一致性檢驗(yàn)kappa

1、第22章 一致性檢驗(yàn)kappa 學(xué)習(xí)目標(biāo)v熟悉Kappa值的判斷標(biāo)準(zhǔn)；v掌握Kappa值的計(jì)算以及檢驗(yàn)方法；v掌握二分類資料和有序分類資料的一致性分析；Kappa檢驗(yàn)v在診斷試驗(yàn)中，研究者希望考察不同的診斷方法在診斷結(jié)果上是否具有一致性。診斷試驗(yàn)的一致性檢驗(yàn)經(jīng)常用于下列兩種情況：一種是評(píng)價(jià)新的診斷試驗(yàn)方法與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性；另一種是評(píng)價(jià)兩種診斷試驗(yàn)方法對(duì)同一個(gè)樣本或研究對(duì)象的化驗(yàn)結(jié)果的一致性、兩個(gè)醫(yī)務(wù)工作者對(duì)同一組病人的診斷結(jié)論的一致性、同一醫(yī)務(wù)工作者對(duì)同一組病人前后進(jìn)行兩次觀察作出診斷的一致性等。1960年Cohen等提出用Kappa值作為評(píng)價(jià)判斷的一致性程度的指標(biāo)。實(shí)踐證明，它是一個(gè)描述診斷

2、的一致性較為理想的指標(biāo)，因此在臨床試驗(yàn)中得到廣泛的應(yīng)用。 Kappa檢驗(yàn)vKappa是評(píng)價(jià)一致性的測(cè)量值。檢驗(yàn)是否沿對(duì)角線格子中的計(jì)數(shù)（接收比率一樣的零件）與那些僅是偶然的期望不同。設(shè)Po =對(duì)角線單元中觀測(cè)值的總和，Pe=對(duì)角線單元中期望值的總和。則Kappa =（Po - Pe）/（1 - Pe）。Kappa是測(cè)量而不是檢驗(yàn)。其大小用一個(gè)漸進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)誤差構(gòu)成的t統(tǒng)計(jì)量決定。一個(gè)通用的經(jīng)驗(yàn)法則是Kappa大于0.75表示好的一致性（Kappa最大為1）；小于0.4表示一致性差。Kappa不考慮評(píng)價(jià)人間的意見不一致性的程度，只考慮他們一致與否。 Kappa檢驗(yàn)v對(duì)于用Kappa值判斷一致性的建議

3、參考標(biāo)準(zhǔn)為：vKappa =+1，說明兩次判斷的結(jié)果完全一致；vKappa =-1，說明兩次判斷的結(jié)果完全不一致；vKappa =0，說明兩次判斷的結(jié)果是機(jī)遇造成；vKappa0，此時(shí)說明有意義，Kappa愈大，說明一致性愈好；vKappa0.75，說明已經(jīng)取得相當(dāng)滿意的一致程度；vKappa0.4，說明一致程度不夠理想；二分類資料一致性分析 v前面我們已經(jīng)介紹四格表資料的2檢驗(yàn)，本節(jié)需要介紹的是Kappa檢驗(yàn)。那么Kappa檢驗(yàn)與配對(duì)2檢驗(yàn)有什么區(qū)別呢？Kappa檢驗(yàn)重在檢驗(yàn)兩者的一致性，配對(duì)2檢驗(yàn)重在檢驗(yàn)兩者間的差異。對(duì)同一樣本數(shù)據(jù)，這兩種檢驗(yàn)可能給出矛盾的結(jié)論。主要原因是兩者對(duì)所提供的有

4、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)論要求非常嚴(yán)格所致。KAPPA值的計(jì)算及檢驗(yàn)值的計(jì)算及檢驗(yàn)v對(duì)兩法測(cè)定結(jié)果一致部分進(jìn)行檢驗(yàn)，看一致部分是否是由偶然因素影響的結(jié)果，它叫做“一致性檢驗(yàn)”，也稱Kappa檢驗(yàn)。說明兩種方法測(cè)定結(jié)果的實(shí)際一致率與隨機(jī)一致率之間的差別是否具有顯著性意義。需要計(jì)算反映兩法一致性程度高低的系數(shù)，叫做Kappa統(tǒng)計(jì)量。具體公式如下：vP0為實(shí)際一致率，Pe為理論一致率。2)()(,1ndbdccabaPndaPPPPKappaeoeeoKAPPA值的計(jì)算及檢驗(yàn)值的計(jì)算及檢驗(yàn)vKappa是一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，也有抽樣誤差，其漸進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)誤（ASE）。由于uKappa/ASE近似服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，故可借助正態(tài)

5、分布理論。H0：Kappa0，H1：Kappa0。如果拒絕H0認(rèn)為兩種方法具有較高的一致性。KAPPA值的計(jì)算及檢驗(yàn)值的計(jì)算及檢驗(yàn)v在診斷試驗(yàn)的研究中，數(shù)據(jù)資料多為雙向有序的列聯(lián)表資料，即兩個(gè)變量都是有序變量，而且屬性相同。屬性相同分為三種情況，一種情況是屬性、分級(jí)水平數(shù)和分級(jí)水平都完全相同。如甲醫(yī)生和乙醫(yī)生都把病人的檢查結(jié)果分為1、2、3、4四個(gè)等級(jí)。此時(shí)可直接作Kappa檢驗(yàn)。當(dāng)這兩個(gè)變量都只有2個(gè)水平時(shí)，就成為配對(duì)設(shè)計(jì)的四格表資料，可使用配對(duì)2檢驗(yàn)，即McNemar檢驗(yàn)。 KAPPA值的計(jì)算及檢驗(yàn)值的計(jì)算及檢驗(yàn)v第二種是屬性相同的分級(jí)水平數(shù)相同，但分級(jí)水平不全相同。如甲醫(yī)生和乙醫(yī)生都把病

