偏倚及其控制

样本大小
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变异的水平
变异性的水平 个体水平 群体水平 样本水平 变异的来源 个体生物学变异、测量误差 个体间遗传学变异、环境变异、 测量误差 抽样方式、样本大小、测量误差
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源群体
180 ，174，215，305 233，276，146，195
样本A
高胆固醇率
1200
1200 2400
4800
4800 9600
6000
6000 12000
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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＝0.6×4800＝2880 骨折 not 高血压＝0.25×4800＝1200 皮肤癌 with 高血压＝0.6×1200＋0.4×（1200－720）＝912 骨折 with 高血压＝0.25×1200＋0.4×（1200－300）＝660 有高血压 皮肤癌患者 骨折患者 合计 912 660 1572 无高血压 2880 1200 4080 合计 3792 1860 5652
☼
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 (prevalence ratio)会低估真实的关联
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临床试验中的选择偏倚
☻
临床试验中最大的选择偏倚来源仍是失访
☻
例如，
☺ ☺
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
☻
于是：
☺
药物治疗组最后坚持随访的人中病重者少 (即，
心肌梗死
60
40
心肌梗死
60
40
40 60 对照 OR= (60×60)/(40×40)=2.3
32 68 对照 OR= (60×68)/(40×32)=3.2
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信息偏倚的测量
RR ' RR 信息偏倚 RR
或
信息偏倚 OR 'OR OR
若信息偏倚 = 0，则不存在选择偏倚 若信息偏倚 > 0，则存在选择偏倚，此时 OR ' OR 若信息偏倚 < 0，则存在选择偏倚，此时 OR ' OR
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
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概 述
一、研究结果的变异性（variability） 变异的来源
生物学变异 测量变异 随机变异 系统变异
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6
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系统误差、随机误差和样本大小的关系
误 差
随机误差 系统误差
信息截尾)
☺
药物治疗组表现为药效更好
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5、测量
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
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总人群
AD OR BC
样本人群
OR 0 OR
根据选择概率

A0 D 0 OR 0 0 BC
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二、研究的真实性（Validity） 概念
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“有效性”、“效度”。
影响真实性的因素
随机误差 系统误差
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真实性的两个方面：
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。 改善措施 限制研究对象类型 限定研究的环境条件 限定干预措施
2 ＝ 81.3
OR ＝ 0.58 （ 0.51 - 0.65 ）
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横断面研究中的选择偏倚
例如，吸烟与肺气肿
☼
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
☼
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 (因为继续吸烟的人生存期也短)
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6、控制 （1）制定研究的资料收集方法和严格的质量控制方法
（2）尽可能采用盲法收集资料
（3）尽量采用客观指标 （4）提高询问技巧或通过适当的调查技术以避免回忆 偏倚 （5）对资料进行校正
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第三节 混杂偏倚（confounding bias）
0
选择偏倚的大小和方向可表示为：
OR0 OR 选择偏倚 1 OR
若选择偏倚 = 0，即 1 ，则不存在选择偏倚 若选择偏倚 > 0，即 1 ，则存在选择偏倚，此时 OR 0 OR 若选择偏倚 < 0，即 1 ，则存在选择偏倚，此时 OR 0 OR
• 产生虚假和间接联系的结论
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★ 统计学联系的本质
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
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第一节 选择性偏倚（selection bias）
1、定义 由于选择研究对象方法上的错误或缺点使研
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3、来源
（ 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 （3）失访或无应答(lost to follow-up or nonrespondent) （4）入院率的影响
（5）根据暴露信息作出诊断的病例，再用这类病例去
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6、控制
（1） 首先研究者对在整个研究中可能出现的各种选择偏 倚应有充分的了解、掌握 （2） 严格掌握研究对象的纳入与排除标准 ① 不任意挑拣样本结构 ② 不任意挑拣研究对象 （3） 尽量获得尽可能高的应答率。应答率达90%以上 （4） 尽量采用多种对照 （5） 医院病例作为研究对象，下结论要慎重
