)去活動(dòng)和暴露能力的差異。

調(diào)查者偏倚（interviewerbias）產(chǎn)生于調(diào)查者對(duì)研究對(duì)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)研究的偏倚

為了減少錯(cuò)誤分類(lèi)以及改善測(cè)量的準(zhǔn)確性，研究者們正在越來(lái)越多地使用生物學(xué)標(biāo)記物（biologicalmarkers）。它們可以用來(lái)測(cè)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)研究的偏倚三、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(lái)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。第三節(jié)研究的偏倚

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)入第三節(jié)研究的偏倚

繼發(fā)關(guān)聯(lián)（secondaryassociation）

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)產(chǎn)生E與D的關(guān)聯(lián)。第三節(jié)研究的偏倚C?DE例如高血清膽固醇是冠心病的危險(xiǎn)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(xiǎn)因素，吸煙又與喝咖啡存在相關(guān)（沒(méi)有確定的時(shí)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)研究的偏倚

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)，又存在間接關(guān)聯(lián)(圖A)或與其他危險(xiǎn)（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(jì)值。

第三節(jié)研究的偏倚FDEFDE??AB

例如靜脈吸毒E與性亂F都是HIV感染D的危險(xiǎn)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)（E→D）又存在間接關(guān)聯(lián)（E→F→D）（圖8-3,(2)），吸毒與多性伴沒(méi)有確定的時(shí)間先后而呈雙向相關(guān)（圖8-3,(3)），多性伴F將對(duì)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)研究的偏倚第三節(jié)研究的偏倚圖8-3四、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)行比較第三節(jié)研究的偏倚隊(duì)列研究

(1)累計(jì)發(fā)病率資料第三節(jié)研究的偏倚表8-4(2)發(fā)病密度資料第三節(jié)研究的偏倚表8-5

病例對(duì)照研究第三節(jié)研究的偏倚表8-6

（1）按可能的混雜因素吸煙分層第三節(jié)研究的偏倚表8-7表8-8ai

bi

m1i

ci

di

m0ini

n0

ti

(2)判定層間關(guān)聯(lián)效應(yīng)水平是否同質(zhì)

按是否吸煙分層后，兩層內(nèi)的飲酒與肺癌的關(guān)聯(lián)效應(yīng)大小是同質(zhì)(同質(zhì)性檢驗(yàn))的，可以應(yīng)用M-H