導(dǎo)語(yǔ)：個(gè)體自然生長(zhǎng)因素管理前后測(cè)量設(shè)計(jì)資料分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

編者按：本文主要從引言；材料和方法；結(jié)果；討論進(jìn)行論述。其中，主要包括：前后測(cè)量試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法是醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)中普遍采用的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、個(gè)體隨時(shí)間的自然生長(zhǎng)問(wèn)題、處理組中假設(shè)沒(méi)有施加干預(yù)時(shí)的測(cè)量值的均值、以肥胖兒童的減肥試驗(yàn)為例，說(shuō)明潛在的個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題、如果在處理組缺失干預(yù)的情況下，該組兒童在10歲時(shí)的平均體質(zhì)量是41.0(kg)、各組的體質(zhì)量都隨年齡而增加，在缺失干預(yù)的情況下，兩組的差別逐漸加大、圖中顯示處理組施加干預(yù)時(shí)的曲線的上升速率比自然生長(zhǎng)時(shí)要慢、用簡(jiǎn)單得分法估計(jì)的處理效應(yīng)就不等于真實(shí)的處理效應(yīng)、心理學(xué)研究的問(wèn)題多數(shù)伴隨有個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題，并且是必須予以考慮的、成人的血壓值一般隨著年齡增高，并且血壓的變化是逐漸變化的過(guò)程等，具體請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)。

【摘要】目的：探討前后測(cè)量設(shè)計(jì)資料中伴隨的個(gè)體自然生長(zhǎng)現(xiàn)象.方法：以肥胖兒童的減肥試驗(yàn)為例，假設(shè)有兩組兒童，一組為處理組，該組兒童為肥胖兒童組接受減肥藥物控制體質(zhì)量；另一組為對(duì)照組，該組兒童為標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量?jī)和M，分別在8歲和10歲時(shí)測(cè)量?jī)和捏w質(zhì)量，假設(shè)兩組兒童在試驗(yàn)前后體質(zhì)量的均值分別為Y1(t1)=31.0，Y0(t1)=23.0，Y1(t2)=36.0，Y0(t2)=28.0,在處理組缺失干預(yù)時(shí)Y1*(t2)=41.0.結(jié)果：用簡(jiǎn)單得分法估計(jì)處理效應(yīng)，α=36.0-31.0-(28.0-23.0)=0(kg)，說(shuō)明兩組兒童試驗(yàn)后的體質(zhì)量無(wú)差異，處理效應(yīng)不存在，但是真實(shí)的處理效應(yīng)為Y1(t2)-Y1*(t2)=36.0-41.0=-5.0(kg)，說(shuō)明處理效應(yīng)是存在的，即施加干預(yù)前后兒童的體質(zhì)量有差別.結(jié)論：總結(jié)了前后測(cè)量設(shè)計(jì)資料個(gè)體生長(zhǎng)趨勢(shì)的4種情況，提示我們?cè)?a href="http://www.eimio.cn/lunwen/hllw/hlxlw/201005/361220.html" target="_blank">分析前后測(cè)量設(shè)計(jì)資料時(shí)個(gè)體自然生長(zhǎng)問(wèn)題不容忽視.

【關(guān)鍵詞】前后測(cè)量；個(gè)體生長(zhǎng)

0引言

前后測(cè)量試驗(yàn)設(shè)計(jì)（pretestposttestdesign）方法是醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)中普遍采用的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)方法考慮了各組試驗(yàn)前（基礎(chǔ)值）的差別，并且試驗(yàn)前數(shù)據(jù)提供了更多個(gè)體差別的額外信息，降低了誤差方差，提高了檢驗(yàn)效能［1-2］.但是這其中還有一個(gè)“隱藏問(wèn)題”容易被忽視，即個(gè)體隨時(shí)間的自然生長(zhǎng)問(wèn)題.自然生長(zhǎng)問(wèn)題是生物界的規(guī)律，是不可避免的，醫(yī)學(xué)試驗(yàn)的受試對(duì)象一般是動(dòng)物個(gè)體或者人體，所以這一問(wèn)題就必須要考慮.例如，在治療高血壓的自身前后對(duì)照臨床試驗(yàn)中，對(duì)大多數(shù)成人來(lái)說(shuō)，血壓會(huì)隨著年齡而增加，因此就存在一個(gè)潛在的“生長(zhǎng)”問(wèn)題.即在不施加任何干預(yù)的情況下，血壓值也會(huì)隨年齡呈逐漸上升的趨勢(shì)，這樣在判定處理效應(yīng)是否存在時(shí)就存在了混雜因素，有可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論.所以個(gè)體的自然生長(zhǎng)問(wèn)題不容忽視［3］.本文旨在對(duì)前后測(cè)量設(shè)計(jì)資料的個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題進(jìn)行深入的探討.

