王惠民—CLSI文件中精密度与正确度评价涉及的统计学问题 南通大学附属医院

CLSI文件中精密度与正确度评价涉及的统计学问题南通大学附属医院王惠民前 言 CLSI是Clinical and Laboratory Standards Institute的缩写 CLSI发布了很多方法学评价（Method Evaluation）方面的指南性文件，主要归类于EP 目前正式发布的共有27项 EP05-A3：2014 Evaluation of Precision of Quantitative MeasurementProcedures EP06-A：2003 Evaluation of the Linearity of QuantitativeMeasurement Procedures:A Statistical Approach EP07-A3：2018 Interference Testing in Clinical Chemistry EP09-A3：2014 Measurement Procedure Comparison and BiasEstimation Using Patient Samples EP10-A3：2014 Preliminary Evaluation of Quantitative ClinicalLaboratory Measurement Procedures EP12-A2：2008 User Protocol for Evaluation of Qualitative TestPerformance EP14-A3：2014 Evaluation of Commutability of Processed Samples EP15-A3：2014 User Verification of Precision and Estimation of Bias EP17-A2：2012 Evaluation of Detection Capability for ClinicalLaboratory Measurement Procedures EP18-A2：2009 Risk Management Techniques to Identify and ControlLaboratory Error Sources EP19-A2：2015 A Framework for Using CLSI Documents to EvaluateClinical Laboratory Measurement Procedures EP21-A2：2016 Evaluation of Total Analytical Error for QuantitativeMedical Laboratory Measurement Procedures EP23-A：2011 Laboratory Quality Control Based on Risk Management EP24-A2：2011 Assessment of the Diagnostic Accuracy of LaboratoryTests Using Receiver Operating Characteristic Curves EP25-A：2009 Evaluation of Stability of In Vitro Diagnostic Reagents EP26-A：2013 User Evaluation of Between-Reagent Lot Variation EP27-A：2012 How to Construct and Interpret an Error Grid forQuantitative Diagnostic Assay EP28-A3：2010 Defining,Establishing,and Verifying ReferenceIntervals in the Clinical Laboratory EP29-A：2012 Expression of Measurement Uncertainty in LaboratoryMedicine EP30-A：2010 Characterization and Qualification of CommutableReference Materials for Laboratory Medicine EP31-A-IR：2012 Verification of Comparability of Patient ResultsWithin One Health Care System EP32-A：2006 Metrological Traceability and Its Implementation EP33-A：2016 Use of Delta Checks in the Medical Laboratory EP34-A：2018 Establishing and Verifying an Extended MeasuringInterval Through Specimen Dilution and Spiking EP35-Preorder Assessment of Equivalence or Suitability of SpecimenTypes for Medical Laboratory Measurement Procedures EP36-A：2015 Harmonization of Symbology and Equations EP37-A：2018 Supplemental Tables for Interference Testing in ClinicalChemistry需要讨论的主要问题 CLSI EP15-A3精密度评价涉及的单因素方差分析 CLSI EP05-A3精密度评价涉及的嵌套式方差分析 CLSI EP05-A3精密度评价涉及的有效自由度问题 CLSI EP09-A3方法比较时涉及的离群值的处理问题 CLSI EP15-A3偏倚评价时如何确定靶值及其标准误（自由度问题）CLSI EP09-A3方法比较时涉及的数据回归分析问题一、CLSI EP15-A3精密度评价涉及的单因素方差分析 精密度验证批内、批间、实验室内精密度（总精密度）EP15-A3精密度验证方案55（每天重复测量5次，5天）统计学处理：单因素方差分析方差分析简介 方差分析（analysis of variance，ANOVA）又称变异数的分析，在统计学上是对多个均数进行比较的常用方法之一。