常见偏倚及控制课件

医学科研中常医学科研中常见的偏倚的偏倚类型及控制方法型及控制方法(Bias and Control)Department of Health Statistics，SMMU2012.06.091精选课件主要内容主要内容偏倚的偏倚的类型型混混杂因素与交互作用因素与交互作用偏倚的控制偏倚的控制2精选课件3精选课件 误差差(error)定定义：指指对事物某一特征的度量事物某一特征的度量值偏离真偏离真实值的部分，的部分，即即测量量值与真与真实值之差。之差。分分类：随机随机误差差(random error)系系统误差差(systematic error)，即偏倚，即偏倚(bias)4精选课件n举例：例：用用动脉血脉血压计测量某人血量某人血压(实际值为80mmHg)80mmHg)，各次，各次测量的均量的均值为100mmHg100mmHg。下。下图为系系统误差和随机差和随机误差的示意差的示意图。随机随机误差差80100舒舒张压（mmHg）系系统误差差发生生频次次血血压计法法测量舒量舒张压值的分布的分布5精选课件随机随机误差差定定义：指指由由于于个个体体差差异异和和在在研研究究过程程中中许多多微微小小的的不不可可控控制制因因素素造造成成的的误差差（测量量误差差和和个体差异个体差异）特点：特点：n不可避免不可避免n具有具有规律性，一般呈正律性，一般呈正态分布分布n重复是控制和重复是控制和缩小随机小随机误差的主要方法差的主要方法6精选课件 偏倚（系偏倚（系统误差）差）定定义：指由于指由于对实验因素或条件控制不因素或条件控制不严而而发生的生的一种一种误差差特点：特点：n 研究研究结果系果系统的偏离真的偏离真实情况情况n 研究研究结果具有一定果具有一定倾向性和周期性向性和周期性n 研究研究过程中程中应加以控制甚至消除加以控制甚至消除分分类：选择偏倚、信息偏倚、混偏倚、信息偏倚、混杂偏倚偏倚7精选课件一、一、选择偏倚偏倚(selection bias)研研究究者者在在挑挑选研研究究对象象时由由于于选择条条件受限制或件受限制或设计失失误所致的系所致的系统误差。差。常常见种种类：n就就诊机会偏倚机会偏倚n现患病例患病例-新新发病例偏倚病例偏倚n诊断信息偏倚断信息偏倚n8精选课件就就诊机会偏倚机会偏倚n又又称称伯伯克克森森偏偏倚倚(Berkson rate bias)，或或入入院院率率偏偏倚倚，指指利利用用医医院院门诊或或住住院院病病人人作作为研研究究对象象时，由由于于患患者者就就医医机机会会不不同同导致致研研究究结果的偏差果的偏差n患患者者是是否否就就医医取取决决于于就就医医条条件件和和对某某医医疗单位位的的信信任任等等多多种种因因素素，而而患患者者就就医医机机会会不不同同将造成研究的将造成研究的结果不同果不同 9精选课件n用住院病例用住院病例进行研究行研究时可能没有包括：可能没有包括：n抢救不及救不及时而死亡的病例而死亡的病例n距离医院距离医院远的病例的病例 n无无钱住院的病例住院的病例 n病情病情轻的病例的病例10精选课件表表1 1 呼吸道疾病与骨骼运呼吸道疾病与骨骼运动器官疾病的关系器官疾病的关系（一般人群）（一般人群）呼吸道呼吸道疾病疾病骨骼运骨骼运动器官疾病器官疾病OR有有无无合合计发生率生率()有有 172072247.591.06无无184237625607.19合合计201258327847.2211精选课件表表1 1 呼吸道疾病与骨骼运呼吸道疾病与骨骼运动器官疾病的关系器官疾病的关系（住院（住院6 6个月以上病人）个月以上病人）呼吸道呼吸道疾病疾病骨骼运骨骼运动器官疾病器官疾病OR有有无无合合计发生率生率()有有 5152025.004.06无无18219237 7.59合合计23234257 8.9512精选课件现患病例新患病例新发病例偏倚病例偏倚n又又称称奈奈曼曼氏氏偏偏倚倚(Neymans