确定研究对象、样本量和抽样方法 - 汕头大学mph教育中心

描述性研究,Descriptive Study,第三章,汕头大学医学院预防医学教研室吴库生,1854年秋季，伦敦宽街暴发霍乱，10天内死去500多人，在霍乱暴发后的6天内发病严重的街道有3/4以上的居民离去。据1853年统计，在过去几次霍乱流行中，该地区虽曾流行，但远比其他各区轻微。,死亡无数,人们纷纷逃散,引 言,当时霍乱病原体尚未发现，Snow集中精力调查发生疫情的地点和死亡病例，发现几乎所有的死亡病例都发生于离宽街水井不远的地方，且他们都饮用宽街供水站的水,Snow根据疾病分布进行分析，教区霍乱暴发与宽街供水站的水井有密切关系，而以后的研究进一步证实了这一假设。经封闭水井，暴发即告终止。,英国医师John.Snow运用了流行病学调查，分析了霍乱的流行情况。,引 言,Snow关于霍乱的调查，正是运用了描述性研究的方法，分析霍乱的人群现象、地区差异等情况，了解霍乱的分布，根据分布特点，提出霍乱暴发与宽街供水站有关这一假设。,引 言,描述性研究通过描述疾病或健康状况的三间分布情况，找出某些因素与疾病或健康状况间的关系，提供病因线索。 它既是流行病学研究工作的起点，也是其他流行病学研究方法的基础。,引 言,又称描述性流行病学利用已有的资料或对专门调查的资料，按不同地区、不同时间及不同人群特征分组，描绘、叙述疾病或健康状态的分布情况，为进一步的流行病学研究提供基础资料。,常用方法有：（1）现况研究（2）历史常规资料分析 （3）生态学研究,第一节 现况研究概述 第二节 现况研究的设计与实施第三节 研究实例第四节 生态学研究,目 录,基本概念,研究目的与应用范围,第一节 现况研究概述,研究特点与研究类型,又称横断面研究(Cross-sectional study)也称患病率研究（Prevalence study）研究特定时点或期间和特定范围内人群中的有关变量(暴露)与疾病或健康状况的关系,一、基本概念,第一节 现况研究概述,指人们曾经接触过某种因素或具备某种特征。,二 现况研究的目的及应用,1、描述疾病的分布。 如：AIDS在中国的流行现况2、探索疾病的病因。 如：高血压 、冠心病的发病因素3、早期发现病人和确定高危人群。 如：高血压的普查,二 现况研究的目的及应用,4、对疾病监测、预防接种效果及其他资料的质量评价5、确定各项生理指标和参考值范围。,研究特点1、现况研究在开始时一般不设对照组2、现况研究的特定时点或时期3、现况研究在确定因果联系时受到限 制,三、研究特点与研究类型,第一节 现况研究概述,三 现况研究的特点,4、对不会发生改变的暴露因素，可 以作因果推论5、现况研究用现在的暴露（特征） 来替代或估计过去情况的条件6、现况研究定期重复可获得发病率 资料。,研究类型普查（Census） 调查特定时点或时期、特定范围内的全部人群(总体)。抽样调查（Sampling survey） 随机抽样，调查特定时点、特定范围人群的一个代表性样本，以样本统计量估计总体参数所在范围。,第一节 现况研究概述,（一）普查（全面调查）,1.概念：在特定时间对特定范围内全面人群中的每一成员进行的全面调查或检查。,（一）普查,2.目的： 了解疾病的分布 早期发现，早期诊断，早期治 疗病人 建立生理正常值标准。,（一）普查,3.优点：能发现人群中的全部病例并及时给予治疗 能够较全面的描述某病的流行特点能起到普及医学科学知识的作用。,（一）普查,4.缺点： 不适于发病率很低或无简易诊断手段的疾病 只能得到阳性率或患病率，不能得到发病率 不能确定时间顺序，故不能确定因果联系。 人力、物力多，成本高。,（二）抽样调查,1.概念 指从研究对象的总体中随机抽取有代表性的部分样本进行调查，从样本获得的信息来推断总体情况。它是以小测大，以样本统计量估计总体参数的调查研究方法。,（二）抽样调查,2.优缺点： 优点节省人力物力、财力，覆盖面大；调查工作容易做得细致；适用于调查发病率较高的疾病。,（二）抽样调查,2.