1 wiederholungsstunde tests, testauswahl. 2 im folgenden finden sie fragestellungen aus der...
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1
Wiederholungsstunde
Tests, Testauswahl
2
Im folgenden finden Sie Fragestellungen aus der biometrischen Praxis. Geben Sie eine sachgerechte graphische und tabellarische Darstellung der jeweiligen Auswertung an und verwenden Sie dazu alle Informationen, die aus der Aufgabenstellung ersichtlich sind. Achten Sie in jedem Fall auf eine ausreichende, spezifische Beschriftung.Geben Sie weiterhin an, mit welcher Signifikanztest (unter den Ihnen bekannten) zur Beantwortung der Fragestellung am besten geeignet wäre.
Standard-Aufgabe
Wdh. Tests, Testauswahl
3
In einer Studie möchte man untersuchen, ob der Ala45Thr-Polymorphismus im NEUROD1-Gen Einfluss auf das Risiko, an Diabetes Typ II zu erkranken, hat. Dazu hat man 200 Patienten, die mindestens seit 5 Jahren an Diabetes Typ II erkrankt sind, und eine Vergleichsgruppe von ebenfalls 200 gesunden Personen in die Studie eingeschlossen. Bei den Patienten und Kontrollen wurde bestimmt, ob sie den Wildtyp Ala/Ala oder einen der auftretenden abweichenden Genotypen Ala/Thr oder Thr/Thr am NEUROD1-Gen tragen. Ala/Thr und Thr/Thr wird in der Auswertung als „Mutante“ zusammengefasst.
Wdh. Tests, Testauswahl
Fall 1
4
In einer Studie möchte man untersuchen, ob der Ala45Thr-Polymorphismus im NEUROD1-Gen Einfluss auf das Risiko, an Diabetes Typ II zu erkranken, hat. Dazu hat man 200 Patienten, die mindestens seit 5 Jahren an Diabetes Typ II erkrankt sind, und eine Vergleichsgruppe von ebenfalls 200 gesunden Personen in die Studie eingeschlossen. Bei den Patienten und Kontrollen wurde bestimmt, ob sie den Wildtyp Ala/Ala oder einen der auftretenden abweichenden Genotypen Ala/Thr oder Thr/Thr am NEUROD1-Gen tragen. Ala/Thr und Thr/Thr wird in der Auswertung als „Mutante“ zusammengefasst.
Wdh. Tests, Testauswahl
Fall 1
5
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?
Wdh. Tests, Testauswahl
6
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Fall-Kontroll-Studie
Wdh. Tests, Testauswahl
7
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Fall-Kontroll-Studie2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
Wdh. Tests, Testauswahl
8
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Fall-Kontroll-Studie2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
Diabetes II binär ja/nein
Genotyp binärWiltyp/Mutante
Wdh. Tests, Testauswahl
9
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Fall-Kontroll-Studie2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
Diabetes II binär ja/nein
Genotyp binärWiltyp/Mutante
3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?
Wdh. Tests, Testauswahl
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1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Fall-Kontroll-Studie2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
Diabetes II binär ja/nein
Genotyp binärWiltyp/Mutante
3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?zweiseitig (Risiko könnte steigen oder fallen)
Wdh. Tests, Testauswahl
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1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Fall-Kontroll-Studie2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
Diabetes II binär ja/nein
Genotyp binärWiltyp/Mutante
3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?zweiseitig (Risiko könnte steigen oder fallen)
4. Ist das Studiendesign verbunden oder unverbunden?
Wdh. Tests, Testauswahl
12
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Fall-Kontroll-Studie2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
Diabetes II binär ja/nein
Genotyp binärWiltyp/Mutante
3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?zweiseitig (Risiko könnte steigen oder fallen)
4. Ist das Studiendesign verbunden oder unverbunden? unverbunden (jedes Individuum besitzt nur einen Genotyp)
Wdh. Tests, Testauswahl
13
…4. Bei Unklarheit über Verbundenheit der Daten: Wie sieht die Datentabelle aus?
