疾病預(yù)后研究的中介分析方法評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2019-12-01 03:31
【摘要】:目的對(duì)用于癌癥預(yù)后研究的五種中介分析方法(VanderWeele法、Baron-Kenny法、Imai法、Sobel法和InverseWeight法)進(jìn)行評(píng)價(jià),為實(shí)例分析的方法選擇提供依據(jù)。方法基于模擬試驗(yàn),產(chǎn)生不同參數(shù)設(shè)置下的模擬數(shù)據(jù),并評(píng)價(jià)五種方法的第一類錯(cuò)誤、檢驗(yàn)效能和分析時(shí)間。結(jié)果除InverseWeight法在相關(guān)系數(shù)較大時(shí)第一類錯(cuò)誤有所膨脹外,其余四種方法的第一類錯(cuò)誤在不同參數(shù)情況下均在0.05附近。五種方法的檢驗(yàn)效能趨勢(shì)一致,均隨著樣本量、中介比、總效應(yīng)的增大而增大,隨著刪失比的增大而減小。在樣本量較小(N=100)且中介比不大于30%的情況下,InverseWeight法的檢驗(yàn)效能低于另四種方法。InverseWeight法、Baron-Kenny法和Imai法的分析效率遠(yuǎn)低于VanderWeele法和Sobel法。結(jié)論綜合考慮一類錯(cuò)誤控制、檢驗(yàn)效能及分析效率,推薦VanderWeele法進(jìn)行預(yù)后研究的中介分析。
【圖文】:
?.1(0.2)0.9cen%0,10%,30%,50%0,10%,30%,50%0,10%,30%,50%N100,,500,1000100,500,1000100,200,300,400,500,10002.模擬試驗(yàn)流程(1)根據(jù)參數(shù)設(shè)置產(chǎn)生模擬數(shù)據(jù);(2)用五種方法對(duì)產(chǎn)生的同一模擬數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分析,提取相關(guān)結(jié)果,包括:間接效應(yīng)的點(diǎn)估計(jì)、區(qū)間估計(jì)(95%CI)、假設(shè)檢驗(yàn)P值及檢驗(yàn)結(jié)果(是否拒絕H0);(3)在不同參數(shù)情況下重復(fù)(1)~(2)步驟1000次,對(duì)1000次的結(jié)果進(jìn)行匯總,得到五種方法的第一類錯(cuò)誤和檢驗(yàn)效能。結(jié)果1.一類錯(cuò)誤當(dāng)總效應(yīng)不存在(HR=1)的時(shí)候,IE的期望為0。如圖1為該情況下不同方法的第一類錯(cuò)誤。橫坐標(biāo)為暴露A與中介M的相關(guān)系數(shù)r,縱坐標(biāo)為第一類錯(cuò)誤。當(dāng)相關(guān)系數(shù)較低情況下,五種方法的第一類錯(cuò)誤均接近于0,且隨著相關(guān)系數(shù)的增大而逐漸增大。樣本量較小情況下更為明顯,樣本量較大情況下,該趨勢(shì)有所緩和。相關(guān)系數(shù)較大的情況下,IW法的第一類錯(cuò)誤略有膨脹。刪失比對(duì)第一類錯(cuò)誤的影響不大。圖1總效應(yīng)不存在時(shí)暴露-中介的相關(guān)系數(shù)與第一類錯(cuò)誤的關(guān)系同理,當(dāng)暴露與中介因素不存在相關(guān)性的時(shí)候(r=0),IE的期望亦為0。圖2為該情況下不同方法的第一類錯(cuò)誤。橫坐標(biāo)為總效應(yīng),縱坐標(biāo)為第一類錯(cuò)誤。如圖所示,在樣本量較小(N=100)的情況下,五種方法的第一類錯(cuò)誤隨著總效應(yīng)的增大逐漸增大;在樣本量較大(N=500,1000)的情況下,該趨勢(shì)不再明顯,五種方法的第一類錯(cuò)誤均保持在0.05附近。刪失比對(duì)五種方法的第一類錯(cuò)誤影響不明顯。2.檢驗(yàn)效能如圖3所示(r=0.3,HR=1.5),隨著樣本量的增加五種方法的檢驗(yàn)效能均逐漸增大;IW法的檢驗(yàn)效能明顯低于其余四種方法。同樣,如圖4所示(r=0.3,N=100),隨著總效應(yīng)的增加,檢驗(yàn)效能亦逐漸增大;IW法亦明顯低于其余四種方法。當(dāng)考察相關(guān)
圖2暴露-中介關(guān)系為零時(shí)總效應(yīng)與第一類錯(cuò)誤的關(guān)系圖3r=0.3,HR=1.5時(shí)檢驗(yàn)效能與樣本量的關(guān)系其余參數(shù)情況下,趨勢(shì)類似。根據(jù)間接效應(yīng)公式IE=eθ1×β2=er×β2可知,隨著相關(guān)系數(shù)r的增大,間接效應(yīng)理論上呈指數(shù)增加(在log尺度上呈線性增加),其檢驗(yàn)效能也應(yīng)升高。但模擬結(jié)果與此推測(cè)相違背。結(jié)合模型(1),提出假設(shè):隨著A和M相關(guān)系數(shù)的增大,模型(1)中A及M的系數(shù)估計(jì)的隨機(jī)擾動(dòng)增加,導(dǎo)致系數(shù)β2的變異變大,從而間接效應(yīng)的變異變大,最終導(dǎo)致在較高相關(guān)系數(shù)的情況下檢驗(yàn)效能減校據(jù)此,設(shè)置模擬試驗(yàn)參數(shù)(β1=β2=0.5,samplesize=100,cen%=0.2,r=0.01(0.01)0.99,基于VanderWeele法模擬5000次,發(fā)現(xiàn):隨著相關(guān)系數(shù)的增大,β2的點(diǎn)估計(jì)波動(dòng)變大,其方差呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)膨脹;log(IE)的估計(jì)值呈線性上升,其方差亦呈指數(shù)級(jí)膨脹(圖6)。該模擬試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了前文的假ChineseJournalofHealthStatistics,Jun.2017,Vol.34,No.3·393·
