第九章 偏倚及其控制-南京医科大学公共卫生学院流行病学课件

1、偏倚及其控制偏倚及其控制Bias and Control2 南京医科大学康达学院1 1、如何认识和评价个体和群体的变异？如何认识和评价个体和群体的变异？2 2、随机误差和系统误差的区别？随机误差和系统误差的区别？3 3、有人研究有人研究HBsAg携带者孕妇宫内传播携带者孕妇宫内传播HBV的频率，的频率， 共检查共检查16例引产死胎，其中例引产死胎，其中4例胎儿肝内例胎儿肝内HBsAg阳阳 性，从而得出性，从而得出HBsAg携带者孕妇发生宫内携带者孕妇发生宫内HBV传播传播 的频率高达的频率高达25%的结论。的结论。4 4、有人调查公鸭和母鸭患某病的情况，检查市场上出有人调查公鸭和母鸭患某病的情

2、况，检查市场上出 售的公鸭售的公鸭3028只，母鸭只，母鸭239只，其患病率分别为只，其患病率分别为4.9% （148/3028）和）和19.7%(47/239)。因而作者得出某病母。因而作者得出某病母 鸭患病率比公鸭高的结论。鸭患病率比公鸭高的结论。问题与案例讨论3 南京医科大学康达学院5、有人调查喝生水与某病的关联，进行了病例对照研有人调查喝生水与某病的关联，进行了病例对照研 究。病例组当面询问其喝生水的情况，对照组用电究。病例组当面询问其喝生水的情况，对照组用电 话询问，结果如下：话询问，结果如下：喝生水喝生水 400 400不喝生水不喝生水 250 500病例组病例组 对照组对照组2.

3、00OR 44.162，结论：结论：喝生水和某病有关联。喝生水和某病有关联。4 南京医科大学康达学院 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5 南京医科大学康达学院概 述一、研究结果的变异性（variability）变异的来源生物学变异生物学变异测量变异测量变异随机变异随机变异系统变异系统变异6 南京医科大学康达学院7 南京医科大学康达学院系统误差、随机误差和样本大小的关系系统误差、随机误差和样本大小的关系误差样本大小随机误差随机误差系统误差系统误差8 南京医科大学康达学院变异的水平变异性的水平变异性的水平变异的来源变异的来源个体水平个体水平个体生物学变异、

4、测量误差个体生物学变异、测量误差群体水平群体水平个体间遗传学变异、环境变异、个体间遗传学变异、环境变异、测量误差测量误差样本水平样本水平抽样方式、样本大小、测量误差抽样方式、样本大小、测量误差9 南京医科大学康达学院180 ，174，215，305233，276，146，195205，188，190，295170，164，248，162220，219，228，250295，146，220，162，228219，164，190，188，233205，276，195，215，170源群体源群体 样本样本A A 样本样本B B 样本样本C C 高胆固醇率 = 40%= 20% = 0% 高胆固醇率

5、= 25% （240mg/dL） 源群体与样本高胆固醇率的样本变异性示例源群体与样本高胆固醇率的样本变异性示例10 南京医科大学康达学院概念 研究收集的数据、分析结果和所得结论与客观研究收集的数据、分析结果和所得结论与客观 实际的符合程度。也称实际的符合程度。也称“有效性有效性”、“效度效度”。影响真实性的因素 随机误差 系统误差二、研究的真实性（Validity）11 南京医科大学康达学院真实性的两个方面：内部真实性（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。

6、答一个研究本身是否真实或有效。 改善措施 限制研究对象类型限制研究对象类型 限定研究的环境条件限定研究的环境条件 限定干预措施限定干预措施12 南京医科大学康达学院外部真实性（外部真实性（external validity） 研究结果与推论对象真实情况的符合程度，又称研究结果与推论对象真实情况的符合程度，又称普普遍性（遍性（generalizability），回答一个研究能否推广回答一个研究能否推广应用到研究对象以外的人群。应用到研究对象以外的人群。13 南京医科大学康达学院diseaseexposure+ -+-Reference/target/source populationStudy

7、sample?internal validity Other populations?external validity14 南京医科大学康达学院推论代表性不好，内部真实性可能好，而外部真实推论代表性不好，内部真实性可能好，而外部真实性差。性差。增加研究对象的增加研究对象的同质性同质性（如限制类型如年龄、职业、（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。体质特征或疾病分型等），可改善内部真实性。增加研究对象的增加研究对象的异质性异质性，可改善外部真实性。，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和异质性在实际研究需综合考虑研究对象的同质性和异质性问题。问题

8、。内部真实性与外部真实性的联系内部真实性与外部真实性的联系15 南京医科大学康达学院在研究设计和实施中出现的系统误差使研究结果系统地在研究设计和实施中出现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，称为偏倚偏离真实值，以及解释结果的片面性，称为偏倚（bias）。）。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得出虚假和间接联系的假设 产生虚假和间接联系的结论产生虚假和间接联系的结论三、偏倚 （bias）概念16 南京医科大学康达学院 统计学联系的本质 病因病因 + + 偏倚偏倚 + + 机遇机遇

