meta分析及其软件实现

Meta分析及其软件实现

Meta分析概念：

Meta分析有广义和狭义两种概念：前者指的是一个科学的临床研究活动，指全面收集所有相关研究(包括已发表和未发表的)并逐个进行严格评价和分析，再用定量合成的方法对资料进行统计学处理得出综合结论的整个过程；后者仅仅是一种单纯的定量合成的统计学方法。 Meta分析的用途：

作为一种整合资料的统计方法，Meta分析具有以下几个方面的用途:

(l)提供个体独立研究所达不到的样本量，使得一些较为微弱的效果能够被发现。

(2)对干预的全局性效果提供较为精确的估计。具有相同研究目的的单个独立研究，其研究发现不尽相同，很难直接得出某种干预的效果到底怎么样的总体性结论，meta分析正提供了回答总体性结论的方法。

(3)meta分析可以用来评价不同研究展现出来的相互矛盾的结果，这是对第 二个用途的扩展。

(4)如果一项干预是有效的，meta分析可用来评价其在事先定义好的亚组人群中是否同样有效。

(5)改善对剂量反应关系的估计。 Meta分析的基本步骤如下：

(1)明确简洁地提出需要解决的问题。

(2)制定检索策略，全面广泛地收集随机对照试验。

(3)确定纳入和排除标准，剔除不符合要求的文献。 (4)资料选择和提取。

(5)各试验的质量评估和特征描述。 （6）统计学处理。

a．异质性检验（齐性检验）。

b．统计合并效应量（加权合并，计算效应尺度及95％的置信区间）并

进行统计推断。

c．图示单个试验的结果和合并后的结果。 d．敏感性分析。

e．通过“失安全数”的计算或采用“倒漏斗图”了解潜在的发表偏倚。

(7)结果解释、作出结论及评价。 (8)维护和更新资料。

Meta分析所使用的软件及其使用方法：

可用于Meta Analysis的软件有：

商业软件：COMPREHENSIVE META ANALYSIS，MetaWin，EasyEA 2001 自由软件：RevMan (Review Manager)，Meta 通用统计软件中有MetaMetaWin软件特点

MetaWin是一个主要为生态学工作者设计的定量Meta分析软件，操作简单且功能较全，以Windows作支持，用户通过界面与机器直接对话，分析过程简单易学，结果输出明了。其主要特点如下所述。

1. 提供了两种假设模型：这两种假设模型为固定效应模型和混合效应模型，区别主要在于前者假设所综合的研究共享一个真实效应大小，实际测量的效应大小不同是由于随机取样所导致，而后者却假设研究间具有不同的真实效应大小，即所测效应大小的不同是由两部分组成，真实效应的不同，随机取样造成误差。后者更切合实际，区间估计较保守，更受Meta分析家们欢迎。

2. 提供多种可选择的结合统计量：j(其中，Xe、Xc分别为实验组和对照组的测量平均值，S为两组共同标准差，J为小样本较正值），MetaWin还提供了反应比（response ratio）：ln（Xe /Xc）（Xe、Xc的意义同上）这是从医学Meta中新引进的一种结合统计量；此外，MetaWin还为对Meta分析较为熟悉的分析者提供了更多的选择机会，如相关系数（correlation coefficient）等。

3 . 提供了两种数据输入方式:

对有经验的分析者可直接输入效应值、样本方差等所需数据，其格式称效应数据格式。这种数据输入法的好处在于分析者可根据所收集的文献的实际情况来自己构造结合统计量，也即MetaWin为分析者提供了较大的自由。在文献数据满足前两种结合统计量计算情况下，分析者可以输入原文献中的统计数据，如平均值、样本方差、样本大小来进行计算，比较方便，称原始数据格式。

4.提供了一项非参数检验——重取样检验

重取样检验是一种计算机加强（computer intensive）非参数检验方法。MetaWin中提供了随机化检验法（randomization test）和自助法或靴襻法（bootstrap）。前者常被用来决定一个统计量的显著性水平，后者则用于给出统计量的置信区

Stat，Epi Meta

analysis的程序： STATA，SAS，WinBUGS，NCSS

间。

MetaWin软件使用方法

1. 数据输入

打开MetaWin文件，下拉file菜单，点击edit data file，进入数据输入状态，可直接在弹出的窗口中输入数据，也可从file菜单中点击load a file上载已有的文件。原始数据输入格式如下：

sex tree state +/- Nc Ne Xc Xe Sc Se Label m oak pa + 7 7 78.14 79.71 40.650 40.650 study1 m maple ny + 7 7 18.86 26.00 9.170 9.170 study2 f maple ny - 6 6 -1.80 -2.10 0.490 0.490 study3