优缺点： 缺点 调查设计、实施和资料分析均 比较复杂。 不易发现重复和遗漏。, 有抽样误差。 不适用于发病率过低的疾病。某病的发病率很低时，小样本不能提供足够的信息；若样本接近于总体的75%时，直接进行普查更有意义。,明确调查目的和类型 确定研究对象 确定样本量和抽样方法 资料的收集 资料的整理与分析 常见偏倚及其控制 研究的优点与局限性,第二节 现况研究的设计与实施,一、明确调查目的和类型,根据研究提出的问题，明确调查目的根据具体研究目的确定是普查还是抽样调查,第二节 现况研究的设计与实施,二、确定研究对象,根据研究目的规定对象的人群分布特征、地域范围以及时间点 某个区域内的全体居民或其中一部分 某一时点上的流动人员 某些特殊群体,第二节 现况研究的设计与实施,三、确定样本量和抽样方法,确定样本量 预期现患率 ( P ) 允许误差（d） 显著性水平（）,第二节 现况研究的设计与实施,样本量估计,（1）计数资料P估计的现患率 q=1- P d允许误差 = 总体率 - 样本率当允许误差d=0.1P时 n =400 Q/P 当允许误差d=0.15P 时 n =178 Q/P,以上公式适用于二项分布，阳性率在5%95%，超过此范围不适用，如果阳性率太低，则用poisson分布期望值可信限表。,例：某工厂有职工一万余人，现需估计全体职工携带乙型肝炎表面抗原情况。该地区乙型肝炎表面抗原携带率约10%。现采用抽样调查，要求允许误差为0.15P，计算需抽样调查人数。 根据题意P = 0.1 Q =1- P = 0.9 d = 0.15 P n =178 Q/P =1780.9/0.1=1602(人),（2）计量资料当取0.05时，s为样本预期标准差，d为允许误差简化公式为： n=4s2/d2,例：某防疫站欲了解该地成人白细胞数是否偏低。据文献，正常成人白细胞数的标准差约为1000个/ mm3 ，若规定允许误差为100个/mm3 ，样本含量至少应抽取多少人。 n=4s2/d2 = 4*（1000/100）2 = 400（人）,（3）影响样本含量的因素 ： 预期现患率 ( P )（患病率） 允许误差（d）（对调查结果精确度 的要求） 研究单位间的均衡性 显著性水平（）（检验水准） 把握度（1-）,抽样方法 非随机抽样 随机抽样,第二节 现况研究的设计与实施,典型抽样,非随机抽样,选择样本时，加入人主观因素，使总体中每个个体被抽取的机会是不均等的 试验者根据试验调查的目的、要求和被调查对象的总体情况，有意识地选择那些具有代表性的对象进行试验,第二节 现况研究的设计与实施,随机抽样,遵循随机化原则，保证总体中每一个对象都有同等机会被选入作为研究对象 单纯随机抽样 系统抽样 分层抽样 整群抽样 多级抽样,第二节 现况研究的设计与实施,方 法,抽样误差：整群 单纯系统分层,单纯随机抽样(简单随机抽样),最简单、最基本的抽样方法也称简单随机抽样，按照一定技术程序以一定概率的抽样方法。先对被研究的对象进行编号，再用抽签法、掷币法、随机数字表或电子计算机进行抽样。总体中每个对象被抽到的概率相等,Simple random sampling,第二节 现况研究的设计与实施,优点：简便易行 缺点：抽样范围较大时，工作量太大、难以采用；抽样比例较小而样本含量较小时，所得样本代表性差。,第二节 现况研究的设计与实施,图31 总体与样本示意图,系统抽样(机械抽样),按照一定顺序，机械地每隔若干单位抽取一个单位的抽样方法。将总体各个个体单位按某种标志排列、连续编号根据总体数N和确定的样本数n，计算抽样距离（N/n）用单纯随机方法在第一组中确定一个起始号从此起始点开始，每隔K（K=N/n）个单位抽取一个作为研究对象,Systemic sampling,第二节 现况研究的设计与实施,第二节 现况研究的设计与实施,图32 系统抽样示意图,优点： 简便易行；样本在整个人群中的分布均匀，代表性比较好。 缺点：当总体的观察单位按顺序有周期趋势或单调增（减）趋势时 ，易产生系统误差。