bias)，主主要要是是由由于研究中所用的病例于研究中所用的病例类型不同所型不同所产生的差生的差别n病病例例对照照研研究究结果果与与队列列研研究究的的结果果会会有有差差异异13精选课件表表2 2 冠心病与高胆固醇血症的关系冠心病与高胆固醇血症的关系（病例（病例对照研究）照研究）冠心病冠心病血胆固醇水平血胆固醇水平OR 2P高高低低合合计发生率生率()有有38 11315125.171.160.290.589无无34 117 15122.52合合计72 230 302 23.8414精选课件表表2 2 冠心病与高胆固醇血症的关系冠心病与高胆固醇血症的关系（队列研究）列研究）血胆固血胆固醇水平醇水平冠心病冠心病RR 2P有有无无合合计发病率病率()高高 85 462 54715.542.18 35.500.001低低116 15111627 7.13合合计201 1973 2174 9.2515精选课件诊断信息偏倚断信息偏倚(detection signal bias)n指指某某疾疾病病与与暴暴露露因因素素之之外外存存在在另另外外一一个个临床床症症状状或或体体征征，这种种症症状状或或体体征征不不是是该疾疾病病的的危危险因因素素，但但人人们往往往往因因为这种种症症状状或或体体征征就就诊，从从而而间接接提提高高了了该疾疾病病早早期期病病例例的的检出出率率，但但过高高估估计了了暴暴露露因因素素的的程程度度，造造成成暴暴露露因因素素和和该疾病关系的偏倚疾病关系的偏倚16精选课件表表3a 3a 妇女女绝经期服用雌激素与子期服用雌激素与子宫内膜癌的关系内膜癌的关系（以阴道出血就（以阴道出血就诊的病例）的病例）子子宫内膜癌内膜癌服用雌激素服用雌激素OR有有无无合合计发生率生率()有有 457211738.469.82无无 7 110 117 5.98合合计52 18223422.2217精选课件表表3b 3b 妇女女绝经期服用雌激素与子期服用雌激素与子宫内膜癌的关系内膜癌的关系（以刮（以刮宫和子和子宫切除的病例）切除的病例）子子宫内膜癌内膜癌服用雌激素服用雌激素OR有有无无合合计发生率生率()有有 59 8914839.861.67无无 42 106 14828.38合合计101 195 29634.1218精选课件选择偏倚的控制偏倚的控制n对研研究究过程程中中可可能能出出现的的偏偏倚倚有有充充分分的的了了解解，在在设计时考考虑周全周全n严格格掌掌握握研研究究对象象的的纳入入和和排排除除标准准，保保障障较好的代表性好的代表性n病病例例对照照研研究究中中首首选新新病病例例，对照照组不不应为慢慢性病病例性病病例n队列列研研究究中中增增大大样本本量量，降降低低失失访，必必要要时将将失失访人群特征与未失人群特征与未失访人群人群对照照n采用多重采用多重对照照19精选课件二、信息偏倚二、信息偏倚(information bias)在在对研研究究对象象的的信信息息收收集集、测量量时出出现的的系系统误差差n可以来自被研究可以来自被研究对象象n也可以来自研究者本身也可以来自研究者本身n非盲法研究非盲法研究较易易发生生20精选课件信息偏倚常信息偏倚常见的种的种类n无无应答偏倚答偏倚n回回忆偏倚偏倚n说谎偏倚偏倚n诊断断怀疑偏倚疑偏倚n沾染偏倚沾染偏倚n测量偏倚量偏倚来自被来自被调查对象象来自来自调查者本身者本身21精选课件来自研究来自研究对象的偏倚之象的偏倚之无无应答偏倚答偏倚n无无应答偏倚答偏倚：研究：研究对象拒象拒绝回答或因研究回答或因研究对象象失失访而缺失答案所造成的偏倚而缺失答案所造成的偏倚n是否有无是否有无应答偏倚取决于无答偏倚取决于无应答者在疾病暴露答者在疾病暴露因素方面的特征是否与因素方面的特征是否与应答者有差异答者有差异22精选课件n美美国国曾曾采采用用邮寄寄问卷卷形形式式，调查美美国国退退伍伍军人人吸吸烟烟习惯。