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5、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
话询问，结果如下：
病例组 喝生水 不喝生水 400 250 对照组 400 500
2 ＝ 44.16 ， OR＝ 2.00
结论：喝生水和某病有关联。
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讲课提纲
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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。
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Other populations
?external validity
5、测量
以队列研究资料为例，论述错分偏倚产生的条件和类型
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错分不产生偏倚的条件是 RR=RR’， 也即
ac ab a 'c' a 'b'
当暴露组和非暴露组检查的灵敏度（Se）和阳性预测值 （PPV）都相等时，即可满足上述条件。 暴露组 非暴露组
a Se ac
“说谎偏倚”
（3） 诊断怀疑偏倚（diagnostic suspicion bias） 又称“疑诊偏倚” （4） 暴露怀疑偏倚（exposure suspicion bias） （5） 测量偏倚（detection bias）
（6） 诱导偏倚（inducement bias）
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非特异性错误分类
研究真实数据 高脂肪 膳食 心肌梗死 60 低脂肪 膳食 40 心肌梗死 错误分类数据 高脂肪 膳食 48 低脂肪 膳食 52
Leabharlann Baidu对照
40
60
对照
32
68
OR= (60×60)/(40×40)=2.3
OR= (48×68)/(52×32)=2.0
特异性错误分类 研究真实数据 高脂肪 膳食 低脂肪 膳食 错误分类数据 高脂肪 膳食 低脂肪 膳食
disease
exposure
+ -
+ ?internal validity
Reference/target/sou rce population
Study sample
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内部真实性与外部真实性的联系
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。
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3、来源
① 检测方法不统一
② 诊断标准不统一
③ 观察条件不统一 ④ 询问方式不统一 ⑤ 研究对象引起，如记忆不准、态度的影响等 ⑥ 综合引起的偏倚，“诱、供、信”造成
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4、种类
（1） 回忆偏倚（recall bias）
（2） 报告偏倚（reporting bias）
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。
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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)
205，276，195，215，170
= 40% = 20% = 0%
205，188，190，295
170，164，248，162 220，219，228，250
样本B
295，146，220，162，228
样本C
219，164，190，188，233
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
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第二节 信息偏倚（information bias）
又称观察偏倚、测量偏倚、衡量偏倚
1、定义 在收集资料的过程中，由于测量暴露或/和
结局的方法缺陷，致使获 得的信息产生系 统误差。
2、本质 通常表现为研究对象的某种特征被错误分类
（misclassification），也即使用的方法偏离了 金标准。在对疾病状态和暴露状态判断时都 有可能发生。
a PPV ab PPV ' a' a 'b'
a' Se ' a ' c '
若Se＝Se’,PPV=PPV’
ac ab a 'c' a 'b'
32 南京医科大学康达学院
根据各组检查的灵敏度（Se）和特异度（Sp）是否相 同，分为无差异错分偏倚（非特异性错分偏倚）和有差 异错分偏倚（特异性错分偏倚）两种。 非特异性错分 Se＝Se’，Sp＝Sp’ 但RR≠RR’或OR≠OR’ 特异性错分 Se与Se’或Sp与Sp’至少有一对不等 且RR≠RR’或OR≠OR’ 偏倚方向不确定 偏倚方向趋向 1
偏倚及其控制
Bias and Control
问题与案例讨论
1、如何认识和评价个体和群体的变异？ 2、随机误差和系统误差的区别？ 3、有人研究HBsAg携带者孕妇宫内传播HBV的频率， 共检查16例引产死胎，其中4例胎儿肝内HBsAg阳 性，从而得出HBsAg携带者孕妇发生宫内HBV传播 的频率高达25%的结论。 4、有人调查公鸭和母鸭患某病的情况，检查市场上出 售的公鸭3028只，母鸭239只，其患病率分别为4.9% （148/3028）和19.7%(47/239)。因而作者得出某病母 鸭患病率比公鸭高的结论。
排除偏倚（exclusive bias）
无应答偏倚（non-respondent bias ）
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举例：入院率偏倚
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 病例组：皮肤癌患者 二、某社区全部人群调查结果
有高血压 无高血压 合计
对照组：骨折患者
皮肤癌患者
骨折患者 合计
研究该暴露与疾病的联系。
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4、种类
入院率偏倚（admission rate bias ） Berkson’s bias
现患病例或新发病例偏倚（prevalence-incidence bias ） Neyman bias 检出信号偏倚（detection signal bias ） 易感性偏倚（susceptibility bias ）
在实际研究需综合考虑研究对象的同质性和异质性 问题。
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三、偏倚 （bias）
概念 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 （bias）。 偏倚的后果 描述性研究 分析性研究 实验性研究 • 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