队列研究ppt教学课件

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重要因素:人类的活动
研究种群数量变化有何意义? 1、野生生物资源合理利用和保护—鱼类 的捕捞 2、害虫的防治—蝗虫的防治
苍鹭的保护
云 豹 的 保 护
野猪的保护 救 护 被 困 的 鲸 鱼
全力防蝗减灾
巩固练习
1、在什么条件下种群数量才会呈指数增长 A、当只有食物限制时
(D )
B、在物种适宜的环境中食物开始出现不足,但还
第八章 生物与环境
第二节种群和生物群落
学习目标
一、种群的特征:种群密度 出生率和死亡率 年龄组成 性别比例
二、种群数量的变化 J型曲线 S型曲线
影响种群数量变化的因素 研究种群数量变化的意义
什么是种群?
概念:生活在同一地点 同种生物的所有个体。
种群研究的核心问题什 么? 种群研究的核心问题
是种群数量变化规律。
种群增长的“S”型曲线
大草履虫种群的增长曲线
生态学家曾经做过 这样一个实验:在 0.5ml培养液中放 入5个大草履虫, 然后每隔24小时统 计一次大草履虫的 数量。经过反复实 验得出了如图所示 的结果。
影响种群数量变化的因素有哪些呢?
直接因素:出生率、死亡率、迁入、迁出
间接因素:食物、气候、传染病、天敌
资料的整理与分析-效应的估计
AR
Ie
I0
Baidu Nhomakorabea
a n1
c n0
RR Ie , I0
Ie RR I0
AR RR I0 I0 I0 RR 1
资料的整理与分析-效应的估计
归因危险度百分比(AR%) 又称为病 因分值(etiologic fraction,EF), 是指暴露人群中的发病或死亡归因于 暴露的部分占全部发病或死亡的百分 比。
这种类型多
见于高等动物。
出生率
迁入
年龄 组成
种群数量 (种群密度)
死亡率
迁出
性别 比例
种群数量的变化
例如某种动物种群的起始数 量为N0,每年的增长率保持 不变,第二 年的种群数量是 第一年的λ倍,则一年后该种 群的数量应为:
N1= N0 λ, 二年后该种群的数量为:
N2= N1 λ = N0 λ2, t年后则为:
式中Ie和Io分别代表暴露组和非暴露组的 率。RR表明暴露组发病或死亡的危险是 非暴露组的多少倍。
资料的整理与分析-效应的估计
归因危险度(AR) 又叫特异危险 度、率差(rate difference, RD) 和超额危险度(excess risk),是 暴露组发病率与对照组发病率相差 的绝对值,它表示危险特异地归因 于暴露因素的程度。
新产生的个 比例 体或死亡的 个体
————
————
增长型、稳 雌多于雄、
定型、衰退 雄多于雌、

雌雄相当
————
决定种群大 预测种群数 影响种群密 小和种群密 量变化趋势 度 度
种群特征:
1、种群密度——单位空间内某种群的个体数量。小范 围内的水生生物可用单位体积内的数量表示;大范围 及陆生生物一般用单位面积内的数量来表示。
Nt = N0 λt
种群增长的“J”型曲线
当种群密度上升时,空间 食物相对减少,以该种群 为食的捕食者数量增加, 会使这个种群出生率降低, 死亡率增高,从而使种群 数量增长率下降。当种群 数量达到环境条件所允许 的最大值时,种群数量停 止增长,将这种增长方式 用坐标图表示出来,就会 呈现“S”曲线。
局限性
1.不适于发病率很低的疾病的病因研究。
2.对象不易保持依从性,容易产生各种各样的失 访偏倚。
3.研究耗费的人力、物力、财力和时间较多,其 组织与后勤工作亦相当艰巨。
4.由于消耗太大,故对研究设计的要求更严密, 资料的收集和分析也增加了一定的难度,特别 是暴露人年的计算较繁重。