30天天后后总结收收集集的的回回复复，结果果发现，不不吸吸烟烟者者有有85%回回复复了了问卷卷，而而吸吸烟烟者者仅67%n对于于一一些些敏敏感感问题的的调查，容容易易引引起起不不应答答偏偏倚倚，例例如如我我国国南南方方调查农村村婴儿儿死死亡亡原原因因，有有28%的人拒的人拒绝提供提供婴儿死亡原因儿死亡原因 23精选课件来自研究来自研究对象的偏倚之象的偏倚之回回忆偏倚偏倚n回回忆偏倚偏倚：因研究：因研究对象的象的记忆失真或失真或记忆不完不完整所造成的研究整所造成的研究结果偏倚果偏倚n病例病例对照研究和回照研究和回顾性性队列研究最容易出列研究最容易出现回回忆偏倚偏倚n回回忆偏倚的偏倚的产生与生与调查时间至事件至事件发生生时间、以及与事件的重要性有关，同以及与事件的重要性有关，同时也与也与调查员的的调查过程和程和询问技技术有关有关24精选课件nWilcox等等在在调查流流产回回忆准准确确性性时发现，调查10年年前前流流产的的有有82%回回忆完完整整，调查20年年前前流流产的的有有73%回回忆完完整整。在在受受孕孕前前6周周流流产者者能能回回忆起起来来的的有有54%，而在受孕，而在受孕13周流周流产者能回者能回忆起来的有起来的有93%n病病例例组和和对照照组的的回回忆误差差也也可可能能不不一一致致，病病例例组往往往往比比对照照组记忆准准确确。原原因因是是调查事事件件的的重重要要性性对两两组人人是是不不一一样的的，选择不不易易忘忘记的的指指标做做调查，并重并重视问卷和卷和询问技技术，有助于减少的回，有助于减少的回忆偏倚偏倚 25精选课件来自研究来自研究对象的偏倚之象的偏倚之说谎偏倚偏倚n说谎偏倚偏倚：研究：研究对象故意造成的象故意造成的n容易容易发生在敏感生在敏感问题上，如吸毒史、性行上，如吸毒史、性行为和和中、小学生吸烟等中、小学生吸烟等 n与研究与研究对象个人目的有关象个人目的有关26精选课件来自研究者的偏倚之来自研究者的偏倚之诊断断怀疑偏倚疑偏倚n诊断断怀疑偏倚疑偏倚：研究者已知研究：研究者已知研究对象的某些情象的某些情况，因而在况，因而在诊断断过程中刻意程中刻意寻求某种求某种结果而造果而造成的偏倚成的偏倚n非盲法研究和非盲法研究和队列研究中容易列研究中容易发生生27精选课件n在在研研究究口口服服避避孕孕药与与下下肢肢血血栓栓性性静静脉脉炎炎关关系系的的队列列研研究究中中，观察察者者会会对口口服服避避孕孕药的的妇女女更更加加频繁繁、仔仔细的的收收寻静静脉脉炎炎证据据，尤尤其其是是对病病情情较轻，需需仔仔细检查才才能能确确诊的的病病例例。而而对未未口口服服避避孕孕药的的妇女女检查较马虎虎，造造成成暴暴露露与与疾疾病病结果的偏倚果的偏倚n在在开开放放性性的的药物物临床床试验中中，也也容容易易发生生诊断断怀疑偏倚疑偏倚28精选课件来自研究者的偏倚之来自研究者的偏倚之沾染偏倚沾染偏倚n沾沾染染偏偏倚倚：研研究究对象象有有意意或或无无意意地地接接受受了了研研究究内内容不允容不允许接受的措施而造成的研究接受的措施而造成的研究结果偏倚果偏倚n对照照组接受接受试验组的措施，的措施，导致致组间差异差异缩小小n试验组接接受受更更好好的的支支持持治治疗，研研究究结果果偏偏向向试验因素，称因素，称为干干扰偏倚偏倚29精选课件来自研究者的偏倚之来自研究者的偏倚之测量偏倚量偏倚n测量偏倚量偏倚：研究者：研究者对研究的指研究的指标和数据和数据进行行测量量时产生的系生的系统误差差n常常见的情况有：使用的的情况有：使用的仪器未校正、器未校正、测定方法定方法的的标准和操作准和操作规范不范不统一、操作人一、操作人员技技术不熟不熟练等等30精选课件信息偏倚的控制信息偏倚的控制严格的格的调查设计和研究人和研究人员的科学的科学态度，度，严格的格的质量控制措施量控制措施尽量采用尽量采用“盲法盲法”收集收集资料料尽量收集客尽量收集客观指指标的的资料料采用采用调查技巧避免无技巧避免无应答、回答、回忆和和说谎偏倚偏倚收集收集资料的范料的范围可以适当广泛些，借以分散可以适当广泛些，借以分散调查人人员和研究和研究对象象对某某项因素的注意力，因素的注意力，减少某些偏减少某些偏见带来的偏倚来的偏倚31精选课件三、混三、混杂偏倚偏倚(confounder