Fall Genotyp Diabetes II
Person 1 Wiltyp nein
Person 2 Mutante ja
An jeder Person wird nur eine Messung vorgenommen. Wären die Messungen verbunden, lautete die Datentabelle:
Fall Genotyp= Wildtyp
Genotyp= Mutante
Person 1 nein ja
… … ..
Wdh. Tests, Testauswahl
14
5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass 145 Diabetiker den Wildtyp aufweisen, und insgesamt 108 Mutanten auftreten, davon 55 mal bei Diabetikern.):
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp
Mutante
Σ
Wdh. Tests, Testauswahl
15
5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass 145 Diabetiker den Wildtyp aufweisen, und insgesamt 108 Mutanten auftreten, davon 55 mal bei Diabetikern.):
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145
Mutante
Σ
Wdh. Tests, Testauswahl
16
5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass 145 Diabetiker den Wildtyp aufweisen, und insgesamt 108 Mutanten auftreten, davon 55 mal bei Diabetikern.):
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145
Mutante
108
Σ
Wdh. Tests, Testauswahl
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5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass 145 Diabetiker den Wildtyp aufweisen, und insgesamt 108 Mutanten auftreten, davon 55 mal bei Diabetikern.):
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145
Mutante
55 108
Σ
Wdh. Tests, Testauswahl
18
5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass 145 Diabetiker den Wildtyp aufweisen, und insgesamt 108 Mutanten auftreten, davon 55 mal bei Diabetikern.):
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145
Mutante
55 108
Σ 200 200 400
Wdh. Tests, Testauswahl
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5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass 145 Diabetiker den Wildtyp aufweisen, und insgesamt 108 Mutanten auftreten, davon 55 mal bei Diabetikern.):
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145 147 292
Mutante
55 53 108
Σ 200 200 400
Wdh. Tests, Testauswahl
20
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145 147 292
Mutante
55 53 108
Σ 200 200 400
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?
Tests, Testauswahl
21
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145 147 292
Mutante
55 53 108
Σ 200 200 400
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?
s. Vorlesung:
Tests, Testauswahl
22
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145 147 292
Mutante
55 53 108
Σ 200 200 400
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?Exakter Fisher-Test
7. Welche (weiteren) Voraussetzungen zur Anwendung dieses Test müssen erfüllt sein?
Tests, Testauswahl
23
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145 147 292
Mutante
55 53 108
Σ 200 200 400
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?Exakter Fisher-Test
7. Welche (weiteren) Voraussetzungen zur Anwendung dieses Test müssen erfüllt sein?keine
Tests, Testauswahl
24
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145 147 292
Mutante
55 53 108
Σ 200 200 400
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?Exakter Fisher-Test
7. Welche (weiteren) Voraussetzungen zur Anwendung dieses Test müssen erfüllt sein?keine 8. Welchen p-Wert würden Sie als Ergebnis bei den obigen Zahlen erwarten?a) p<0.025 b) 0.025<p<0.05 c) 0.05<p<0.2 d) 0.2<p
Tests, Testauswahl
25
KreuztabelleDiabetes II
Ja nein Σ
Genotyp
Wildtyp 145 147 292
Mutante
55 53 108
Σ 200 200 400
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?Exakter Fisher-Test
7. Welche (weiteren) Voraussetzungen zur Anwendung dieses Test müssen erfüllt sein?keine 8. Welchen p-Wert würden Sie als Ergebnis bei den obigen Zahlen erwarten?a) p<0.025 b) 0.025<p<0.05 c) 0.05<p<0.2 d) 0.2<p(die OR ist (145/147) / (55/53) = 0.95 ≈ 1 )
Tests, Testauswahl
26
Fall 2
Wdh. Tests, Testauswahl
In einer Studie möchte man untersuchen, ob eine bestimmte Diät einen Einfluss auf den HDL-C-Spiegel im Blut hat. Dazu hat man bei 200 Probanden, die 2 Wochen lang die Diät einzuhalten hatten, vor und nach der Diät den HDL-C-Spiegel bestimmt. Die Verteilung des HDL-C-Spiegels im Blut zeigt zu beiden Zeitpunkten einen deutlich nach links verschobenen Gipfel.