其中，第一行为标题行，前3项为级别分类标准，事实上，Windows95版本可允许10个分类标准，Windows3.1为5个；+/-为方向符，如果你所期待的效应值为正值时（即实验中的处理会对实验对象产生正效应），在按所期待趋势应该出现正效应值的研究项中加+，负效应值的研究中加-，它必须紧跟级别组，否则程序运行时不能识别数据文件中共有几项划分级别标准；Ne、Nc分别为实验组和对照组的样本含量；Xe、Xc分别为实验组和对照组的测量平均值；Se、Sc分别为实验组和对照组的标准差；Label为各研究的标记。标题行下面的每一行为一个研究的效应数据。效应数据输入格式为： sex tree state +/- Nc Ne effect var Label

m oak pa + 7 7 78.0.036 0.286 study1 m maple ny + 7 7 0.565 0.347 study2 f maple ny - 6 6 1.533 0.517 study3

其中，effect一列为效应值；var为效应方差；其它同原始数据格式。 2. 数据分析

在打开MetaWin文件的同时，会自动弹出一个Meta-Analysis窗口。在此窗口上部Type of Input一项中点击raw或 effect（确定数据为原始还是效应格式），原来灰色的Data file就会加亮，点击，从弹出的‘打开’窗口中选定并打开要分析的数据文件。

在Meta-Analysis窗口中部选择固定效应或混合效应模型，结合统计量，也可增加重复检验；窗口下部gourp by中可选择划分级别的标准，并在Refine Analysis中可以在不改变数据文件的情况下去掉一些级别或研究来纯化分析。

所有这些选项选择好后，即可点start键进行运算。运算结束后，会自动弹出一个Meta-Analysis output窗口，显示分析结果。 3.结果显示

在分析结果中，可看到分析时间，数据来源路径，以及名为Parametric methods和 Meta-Analysis results for groups的两个表。前者为所有研究的效应值表，每一行代表一个研究，包括其名称、所属级别、小样本校正值（J）、对照和实验两组的共有标准差（spool）、效应值（d）、95%的置信区间（95%CI）、各研究的方差（V）、权重（W）。

一般先假设所有研究享有共同的d值进行分析，此时在第二个结果表中可看到所有研究的总平均效应值（d++）、95%的置信区间、同质性（Qwi），自由度（df）、X 2检验的p值。如果其级别内异质性经X 2检验显著，则说明假设不正确，此时按一定的标准将所有研究划分为几个级别，再进行分析。此时的第二个结果表中会显示各级别内所有研究的加权平均效应值（di+）、95%的置信区间、同质性（Qwi），自由度（df）、X 2检验的p值以及级别间同质性（Qb）、级别内总同质性（Qw），总的同质性（Qtotal）。如果级别间同质性（Qb）经检验后显著，则说明级别间差异显著；如果某一级别内同质性（Qwi）经检验显著，说明这一级别内各研究的效应值差异较大，应该进一步划分此级别，再分析，直到Qwi经检验不显著。

如我们在做捕食关系的Meta分析中发现，捕食者导致被捕食者种群数量降低，d++=-0.3855（固定效应模型）d++=-0.4589（混合效应模型）；但不同标准划分的级别的效应大小有差异，捕食效应随地带性而变化，热带效应值最大，亚热带、温带、寒带也有效应，其中亚热带最小；按所在生态系统划分级别时，陆生生态系统级别为中效应，淡水生态系统为小效应[10]。

Stata软件

Stata的Meta分析功能更全面和强大,该软件除了可以完成二分类变量和连续性变量的Meta分析,也可以进行Meta回归分析、累积Meta分析、单个研究影响分析、诊断试验的Meta分析、剂量反应关系Meta分析、生存分析资料合并等几乎所有Meta分析方法;还可以对发表偏倚进行Begg's检验和Egger's检验。在Stata软件中,可以绘制Meta分析的相关图形,如森林图( forest plot)、漏斗图(funnel plot)和L'Abbe 图。国外文献中好多Meta分析文章都是通过Stata的meta.ado模块完成。