1材料和方法

為了便于后面敘述的方便，在此規(guī)定：Y1=試驗(yàn)前(t1)的測(cè)量值，Y2=試驗(yàn)后(t2)的測(cè)量值，D=Y2-Y1（前后測(cè)量值的差值）.Y1(t1)［Y0(t1)］是在t1時(shí)，處理（對(duì)照）組測(cè)量值的均值，Y1(t2)［Y0(t2)］是在t2時(shí)，處理（對(duì)照）組測(cè)量值的均值，Y1*(t2)是在時(shí)間t2時(shí)，處理組中假設(shè)沒(méi)有施加干預(yù)時(shí)的測(cè)量值的均值.處理效應(yīng)定義為α，處理效應(yīng)的估計(jì)值α=Y1(t2)-Y0(t2)-β［Y1(t1)-Y0(t1)］，其中β是校正系數(shù).真實(shí)的處理效應(yīng)α=Y1(t2)-Y1*(t2)，在完全隨機(jī)化的前后測(cè)量設(shè)計(jì)中，因?yàn)楦鹘M的受試對(duì)象被隨機(jī)分配到各試驗(yàn)組內(nèi)，所以Y0(t2)=Y1*(t2)，那么Y1(t2)-Y0(t2)就是α的無(wú)偏估計(jì)值；但是在實(shí)際情況中，由于試驗(yàn)前的混雜，此無(wú)偏估計(jì)值就不是“無(wú)偏”的了，又因?yàn)閅1*(t2)無(wú)法得到，所以采用簡(jiǎn)單得分法估計(jì)處理效應(yīng)，β=1，那么α=Y1(t2)-Y0(t2)-［Y1(t1)-Y0(t1)］.

下面以肥胖兒童的減肥試驗(yàn)為例，說(shuō)明潛在的個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題.假設(shè)有兩組兒童，一組為處理組，該組兒童為肥胖兒童組接受減肥藥物控制體質(zhì)量；另一組為對(duì)照組，該組兒童為標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量?jī)和M，分別在8歲和10歲時(shí)測(cè)量這兩組兒童的體質(zhì)量，假設(shè)兩組兒童在試驗(yàn)前后體質(zhì)量的均值分別為Y1(t1)=31.0，Y0(t1)=23.0，Y1(t2)=36.0，Y0(t2)=28.0，Y1*(t2)=41.0，如圖1所示.

圖1兩組兒童體質(zhì)量的前后測(cè)量值的均值（略）

2結(jié)果

從圖1可以看到，如果在處理組缺失干預(yù)的情況下，該組兒童在10歲時(shí)的平均體質(zhì)量是41.0(kg)，在施加干預(yù)的情況下體質(zhì)量是36.0(kg).如果我們用簡(jiǎn)單得分法估計(jì)處理效應(yīng)，α=36.0-31.0-(28.0-23.0)=0(kg)，說(shuō)明兩組兒童試驗(yàn)后的體質(zhì)量無(wú)差異，處理效應(yīng)不存在，但是真實(shí)的處理效應(yīng)為Y1(t2)-Y1*(t2)=36.0-41.0=-5（kg），說(shuō)明處理效應(yīng)是存在的，即施加干預(yù)前后兒童的體質(zhì)量有差別.為什么簡(jiǎn)單得分法會(huì)產(chǎn)生這5kg的誤差呢？從圖1中可以看到，兩組兒童由于自然生長(zhǎng)問(wèn)題，在7歲時(shí)的體質(zhì)量差別不大，而到8歲時(shí)兩組兒童的體質(zhì)量差別就趨于明顯，但仍舊是各組的體質(zhì)量都隨年齡而增加，在缺失干預(yù)的情況下，兩組的差別逐漸加大，呈“扇行發(fā)散”形狀.當(dāng)處理組施加干預(yù)時(shí)，致使處理組曲線上升趨勢(shì)較慢，所以兩組兒童在10歲之后有逐漸平行且相交的趨勢(shì)，說(shuō)明減肥藥可以控制肥胖兒童的體質(zhì)量.

在圖1中真實(shí)的處理效應(yīng)被掩蓋了，原因就在于沒(méi)有考慮其內(nèi)在的個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題，一方面兒童的體質(zhì)量會(huì)隨著年齡的增加而增高，也就是說(shuō)即使不施加任何干預(yù)，兒童的體質(zhì)量也是10歲比8歲時(shí)會(huì)高些；另一方面，圖中顯示處理組施加干預(yù)時(shí)的曲線的上升速率比自然生長(zhǎng)時(shí)要慢，這說(shuō)明處理效應(yīng)還是存在的，即施加干預(yù)對(duì)于肥胖兒童體質(zhì)量的控制是有益的.但是我們用簡(jiǎn)單得分法不足以發(fā)現(xiàn)其中存在的差別，所以在兩組測(cè)量前基線值有差別時(shí)，尤其不可忽視個(gè)體自然生長(zhǎng)這一潛在問(wèn)題.

