[论文解读] Simple Sensitivity Analysis for Differential Measurement Error

Tyler J. VanderWeele, Yige Li|arXiv (Cornell University)|Nov 1, 2018

Probabilistic and Robust Engineering Design参考文献 11被引用 3

一句话总结

本文提出了针对暴露或结局中差异性测量误差的简单敏感性分析方法，使用风险比来界定真实因果效应的边界。结果表明，真实风险比必须至少等于观察到的关联除以差异性测量误差的最大强度，该强度通过控制直接效应或在测量错误变量上的条件效应来评估。

ABSTRACT

Simple sensitivity analysis results are given for differential measurement error of either the exposure or the outcome. In the case of differential measurement error of the outcome it is shown that the true effect of the exposure on the outcome on the risk ratio scale must be at least as large as the observed association between the exposure and the mis-measured outcome divided by the maximum strength of differential measurement error, assessed as the risk ratio of the controlled direct effect of the exposure on mis-measured outcome not through the true outcome. In the case of differential measurement error of the exposure it is shown that the true effect on the risk ratio scale of the exposure on the outcome must be at least as large as the observed association between the mis-measured exposure measurement and the outcome divided by the maximum strength of differential measurement error, assessed as the risk ratio of the effect of the outcome on mis-measured exposure measurement conditional on the true exposure. The results can also be immediately used to indicate the minimum strength of differential measurement error that would be needed to explain away an observed association between an exposure measurement and an outcome measurement.

研究动机与目标

• 开发适用于流行病学与统计研究中差异性测量误差的易用敏感性分析工具。
• 解决由于暴露或结局的差异性误分类导致的未观测混杂问题。
• 利用可观测数据和关于测量误差的合理假设，提供真实因果效应的可解释边界。
• 使研究人员能够评估需多强的差异性测量误差才能解释掉观察到的关联。

提出的方法

• 使用风险比来量化暴露和结局误分类中差异性测量误差的强度。
• 对于结局误分类，基于暴露对误测结局的控制直接效应推导出边界，而非通过真实结局。
• 对于暴露误分类，基于结局对误测暴露的影响风险比推导边界，条件于真实暴露。
• 将这些边界应用于计算解释掉观察到的关联所需的最小差异性误差强度。
• 采用结构因果模型来形式化真实暴露、真实结局及其误测对应物之间的关系。
• 提供易于实现的闭式表达式作为敏感性边界，无需模拟。

实验结果

研究问题

• RQ1 研究人员如何评估观察到的关联在结局差异性测量误差下的稳健性？
• RQ2 需要多强的差异性测量误差才能完全解释掉暴露与结局之间的观察关联？
• RQ3 暴露的差异性误分类如何影响风险比尺度上观察关联的解释？
• RQ4 能否在差异性测量误差下为真实因果效应推导出简单且可解释的边界？
• RQ5 控制直接效应和条件效应在此类差异性误差敏感性分析中发挥什么作用？

主要发现

• 暴露对结局的真实风险比必须至少等于暴露与误测结局之间观察到的关联除以差异性测量误差的最大强度。
• 对于结局误分类，差异性误差的最大强度被定义为暴露对误测结局的控制直接效应的风险比，不通过真实结局。
• 对于暴露误分类，差异性误差的最大强度被定义为结局对误测暴露的影响风险比，条件于真实暴露。
• 该方法可直接计算出解释掉观察到的关联所需的最小差异性误差强度。
• 边界在风险比尺度上有效，且无需复杂建模或模拟即可解释。
• 该方法适用于暴露和结局的误分类，为差异性误差下的敏感性分析提供统一框架。