9、 偏倚可导致：偏倚可导致：虚假联系间接联系虚假联系间接联系 偏倚的种类 概括起来三大类 选择性偏倚选择性偏倚 信息偏倚信息偏倚 混杂偏倚混杂偏倚17 南京医科大学康达学院1、定义 由于选择研究对象方法上的错误或缺点使研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。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被选入的研究对象与没有被选者特征上的差特征上的差 异异所造成，造成样本不能代表总体，所造成，造成样本不能代表总体，或或两个两个 样本（或两组研究对象）样本（或两组研究对象）不是来自同一总体不是来自同一总体， 后者造成研究之外的因素在两组分布不均衡。后者造成

10、研究之外的因素在两组分布不均衡。第一节 选择性偏倚（selection bias）18 南京医科大学康达学院选择偏倚选择偏倚概述：威胁内部真实性选择偏倚 (根据研究设计)描述性研究病例对照研究横断面研究纵向研究 (观察性或实验性)19 南京医科大学康达学院（1）任意挑拣样本结构）任意挑拣样本结构(sampling frame)，即所谓，即所谓“典典型型 样本样本”。常见于现况研究和病例对照研究。常见于现况研究和病例对照研究（2）主观挑拣研究对象）主观挑拣研究对象 （3）失访或无应答）失访或无应答(lost to follow-up or nonrespondent)（4）入院率的影响）入院率的

11、影响（5）根据暴露信息作出诊断的病例，再用这类病例去）根据暴露信息作出诊断的病例，再用这类病例去 研究该暴露与疾病的联系。研究该暴露与疾病的联系。3、来源20 南京医科大学康达学院4、种类 入院率偏倚入院率偏倚（admission rate bias ） Berksons bias 现患病例或新发病例偏倚现患病例或新发病例偏倚（prevalence-incidence bias ） Neyman bias 检出信号偏倚检出信号偏倚（detection signal bias ） 易感性偏倚易感性偏倚（susceptibility bias ） 排除偏倚排除偏倚（exclusive bias）

12、无应答偏倚无应答偏倚（non-respondent bias ）21 南京医科大学康达学院举例：入院率偏倚皮肤癌和高血压关系的病例对照研究皮肤癌和高血压关系的病例对照研究一、病例和对照的选择一、病例和对照的选择 病例组：病例组：皮肤癌患者皮肤癌患者 对照组：对照组：骨折患者骨折患者二、某社区全部人群调查结果二、某社区全部人群调查结果有高血压有高血压无高血压无高血压合计皮肤癌患者皮肤癌患者120048006000骨折患者骨折患者120048006000合计240096001200022 南京医科大学康达学院三、某医院中调查全部病人的结果三、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：假

13、定三种疾病的入院率分别为： 皮肤癌皮肤癌60% 骨折骨折25% 高血压高血压40%则有：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有高血压有高血压无高血压无高血压合计皮肤癌患者皮肤癌患者91228803792骨折患者骨折患者66012001860合计157240805652）（0.65-0.51 0.58OR81.3223 南京医科大学康达学院例如，吸烟与肺气肿例如，吸烟与肺气肿吸烟是致肺气肿的原因之

14、一，有肺气肿的人继续吸烟较不吸烟是致肺气肿的原因之一，有肺气肿的人继续吸烟较不吸烟者，生存期缩短吸烟者，生存期缩短因此，对肺气肿患者进行横断面研究，可能更多接受调查因此，对肺气肿患者进行横断面研究，可能更多接受调查的是不吸烟的人的是不吸烟的人 ( (因为继续吸烟的人生存期也短因为继续吸烟的人生存期也短) )所以，对当前吸烟与肺气肿开展横断面研究，计算出来的所以，对当前吸烟与肺气肿开展横断面研究，计算出来的现患比现患比 (prevalence ratio)(prevalence ratio)会低估真实的关联会低估真实的关联横断面研究中的选择偏倚横断面研究中的选择偏倚24 南京医科大学康达学院临床

15、试验中最大的选择偏倚来源仍是失访临床试验中最大的选择偏倚来源仍是失访例如，例如，某药物不良反应更常发生于病重者某药物不良反应更常发生于病重者发生不良反应者更易失访发生不良反应者更易失访于是：于是：药物治疗组最后坚持随访的人中病重者少药物治疗组最后坚持随访的人中病重者少 (即，即，信息截尾信息截尾)药物治疗组表现为药效更好药物治疗组表现为药效更好临床试验中的选择偏倚临床试验中的选择偏倚25 南京医科大学康达学院方法：在理论上可以通过比较总人群与实际抽样人群研究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。疾病与暴露因素的分布的两个四格表进行测量。 举例：

16、以病例对照研究为例以病例对照研究为例5、测量26 南京医科大学康达学院BCADOR 00000CBDAOR OROR0 OROROR 10选选择择偏偏倚倚总人群总人群样本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：选择偏倚的大小和方向可表示为：11OROR 01OROR 0若若选择偏倚选择偏倚 = 0，即，即 ，则不存在选择偏倚，则不存在选择偏倚若若选择偏倚选择偏倚 0，即，即 ，则存在选择偏倚，此时，则存在选择偏倚，此时若若选择偏倚选择偏倚 0 0，则存在选择偏倚，此时，则存在选择偏倚，此时若若信息偏倚信息偏倚 0 aRR( f )，则，则 f 为为正向混杂正向混杂，使，使cRR高估高估（4）若若）若若cRR aRR( f )，则，则 f 为为负向混杂负向混杂，使，使c