發(fā)布時間：2020-03-25 21:11

【摘要】：基準劑量(BMD)估計是定量風險評估的重要內(nèi)容�；鶞蕜┝糠ɑ趧┝�-反應模型,可以定量描述暴露水平與反應變量之間的關系,并由此估計一定超額風險的基準劑量及其下側區(qū)間。由于所收集資料的不完整性,以及研究者對于暴露和反應變量關系模型認知的局限性,產(chǎn)生劑量-反應模型的不確定性,進而導致了基準劑量估計的不確定。當所收集數(shù)據(jù)源于人群的現(xiàn)場研究時,此種不確定性尤其值得探討。目前,Bayesian學派的統(tǒng)計方法對于基準劑量估計模型的不確定性研究受到持續(xù)關注。其中,貝葉斯模型平均法(BMA)將各備選模型進行加權平均,更全面地考慮了模型結構的不確定性和自變量組合的不確定性,是研究BMD估計的重要思路。本研究擬通過人群鎘暴露風險評估數(shù)據(jù)的實證研究和基于R語言編程的模擬研究,在經(jīng)典最優(yōu)模型法的基礎上,深入探討貝葉斯模型平均BIC近似法和MCMC估計法在基準劑量估計中的應用策略與方法學性能,以期為暴露風險評估中統(tǒng)計方法的選擇和計算機實現(xiàn)提供方法學支持。主要結果:(1)實例數(shù)據(jù)分析結果甘肅省白銀市某鎘污染區(qū)數(shù)據(jù)最優(yōu)模型為Log-probit模型,對應BMD/BMDL估計為3.46/2.69 ug/g·cr;貝葉斯模型平均BIC近似法估計的BMD/BMDL為2.97/2.14ug/g·cr;貝葉斯模型平均MCMC估計法的BMD/BMDL為2.92/2.07 ug/g.cr。廣東省粵北某污染區(qū)數(shù)據(jù)最優(yōu)模型為Log-probit模型,對應BMD/BMDL估計為14.24/10.38 ug/g·cr;貝葉斯模型平均BIC近似法估計的BMD/BMDL為14.37/9.86 ug/g·cr,貝葉斯模型平均MCMC估計法的BMD/BMDL為14.39/9.84 ug/g-cr。(2)模擬研究結果A.最優(yōu)模型法判定正確模型的比例,在各模擬“真”劑量-反應模型設定下表現(xiàn)不一,“真”劑量-反應曲線為Log-probit模型時,選出正確模型比例為45.4%±9.9%;模擬劑量-反應曲線為weibull模型時,選出正確模型比例為14.0%±1.4%;B.基準劑量估計的相對偏差,在單一模型模擬中,最優(yōu)模型法相對偏差要小于兩種貝葉斯模型平均法,在等權重混合模型模擬中,兩種貝葉斯模型平均法的相對偏差小于最優(yōu)模型法;兩種貝葉斯模型平均法比較,MCMC估計法在單一模型模擬中相對偏差高于BIC近似法,在混合模型模擬中MCMC估計法相對偏差小于BIC近似法;運算所需時間:MCMC估計法運算1000次耗時75分鐘左右,約為BIC近似法的13倍,運算時間隨劑量組數(shù)目、單劑量組下樣本量增加而增加。C.5個備選模型,Weibull模型的β參數(shù)最不易達到收斂狀態(tài),以Weibull模型β參數(shù)收斂情況表征MCMC估計法在各種模擬情形下收斂情況,模擬結果顯示,劑量分組少,且劑量組樣本量小時,模型參數(shù)存在收斂問題;隨劑量組數(shù)和樣本量增加,模型參數(shù)收斂狀態(tài)改善。結論:(1)當人群的劑量-反應曲線為two-stage模型、log-logistic模型、weibull模型、Log-probit模型、Gamma模型中的某一單一模型,基于模型擬合AIC值的最優(yōu)模型法,不能有效選出正確的劑量-反應模型。(2)實例分析和模擬研究均顯示,與最優(yōu)模型法相比,貝葉斯模型平均法更多地考慮了模型不確定性,參數(shù)估計區(qū)間更寬,估計出的BMDL更保守。擬合混合樣本時,貝葉斯模型平均法相對誤差小,提示貝葉斯模型平均法更適合于劑量反應關系復雜的人群暴露數(shù)據(jù)的BMD估計。(3)在樣本量與運算時間允許的條件下,推薦使用基于MCMC的貝葉斯模型平均法估計基準計量。
【圖文】：

基準劑量（Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ邋ｄｏｅｓ，邋ＢＭＤ）定義為：通過劑量－反應曲線獲得的，使某逡逑種反應增加ｓｉ某一特定水平的劑量。達到該特定水平的反應稱為基準反應逡逑（Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ邋ｒｅｓｐｏｎｓｅ，邋ＢＭＲ）。圖１．１說明了邋ＢＭＤ法的基本概念。以觀察到反應逡逑的平均值及其置信區(qū)間進行作圖，實曲線為擬合的劑量－反應模型，虛曲線為其逡逑９５％置信區(qū)間下限。圖中ＢＭＲ設定為１０％，表示與未施加處理的劑量組或者未逡逑暴露人群相比，有害效應風險的增加值要控制在１０％邋（ＢＭＲ由研究人員在計算逡逑基準劑量時事先設定，取值范圍通常為１％？】0％［４７］）。在ＢＭＲ等于１０％處做逡逑一水平直線，直線與實曲線交點為ＢＭＤ，與虛曲線交點為ＢＭＤＬ，，此處的不確逡逑定性由統(tǒng)計學上的置信區(qū)間來反映。逡逑１１５－逡逑１１－逡逑１０＾邐Ｘ逡逑＾邐／Ｉ逡逑ＢＭＲ＝邋１０％邐／逡逑趙．．．凡邐二＾逡逑卜＇邋＇邐Ｔ邋．邐＆逡逑，廠邋＾逡逑ｅ－５ｒ逡逑ｉ邐ＢＭＤＬ邐ＢＭＤ逡逑，５邐－Ｘ－．．．．．丨乙＾一逡逑０邐１０邐２０邐３０邐？逡逑劑邋ｆｔ逡逑圖１．１基準劑量法基本概念圖示逡逑１．１．２基準反應類型逡逑基準劑量的計算很大程度上取決于基準反應的選擇

圖２．３．４Ｌｏｇ－Ｐｒ0ｂｉｔ模型（甘肅省白銀市某鎘污染區(qū)人群數(shù)據(jù)）逡逑§逡逑Ｉ邋Ｘ逡逑ＩＭＤＬ＝１．８４逡逑５邋－邐ＢＭＯ＝Ｚ８７逡逑１邋￣Ｉ邋Ｉ邋ｉ邋ｌ邋Ｉ邋ｉ邋！邋ｉ邋Ｉ邋Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ逡逑０１２３４５６７８９邐１０邐１２邐１４邐１６逡逑ｆｕｇ／ｇｃｒ）逡逑圖２．３．５邋Ｇａｍｍａ模型（甘肅省白銀市某鎘污染區(qū)人群數(shù)據(jù)）逡逑邐ｔｗｏ－ｓｔａｇｅ邋投啊逡逑＾邐—邋ｌｏｇ－ｌｏｇｉｓｔｉｃ逡逑0邐—ｗｅｉｂｕｌＫｉ？＾逡逑邐ｌｏｇ－ｐｒｏ逡逑ｔｔ邐邐ｇａｍｍａ邋投喂逡逑
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O212.8;R195.1

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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相關碩士學位論文 前2條

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本文編號：2600451