112 高普考普通考試 衛生技術 流行病學與生物統計學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
某病例對照研究,共收集 50 名病例組及 100 名對照組個案的危險因子 A 暴露經驗資料,並依性別分組得到下列結果:
| 組別 | 危險因子 A 暴露經驗 | 性別 | 人數 |
|---|---|---|---|
| 病例組 | 有危險因子 A 暴露經驗 | 男性 | 5 |
| 病例組 | 有危險因子 A 暴露經驗 | 女性 | 25 |
| 病例組 | 無危險因子 A 暴露經驗 | 男性 | 6 |
| 病例組 | 無危險因子 A 暴露經驗 | 女性 | 14 |
| 對照組 | 有危險因子 A 暴露經驗 | 男性 | 16 |
| 對照組 | 有危險因子 A 暴露經驗 | 女性 | 4 |
| 對照組 | 無危險因子 A 暴露經驗 | 男性 | 75 |
| 對照組 | 無危險因子 A 暴露經驗 | 女性 | 5 |
請依上述資料論述性別是否為危險因子 A 與疾病關係間的干擾因子?
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核心觀念
本題考查病例對照研究中的:
- 粗略勝算比(crude odds ratio, crude OR)。
- 依干擾變項分層後的分層勝算比。
- Mantel–Haenszel 校正勝算比(adjusted OR)。
- 依粗略估計值與分層校正估計值的差異,判斷性別是否為干擾因子。
干擾因子通常須符合:
- 與疾病發生有關;
- 與危險因子 A 暴露有關;
- 不是危險因子 A 與疾病之間的因果中介;
- 控制該變項後,危險因子 A 與疾病的關聯程度明顯改變。
解題方法
一、先計算未分層的粗略勝算比
將資料合併如下:
| 有暴露 | 無暴露 | |
|---|---|---|
| 病例組 | 30 | 20 |
| 對照組 | 20 | 80 |
因此粗略勝算比為:
未考慮性別時,危險因子 A 暴露與疾病的勝算比為 。
二、依性別分層計算分層勝算比
1. 男性
| 有暴露 | 無暴露 | |
|---|---|---|
| 病例組 | 5 | 6 |
| 對照組 | 16 | 75 |
2. 女性
| 有暴露 | 無暴露 | |
|---|---|---|
| 病例組 | 25 | 14 |
| 對照組 | 4 | 5 |
男性與女性分層後的勝算比均大於 ,表示在兩性中,危險因子 A 暴露皆與疾病呈正向關聯。
三、計算 Mantel–Haenszel 校正勝算比
設男性層總數為:
女性層總數為:
Mantel–Haenszel 校正勝算比為:
其中:
第 二 題25 分
請以下表資料計算並比較甲、乙兩市的粗死亡率、年齡標準化死亡率(請以兩市人口數總和為參考族群進行直接標準化)。
| 年齡 | 甲市人口數 | 甲市死亡數 | 乙市人口數 | 乙市死亡數 |
|---|---|---|---|---|
| 20,000 | 200 | 20,000 | 250 | |
| 5–14 | 10,000 | 20 | 20,000 | 25 |
| 15–24 | 10,000 | 50 | 30,000 | 200 |
| 25–34 | 10,000 | 25 | 20,000 | 75 |
| 35–44 | 25,000 | 100 | 10,000 | 35 |
| 45–64 | 25,000 | 200 | 10,000 | 350 |
| 50,000 | 4,000 | 10,000 | 450 | |
| 總數 | 150,000 | 120,000 |
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核心觀念
本題考查:
- 粗死亡率:某市全部死亡數除以該市總人口數。
- 年齡別死亡率:各年齡層死亡數除以該年齡層人口數。
- 直接年齡標準化死亡率:以兩市各年齡層人口數總和作為標準人口,將各市年齡別死亡率套用於同一參考族群後計算。
公式如下:
一、粗死亡率
甲市
甲市死亡總數為:
因此:
換算為每十萬人口:
乙市
乙市死亡總數為:
因此:
換算為每十萬人口:
粗死亡率比較
甲市的粗死亡率明顯高於乙市。
二、建立標準人口
以兩市人口數總和作為參考族群:
| 年齡 | 標準人口 |
|---|---|
| 40,000 | |
| 5–14 | 30,000 |
| 15–24 | 40,000 |
| 25–34 | 30,000 |
| 35–44 | 35,000 |
| 45–64 | 35,000 |
| 60,000 | |
| 合計 | 270,000 |
三、計算年齡別死亡率及標準化死亡數
| 年齡 | 甲市年齡別死亡率 | 甲市標準化死亡數 | 乙市年齡別死亡率 | 乙市標準化死亡數 |
|---|---|---|---|---|
| 5–14 | ||||
| 15–24 |
第 三 題25 分
某一個兒科研究擬探討種族與新生兒心跳數間的關係,收集 218 名高加索商新生兒及 156 名非裔新生兒的心跳資料如下表。請以適當的統計方法檢定種族與新生兒心跳數間的關係。若 ,,。
| 種族 | 人數 | 平均每分鐘心跳次數 | 標準差 |
|---|---|---|---|
| 非裔 | 156 | 133 | 12 |
| 高加索裔 | 218 | 125 | 11 |
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核心觀念
本題比較兩個彼此獨立族群的新生兒平均心跳數:
- 非裔新生兒:,,
- 高加索裔新生兒:,,
依變項「每分鐘心跳次數」為連續變項,自變項「種族」為兩個獨立群組,因此採用「兩個獨立樣本平均數之 檢定」。由於題目另給 分配臨界值,先檢定兩群組母體變異數是否相等。
解題方法
一、檢定兩群組變異數是否相等
假設:
以較大的樣本變異數置於分子:
自由度為:
雙尾檢定的上側臨界值為:
因為:
所以不拒絕 ,可視為兩群組母體變異數相等,採用合併變異數的兩獨立樣本 檢定。
二、檢定兩群組平均心跳數
假設:
合併變異數為:
代入資料:
因此:
第 四 題25 分
某團隊招募 22,071 名成年男子參與一項隨機雙盲試驗,其中 11,036 人分配至實驗組,每兩天服用 50 mg beta-carotene;另外 11,035 人則分配至控制組服用安慰劑。20 年後發現實驗組有 1,273 人罹患癌症,控制組則有 1,293 人罹患癌症,請以適當的統計方法檢定這兩組人罹患癌症的情況有無不同。
設 ,,,。
| 實驗組 | 控制組 | 總數 | |
|---|---|---|---|
| 有癌症 | 1,273 | 1,293 | 2,566 |
| 無癌症 | 9,763 | 9,742 | 19,505 |
| 總數 | 11,036 | 11,035 | 22,071 |
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核心觀念
本題比較「實驗組與控制組是否有癌症」兩個類別變項,屬於 列聯表資料,應使用:
- 卡方獨立性檢定
- 亦可視為比較兩個獨立樣本的癌症比例
設定假設:
顯著水準為 ,自由度:
解題方法
一、計算各組癌症比例
實驗組癌症比例:
控制組癌症比例:
兩組比例相差:
二、計算期望次數
期望次數公式為:
例如,實驗組且有癌症的期望次數:
其餘期望次數約為:
| 實驗組 | 控制組 | |
|---|---|---|
| 有癌症 | 1283.06 | 1282.94 |
| 無癌症 | 9752.94 | 9752.06 |
三、計算卡方統計量
代入觀察值與期望值: