交互作用-10

交互作用统计学模型
多重线性回归模型
可以证明
回归系数 即基于率差计算的相加交互作用 称为相加尺度的统计交互作用
交互作用统计学模型
相加模型
不饮酒 饮酒
不吸烟
吸烟
α
0
1
α 0+ α
2
α 0+ α
α 0+α 1+α 2+(α 3)
一般线性回归模型的回归系数直接反映因变量 的变化，是相加模型。 乘积项反映因素间是否有相加交互作用。 乘积项回归系数为0，无相加交互作用。 乘积项回归系数不为0，有相加交互作用。
基因-环境交互作用
基因-环境交互作用意义、模式、研究设计与分析
其它有关信息
第一节 概述
一、交互作用的概念
交互作用概念
Factor A:9-3=21-15 Factor B:15-3=21-9
交互作用概念
25 20 15 25 20 15
FactorA10 5 0 1 2
FactorB10 5 0 1 2
Additive interaction=0.03>0 Multiplicative interaction=1
Additive or multiplicative
Greenland等（2008）研究表明：若两个暴露 因素均有结局效应，则不存在相加交互作用 即存在相乘交互作用；反之，不存在相乘交 互作用即存在相加交互作用。 即若两个暴露因素均对结局有效应，则一定 存在某种尺度的交互作用。
因果关联研究方法
交互作用（Interaction）
余红梅
Department of Health Statistics School of Public Health, Shanxi Medical University
Outline
概述
交互作用概念、识别、评价意义
交互作用分析
交互作用度量尺度、统计学模型、评价指标、假设 检验、分析程序和注意问题
负交互作用/次相加交互作用/拮抗作用
0.05 0.045 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 1 2
0.05 0.045 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 1 2
SmokingSmoking+
=1: no multiplicative interaction >1: positive multiplicative interaction <1: negative multiplicative interaction
Multiplicative interaction
Multiplicative scale interaction
AsbestosAsbestos+
Asbestos-
Asbestos+
Smoking-
Smoking+
Multiplicative interaction
Multiplicative interaction
Multiplicative interaction
Multiplicative scale interaction相乘交互作用
环境-环境交互作用
基因-环境交互作用
第二节 交互作用分析
一、交互作用度量尺度
Additive interaction
考虑吸烟与石棉对肺癌的影响
P00 P10
P01 P11
Additive scale interaction相加交互作用
0.0299
基于率差risk difference
=0: no additive interaction >0: positive interaction or super-additive or synergism
正交互作用/超相加交互作用/协同作用
<0: negative interaction or sub-additive or antagonism
交互作用统计学模型
对数线性回归模型
交互作用
即基于风险比RR的相乘
交互作用统计学模型
Logistic回归模型

即基于优势比OR的相乘交 互作用，适用于队列研究和病例对照研究。 可评价暴露因素的主效应和暴露因素之间的 基于OR的相乘交互作用。
交互作用统计学模型
相乘模型
不饮酒 饮酒

RR：risk ratio/relative risk OR：odds ratio >1: positive multiplicative interaction <1: negative multiplicative interaction
Multiplicative interaction
考虑吸烟与石棉对肺癌的影响
P00 P10
P01 P11
RR：risk ratio 0.78 OR：odds ratio 0.80 <1: negative multiplicative interaction
Additive or multiplicative
正/负交互作用依赖于尺度scale dependent No additive interaction but negative multiplicative interaction
Additive interaction=0 Multiplicative interaction=0.57<1
Additive or multiplicative
Positive additive interaction but no multiplicative interaction
FactorA+
FactorB+
FactorB-
FactorB+
FactorA-
FactorA+
交互作用概念
交互作用概念
Smoking:50-5＞10-1 Radon:50-10 ＞5-1
交互作用概念
60 50 40 60 50 40
30
20 10
Smoking-
30
RadonRadon+
Smoking+ 20
交互作用评价的意义/目的
Mechanism：揭示暴露影响疾病发生的机制
To provide insight into the mechanisms for the outcome.
Power：提高评价某暴露对结局影响总效应 的把握度
To help increase power in testing for the overall effect of an exposure on an outcome.
Multiplicative interaction
考虑吸烟与石棉对肺癌的影响
P00 P10
P01 P11
<1: negative multiplicative interaction
0.78
Multiplicative interaction
病例-对照研究采用OR (odds ratio)
二、交互作用的识别
交互作用识别
统计表 所有可能交叉组合情况下的结局指标 we observe an interaction between two factors whenever the simple effects of one change as the levels of the other factor are changed. 统计图 观察另一因素各水平下某因素与结局指标关 系图是否平行（additive interaction） Another, probably easier way to recognize an interaction is to notice that the lines connecting the points are not parallel.
交互作用识别
交互作用识别
交互作用识别
交互作用识别
交互作用识别Baidu Nhomakorabea
交互作用识别
交互作用识别
交互作用识别
三、交互作用评价的意义
交互作用评价的意义/目的
Subgroups：识别对某干预受益最大的人群（ 亚组）（资源有限情况下）
To identify the subgroups of individuals in which the intervention or treatment is likely to have the largest effect (resources to implement interventions may be limited).
Model：仅从纯统计学角度，包含交互作用 项的模型拟合数据更好
To fit the data better when the model includes the additional flexibility allowed by an interaction term.
交互作用评价的意义
基因-基因交互作用
Covariates：识别最可能施加干预的协变量以 降低主要暴露因素的效应（另一主要暴露因 素不容易施加干预的情况下）
To find other covariates to be intervened upon to eliminate much or most of the effect of the primary exposure of interest (it may not be possible to intervene directly on the primary exposure of interest).
Multiplicative interaction Positive No Negative Additive interaction Positive Positive Positive/Negative/No
Additive or multiplicative
评价相加交互作用有特殊的公共卫生意义
基于率比risk ratio

RR：risk ratio/relative risk =1: no multiplicative interaction >1: positive multiplicative interaction <1: negative multiplicative interaction
假定表中概率为治愈率，E为某药物，G为某基因型。 药物E在率差尺度上的效应分别为0.03（G=0）和0.06（ G=1）。则其他条件相同情况下，给100人(G=1)该药物 治疗将平均多治愈3人。 相加交互作用(结果为0.03)支持该结论，但相乘交互作 用(结果为1)不支持。
二、交互作用统计学模型
不吸烟
吸烟
1
OR10
OR01
OR11=OR01OR10(expγ3)
Logistic回归和Cox回归的回归系数反映OR 或RR的变化，属相乘模型。乘积项反映因 素间是否有相乘交互作用。
10
0
1 2
0
1 2
Radon-
Radon+
Smoking-
Smoking+
交互作用概念
某一因素的真实效应（单独效应）随着另一 因素水平的改变而改变。 当两种或两种以上暴露因素同时存在时所致 的效应不等于它们单个作用相联合的效应时 ，则称因素之间存在交互作用。
交互作用概念
One predictor relates to the outcome depends on the level of the other predictor. The effect of one variable differs depending on the level of another variable. The effect of X on Y depends on the level of a third variable. „Interaction‟ in epidemiology is a term referring to a change in the magnitude or direction of the association between exposure and disease of interest according to the level of a third factor in epidemiological studies.