5.在随访过程中,未知变量引入人群,或人群中 已知变量的变化等,都可使结局受到影响,使 分析复杂化。
疗卫生条件较好,交通较便利。
设计与实施-研究人群
暴露人群的选择 对照人群的选择
设计与实施-确定样本大小
影响样本含量的几个因素 1.一般人群(对照人群)中所研究疾病的
发病率p0 2.暴露组与对照组人群发病率之差 3. 要求的α值 4. 效力(power)又称把握度(1-β)
设计与实施-确定样本大小(续)
设计与实施-确定研究结局
结局变量(outcome variable)
也叫结果变量,简称为结局。 是指随访观察中将出现的预期结果事 件,也即研究者希望追踪观察的事件。 结局就是队列研究观察的自然终点, 它与观察期的终止不是一个概念。
设计与实施-确定研究现场
有足够数量的符合条件的研究对象 当地的领导重视 群众理解和支持 最好是当地的文化教育水平较高,医
3、年龄组成:种群中各年龄期个体所占比例。一般分为 幼年、成年和老年三个阶段。
年龄组成一般分三种类型:
老年 成年 幼年
⑴增长型:特点是幼
年个体数目多,老年个体少, 出生的比死亡的多,种群的 密度数越来越大。
增长型年龄组成
3、年龄组成:种群中各年龄期个体所占比例。一般分为 幼年、成年和老年三个阶段。
不至于影响 到该物种在这里生存
C、只是没有捕食者
D、在实验室内的实验条件下
2、下列因素能引起种群密度增大的有—————————。 A·种群中幼年个体增多 B·种群性别比例改变 CE··环环境 境中 中水 天热 敌条增件多适F·环宜境中阳D·光种不群A足中幼C年个G·H寄体生减生少
物 增多
H·寄生生物减少
3、种群的年龄组成大致可分为下图A、B、C三种类 型,据图回答:
老年 中年幼
年年
A
B
C
(1)我国在50—60年代出现生育高峰,因此造成70年代初期人口的年龄组成为
A 图
所示类型。
(2)在渔业生产中,要严格控制鱼网孔眼大小以保护幼鱼,这将会使被捕捞的
资料的整理与分析 -率的计算
常用指标 :
累积发病率(cumulative incidence) 发病密度(incidence density)
标化比
资料的整理与分析-效应的估计
RR Ie a n1 I0 c n0
相对危险度(RR) 也叫危险比(risk ratio)或率比(rates ratio)
资料的整理与分析-效应的估计
PAR=It-I0
It代表全人群的率,I0为非暴露组的率
PAR% It I0 100% It
PAR%
Pe RR Pe RR
1 1
1
100%
偏倚
选择偏倚(selection bias) 有人拒绝参加; 有些人的档案丢失了或记录不全; 研究对象由志愿者组成,他们往往或是较健
体数目较多而幼年期的个体数目 偏少。新出生的个体不能补偿衰 老死亡的个体数。种群密度越来 越小。
研究种群的年龄组成,对于预测 衰退型年龄组成 种群数量的变化趋势具有重要意
义。
4、性别比例:种群中雄性个体和雌性个体所占 的比例。 性别比例在一定程度上影响着种群密度。
雌雄相当型: 特点是雌性和雄 性个体数目大体 相等。
不出现某种结局 出现某种结局
不出现某种结局
研究开始
前瞻性地收集结局事件发生的资料
图2 队列研究的结构模式图
研究类型
前瞻性队列研究 历史性队列研究 双向性队列研究
暴露组 非暴露组
暴露组 非暴露组
回顾性地收集 已有的历史资料
历史性 队列研究
回顾性地收集 已有的历史资料
继续 收集资料 双向性
队列研究
种群密度
种群的个体数量 空间大小(面积或体积)
同一环境中,不同物种的种群密度有无差异? 同一环境中,同一物种的种群密度是固定不变的 吗?
图1
图2
图3
影响种群密度的因素主要有哪些?
