流行病学：第八章 偏倚及其控制

1、第八章 偏倚及其控制Bias and Control 概述 第一节 选择性偏倚 第二节 信息偏倚 第三节 混杂偏倚 总结讲课提纲概 述一、研究结果的变异性（variability）描述性和分析性数据（指标）的变动或波动。可存在于不同的水平，包括个体水平、群体 水平和样本水平。变异的来源生物学变异测量变异随机变异系统变异变异的水平变异性的水平变异的来源个体水平个体生物学变异、测量误差群体水平个体间遗传学变异、环境变异、测量误差样本水平抽样方式、样本大小、测量误差180 ，174，215，305233，276，146，195205，188，190，295170，164，248，162220，219

2、，228，250295，146，220，162，228219，164，190，188，233305，195， 276，215，170源群体 样本A 样本B 样本C 高胆固醇率 = 40%= 20% = 0% 高胆固醇率 = 25% （240mg/dL） 源群体与样本 高胆固醇率的样本变异性示例 膳食与药物预防心机梗死的样本变异性示例9%6%9%6%二、研究的真实性和可靠性真实性/准确性/效度 validity, accuracy可靠性/可重复性/精密度/信度 reliability, reproducibility, repeatability, precision概念 研究收集的数据、分析结

3、果和所得结论与客观实际的符合程度。也称“有效性”、“效度”。如果研究结果与客观实际存在不符合的地方，就是研究误差（反面）。真实性（Validity）随机误差：系统误差影响真实性的因素（误差来源）没有方向和大小、呈正态分布，来自随机抽样和测量随机变异固定方向和大小、来自对象选取、测量和统计学分析等方法学缺陷真实性的两个方面内部真实性外部真实性内部真实性（internal validity） 定义 研究结果与实际研究对象真实情况的符合程度，回答一个研究本身是否真实或有效。 限制研究对象类型 限定研究的环境条件 限定干预措施改善措施外部真实性（external validity） 研究结果与推论对象

4、真实情况的符合程度，又称普遍性（generalizability），回答一个研究能否推广应用到研究对象以外的人群。 增加研究对象的异质性 改善措施diseaseexposure+ -+-Reference/target/source populationStudy sample?internal validity Other populations?external validity推论代表性不好，内部真实性可能好，而外部真实性差。增加研究对象的同质性（如限制类型如年龄、职业、体质特征或疾病分型等），可改善内部真实性。增加研究对象的异质性，可改善外部真实性。在实际研究需综合考虑研究对象的同质性

5、和异质性问题。内部真实性与外部真实性的联系概念 反映研究结果中随机误差大小的程度，随机误差小则研究可靠性高。也称“信度”、“精密度”。随机抽样误差可以通过统计学方法估计，并且可以通过增大样本含量减少。可靠性（Reliability）系统误差、随机误差和样本大小的关系误差样本大小随机误差系统误差在流行病学研究设计和实施中由于方法的局限或错误所产生的系统误差使研究结果系统地偏离真实值，以及解释结果的片面性，称为偏倚（bias）。三、偏倚 （bias）概念描述性研究分析性研究实验性研究偏倚的后果 样本对总体的推断出现系统误差 也可得出虚假和间接联系的假设 产生虚假和间接联系的结论 统计学联系的本质

6、病因 + 偏倚 + 机遇 偏倚可导致：虚假联系间接联系 偏倚的种类 概括起来三大类 选择性偏倚 信息偏倚 混杂偏倚 偏倚的方向 正向偏倚（夸大真实效应）：Overestimate away from the null “1” 负向偏倚（缩小真实效应）：Underestimate toward the null “1”1、定义 由于选择研究对象方法上的错误或缺点使研 究结果系统地偏离真实值。2、实质 被选入的研究对象与没有被选者特征上的差 异所造成，造成样本不能代表总体，或两个 样本（或两组研究对象）不是来自同一总体， 后者造成研究之外的因素在两组分布不均衡。第一节 选择性偏倚（selectio

7、n bias）（1）任意挑拣样本结构(sampling frame)，即所谓“典 型样本”。常见于现况研究和病例对照研究（2）主观挑拣研究对象 “随便抽样”或“随意抽样” （3）失访或无应答(lost to follow-up or non-respondent)（4）入院率的影响3、来源4、种类 入院率偏倚（admission rate bias ） Berksons bias 现患病例或新发病例偏倚（prevalence-incidence bias ） Neyman bias 检出症候偏倚（detection signal bias ） 易感性偏倚（susceptibility bias

