【问题标题】:Multilevel meta-analysis using metafor使用 metafor 的多级荟萃分析
【发布时间】:2017-06-28 20:20:26
【问题描述】:

此代码是否适合使用 metafor 包在 R 中进行多级元分析?

我有嵌套在数据集(“数据”)中的文章(“引文”)中的效果大小(“id”)。澄清一下,在同一个已发表的作品中经常会报告多种效应量;并且不同的已发表作品通常使用相同的数据。

inf <- rma.mv(infcoef, infvar, random = ~ 1 | data/citation/id, data=dat)

我查看了Konstantopoulos, 2011,但我认为我有一个额外级别的聚类,所以我想确保我正确指定了模型。

谢谢!

【问题讨论】:

  • 您的效果大小是否基于相同的参与者?也就是说,同一篇文章中的效果大小是否共享相同的参与者? (一名参与者是否提供多种效应量)?
  • 是的,同一篇文章中的多个效果大小通常基于同一组参与者。谢谢!

标签: r multi-level


【解决方案1】:

我目前正在为我的综合考试进行荟萃分析,并且与您所说的模型几乎相同:我可以从同一项研究中提取多种效应量。我不适合使用metafor 的多级元分析模型,因为它没有适当地捕获相关的错误项。我在我的论文中写下了我的想法(仍在努力),所以这里是我的比较中关于如何解决这种情况的粗略解释:

我在 $m = 90$ 的研究中收集了 $k = 240$ 的效应量。表 2 描述了研究的分布:一半的研究 报告了不止一种效应量,三项研究报告为 多达 15 个效果大小。传统的元分析方法 假设所有效应量相互独立;这 在本分析中严重违反了假设,因为效果 从同一参与者中抽取的尺寸相互依赖。

理想情况下,可以使用多元荟萃分析来模拟这些 依赖关系;但是,这需要元分析员有权访问 到所有研究中所有测量的完整协方差矩阵。这是 在许多设置中都不现实 [@jackson2011multivariate], 特别是在目前对文献的荟萃分析中,其中 (a) 研究人员几乎不发表这些信息,并且 (b) 该研究已经 在 70 年的过程中出版,使得获得这 许多论文研究的作者提供的信息是不可能的。
已提出多层次荟萃分析作为处理 效应大小之间的未知依赖关系 [@cheung2014modeling; @konstantopoulos2011 已修复; @ van2013three]。虽然有些人认为 个人可以在第 1 级建模,在第 2 级建模,以及 三级学习[例如,@cheung2014modeling],三级 荟萃分析仍然假设残差在 集群 [@tanner2016handling]。这个假设被违反时 多个效应量来自相同的参与者。

当前“最先进的”[@polinin2017review] 对这些进行建模的方法 依赖关系和避免低估标准错误是使用 稳健的方差估计 [RVE; @hedges2010稳健; @tanner2016 处理]。我使用 RVE 进行了荟萃分析 robumeta R 包 [@fisher2015robumeta] 中的相关效应。

如上所述,我能够计算效果的方差 大小直接来自样本大小,但我无法计算 效应大小之间的协方差。 RVE 通过使用 每项研究的残差的叉积以估计 研究中效应大小的方差 - 协方差矩阵。虽然 每个研究中协方差矩阵的估计都不是很好, 组合方差估计收敛于真实方差,因为 研究数量接近无穷[@hedges2010robust]。

传统的荟萃分析权重效应大小通过使用倒数 方差。 RVE 使用 (a) 的倒数对每个效应大小进行加权 研究中所有效应量的平均方差(假设 跨效应量的恒定相关性)(b)除以数量 研究中的效应量。这确保了一项研究不会得到 “额外”的重量只是通过拥有更多的效果大小。

此方法主要用于此荟萃分析: 解释元回归系数。方差估计 在其他荟萃分析中发现的(例如,$Q、I^2、\tau^2$)并不精确 使用 RVE 时。鉴于 RVE 的这个缺点——以及我的主要关注点 解释元回归系数——我不会关注这些 估计。

参考资料(来自我的 .bib 文件,如果格式令人讨厌,请见谅):