27
In einer Studie möchte man untersuchen, ob eine bestimmte Diät einen Einfluss auf den HDL-C-Spiegel im Blut hat. Dazu hat man bei 200 Probanden, die 2 Wochen lang die Diät einzuhalten hatten, vor und nach der Diät den HDL-C-Spiegel bestimmt. Die Verteilung des HDL-C-Spiegels im Blut, welche vor der Diät annähern symmetrisch ist, zeigt nach der Diät einen deutlich nach links verschobenen Gipfel.
Fall 2
Wdh. Tests, Testauswahl
28
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?
Wdh. Tests, Testauswahl
29
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Kontrollierte klinische Studie
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
30
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Kontrollierte klinische Studie
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
HDL-Spiegel stetig [0,∞)
Zeitpunkt binär vor/nach
3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?
31
1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Kontrollierte klinische Studie
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
HDL-Spiegel stetig [0,∞)
Zeitpunkt binär vor/nach
3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?zweiseitig (HDL-Spiegel könnte steigen oder fallen)4. Ist das Studiendesign verbunden oder unverbunden?
32
1. Um welche Art von Studie handelt es sich? Kontrollierte klinische Studie
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?
Variable Skala Ausprägungen
HDL-Spiegel stetig [0,∞)
Zeitpunkt binär vor/nach
3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?zweiseitig (HDL-Spiegel könnte steigen oder fallen)4. Ist das Studiendesign verbunden oder unverbunden? verbunden (der HDL-Spiegel jedes Individuums wurde zwei Mal gemessen)
33
…4. Bei Unklarheit über Verbundenheit der Daten: Wie sieht die Datentabelle aus?
FallHDL-Spiegel
vorherHDL-Spiegel
nachher
Person 1 150 120
Person 2 114 112
An jeder Person werden zwei Messungen des HDL-Spiegels vorgenommen. Diese beiden Messungen haben mehr miteinander zu tun als zwei beliebige Messungen der Studie, sie sind also verbunden.
Wdh. Tests, Testauswahl
34
5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass die Diät den HDL-Spiegel deutlich hebt)
Wdh. Tests, Testauswahl
35
5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass die Diät den HDL-Spiegel deutlich hebt)Differenzenboxplot
Wdh. Tests, Testauswahl
-20
020
4060
Differenzenboxplot
HD
L(n
ach
her)
– H
DL(
vorh
er)
Achtung Vorzeichen:Beachte, welche Variable von welcher abge-zogen wird!
36
Wdh. Tests, Testauswahl
-20
020
4060
Differenzenboxplot
HD
L(nach
her)
– H
DL(
vorh
er)
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?
37
Wdh. Tests, Testauswahl
-20
020
4060
Differenzenboxplot
HD
L(nach
her)
– H
DL(
vorh
er)
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?
38
Wdh. Tests, Testauswahl
-20
020
4060
Differenzenboxplot
HD
L(nach
her)
– H
DL(
vorh
er)
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?Wilcoxon Vorzeichentest
7. Welche (weiteren) Voraussetzungen zur Anwendung dieses Test müssen erfüllt sein?
39
Wdh. Tests, Testauswahl
-20
020
4060
Differenzenboxplot
HD
L(nach
her)
– H
DL(
vorh
er)
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?Wilcoxon Vorzeichentest
7. Welche (weiteren) Voraussetzungen zur Anwendung dieses Test müssen erfüllt sein?keine 8. Welchen p-Wert würden Sie als Ergebnis bei den obigen Zahlen erwarten?a) p=0 b) 0<p<0.05 c) 0.05<p<0.2 d) 0.2<p
40
Wdh. Tests, Testauswahl
-20
020
4060
Differenzenboxplot
HD
L(nach
her)
– H
DL(
vorh
er)
6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?Wilcoxon Vorzeichentest
7. Welche (weiteren) Voraussetzungen zur Anwendung dieses Test müssen erfüllt sein?keine 8. Welchen p-Wert würden Sie als Ergebnis bei den obigen Zahlen erwarten?a) p=0 b) 0<p<0.05 c) 0.05<p<0.2 d) 0.2<p
41
Wdh. Tests, Testauswahl
-20
020
4060
Differenzenboxplot
HD
L(nach
her)
– H
DL(
vorh
er)