本文編號(hào):2568206
【圖文】:
?.1(0.2)0.9cen%0,10%,30%,50%0,10%,30%,50%0,10%,30%,50%N100,,500,1000100,500,1000100,200,300,400,500,10002.模擬試驗(yàn)流程(1)根據(jù)參數(shù)設(shè)置產(chǎn)生模擬數(shù)據(jù);(2)用五種方法對(duì)產(chǎn)生的同一模擬數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分析,提取相關(guān)結(jié)果,包括:間接效應(yīng)的點(diǎn)估計(jì)、區(qū)間估計(jì)(95%CI)、假設(shè)檢驗(yàn)P值及檢驗(yàn)結(jié)果(是否拒絕H0);(3)在不同參數(shù)情況下重復(fù)(1)~(2)步驟1000次,對(duì)1000次的結(jié)果進(jìn)行匯總,得到五種方法的第一類錯(cuò)誤和檢驗(yàn)效能。結(jié)果1.一類錯(cuò)誤當(dāng)總效應(yīng)不存在(HR=1)的時(shí)候,IE的期望為0。如圖1為該情況下不同方法的第一類錯(cuò)誤。橫坐標(biāo)為暴露A與中介M的相關(guān)系數(shù)r,縱坐標(biāo)為第一類錯(cuò)誤。當(dāng)相關(guān)系數(shù)較低情況下,五種方法的第一類錯(cuò)誤均接近于0,且隨著相關(guān)系數(shù)的增大而逐漸增大。樣本量較小情況下更為明顯,樣本量較大情況下,該趨勢(shì)有所緩和。相關(guān)系數(shù)較大的情況下,IW法的第一類錯(cuò)誤略有膨脹。刪失比對(duì)第一類錯(cuò)誤的影響不大。圖1總效應(yīng)不存在時(shí)暴露-中介的相關(guān)系數(shù)與第一類錯(cuò)誤的關(guān)系同理,當(dāng)暴露與中介因素不存在相關(guān)性的時(shí)候(r=0),IE的期望亦為0。圖2為該情況下不同方法的第一類錯(cuò)誤。橫坐標(biāo)為總效應(yīng),縱坐標(biāo)為第一類錯(cuò)誤。如圖所示,在樣本量較小(N=100)的情況下,五種方法的第一類錯(cuò)誤隨著總效應(yīng)的增大逐漸增大;在樣本量較大(N=500,1000)的情況下,該趨勢(shì)不再明顯,五種方法的第一類錯(cuò)誤均保持在0.05附近。刪失比對(duì)五種方法的第一類錯(cuò)誤影響不明顯。2.檢驗(yàn)效能如圖3所示(r=0.3,HR=1.5),隨著樣本量的增加五種方法的檢驗(yàn)效能均逐漸增大;IW法的檢驗(yàn)效能明顯低于其余四種方法。同樣,如圖4所示(r=0.3,N=100),隨著總效應(yīng)的增加,檢驗(yàn)效能亦逐漸增大;IW法亦明顯低于其余四種方法。當(dāng)考察相關(guān)
圖2暴露-中介關(guān)系為零時(shí)總效應(yīng)與第一類錯(cuò)誤的關(guān)系圖3r=0.3,HR=1.5時(shí)檢驗(yàn)效能與樣本量的關(guān)系其余參數(shù)情況下,趨勢(shì)類似。根據(jù)間接效應(yīng)公式IE=eθ1×β2=er×β2可知,隨著相關(guān)系數(shù)r的增大,間接效應(yīng)理論上呈指數(shù)增加(在log尺度上呈線性增加),其檢驗(yàn)效能也應(yīng)升高。但模擬結(jié)果與此推測(cè)相違背。結(jié)合模型(1),提出假設(shè):隨著A和M相關(guān)系數(shù)的增大,模型(1)中A及M的系數(shù)估計(jì)的隨機(jī)擾動(dòng)增加,導(dǎo)致系數(shù)β2的變異變大,從而間接效應(yīng)的變異變大,最終導(dǎo)致在較高相關(guān)系數(shù)的情況下檢驗(yàn)效能減校據(jù)此,設(shè)置模擬試驗(yàn)參數(shù)(β1=β2=0.5,samplesize=100,cen%=0.2,r=0.01(0.01)0.99,基于VanderWeele法模擬5000次,發(fā)現(xiàn):隨著相關(guān)系數(shù)的增大,β2的點(diǎn)估計(jì)波動(dòng)變大,其方差呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)膨脹;log(IE)的估計(jì)值呈線性上升,其方差亦呈指數(shù)級(jí)膨脹(圖6)。該模擬試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了前文的假ChineseJournalofHealthStatistics,Jun.2017,Vol.34,No.3·393·
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