薈萃分析簡(jiǎn)介

進(jìn)行線上ab實(shí)驗(yàn)時(shí),為了確認(rèn)結(jié)果可信,用戶常常會(huì)復(fù)驗(yàn)前一階段的實(shí)驗(yàn)。此時(shí)經(jīng)常遇到復(fù)驗(yàn)與原實(shí)驗(yàn)結(jié)果不完全統(tǒng)一,如何綜合評(píng)估實(shí)驗(yàn)效果?薈萃分析可以解決此類問題。
本文僅簡(jiǎn)介固定效果假設(shè)下關(guān)于P值合并的部分。

什么是薈萃分析

通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法將多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果合并進(jìn)行分析。

為什么需要薈萃分析

當(dāng)存在多個(gè)針對(duì)同一問題的科學(xué)研究時(shí),每個(gè)單獨(dú)的研究報(bào)告的測(cè)量結(jié)果都可能存在一定程度的誤差。通過合理的方式將多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果合并,理論上會(huì)有更接近真實(shí)的評(píng)估。

可以解決什么樣的問題

  1. 單次實(shí)驗(yàn)power不足
    由于種種限制,可能沒辦法單次實(shí)驗(yàn)中提供充足的樣本。對(duì)其重復(fù)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行薈萃可以得到更大的power。
  2. 降低假陽(yáng)性
    常常第一次實(shí)驗(yàn)顯著,而復(fù)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)并不顯著,那么干預(yù)是否有效果?薈萃分析提供了科學(xué)的方法進(jìn)行分析,降低了可能的主觀選擇性偏差。

常用方法

  • Fisher's method
    如果兩次實(shí)驗(yàn)p值分別為p1、p2。進(jìn)行在零假設(shè)時(shí),它們獨(dú)立,并服從0~1的均勻分布,則兩次實(shí)驗(yàn)合并的p值為:

p = \int_{x * y = p1 * p2, 0< x,y<1 }1dxdy = p1*p2(1 - log(p1 * p2))

Fisher將其擴(kuò)展到更一般場(chǎng)景,對(duì)k次實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合并后服從自由度為2k的卡方分布:

-2\sum_{i = 1}^klog(p_i) \sim \chi^2(2k)

  • Stouffer’s method(z值合并)
    此處直接介紹加權(quán)的方法。
    先將p_i值逆計(jì)算為z_i,則z_i \sim N(0, 1)。多個(gè)zi加權(quán)相加后,依然服從正態(tài)分布,則:

P_Z = 1 - \Phi(\frac{\sum w_i Z_i}{\sqrt{\sum w_i ^ 2}})

為什么會(huì)有權(quán)重呢?假如每次實(shí)驗(yàn)重視程度不同,那么它們結(jié)果按重要性來加權(quán)是很自然的。
如何選擇權(quán)重?如果實(shí)驗(yàn)干預(yù)、受眾相同,建議使用樣本量的平方根做權(quán)重。

單樣本兩次實(shí)驗(yàn)的例子:
檢驗(yàn)\Delta是否為0,做了兩次實(shí)驗(yàn)分別采集到\delta_1,\delta_2,樣本量為n_1, n2,樣本方差同為\sigma^2,此時(shí)如果w_1 = \sqrt{n_1},w2 = \sqrt{n_2},則可推出
\frac{\sum w_i Z_i}{\sqrt{\sum w_i ^ 2}} = (\delta_1*n_1 + \delta_2 * n_2) /(n_1 + n_2) / \sqrt{\frac{\sigma^2}{n_1 + n_2}} = Z
即兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果,與將原數(shù)據(jù)匯總計(jì)算結(jié)果相同。

薈萃方法比較

Whitlock, 2005的研究表明,上述兩種薈萃方法,具有相同的假陽(yáng)性控制水平,但是加權(quán)Z值合并法有更高的功效

總結(jié)

這種方法的主要好處是信息的匯總,比任何單獨(dú)研究得出的指標(biāo)所能提供的統(tǒng)計(jì)能力和點(diǎn)估計(jì)值都更高。
但是對(duì)幾個(gè)小型研究的薈萃分析并不總是能預(yù)測(cè)單個(gè)大型研究的結(jié)果。該方法的一個(gè)缺點(diǎn)是偏倚的來源不受該方法的控制:良好的薈萃分析不能糾正原始研究中不良的設(shè)計(jì)或偏倚。這意味著在薈萃分析中只應(yīng)包括方法論上合理的研究,這種實(shí)踐稱為“最佳證據(jù)綜合”。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容