Dr. Stefan Lang am 22. Januar 2018

Statistische Doktorarbeit: Störfaktoren loswerden


Kategorie Statistik

In einem Experiment oder einer klinischen Studie gibt es zunächst zwei Variablen: Das was der Wissenschaftler oder die Wissenschaftlerin getan hat (z. B. einen Wirkstoff verabreichen) und das was gemessen wurde. Ein Störfaktor ist die dritte Variable. Wichtig für eine statistische Doktorarbeit in der Medizin.

Wenn etwa ein Wirkstoff verabreicht wurde, nennt man das die unabhängige Variable (Exposition). Davon hängt das ab, was anschließend gemessen wurde: die abhängige Variable (Endpunkt). Ein Störfaktor kann sowohl die unabhängige wie auch die abhängige Variable beeinflussen und auf diese Weise das Ergebnis verzerren – Störfaktoren müssen also berücksichtigt und ihre Effekte minimiert werden (Begriffe z. B. im Cochrane-Glossar).

Störfaktor Alter

Ein Beispiel aus einer statistischen Doktorarbeit: Die Frage ist, ob das Gebiet A sicherere Straßen hat als das Gebiet B. Denn beide sind ungefähr gleich groß und die Bevölkerungsdichte ist ungefähr gleich, aber Motorradunfälle treten in Gebiet A sehr viel seltener auf als im Gebiet B.

Bevor man nun voreilige Schlüsse zieht, sollte man nach möglichen Störfaktoren suchen. Ein Blick auf den Stadtplan zeigt: Im Gebiet A befinden sich drei Altersheime und das Durchschnittsalter ist entsprechend höher. Ältere Menschen fahren seltener Motorrad – und wenn doch, dann meist nicht so schnell.

  • Das Alter ist in vielen Fällen ein Störfaktor der Analyse.

Störfaktor Rauchen

Ein anderes häufig zitiertes Beispiel (How to control confounding effects by statistical analysis): Man möchte in einer Studie den Zusammenhang zwischen Kaffeetrinken und Lungenkrebs erforschen. Führt erhöhter Kaffeekonsum zu mehr Lungenkrebsfällen?

Nun gibt es aber unter Kaffeetrinkern mehr Raucher als unter Teetrinkern. Das sollte man berücksichtigen.

  • Rauchen ist ebenfalls ein häufiger Störfaktor.

Störfaktoren in der statistischen Doktorarbeit berücksichtigen

Klar ist also, dass solche und andere Störfaktoren berücksichtigt werden müssen. Doch wann sollte man in seiner statistischen Doktorarbeit solche Störfaktoren berücksichtigen? Entweder vor seiner Studie, also bereits bei der Planung, oder vor der Datenanalyse.

  • Randomisierung: Die Effekte von Störfaktoren können durch Randomisierung z.B. von Studienteilnehmern minimiert werden, da sich die Störfaktoren dann zufällig über die Population verteilen (sofern diese groß genug ist).
  • Einschluss- und Ausschlusskriterien: Einschluss- und Ausschlusskriterien können Störfaktoren ausschalten, indem etwa Raucher aus einer Studie ausgeschlossen oder nur bestimmte Altersgruppen eingeschlossen werden.
  • Matching: Wurden Alter und Geschlecht als Störfaktoren identifiziert, kommt das Matching in Betracht. Hier wird z.B. ein 45-jähriger Mann der Versuchsgruppe 1 mit einem 45-jährigen Mann der Versuchsgruppe 2 verglichen.
  • Adjustieren: Wenn diese drei Methoden nicht infrage kommen, etwa weil es sich um eine retrospektive Analyse handelt, kann auch adjustiert werden. Hierbei werden zum Beispiel multivariate Analyseverfahren oder eine Stratifizierung angewendet, um Störfaktoren herauszurechnen (Beispiel „altersadjustierte“ oder „geschlechtsadjustierte“ Ergebnisse).
In einer statistischen Doktorarbeit in der Medizin sollte man besonders die statistischen Störfaktoren berücksichtigen.