8、 ） 排除偏倚（exclusive bias ） 无应答偏倚（non-respondent bias ）入院率偏倚（admission rate bias ） Berksons bias选择性偏倚的一种形式，是指利用医院就诊或住院病人作为研究对象时，由于入院率的不同而导致的偏差。当利用医院病人作为病例和对照时，由于对照是医院的某一部分病人，而不是全部目标人群的一个随机样本，又由于病例只是该医院或某些医院的特定病例（因为病人对医院及医院对病人双方都有选择性），所以作为病例组的病例也不是全体病人的随机样本。由此产生的病例和对照就与人群中的研究对象存在着某些差异，难免产生偏倚。举例：入院率偏倚皮肤癌

9、和高血压关系的病例对照研究一、病例和对照的选择 病例组：皮肤癌患者 对照组：骨折患者二、某社区全部人群调查结果有高血压无高血压合计皮肤癌患者120048006000骨折患者120048006000合计2400960012000三、某医院中调查全部病人的结果假定三种疾病的入院率分别为： 皮肤癌60% 骨折25% 高血压40%则有： 皮肤癌 not 高血压0.648002880 骨折 not 高血压0.2548001200 皮肤癌 with 高血压0.612000.4（1200720）912 骨折 with 高血压0.2512000.4（1200300）660有高血压无高血压合计皮肤癌患者9122

10、8803792骨折患者66012001860合计157240805652 现患病例或新发病例偏倚（prevalence-incidence bias ） 奈曼偏倚（Neyman bias）在进行病例对照研究或现况研究时，用于研究的病例一般是研究时的现患病人，不包括死亡病例和那些病程短、轻型或不典型的病例。此外一些病人在患病后，有可能会改变其原来对某些研究因素的暴露情况。这样用于研究的病例类型显然会与队列研究或实验性研究有所不同，如在队列研究中，研究者可以随访观察到各种临床类型的新病例。由此产生的偏倚称为现患病例新发病例偏倚。检出症候偏倚（detection signal bias ）指某因素与

11、某些疾病在病因学上虽无关联，但由于该因素的存在而引起了该病相关症状或体征的出现，使患者及早就诊，接受检查，从而使该人群有较高的检出率，以致得出该因素与该疾病相关联的错误结论。在绝经期妇女开展了口服雌激素与子宫内膜癌关系的病例对照研究，发现两者之间存在高度的关联，结论是口服雌激素是妇女子宫内膜癌的危险因素。举例病例对照绝经期妇女口服雌激素子宫出血医院就诊就诊机会未口服雌激素子宫出血医院就诊易感性偏倚（susceptibility bias ）研究对象暴露于某一可疑致病因素与否，与很多主、客观因素有关。这些因素均可直接或间接地影响观察人群或对照对所研究疾病的易感性，从而导致某因素与某疾病间的虚假联

12、系，由此而产生的偏倚被称为易感性偏倚。健康工人效应（healthy worker effect）职业流行病学研究队列研究志愿者偏倚 排除偏倚（exclusive bias ）在选择研究对象的过程中，没有按照既定的原则或标准自观察组或对照组中排除某些不符合标准的研究对象所导致的对某因素与某疾病之间联系的错误估计，称为排除偏倚。例：阿司匹林与心肌梗死关系的病例对照研究不应包括慢性关节炎患者也不应包括慢性胃溃疡患者方法：在理论上可以通过比较总人群与实际抽样人群研究 疾病与暴露因素的分布的两个四格表进行测量。 举例：以病例对照研究为例5、测量总人群样本人群根据选择概率选择偏倚的大小和方向可表示为：若选择偏倚 = 0，即 ，则不存在选择偏倚若选择偏倚 0，即 ，则存在选择偏倚，此时若选择偏倚 0，则存在选择偏倚，此时若信息偏倚 aRR( f )，则 f 为正向混杂，使cRR高估（4）若若cRR 0，为正向混杂 值 0，为负向混杂 （1）限制（restriction） （2）随机化（randomization） （3）匹配（matching） （4）层化或标化（stratification） （5）多因素分析，如Logistic回归分析等7、控制设计阶段分析阶段混杂偏倚与交互作用的区别交互作用混杂作用定量关系，与真实性无关定性关系，影响真实性与研究设计无关设计阶