1 Wiederholungsstunde Tests, Testauswahl. 2 Im folgenden finden Sie Fragestellungen aus der...

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Wiederholungsstunde

Tests, Testauswahl

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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

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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.


Fall 1

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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.


Fall 1

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1. Um welche Art von Studie handelt es sich?


6

1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Fall-Kontroll-Studie


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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


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Diabetes II binär ja/nein

Genotyp binärWiltyp/Mutante


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3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?


10





3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?zweiseitig (Risiko könnte steigen oder fallen)


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4. Ist das Studiendesign verbunden oder unverbunden?


12






4. Ist das Studiendesign verbunden oder unverbunden? unverbunden (jedes Individuum besitzt nur einen Genotyp)


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…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

… … ..


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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

Mutante

Σ


15



Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145

Mutante

Σ


16



Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145

Mutante

108

Σ


17



Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145

Mutante

55 108

Σ


18



Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145

Mutante

55 108

Σ 200 200 400


19



Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145 147 292

Mutante

55 53 108

Σ 200 200 400


20


Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145 147 292

Mutante

55 53 108

Σ 200 200 400

6. Welcher Signifikanztest ist anzuwenden?

Tests, Testauswahl

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Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145 147 292

Mutante

55 53 108

Σ 200 200 400


s. Vorlesung:

Tests, Testauswahl

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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

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Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145 147 292

Mutante

55 53 108

Σ 200 200 400


7. Welche (weiteren) Voraussetzungen zur Anwendung dieses Test müssen erfüllt sein?keine

Tests, Testauswahl

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Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145 147 292

Mutante

55 53 108

Σ 200 200 400


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

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Ja nein Σ

Genotyp

Wildtyp 145 147 292

Mutante

55 53 108

Σ 200 200 400


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

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Fall 2


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.

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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


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1. Um welche Art von Studie handelt es sich?


29

1. Um welche Art von Studie handelt es sich?Kontrollierte klinische Studie


2. Welche Variablen wurden erhoben, auf welcher Skala wurden sie erhoben, wie lauten die Merkmalsausprägungen?

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HDL-Spiegel stetig [0,∞)

Zeitpunkt binär vor/nach

3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?

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3. Ist die Fragestellung einseitig oder zweiseitig?zweiseitig (HDL-Spiegel könnte steigen oder fallen)4. Ist das Studiendesign verbunden oder unverbunden?

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1. Um welche Art von Studie handelt es sich? Kontrollierte klinische Studie






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)

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…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.


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5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass die Diät den HDL-Spiegel deutlich hebt)


35

5. Grafik/Tabelle (unter der Annahme, dass die Diät den HDL-Spiegel deutlich hebt)Differenzenboxplot


-20

020

4060

Differenzenboxplot

HD

L(n

ach

her)

– H

DL(

vorh

er)

Achtung Vorzeichen:Beachte, welche Variable von welcher abge-zogen wird!

36


-20

020

4060

Differenzenboxplot

HD

L(nach

her)

– H

DL(

vorh

er)


37


-20

020

4060

Differenzenboxplot

HD

L(nach

her)

– H

DL(

vorh

er)


38


-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?

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-20

020

4060

Differenzenboxplot

HD

L(nach

her)

– H

DL(

vorh

er)


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


-20

020

4060

Differenzenboxplot

HD

L(nach

her)

– H

DL(

vorh

er)


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

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-20

020

4060

Differenzenboxplot

HD

L(nach

her)

– H

DL(

vorh

er)

9. Wären auch alternative Tests sinnvoll? Begründen Sie Ihre Entscheidung!

42


-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.

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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.

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Merkmalstyp Merkmal

katergorial Blutgruppe (A / B / 0 / AB)

Anzahl gerauchter Zigaretten je Woche






45


Merkmalstyp Merkmal


stetigAnzahl gerauchter Zigaretten

je Woche






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Merkmalstyp Merkmal



je Woche

kategorialTherapieergebnis (Besserung / Status Quo / Verschlechterung)





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Merkmalstyp Merkmal



je Woche


binär (kat.) Medikation (Verum / Placebo)




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Merkmalstyp Merkmal



je Woche



stetigam Tag zurückgelegte

Laufstrecke



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Merkmalstyp Merkmal



je Woche



stetigam Tag zurückgelegte

Laufstrecke

stetig Tumordurchmesser (in mm)


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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

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x

52




x

x

53




x

xx

54




x

xx

55



o Kreisdiagrammo Mittelwerto Absolute Häufigkeiteno Relative Häufigkeiteno Boxploto Histogrammo Varianzo Mediano Balkendiagrammx

x

xx

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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

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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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1 Wiederholungsstunde Tests, Testauswahl. 2 Im folgenden finden Sie Fragestellungen aus der...

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