6、人的檢查結(jié)果分為四個(gè)等級(jí)，但甲醫(yī)生的分級(jí)為1、2、3、4，而乙醫(yī)生的分級(jí)為2、3、4、5。在這種情況下，由于列聯(lián)表的行數(shù)和列數(shù)仍然是一致的，即列聯(lián)表仍為方表，所以也可計(jì)算出相應(yīng)的Kappa統(tǒng)計(jì)量。第三種是屬性相同，但分級(jí)水平數(shù)和分級(jí)水平不全相同。這種情況就是我們所說的列聯(lián)表的行列數(shù)不一致。由于收集上來的數(shù)據(jù)不能輕易刪除掉，所以我們考慮添加行或列使聯(lián)表成為方表。如行數(shù)為n，例數(shù)為n-1，則我們只需要添加第n列，在第n行第n列的格點(diǎn)中添加權(quán)值0001，而第n行的其它格點(diǎn)均設(shè)為0，就可以命名其成為方表，并計(jì)算Kappa統(tǒng)計(jì)量了。由于權(quán)值系數(shù)很小，所以不會(huì)影響Kappa值的計(jì)算結(jié)果。 KAPPA值的計(jì)

7、算及檢驗(yàn)值的計(jì)算及檢驗(yàn)v另一方面，如果兩個(gè)變量中有一個(gè)變量是金標(biāo)準(zhǔn)，那么我們不但能分析出檢驗(yàn)結(jié)果的一致性，還可以計(jì)算出敏感度、特異度、誤診率和漏診率等指標(biāo)。如果有不同的診斷分界點(diǎn)，還可以繪制出ROC曲線。 v診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)在醫(yī)學(xué)研究中具有十分重要的意義，目前大多數(shù)文獻(xiàn)都使用Kappa統(tǒng)計(jì)量來檢驗(yàn)結(jié)果的一致性。所以本研究主要是對(duì)Kappa系數(shù)作一個(gè)探討和分析。診斷試驗(yàn)評(píng)價(jià)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法還會(huì)隨著更多問題的提出和解決而不斷得到發(fā)展、修正和擴(kuò)展。有序分類資料一致性分析 vRC表可以分為雙向無序、單向有序、雙向有序?qū)傩韵嗤碗p向有序?qū)傩圆煌?類。v雙向無序RC表 RC表中兩個(gè)分類變量皆為無序分類變量，對(duì)于

8、該類資料：若研究目的為多個(gè)樣本率（或構(gòu)成比）的比較，可用行列表資料的2檢驗(yàn)；若研究目的為分析兩個(gè)分類變量之間有無關(guān)聯(lián)性以及關(guān)系的密切程度時(shí)，可以用行列表資料的2檢驗(yàn)以及Pearson列聯(lián)系數(shù)進(jìn)行分析。有序分類資料一致性分析v單向有序RC表 有兩種形式。一種是RC表中的分組變量是有序的，而指標(biāo)變量是無序的。此種單向有序RC表資料可用行列表資料的2檢驗(yàn)進(jìn)行分析。另一種情況是RC表中的分組變量是無序的，而指標(biāo)變量是有序的，此種單向有序RC表資料宜用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行分析。有序分類資料一致性分析v雙向有序?qū)傩圆煌腞C表 RC表中的兩分類變量皆為有序且屬性不相同。對(duì)于該類資料，需要分析兩有序分類變量間是否存

9、在線性變化趨勢(shì)，宜用有序分組資料的線性趨勢(shì)檢驗(yàn)。v雙向有序?qū)傩韵嗤腞C表中的兩分類變量皆為有序且屬性相同。實(shí)際上是22配對(duì)設(shè)計(jì)的擴(kuò)展，此時(shí)宜用一致性檢驗(yàn)（或稱Kappa檢驗(yàn)）。v所以，對(duì)于雙向有序且屬性相同的數(shù)據(jù)，我們可以采用Kappa檢驗(yàn)判斷其一致性。本章小節(jié) v1960年Cohen等提出用Kappa值作為評(píng)價(jià)判斷的一致性程度的指標(biāo)。實(shí)踐證明，它是一個(gè)描述診斷的一致性較為理想的指標(biāo)，因此在臨床試驗(yàn)中得到廣泛的應(yīng)用。Kappa是評(píng)價(jià)一致性的測(cè)量值。檢驗(yàn)是否沿對(duì)角線格子中的計(jì)數(shù)（接收比率一樣的零件）與那些僅是偶然的期望不同。設(shè)Po =對(duì)角線單元中觀測(cè)值的總和，Pe=對(duì)角線單元中期望值的總和。則Kappa =（Po - Pe）/（1 - Pe）。Kappa是測(cè)量而不是檢驗(yàn)。其大小用一個(gè)漸進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)誤差構(gòu)成的t統(tǒng)計(jì)量決定。一個(gè)通用的經(jīng)驗(yàn)法則是Kappa大于0.75表示好的一致性（Kappa最大為1）；小于0.4表示一致性差。本章小節(jié)v對(duì)兩法測(cè)定結(jié)果一致部分進(jìn)行檢驗(yàn)，看一致部分是否是由偶然因素影響的結(jié)果，它叫做“一致性檢驗(yàn)”，也稱Kappa檢驗(yàn)。說明兩種方法測(cè)定結(jié)果的實(shí)際一致率與隨機(jī)一致率之間的差別是否具有