生存资源的供给能力——生存资源丰富的地方种群 密度高。
周期性变化——环境条件的周期性变化引起种群密 度周期性变化。如候鸟飞来时密度较高,飞走后密度为 零。蚊子密度夏天高,冬天低……
暴露组 非暴露组
前瞻性 收集资料
前瞻性 队列研究
过去 某时点
现在 图3 队列研究类型示意图
将来 某时点
设计与实施-确定研究因素
研究因素在队列研究中常称为暴露因子 或暴露变量,在研究中要考虑如何选择、 规定和测量。
一般应对暴露因素进行定量,除了暴露 水平以外,还应考虑暴露的时间,以估 计累积暴露剂量。同时还要考虑暴露方 式。
样本含量的计算
n z
2
2 pq z p0q0 p1q1
p1
p 2 0
预式期中发p1病与率p0,分为别两代个表发暴病露率组的与平对均照值组,的
q积=,1可-p查,表Zα求和得Zβ。为标准正态分布下的面
设计与实施-收集基线资料
基线资料一般包括待研究的暴露因素的暴露状况,疾 病与健康状况,年龄、性别、职业、文化、婚姻等个 人状况,家庭环境、个人生活习惯及家族疾病史等。
设计与实施-随访(续)
观察终点
观察终点(end-point)就是指研究对
象出现了预期的结果,达到了这个观察终点, 就不再对该研究对象继续随访。
观察的终止时间:观察终止时间是指整个研 究工作截止的时间。
资料的整理与分析 -人时的计算
常用的人时单位是人年,常用的人年计算 方法有下列三种。
以个人为单位计算暴露人年 用近似法计算暴露人年 用寿命表法计算人年
队列研究 cohort
概述
队列研究 是将一个范围明确的人群按是否暴
露于某可疑因素及其暴露程度分为不同的亚组, 追踪其各自的结局,比较不同亚组之间结局的 差异,从而判定暴露因子与结局之间有无因果 关联及关联大小的一种观察性研究方法。
暴露组
出现某种结局
特定人群 范围内的 研究对象
暴露状况 非暴露组
获取基线资料的方式一般有下列四种: 1、查阅记录或档案 2、访问研究对象或其它能够提供信息的人 3、对研究对象进行体格检查和实验室检查 4、环境调查与检测
设计与实施-随访
随访对象与方法
失访者
对暴露组和对照组应采取相同的随访方法, 且在整个随访过程中,随访方法应保持不变。 随访内容 一般与获取的基线资料内容一致,但次处收 集的重点是结局变量
种群有哪些特征?
种群密度、出生率 和死亡率、年龄组 成、性别比例
概念
种群密度 出生率 死亡率
年龄组成 性别比例
类型
———— ————
研究目的 ————
种群密度 出生率 死亡率
年龄组成 性别比例
概念
类型 研究目的
指单位空间 种群中单位 指一个种群 指某一种群 内某种群的 数量的个体 中各年龄期 中雌雄个体 个体数量 单位时间内 个体的数目 数目比
康的或是有某种特殊倾向或习惯的; 早期病人,在研究开始时未能发现等,
后者又可称为错误分类偏倚。这些都是在抽 样方法正确的基础上仍可能出现的偏倚。
偏倚
失访偏倚(lost to follow-up) 这是队列研究中不可避免的偏倚。失
访从本质上是破坏了原有样本的代表性, 因而实质上属于选择偏倚。一项研究的 失访率最好不超过10%。
天敌数量的变化——如猫增多导致鼠密度下降;青 蛙增多导致害虫减少……
相关 生物引起 种群密度 改变
2、出生率和死亡率。通常以a‰表示。 出生率:种群中单位数量个体在单位时间内出
生的新个体数。 死亡率:种群中单位数量个体在单位时间内死
亡的个体数。
出生率和死亡率是决定种群数量和种群密度大小 的重要因素。
年龄组成一般分三种类型:
老年 成年 幼年
稳定型年龄组成
⑵稳定型:特点是各年
龄期的个体数比例适中。在 一定时期内出生的新个体数 接近衰老死亡的个体数。种 群中个体数目保持相对稳定。
3、年龄组成:种群中各年龄期个体所占比例。一般分为 幼年、成年和老年三个阶段。
年龄组成一般分三种类型:
老年 成年 幼年
⑶衰退型:特点是老年期个
偏倚
信息偏倚(information bias) 在获取暴露、结局或其他信息时所
出现的系统误差或偏差叫信息偏倚。 信息偏倚又称为错分偏倚 (misclassification bias)。
优点
1. 资料可靠,一般不存在回忆偏倚。 2. 可以直接获得暴露组和对照组人群的发病或死亡
率,可计算出RR和AR等反映疾病危险关联的指标, 可以充分而直接地分析暴露的病因作用。 3. 检验病因假说的能力较强。 4. 有助于了解人群疾病的自然史。 5. 样本量大,结果比较稳定。 6.有时还可能获得多种预期以外的疾病的结局资料, 分析一因与多种疾病的关系。
资料的整理与分析-效应的估计
人群归因危险度(population attributable risk,PAR)与人群归 因危险度百分比(PAR%) 后者也叫人 群病因分值(population etiologic fraction, PEF)。PAR是指总人群发 病率中归因于暴露的部分,而PAR%是 指PAR占总人群全部发病(或死亡)的 百分比。
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