BMJ小小統計問題(122)：Relative risks and statistical significance (相對危險性與統計顯著性)

前言

本期小小統計問題談的是流行病學以及統計學非常重要的概念，內容主要討論了統計學中的相對危險性、信賴區間以及假設檢定的概念，最後並提醒信賴區間與顯著性水準並不相同。時間過得真快，一眨眼就快2024年，盤點今年得失，準備邁向更好的年度。Hope u enjoy it 。

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問題

　　之前說過相對危險性和其 95% 信賴區間的解釋[1-2]。

 

　　其中一個例子是一項前瞻性世代研究，該研究評估社區急性呼吸道感染處方β lactam antibiotics抗生素對兒童抗生素抗藥菌流行的影響。抗生素抗藥性通過在招募和追蹤時從咽拭子中回收的多達 4 個嗜血桿菌分離株中是否存在 ICEHin1056 抗藥元素進行評估[3]。

 

　　兩周後，67%的抗生素處方兒童與 36% 的非抗生素處方兒童相比，分離出了具有 ICEHin1056 同源物的嗜血桿菌（相對危險性為 1.9，95% 信賴區間為 1.2 至 2.9）。統計顯著性檢定為雙尾檢定。

 

下列敘述何者正確？

 

a) 虛無假設：在急性呼吸道感染病童母群體中，兩周後服用抗生素的病童相對於未服用抗生素的病童產生抗生素抗藥性之相對危險性為零。

b) 對立假設：在患有急性呼吸道感染的兒童母群體中，服用抗生素的兒童兩周後產生抗生素抗藥性的風險與未服用抗生素兒童的風險不相等。

c) 結果在 5%的顯著性水準上具有統計學意義

d) 95%的信賴區間為統計學的顯著水準。

 

答案

b、c正確；a、d錯誤。

 

詳細說明

　　統計假設檢定確定開具抗生素處方的兒童與未開具抗生素處方的兒童之間的抗生素抗藥性是否存在顯著差異。統計假設檢定始於等位點[4]--即對於母群體而言，開具抗生素處方的兒童與未開具抗生素處方的兒童在抗生素抗藥性方面沒有差異。研究目的是確定樣本資料是否支持這此一觀點或提供存在差異的證據。

 

　　在收集資料前，提出虛無假設和對立假設。虛無假設認為沒有差異，即在急性呼吸道感染病童母群體中，開具抗生素處方的病童與未開具抗生素處方的病童在兩周後產生抗生素抗藥性的風險相同。因此，母群體相對風險等於 1.0（a錯誤）。

 

　　對立假設則認為存在差異--在母群體中，開具抗生素處方的兒童兩周後產生抗生素抗藥性的風險與未開具抗生素處方的兒童不同（b正確）。由於顯著性統計檢定為雙尾檢定，因此對立假設並無指明方向，亦即，與未服用抗生素的兒童相比，服用抗生素的兒童的風險可能更小，也可能更大。

 

　　為了確定樣本資料是支持虛無假設或是提供了差異證據，需要得出 P 值[5]。P 值是一種機率，代表樣本提供的支持虛無假設的證據強度。P 值越小，表明樣本結果不太可能支持虛無假設。P 值必須小於顯著性臨界水準，才能拒絕虛無假設，支持對立假設。通常，臨界顯著性水準設定為 0.05（即 5%）。上述統計顯著性檢驗的 P 值未列出。但是，若母群體相對危險性之 95% 信賴區間不包括1（等效狀態），則相關統計假設檢定的 P 值將小於 0.05。因此，就上述結果而言，在 5%的顯著水準上，拒絕虛無假設，支持對立假設（c正確）。反之，如果 95% 信賴區間包含1，則 P 將大於 0.05。

 

　　95% 信賴區間量化樣本相對危險性作為母群體相對危險性估計值的不確定性[2]。可信度（95%）表示我們有多大把握該區間將包含母群體的相對危險性；它並不等同於統計學中的顯著性水平（d錯誤）。

 

Reference:

[1] Sedgwick P., Marston L. Relative risks. BMJ2010;341:c3983.

[2] Sedgwick P, Marston L. Relative risks and confidence intervals. BMJ2010;341:c4166.

[3] Chung A, Perera R, Brueggemann AB, Elamin AE, Harnden A, Mayon-White R, et al. Effect of antibiotic prescribing on antibiotic resistance in individual children in primary care: prospective cohort study. BMJ2007;335:429.

[4] Sedgwick P. Statistical hypothesis testing. BMJ2010;340:c2059. 5. Sedgwick P. P values. BMJ2010;340:c2203.

 

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