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标准化(Standardization)

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一、摘要

  1. 要比较两个总率时，发现两组人群的内部构成（如年龄、性别构成等）存在明显不同，而且影响到了总率比较的结果，这时就不宜再直接比较总率，而应考虑采用标准化法。标准化法的基本思想，就是采用统一的标准（统一的内部构成）计算出消除内部构成不同影响后的标准化率，然后再进行比较。
  2. 在直接年龄调整中(direct age-adjustment)，使用常见的年龄结构人口作为标准。这个年龄结构人口可能是实际存在的（例如1999年的美国人口），也可能是虚构的（例如，可以组合两个群体以创建标准人群）。
  3. 在间接年龄调整中(indirect age-adjustment)，一组共同的年龄特定比率(age-specific rates)应用于将率标准化的人群。最简单和最有用的间接调整形式是标准化死亡率（SMR）。

二、前言

比较两个或多个不同地理区域的死亡率和发病率对于评估社区健康状况非常重要。由于在不同的人群中可能存在不同的频率分布，因此粗率(crude rates)之间的比较容易产生误导，因为粗率对人群的健康状况的信息不是很全面。需要对在比较中有差异的特征进行标准化。

年龄和性别是两个最常见的用于标准化的变量，它们被称为标准化率(standardized rates)。

粗率与标准化率之间的区别在于，粗率是根据所研究的人群整体计算的，而标准化率则是基于特定的作为标准的特征(particular characteristics)。

如果基于特定特征计算“率”，则将它们称为“特定的率”(specific rates)（例如age-specific mortality rate/特定年龄死亡率）。

本文试图帮助研究者选择和使用合适的标准化方法。有两种计算标准化率的方法，即直接和间接标准化(direct and indirect standardization)。

下面的例子都是围绕基于年龄标准化率(age-standardized rates)的标准化方法。

三、直接标准化

（一）直接标准化的概念与应用条件

  1. 当已知两个或更多人群的特定年龄死亡率(age-specific mortality rates)时，可以应用直接标准化方法。
  2. 直接标准化的思路：调整原因，即人口构成差异。利用标准人口构成调整死亡率。
Figure 1: Concept of direct standardization

（二）直接标准化方法步骤

  1. 计算每个人群中每个年龄组的特定年龄死亡率。

  2. 然后选择其中一个人群作为标准（参考）人群。

    注意：如果将特定人群的死亡率与全国人口进行比较，则全国人口将被视为“标准”人群

  3. 将所研究的其他人群的特定年龄死亡率乘以标准人口的每个年龄组的人数。

  4. 通过这种方式，可以获得每个人群每个年龄组的预期死亡人数(expected death)。将预期死亡总数除以标准人口数(standard population) ，从而得到年龄校正的死亡率(age-adjusted mortality rates)。

  5. 通过比较两个人群的特定年龄死亡率来得出结论。

    Figure 2:Procedure for application of direct standardization method

（三）实例

在讨论粗死亡率时，人群B的死亡率似乎高于人群A。选择全国人口作为参考人群(reference population)，因此计算如下：

Table 2:Calculation of expected deaths by applying direct standardization method

预计死亡(expected deaths)总人数：

  • Population A = 1186.18

  • Population B = 1158.99

  • Age adjusted death rate for population A

    \[=\cfrac{1186.18}{51000}\times1000=23.3/1000 population\]

  • Age adjusted death rate for population B

    \[=\cfrac{1158.99}{51000}\times1000=22.7/1000 population\]

  • 当讨论age-adjusted rates时，实际上人群A的死亡风险高于人群B。如果仅仅依靠粗死亡率，你可能会得到误导性的结论。

四、间接标准化

（一）间接标准化的概念与应用条件

  1. 当感兴趣的人群的特定年龄死亡率未知时，只有每个年龄组人口数和观察到的死亡总数时，可应用间接标准化方法。
  2. 间接标准化的思路：调整结果，即死亡率。利用标准死亡率调整粗死亡率。
Figure 3:Concept of indirect standardization

（二）间接标准化的步骤

  1. 选择参考或标准人口。

  2. 计算感兴趣的人群中观察到的死亡人数。

  3. 将所选参考人群的特定年龄死亡率应用于感兴趣的人群。

  4. 将感兴趣人群的每个年龄组中的人数乘以参考人群中相应年龄组中的特定年龄死亡率。

  5. 将每个感兴趣的人群的预期死亡总数相加。

  6. 将观察到的人群死亡总数除以预期的死亡人数。

    Figure 4:Procedure for application of indirect standardization method

    • 观察到的死亡人数与预期死亡人数的比率称为“标准化死亡率”或SMR：\[SMR=\cfrac{观察到的死亡人数}{预期的死亡人数}\]

    • 调整后的死亡率（Adjusted mortality rates,AMR）：\[AMR = SMR \times CDR(Standard)\]

      如果应用参考人群的特定年龄死亡率，必须从该参考人群中计算粗死亡率(CDR)。

（三）实例

观察到的人群A和B的死亡情况如下（前提已知条件）：

  • Observed deaths in population A = 120
  • Observed deaths in population B = 30

将观察到的死亡总人数除以预期死亡总人数。

  • SMR for population A \(=\cfrac{120}{195.5}\times1000=0.61\)

  • SMR for population B \(=\cfrac{30}{69.5}\times1000=0.43\)

  • 在根据年龄调整差异后，人群A中的死亡风险实际上高于人群B。

五、结论

标准化方法并不困难，但有时研究者对选择哪种方法以及如何计算和应用特定的方法存在一些困惑。真诚希望本文可以提高研究者对标准化方法的理解，从而可以比较两种或更多在某些特征上存在差异的群体。