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《南京医科大学》 2008年
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以家庭为单位的整群抽样资料总体参数的GEE估计

成俊  
【摘要】: 在以家庭为单位的整群抽样调查研究中,由于家庭成员的观测指标间存在一定的内部相关性(intra-family correlation),不符合独立性的假设,若用传统的基于独立性假设的有关方法直接进行分析,即忽略了观察对象在不同家庭的内部相关性,误将其看作独立样本,得到的各参数估计值的有效性和其他统计特性均会受到影响,甚至会给统计推断结论带来偏倚。WG Cochran(1977)曾讨论过这类资料的分析,由于公式复杂,故尚未得到广泛应用。广义估计方程(generalized estimating equations,GEEs)是Liang Zeger于1986年在广义线性模型的基础上提出的,用于分析非独立数据的一种统计分析方法。GEEs可以对符合正态分布、二项分布、Poisson分布等多种分布的因变量拟合相应的统计模型。 以家庭为单位的整群抽样资料是一类特殊的资料,其参数估计必须考虑到该类资料的非独立性特点。本研究采用模拟试验,在各种组内相关结构、组內相关系数的组合下,产生模拟的以家庭为单位的整群抽样资料,每种情况模拟2000次,比较广义估计方程、公式法和直接计算法(logistic模型)得到的可信区间的覆盖率,考察方法的准确性。本研究的主要研究内容如下: (1)总体均数GEE估计的效果考核 采用Monte Carlo方法模拟以家庭为单位的抽样调查资料,据此比较广义估计方程、公式法和直接计算法,所估计的总体均数的95%CI的实际覆盖率;探讨家庭内相关结构及其相关强弱对参数估计的影响。 (2)总体率GEE估计的效果考核 利用模拟的家系资料,比较广义估计方程、公式法和二项分布法(logistic模型)所估计的总体率的95%CI的实际覆盖率;探讨发病率水平、家庭内相关结构及其相关强弱对参数估计的影响。 (3)实例分析 以“某市高血压及其相关因素流行病学调查资料”实例为载体,分别用广义估计方程、公式法和logistic模型进行分析比较。 本研究主要结论如下: (1)当家庭内个体独立时,GEEs、公式法和直接计算法(logistic模型),所估计的95%CI的实际覆盖率均稳定在95%附近,结果可信; (2)当家庭内个体非独立时,GEEs和公式法所估计的95%CI的实际覆盖率均稳定95%附近,结果可信;然而直接计算法(logistic模型)所估计的95%CI的实际覆盖率随家庭内个体相关性的增强而逐渐下降。这种规律在不同的组內相关结构、不同的事先设定的总体参数、不同的家庭人口数时是一致的。 (3)组内相关系数越大,对直接计算法(logistic模型)的影响就越大,应用广义估计方程、公式法估计的效果越好,也就越有必要了。 根据本研究的结论,对以家庭为单位的抽样调查研究提出以下几点粗浅建议: (1)以家庭为单位的抽样调查资料的参数估计,不适宜采用传统的统计分析方法,应考虑到其家庭成员间的相关性,采用合适的统计分析方法。 (2)GEEs估计和公式法估计在参数估计方面结果虽近似,但GEEs既考虑了整群抽样的组内相关性,得到稳健的参数估计,又可调整协变量,且有成熟的软件支持,操作方便,推荐使用。 (3)GEEs只适合2水平资料。若家庭嵌套在更高的层次结构上,如杜区水平,则需考虑社区内的相关性。此时就是一个3水平结构资料,其中社区为3水平、家庭为2水平、个体为1水平。若需考虑的水平数大于2,则建议用多水平模型进行分析。
【学位授予单位】:南京医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R195;C81;F224

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