,整群抽样,将总体分成若干群组，抽取其中部分群组作为观察单位组成样本分类单纯整群抽样（Simple cluster sampling） 被抽到的群组中的全部个体均作为调查对象二阶段抽样（Two stages sampling） 通过再次抽样后调查部分个体,Cluster sampling,第二节 现况研究的设计与实施,第二节 现况研究的设计与实施,图33 整群抽样示意图,优点： 便于组织，节省人力和物力，多用于大规模调查。 缺点：抽样误差较大，分析工作量也较大。,分层抽样,将总体单位按某种特征分为若干次级（层），然后从每一层内单纯随机抽样组成一个样本。分类按比例分配（proportional allocation）分层随机抽样 各层内抽样比例相同最优分配（optimum allocation) 分层随机抽样 各层抽样比例不同，内部变异小的层抽样比例小，内部变异大的层抽样比例大,Stratified sampling,第二节 现况研究的设计与实施,第二节 现况研究的设计与实施,图34 分层抽样示意图,优点： 抽样误差小；便于对不同层采用不同的抽样方法；便于对各层独立进行分析。 当层间差异大，层内差异小时最适合应用分层抽样的方法。,多级抽样,将抽样过程分阶段进行，每个阶段使用的抽样方法往往不同，即将以上抽样方法结合使用，在大型流行病学调查中常用。方法具体方法是从总体中先抽取范围较大的单元，称为一级抽 样单元(例如省、自治区、直辖市)；再从每个抽中的一级单元中抽取范围较小的二级单元 (例如县、区、街道)；最后抽取其中部分范围更小的三级单元(例如村、居委会、学校)作为调查单位。,Multistage sampling,第二节 现况研究的设计与实施,三、现况研究的设计要点,1.确定研究目的，选择指标：是描述疾病的分布 ，还是确定高危人群；是考核预防、治疗措施的效果，还是探索病因或危险因素等。,三、现况研究的设计要点,2.掌握有关背景资料：自己经验的总结；向有关专家请教；查阅文献资料。,三、现况研究的设计要点,3.确定调查人群及样本量：有时根据暴露状态选择人群，如果对某职业暴露有兴趣，可选择有暴露的工厂的工人与无暴露的工厂的工人，比较其患病率。结合人、财、物力。,三、现况研究的设计要点,4.暴露的测量 ：暴露即我们所研究的因素，研究对象所具有的特征，所发生的事件。暴露必须有明确的定义和测量尺度。应尽量采用定量或半定量尺度和客观的指标。,调查表、各种记录、实验室检查、体检和其他手段来测量暴露。,三、现况研究的设计要点,5.疾病的测量：在人群中进行现况调查时，应尽量采用简单、易行的技术和灵敏度高的方法。对疾病必须提前建立严格的诊断标准。调查表、体检或一些特殊检查常联合应用。,三、现况研究的设计要点,6.拟定调查表：调查表又称问卷 。 内容： 一般项目 调查研究项目 方式：采用封闭式与开放式提问表,一般项目：通常包括姓名、住址、联系电话、性别、出生年月或年龄、婚姻状况、职业、文化程度等。,调查研究项目：,（1）措词要准确、简练、通俗易懂、易于回答，尽可能不用专业术语，避免引起被调查者的误解或不同理解。（2）与本次调查有关的项目一项也不能缺，而与本次调查无关的项目一项也不应有。,调查研究项目：,（3）问题按逻辑顺序和心理反应排列，先易后难，先一般后隐私。不能遗漏可能的答案。,调查研究项目：,（4）尽量获取客观和定量的指标。例如询问“你吃水果是经常吃、不常吃还是偶尔吃”，不如问“你每月吃多少水果？21斤以上，1120斤，10斤及以下”更好些。,“封闭式”即在问题后列出若干互斥的备选答案，供被调查者选定其中的一个。答案的范围相当于测量的尺度。“开放式”指年龄、出生日期、吸烟支数等一些不能明确限定答案尺度的问题。有时也可将两种方式结合起来提问。,三、现况调查的设计要点,7.调查员的培训与组织 8.预调查：修订与改进 9.正式调查：科学与公正10.资料计算机编码录入，汇总11.统计分析与整理成文。