由于该方法于1923年首先由英国统计学家Fisher提出，因此又称为F检验。方差是用来描述随机变量起伏波动的量。方差分析的特点就是研究批内（组内）和批间（组间）变异，并将它们合成。在大多数研究中，需要研究处理的因素只有一个，只要比较组间（日间）的差异是否有意义，因此称为单因素ANOVA。如果要比较多种因素，不但要比较日间变异的差别，还要比较不同实验室间的测量差异，则称为多因素ANOVA，又称嵌套式ANOVA等。举例分析血清铁蛋白测定(g/L)重复 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天测定12345140139138138140140 140 141 139143 138 144 140141 136 142 141143 141 143 138137 136 144 141将每一天的测量结果视为一个组，存在组内变异与组间变异1.计算每组均值与总均值重复测 第1天定第2天第3天 第4天第5天总数12341401391381381401431411431401381361411411441421431391401411385140695139137704136691144714141699总数均值3505140.8138.2 142.8139.8140.122.计算总变异（SS总）所有测量数据存在的不一致称为总变异（SS总）重复测定第1天第2天X Y第3天第4天第5天Y Y2XY Y2Y2XYY2XY Y2X12345140140143141143140141139-0.12 0.0144-1.12 1.2544-2.12 4.4944-2.12 4.4944-0.12 0.0144-0.12 0.0144-2.12 4.4944-4.12 16.97440.88 0.77440.88 0.77443.88 15.05441.88 3.53442.88 8.2944-1.12 1.2544-0.12 0.01440.88 0.7744-2.12 4.49441391381381381361411441421431401411382.88 8.29440.88 0.77442.88 8.2944140-0.12 0.0144 137-3.12 9.7344 136-4.12 16.9744 144 3.88 15.0544 141 0.88 0.7744 经计算，总变异SS总=126.64X为铁蛋白测量值，Y为离均差（Y=X-140.12）3.计算组内变异（SS组内）重复测定第1天第2天X Y第3天第4天第5天Y Y2XY Y2Y2XYY2XY Y2X12341401401431411431401411391010-0.8 0.641.8 3.24-0.2 0.04-2.2 4.842.8 7.84-1.8 3.241.2 1.44-0.8 0.640.2 0.04-0.8 0.640.2 0.041.2 1.44-1.8 3.241391381381381361411441421431401411382.2 4.840.2 0.042.2 4.84-1 1-1 15140 11137-3.8 14.44 136-2.2 4.84144 1.2 1.44141 1.2 1.44组内均 X=139X2=140.8X3=138.2X4=142.8X5=139.81值 经计算，组内变异SS组内=63.24.计算组间变异（SS组间）均值离均差-1.12平方第1天第2天3天139.0140.8138.2142.8139.81.25440.46243.68647.18240.102412.6880.68-1.922.68 SS组间=512.688=63.44第第4天第5天总计-0.32 三种变异只要先算出其中的二种就可以了：SS=SS+SS=63.2+63.44=126.64总组内组间SS=SS-SS=126.64-63.44=63.2组内总组间SS=SS-SS=126.64-63.2=63.44组间总组内5.列出方差分析表，计算自由度变异来源 SSvMSVs（U/L）总变异126.6424组内变异组间变异63.220463.44组内变异自由度DF组内为N-k=25-5=20。6.计算组内均方（MS）与组间均方（MS）组内组间 组内变异与组间变异总是与组内测量个数与组数有关，因此需要求平均值MS=SS/（N-k）=63.2/20=3.16组内组内MS=SS/（k-1）=63.44/4=15.86组间组间7.计算组内方差（V）与组间方差（V）组内组间组内方差V=MS=3.16组内组内组间方差V=（MS-MS）/n=（15.86-3.16）/5=2.54组间组间组内i如果MS 小于MS，则V=0，V 不能为负数。组间组内组间组间8.计算不精密度数据CV批内=1.78/140.12100%=1.27%CV批间=1.59/140.12100%=1.13%CV总=2.39/140.12100%=1.71%方差分析表（总结果）变异来源 SSDF MSVs（U/L）（v）总变异126.64242.39组内变异组间变异63.22043.163.161.781.5963.4415.86 2.549.如何运用EXCEL表计算方差分析表的数据（1）在Excel表中输入待要进行方差分析的数据（2）点击“数据”栏，出现“数据分析”如果EXCL表中没有