@article{jackson2011multivariate,
  title={Multivariate meta-analysis: Potential and promise},
  author={Jackson, Dan and Riley, Richard and White, Ian R},
  journal={Statistics in Medicine},
  volume={30},
  number={20},
  pages={2481--2498},
  year={2011},
  publisher={Wiley Online Library}
}
@article{cheung2014modeling,
  title={Modeling dependent effect sizes with three-level meta-analyses: A structural equation modeling approach},
  author={Cheung, Mike W L},
  journal={Psychological Methods},
  volume={19},
  number={2},
  pages={211--229},
  year={2014}
}
@article{konstantopoulos2011fixed,
  title={Fixed effects and variance components estimation in three-level meta-analysis},
  author={Konstantopoulos, Spyros},
  journal={Research Synthesis Methods},
  volume={2},
  number={1},
  pages={61--76},
  year={2011},
  publisher={Wiley Online Library}
}
@article{van2013three,
  title={Three-level meta-analysis of dependent effect sizes},
  author={Van den Noortgate, Wim and L{\'o}pez-L{\'o}pez, Jos{\'e} Antonio and Mar{\'\i}n-Mart{\'\i}nez, Fulgencio and S{\'a}nchez-Meca, Julio},
  journal={Behavior Research Methods},
  volume={45},
  number={2},
  pages={576--594},
  year={2013},
  publisher={Springer}
}
@article{tanner2016handling,
  title={Handling complex meta-analytic data structures using robust variance estimates: A tutorial in {R}},
  author={Tanner-Smith, Emily E and Tipton, Elizabeth and Polanin, Joshua R},
  journal={Journal of Developmental and Life-Course Criminology},
  volume={2},
  number={1},
  pages={85--112},
  year={2016},
  publisher={Springer}
}
@article{polanin2017review,
  title={A Review of Meta-Analysis Packages in {R}},
  author={Polanin, Joshua R and Hennessy, Emily A and Tanner-Smith, Emily E},
  journal={Journal of Educational and Behavioral Statistics},
  volume={42},
  number={2},
  pages={206--242},
  year={2017},
  publisher={SAGE Publications Sage CA: Los Angeles, CA}
}
@article{hedges2010robust,
  title={Robust variance estimation in meta-regression with dependent effect size estimates},
  author={Hedges, Leon V and Tipton, Elizabeth and Johnson, Matthew C},
  journal={Research synthesis methods},
  volume={1},
  number={1},
  pages={39--65},
  year={2010}
}
@article{fisher2015robumeta,
  title={robumeta: An {R}-package for robust variance estimation in meta-analysis},
  author={Fisher, Zachary and Tipton, Elizabeth},
  journal={arXiv preprint arXiv:1503.02220},
  year={2015}
}

【讨论】:

  • 这很有帮助!谢谢你,马克。如果一篇文章中的不同效果使用相同的参与者但结果不同,这将是合适的,对吗?我试图了解处理不同类型依赖项的不同方法。因此,请说出与 不同 参与者相关的文章中的不同效果。我在最初的帖子中建议的代码是否适用于这种情况? (因此,嵌套在数据集中的文章中不同参与者的效果大小。)
  • “如果一篇文章中的不同效果使用相同的参与者但结果不同,这将是合适的,对吧?”正确的。 “那么,说一篇文章中与不同参与者相关的不同效果。我在最初的帖子中建议的代码是否适用于这种情况?(因此,嵌套在嵌套在数据集中的文章中的不同参与者的效果大小。)”也许:我'我没有遵循您描述的嵌套如何工作的逻辑......但是在这种情况下(例如在研究实验室中嵌套),多级元分析是合适的。
  • 我会澄清的。文章报告了不同学校的不同影响。此外,多篇文章使用相同的数据(嵌套在数据集中的文章)。因此,效果(“id”)嵌套在已发表的文章(“引文”)中,这些文章嵌套在数据集(“数据”)中。鉴于此,下面的代码是否捕获了该嵌套结构? inf &lt;- rma.mv(infcoef, infvar, random = ~ 1 | data/citation/id, data=dat 一个更通用的例子是嵌套在国家(国家)中的实验室(实验室)中嵌套的效果(id)。 inf &lt;- rma.mv(eff, variance_of_eff, random = ~ 1 | country/lab/id, data=dat)
  • 如果“多篇文章使用相同的数据”,那么在我看来,这听起来像是你会有相关的抽样错误。原则上,您需要将该依赖项合并到 $V$ 矩阵中(即采样误差的 var-cov 矩阵,rma.mv() 的第二个参数)。正如马克所指出的,这通常是不可能的。因此,在拟合模型后,您可能希望使用robust() 来获得固定效应的集群稳健标准误差。
  • @MarkWhite metafor::robust() 本质上类似于 eq. (6) 来自 HT&J (2010)。这个想法是这样的:从一个多级模型开始,它可能不是 100% 正确的(因为它忽略了采样误差的协方差),但这会给你一个体面的工作(边际)var-cov 矩阵。然后你可以使用robust() 来改进它。您甚至可以从多变量模型开始,对抽样误差的协方差使用一些合理的“估计”。然后再次使用robust() 跟进。