平均発生率・平均発生率の差の信頼区間

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【2022年10月5週】 【A000】生物統計学 【A051】コホート研究 【A072】統計的推定

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本稿では、平均発生率を指標とするコホート研究における平均発生率・平均発生の差の信頼区間を行っています。

なお、閲覧にあたっては、以下の点にご注意ください。

  • スマートフォンやタブレット端末でご覧の際、数式が見切れている場合は、横にスクロールすることができます。
  • 曝露(発症)状況を表す右下の添え字は、「0」である場合(n0,π0 など)や「2」である場合(n2,π2 など)がありますが、どちらも「非曝露群(コントロール群)」を表しています。
  • 漸近的な性質を用いる際は、①中心極限定理が成り立つ、②漸近分散を推定する際に、母数をその一致推定量で置き換えることができるということが成り立つと仮定しています。

【定理】平均発生率・平均発生の差の信頼区間

【定理】
平均発生率・平均発生の差の信頼区間
Confidence Interval for Incidence Rate and Incidence Rate Difference

平均発生率を指標とするマッチングなしのコホート研究における平均発生率の 100(1α)% 信頼区間は、漸近的に 100(1α)% C.I.=[λiL,λiU]λiL=λ^iσ^Z0.5αλiU=λ^i+σ^Z0.5ασ^2=diTi2σ^=S.E.^(λ^i) で与えられる。

平均発生率の差とその標本値を δ=IRD=λ1λ0δ^=IRD^=λ^1λ^0 とするとき、 平均発生率の差の 100(1α)% 信頼区間は、漸近的に 100(1α)% C.I.=[δL,δU]δL=δ^ϕ^Z0.5αδU=δ^+ϕ^Z0.5αϕ^2=d1T12+d0T02ϕ^=S.E.^(δ^) で与えられる。

導出

導出

各群の標本平均発生率の漸近分布は、 λ^iN(λi,λiTi) 標本平均発生率の分散の一致推定量は、 V^(λ^i)=diTi2 標本平均発生率の漸近的な標準誤差 S.E.^(λ^i)=σ^ は、 σ^=diTi したがって、各群の平均発生率の 100(1α)% 上下信頼限界は、 λiL=λ^iσ^Z0.5αλiU=λ^i+σ^Z0.5α

標本平均発生率の差の漸近分布は、 δ^N(λ1λ0,λ1T1+λ0T0) 標本平均発生率の差の分散の一致推定量は、 V^(δ^)=d1T12+d0T02 標本平均発生率の漸近的な標準誤差 S.E.^(δ^)=ϕ^ は、 ϕ^=d1T12+d0T02 したがって、平均発生率の差の 100(1α)% 上下信頼限界は、 δL=δ^ϕ^Z0.5αδU=δ^+ϕ^Z0.5α

参考文献

  • ケネス・ロスマン 著, 矢野 栄二, 橋本 英樹, 大脇 和浩 監訳. ロスマンの疫学. 篠原出版新社, 2013, p.236-237
  • 丹後 俊郎, 松井 茂之 編集. 医学統計学ハンドブック. 朝倉書店, 2018, p.508

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大学時代に読書の面白さに気づいて以来、読書や勉強を通じて、興味をもったことや新しいことを学ぶことが生きる原動力。そんな人間が、その時々に学んだことを備忘録兼人生の軌跡として記録しているブログです。

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