,检查资料完整性和准确性 按标准归类、核实,五、资料的整理与分析,第二节 现况研究的设计与实施,检查资料的完整准确性，补缺、补漏，删除重复，纠正错误对疾病或某健康状态按规定的标准归类核实按不同空间、时间、人群描述分布特征和差异，进行显著性检验按是否暴露研究因素进行分组作有对照组的比较分析,第二节 现况研究的设计与实施,现况研究中常见的偏倚与质量控制,偏倚 在流行病学研究中样本人群所测得的某变量值系统地偏离了目标人群中该变量的真实值，使研究或推论结果与真实情况之间出现了偏差。这种系统误差可以发生于研究设计、实施和分析的各个阶段，可由设计的失误、资料获取的失真、分析方法不正确或推断不符合逻辑等所引起。,（一）常见偏倚,选择偏倚 选择偏倚 无应答偏倚 幸存者偏倚等信息偏倚 报告偏倚 回忆偏倚 测量偏倚等混杂偏倚,主观选择研究对象任意变换抽样方法调查对象不合作或因种种原因拒绝参加调查到的对象均为幸存者，无法调查死亡者回答不准确或回忆不清调查偏倚测量误差,产生原因,第二节 现况研究的设计与实施,严格遵照抽样方法要求，确保随机化原则提高研究对象的依从性和受检率正确选择测量工具和检测方法培训调查员，统一标准和认识做好资料的复查复核工作选择正确的统计分析方法，辨析混杂因素,第二节 现况研究的设计与实施,偏倚的控制,七、研究的优点与局限性,优 点,第二节 现况研究的设计与实施,常用抽样调查，结果有较强推广意义有来自同一群体的自然形成的同期对照组，结果具有可比性可同时观察多种因素,难以确定先因后果的时相关系不能获得发病率资料研究对象可能处于临床前期而被误定为正常人,局 限 性,第二节 现况研究的设计与实施,八、应 用,掌握目标人群中疾病的患病率及其分布 提供疾病致病因素的线索 确定高危人群 对疾病监测、预防接种效果及其他资料的质量评价,第二节 现况研究的设计与实施,第三节 研究实例,明确调查目的和类型确定研究对象、样本量和抽样方法确定研究内容和资料的收集方法资料整理与分析调查结论,2000年第四次全国结核病流行病学抽样调查,第三节 研究实例,一、明确调查目的和类型,目的 获得全国结核病的患病率及相关的基础资料。 类型 普查和抽样调查都可以采用，但结核病属较常见病种，抽样调查是最优的选择。,第三节 研究实例,二、确定研究对象、样本量和抽样方法,研究对象 全国的居民样本量 约38万人抽样方法 分层整群等比例随机抽样,第三节 研究实例,具体方案,全国设257个调查点 抽样比例为13200 每个调查的群体人数保持在1500人左右 折算后全国抽样人数约为38万人左右，约每480万人口中调查1500人,第三节 研究实例,实际调查,平均每个调查点实检人数为1420人抽样人口为418456人应检人口为375599人实检人口为365097人受检人口占应检人口的97.2%，占抽样人口的87.3%,第三节 研究实例,三、确定研究内容和资料的收集方法,收集方法 实验室检测 问卷调查 调查、检测项目 肺结核的患病率 涂阳患病率和菌阳患病率 野生株的菌种鉴定和药物敏感试验 结核病及肺结核的死亡专率 结核病防治措施及肺结核患者社会经济情况,第三节 研究实例,四、资料整理与分析,主要对结核病现患流行情况及其人群、空间和 时间分布特征进行了描述结果 流行状况 活动性肺结核患病率 367/10万 菌阳患病率 160/10万 涂阳患病率 122/10万 估算全国有活动性肺结核患者451万， 菌阳肺结核196万， 涂阳肺结核150万。 结论我国人群结核患病率依然很高,第三节 研究实例,人群分布 35岁年龄组的涂阳和菌阳肺结核患病率的男女性别无差异 其余年龄组的各类患病率男性均高于女性 患病率随年龄的增长呈不断增高趋势，55岁后 更为明显，至75岁达到最高,第三节 研究实例,空间分布 将我国分成东、中、西部三类地区,各地区的肺结核疫情有明显差异 农村是结核病疫情最严重的地区 项目地区活动性、涂阳和菌阳肺结核患病 率明显低于其他非项目地区,第三节 研究实例,表31 结核病流行的空间分布,第三节 研究实例,时间趋势 标准化处理后 2000年活动性、涂阳和菌阳肺结核患病率