9. Wären auch alternative Tests sinnvoll? Begründen Sie Ihre Entscheidung!
42
Wdh. Tests, Testauswahl
-20
020
4060
Differenzenboxplot
HD
L(nach
her)
– H
DL(
vorh
er)
9. Wären auch alternative Tests sinnvoll? Begründen Sie Ihre Entscheidung!Für verbundene Stichproben wäre auch der t-Test für verbundene Stichproben möglich, wenn die Zielgröße (HDL-Differenz) annähernd normalverteilt ist. Nach Aufgabentext ist dies jedoch (höchstwahrscheinlich) nicht der Fall.
43
Wdh. Tests, Testauswahl
Multiple Choice, Auswahlaufgaben
Merkmalstyp Merkmal
Blutgruppe (A / B / 0 / AB)
Anzahl gerauchter Zigaretten je Woche
Therapieergebnis (Besserung / Status Quo / Verschlechterung)
Medikation (Verum / Placebo)
am Tag zurückgelegte Laufstrecke
Tumordurchmesser (in mm)
1. Ordnen Sie den folgenden Merkmalen ihren Merkmalstypen (=Skala) zu.
44
Wdh. Tests, Testauswahl
Merkmalstyp Merkmal
katergorial Blutgruppe (A / B / 0 / AB)
Anzahl gerauchter Zigaretten je Woche
Therapieergebnis (Besserung / Status Quo / Verschlechterung)
Medikation (Verum / Placebo)
am Tag zurückgelegte Laufstrecke
Tumordurchmesser (in mm)
1. Ordnen Sie den folgenden Merkmalen ihren Merkmalstypen (=Skala) zu.
45
Wdh. Tests, Testauswahl
Merkmalstyp Merkmal
katergorial Blutgruppe (A / B / 0 / AB)
stetigAnzahl gerauchter Zigaretten
je Woche
Therapieergebnis (Besserung / Status Quo / Verschlechterung)
Medikation (Verum / Placebo)
am Tag zurückgelegte Laufstrecke
Tumordurchmesser (in mm)
1. Ordnen Sie den folgenden Merkmalen ihren Merkmalstypen (=Skala) zu.
46
Wdh. Tests, Testauswahl
Merkmalstyp Merkmal
katergorial Blutgruppe (A / B / 0 / AB)
stetigAnzahl gerauchter Zigaretten
je Woche
kategorialTherapieergebnis (Besserung / Status Quo / Verschlechterung)
Medikation (Verum / Placebo)
am Tag zurückgelegte Laufstrecke
Tumordurchmesser (in mm)
1. Ordnen Sie den folgenden Merkmalen ihren Merkmalstypen (=Skala) zu.
47
Wdh. Tests, Testauswahl
Merkmalstyp Merkmal
katergorial Blutgruppe (A / B / 0 / AB)
stetigAnzahl gerauchter Zigaretten
je Woche
kategorialTherapieergebnis (Besserung / Status Quo / Verschlechterung)
binär (kat.) Medikation (Verum / Placebo)
am Tag zurückgelegte Laufstrecke
Tumordurchmesser (in mm)
1. Ordnen Sie den folgenden Merkmalen ihren Merkmalstypen (=Skala) zu.
48
Wdh. Tests, Testauswahl
Merkmalstyp Merkmal
katergorial Blutgruppe (A / B / 0 / AB)
stetigAnzahl gerauchter Zigaretten
je Woche
kategorialTherapieergebnis (Besserung / Status Quo / Verschlechterung)
binär (kat.) Medikation (Verum / Placebo)
stetigam Tag zurückgelegte
Laufstrecke
Tumordurchmesser (in mm)