bias)暴暴露露因因素素与与疾疾病病发生生的的关关联程程度度受受到到其其他他因因素的歪曲或干素的歪曲或干扰而造成的系而造成的系统误差差n在研究在研究设计阶段和段和资料分析料分析阶段未能段未能对混混杂因因素加以控制或未素加以控制或未进行校正，使得研究行校正，使得研究结果与真果与真实情况不符情况不符n混混杂偏倚会影响病因研究的因果关系、疾病治偏倚会影响病因研究的因果关系、疾病治疗的效果和的效果和预后因素的后因素的评价价32精选课件混混杂因素存在的条件因素存在的条件n混混杂因素因素对研究研究结果有影响果有影响n混混杂因素与暴露因素伴随存在因素与暴露因素伴随存在n混混杂因素在比因素在比较人群中的分布不均衡人群中的分布不均衡33精选课件表表4 心梗与心梗与维生素生素E的关系的的关系的队列研究列研究维生素生素E心梗心梗RR有有无无服服4006000.67不服不服600400表表5 维生素生素E与吸烟的关系与吸烟的关系维生素生素E吸烟吸烟有有无无服服270（27）730（73）不服不服880（88）120（12）34精选课件表表7 控制吸烟因素后心梗与控制吸烟因素后心梗与维生素生素E的关系的关系维生生素素E吸烟吸烟不吸烟不吸烟心梗心梗RR心梗心梗RR有有无无有有无无服服240 301.351605701.32不服不服580300 20100表表6 控制控制维生素生素E因素后心梗与吸烟的关系因素后心梗与吸烟的关系吸烟吸烟用用维生素生素E不用不用维生素生素E心梗心梗RR心梗心梗RR有有无无有有无无吸烟吸烟240 304.065803003.95不吸不吸160570 2010035精选课件36精选课件交互作用交互作用n暴露因素按第三个因素分暴露因素按第三个因素分层后，暴露因素和疾后，暴露因素和疾病的关病的关联强度在度在层间明明显不同，此不同，此时称第三个称第三个因素有交互作用，称因素有交互作用，称为效效应修正因子修正因子(effect-modification factor)37精选课件表表8 暴露与疾病的关系暴露与疾病的关系暴露暴露疾病疾病RR有有无无有有2008004.00无无 50950表表9a 暴露与疾病的关系暴露与疾病的关系（F因素不存在）因素不存在）暴露暴露疾病疾病RR有有无无有有1947061.03无无 21 79表表9b 暴露与疾病的关系暴露与疾病的关系（F因素存在）因素存在）暴露暴露疾病疾病RR有有无无有有 6 941.86无无2987138精选课件表表10 某疾病与暴露因素的关系某疾病与暴露因素的关系暴露暴露疾病疾病RR有有无无有有20018001.00无无4003600表表11a 疾病与暴露的关系疾病与暴露的关系（F因素不存在）因素不存在）暴露暴露疾病疾病RR有有无无有有 95 1553.00无无3802620表表11b 疾病与暴露的关系疾病与暴露的关系（F因素存在）因素存在）暴露暴露疾病疾病RR有有无无有有10516453.00无无 20 98039精选课件混混杂因子和交互因子的区因子和交互因子的区别n概念区概念区别：混：混杂因子歪曲了暴露因素与疾病的因子歪曲了暴露因素与疾病的关系，关系，应防止和控制；交互因子揭示了某种效防止和控制；交互因子揭示了某种效应，应加以挖掘加以挖掘n识别方法：分方法：分层分析分析n下下结论前前应进行行统计学学检验40精选课件41精选课件偏偏倚倚可可出出现在在整整个个研研究究过程程，应当当在在各各个个阶段段进行行控控制制，将将偏偏倚倚的的影影响响减减少少到到最最低低程度，力求研究程度，力求研究结论的真的真实可靠可靠 