如果做更進(jìn)一步的考慮，可以把前后測(cè)量設(shè)計(jì)資料兩組的自然生長(zhǎng)問(wèn)題概括為圖2的4種情形［4-5］，此時(shí)假定兩個(gè)試驗(yàn)組都未施加任何干預(yù)，并且個(gè)體隨時(shí)間的生長(zhǎng)軌跡都呈線形趨勢(shì)，從圖中可以看到，四種情況下兩組在試驗(yàn)前的基線值有差別，但是試驗(yàn)前的差值Y1(t1)-Y0(t1)相等，但是他們的個(gè)體生長(zhǎng)趨勢(shì)各不相同.A顯示兩組的生長(zhǎng)曲線相互平行，說(shuō)明兩組個(gè)體的生長(zhǎng)趨勢(shì)一致，那么此時(shí)簡(jiǎn)單得分估計(jì)的處理效應(yīng)就是真實(shí)的處理效應(yīng)；B顯示兩組的生長(zhǎng)曲線隨時(shí)間逐漸靠攏，C顯示兩組的生長(zhǎng)曲線逐漸發(fā)散，D顯示兩組的生長(zhǎng)曲線先相交后發(fā)散，后三種情形下用簡(jiǎn)單得分法估計(jì)的處理效應(yīng)就不等于真實(shí)的處理效應(yīng).

但是在前后測(cè)量設(shè)計(jì)中，通常無(wú)法得到Y(jié)1*(t2)的值，因?yàn)闊o(wú)法讓處理組的個(gè)體在固定的一段時(shí)間內(nèi)既接受處理又不接受處理，所以真實(shí)的處理效應(yīng)在理論上是無(wú)法得知的；那假設(shè)Y1*(t2)的意義何在？一是為了便于說(shuō)明個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題在前后測(cè)量設(shè)計(jì)中是確實(shí)存在的，試驗(yàn)者在試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)忽視這一問(wèn)題；二是可以為前后測(cè)量設(shè)計(jì)資料如何選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析方法提供有益的啟發(fā)和幫助.

圖2生長(zhǎng)趨勢(shì)的四種情況（略）

3討論

個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題最早發(fā)源于心理學(xué)研究中，因?yàn)樾睦韺W(xué)研究的問(wèn)題多數(shù)伴隨有個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題，并且是必須予以考慮的，但是醫(yī)學(xué)中的個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題雖在很早以前已經(jīng)提出但是未被予以足夠重視，一方面是因?yàn)獒t(yī)學(xué)試驗(yàn)中前后測(cè)量設(shè)計(jì)的前后時(shí)間間隔較短，此時(shí)的生長(zhǎng)問(wèn)題可以忽略不計(jì)；另一方面，當(dāng)生長(zhǎng)問(wèn)題掩蓋了處理效應(yīng)時(shí)，資料的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法就比較復(fù)雜，此時(shí)需考慮校正的問(wèn)題［6］，因?yàn)樯L(zhǎng)問(wèn)題并不一定是簡(jiǎn)單的如圖2所示的4種簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，所以通常的線性分析方法無(wú)法滿足要求，試驗(yàn)者就刻意避開(kāi)這一問(wèn)題.

以前面提到的高血壓治療問(wèn)題為例，成人的血壓值一般隨著年齡增高，并且血壓的變化是逐漸變化的過(guò)程，如果治療后的測(cè)量與治療前相隔時(shí)間很短，例如只有1至兩個(gè)月時(shí)間，那么就可近似認(rèn)為生長(zhǎng)問(wèn)題不對(duì)處理效應(yīng)構(gòu)成影響.但是如果是偏重于血壓的行為學(xué)校正研究，通常前后測(cè)量的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，一般常為5至10年，那么此時(shí)個(gè)體的生長(zhǎng)問(wèn)題必須要考慮，涉及的統(tǒng)計(jì)分析方法也比通常采用的方差分析，協(xié)方差分析方法更為復(fù)雜.

本文闡述了醫(yī)學(xué)中的前后測(cè)量設(shè)計(jì)時(shí)伴隨的個(gè)體生長(zhǎng)問(wèn)題，讓研究者對(duì)某些與時(shí)間有關(guān)的非處理因素的影響引起注意，并且在下結(jié)論時(shí)也應(yīng)慎重，或者為新的統(tǒng)計(jì)方法的提出提供一些依據(jù).