1. Ordnen Sie den folgenden Merkmalen ihren Merkmalstypen (=Skala) zu.
49
Wdh. Tests, Testauswahl
Merkmalstyp Merkmal
katergorial Blutgruppe (A / B / 0 / AB)
stetigAnzahl gerauchter Zigaretten
je Woche
kategorialTherapieergebnis (Besserung / Status Quo / Verschlechterung)
binär (kat.) Medikation (Verum / Placebo)
stetigam Tag zurückgelegte
Laufstrecke
stetig Tumordurchmesser (in mm)
1. Ordnen Sie den folgenden Merkmalen ihren Merkmalstypen (=Skala) zu.
50
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Mit welcher/welchen Maßzahl(en) bzw. Grafiken könnten Sie das Merkmal Augenfarbe sinnvoll beschreiben (alle Möglichkeiten angeben):
o Kreisdiagrammo Mittelwerto Absolute Häufigkeiteno Relative Häufigkeiteno Boxploto Histogrammo Varianzo Mediano Balkendiagramm
51
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Mit welcher/welchen Maßzahl(en) bzw. Grafiken könnten Sie das Merkmal Augenfarbe sinnvoll beschreiben (alle Möglichkeiten angeben):
o Kreisdiagrammo Mittelwerto Absolute Häufigkeiteno Relative Häufigkeiteno Boxploto Histogrammo Varianzo Mediano Balkendiagramm
x
52
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Mit welcher/welchen Maßzahl(en) bzw. Grafiken könnten Sie das Merkmal Augenfarbe sinnvoll beschreiben (alle Möglichkeiten angeben):
o Kreisdiagrammo Mittelwerto Absolute Häufigkeiteno Relative Häufigkeiteno Boxploto Histogrammo Varianzo Mediano Balkendiagramm
x
x
53
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Mit welcher/welchen Maßzahl(en) bzw. Grafiken könnten Sie das Merkmal Augenfarbe sinnvoll beschreiben (alle Möglichkeiten angeben):
o Kreisdiagrammo Mittelwerto Absolute Häufigkeiteno Relative Häufigkeiteno Boxploto Histogrammo Varianzo Mediano Balkendiagramm
x
xx
54
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Mit welcher/welchen Maßzahl(en) bzw. Grafiken könnten Sie das Merkmal Augenfarbe sinnvoll beschreiben (alle Möglichkeiten angeben):
o Kreisdiagrammo Mittelwerto Absolute Häufigkeiteno Relative Häufigkeiteno Boxploto Histogrammo Varianzo Mediano Balkendiagramm
x
xx
55
Wdh. Tests, Testauswahl
2. Mit welcher/welchen Maßzahl(en) bzw. Grafiken könnten Sie das Merkmal Augenfarbe sinnvoll beschreiben (alle Möglichkeiten angeben):
o Kreisdiagrammo Mittelwerto Absolute Häufigkeiteno Relative Häufigkeiteno Boxploto Histogrammo Varianzo Mediano Balkendiagrammx
x
xx
56
Wdh. Tests, Testauswahl
o Die Schiefe nahezu 0 isto Der Abstand vom 1.Quartil zum
Minimum größer ist als der Interquartilabstand
o Die Verteilung linksgipfelig isto Der Median größer als der Mittelwert
ist
x
8. Aus einem Boxplot der folgenden Form
-4 -3 -2 -1 0 1 2
können Sie erkennen, dass
57
Wdh. Tests, Testauswahl
o Die Schiefe nahezu 0 isto Der Abstand vom 1.Quartil zum
Minimum größer ist als der Interquartilabstand
o Die Verteilung linksgipfelig isto Der Median größer als der Mittelwert
ist
x
-4 -3 -2 -1 0 1 2
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Density
Median < Mittelwert= 0
= 0.1
Aber: Bei „vernünftigen“ Verteilungen (z.B. bei eingipfeligen Vertei-lungen ) gilt Punkt 4!
8. Aus einem Boxplot der folgenden Form
-4 -3 -2 -1 0 1 2
können Sie erkennen, dass
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