42精选课件偏倚的控制偏倚的控制设计阶段控制：限制、随机分段控制：限制、随机分组和配和配对测量和量和结果判断的控制：盲法果判断的控制：盲法资料分析料分析阶段的控制：分段的控制：分层分析、分析、标准化分准化分析、多因素分析析、多因素分析43精选课件设计阶段的控制段的控制n限限制制(restrict)：指指在在设计阶段段对研研究究对象象的的纳入入标准加以限制准加以限制n使使研研究究对象象选取取限限制制在在一一定定范范围内内，范范围越越窄窄，研研究究对象象彼彼此此的的差差别越越小小，越越利利于于观察察因素作出因素作出结论44精选课件n由由于于对混混杂因因素素进行行限限制制，研研究究的的结果果使使得得研研究究者者不不可可能能对暴暴露露与与混混杂因因素素的的交交互互作作用用加加以以分分析析和和度度量量，只只能能对暴暴露露和和疾疾病病之之间的的关关系系进行研究行研究n限限制制的的缺缺点点还在在于于，在在限限制制混混杂因因素素的的同同时，对暴暴露露和和疾疾病病发生生的的范范围也也进行行了了限限制制，不不能能观察到疾病影响的全貌察到疾病影响的全貌 45精选课件设计阶段的控制段的控制n随随机机分分配配(randomized allocation)：主主要要适适用用实验研研究究，即即将将研研究究对象象随随机机分分配配到到试验组和和对照照组n随随机机分分配配的的目目的的：使使研研究究对象象的的非非处理理因因素素和和混混杂因因素素在在各各组间趋于于均均衡衡，组间基基线情情况况有有良良好好的的可可比比性性，而而使使得得处理理因因素素的的真真实差差别得以得以显示示46精选课件设计阶段的控制段的控制n配配对或匹配或匹配(matching)：n配配对是是控控制制混混杂因因素素常常用用的的方方法法，特特别在在病病例例-对照照研究中研究中较常用常用n匹匹配配病病例例组和和对照照组的的研研究究对象象，匹匹配配的的特特征征一一般般包包括年括年龄、性、性别、病情等因素、病情等因素n配配对的缺点：的缺点：配配对因素因素较多会使部分病例找不到多会使部分病例找不到对照，致照，致 使信息的浪使信息的浪费 过度配度配对会掩盖暴露的真会掩盖暴露的真实作用作用 不能不能对配配对掉的混掉的混杂因子及交互作用做分析因子及交互作用做分析47精选课件测量和量和结果判断的偏倚控制果判断的偏倚控制n盲盲法法(blinding)：是是指指病病人人、医医生生或或研研究究者者不不知知道道病病人人接接受受的的是是治治疗药或或对照照药的的前前提提下下，观察或察或测量研究量研究对象象结果的方法果的方法n盲盲法法是是避避免免观察察者者和和被被观察察对象象发生生信信息息偏偏倚倚最最有有效效的的方方法法。特特别是是判判断断结果果是是主主观的的评价指价指标(头痛、腹痛、乏力痛、腹痛、乏力)尤尤为重要重要48精选课件资料分析混料分析混杂因素的控制因素的控制n分分层分分析析：是是资料料分分析析阶段段控控制制混混杂因因素素常常用用的的方方法法。即即将将观察察对象象按按照照相相似似性性的的特特点点，分分成成亚组后后再再进行行试验组和和对照照组的比的比较n分分层因因素素主主要要为与与比比较指指标有有关关的的因因素素，如如年年龄、性性别、病病情情等等。按按某某混混杂因因素素分分层后后，再再用用相相应的的统计方法方法进行行处理理49精选课件50精选课件51精选课件资料分析混料分析混杂因素的控制因素的控制n标准准化化法法：是是分分层分分析析法法的的补充充。主主要要用用于于当当比比较组间存在混存在混杂因素，且因素，且该因素在因素在组间分布不均衡分布不均衡时。52精选课件资料分析混料分析混杂因素的控制因素的控制n当当样本本例例数数不不大大，或或混混杂因因素素较多多，不不宜宜采采用用分分层方方法，最好采用法，最好采用多因素分析方法多因素分析方法n常常用用的的多多因因素素分分析析方方法法有有多多元元线性性回回归、多多元元方方差差分分析析、协方方差差分分析析、logistic回回归模模型型、对数数线性性模模型型、COX模型等模型等 53精选课件5454精选课件精选课件此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！