新聞網訊 6月12日，公衛學院尹平教授團隊在生(shēng)物統計(jì)學一流期刊Statistical Methods in Medical Research上(shàng)在線發表題為(wèi)“Point estimation of the 100ppercent lethal dose using a novel penalised likelihood approach”的方法學文章。該研究基于懲罰似然理(lǐ)論，提出了一種穩健的100p%反應量點估計(jì)方法，将傳統的極大(dà)似然估計(jì)的偏倚從樣本量的負一階降至負二階，并且同時(shí)可(kě)以避免極端值的出現。

在劑量-反應研究中，往往需要報道(dào)引起100p%實驗動物反應的劑量/濃度，例如半數(shù)緻死劑量或半數(shù)有效劑量等彙總型指标。目前使用最多(duō)的方法為(wèi)極大(dà)似然估計(jì)，即在logistic劑量-反應回歸模型中，以斜率估計(jì)值作(zuò)為(wèi)分母給出100p%反應量的點估計(jì)。然而，對于樣本量較小(xiǎo)或劑量-反應曲線較為(wèi)平緩的研究，極大(dà)似然估計(jì)将會(huì)産生(shēng)較為(wèi)嚴重的偏倚。針對上(shàng)述問題，研究團隊基于懲罰似然理(lǐ)論開(kāi)展了點估計(jì)方法研究。

當劑量-反應實驗的樣本量較小(xiǎo)或曲線較為(wèi)平緩時(shí)，數(shù)據可(kě)能不包含足夠的信息，且似然函數(shù)的形狀也可(kě)能相對平坦，因而極大(dà)似然估計(jì)非常容易産生(shēng)極端值。該研究提出可(kě)以通(tōng)過對斜率施加懲罰使其遠離奇異點0，從而使100p%反應量的點估計(jì)更為(wèi)穩健，避免極端值的出現。該研究進一步發現，當懲罰參數(shù)固定為(wèi)1時(shí)，從理(lǐ)論上(shàng)可(kě)以證明(míng)偏倚相對極大(dà)似然估計(jì)更小(xiǎo)，從樣本量的負一階降至負二階。此外，本研究給出的懲罰極大(dà)似然估計(jì)是一個(gè)形式簡單的封閉解，更加方便研究人(rén)員使用。

該研究從理(lǐ)論推導、數(shù)值模拟以及實例分析三個(gè)角度均證明(míng)了新型估計(jì)方法在偏倚和(hé)均方根誤差上(shàng)的優勢，為(wèi)劑量-反應研究中的100p%反應量點估計(jì)提供了更穩健且有效的選擇。該研究對新方法的使用場(chǎng)景進行(xíng)了推薦：對于樣本量較小(xiǎo)或劑量-反應曲線平緩的實驗，極大(dà)似然估計(jì)可(kě)能會(huì)生(shēng)成極端值，因此高(gāo)度推薦使用所提方法，以獲得(de)偏倚較小(xiǎo)的估計(jì)，從而為(wèi)後續研究提供重要信息。對于樣本量足夠大(dà)或劑量-反應曲線較陡峭的實驗，所提方法也可(kě)以在不增加均方根誤差的前提下，獲得(de)理(lǐ)論上(shàng)偏倚更小(xiǎo)的估計(jì)。

據悉，Statistical Methods in Medical Research是一本生(shēng)物和(hé)醫(yī)學統計(jì)學方法領域的專業權威雜志(zhì)，旨在讓專業人(rén)士了解醫(yī)學界現在可(kě)以使用的各類新型統計(jì)方法。

公衛學院博士畢業生(shēng)馬藝蕾和(hé)博士研究生(shēng)蘇有鵬為(wèi)論文共同第一作(zuò)者，尹平和(hé)汪鵬老師(shī)為(wèi)共同通(tōng)訊作(zuò)者。

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https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/09622802241259174