エビデンスに基づく実践:直前対策パック

公式集、全トピックの解法の要点、8 問の演習問題。完全な解答は巻末にあります。

新しい問題科目に戻る

印刷ウィンドウで「PDF として保存」を選ぶと、コピーを端末に保存できます。

1公式と解法

エビデンスに基づく実践の統計

感度と特異度
Se = a/(a + c), Sp = d/(b + d)
予測値
PPV = a/(a + b), NPV = d/(c + d)
精度
(a + d)/n
尤度比
LR+ = Se/(1 − Sp), LR− = (1 − Se)/Sp
有病率 p での PPV
Se·p / (Se·p + (1 − Sp)(1 − p))
オッズ
オッズ = p/(1 − p); p = オッズ/(1 + オッズ); 検査後オッズ = 検査前オッズ × LR
リスク指標
RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER
治療必要数(NNT)
NNT = 1/ARR(切り上げ); NNH = 1/(EER − CER)
オッズ比
OR = ad/(bc)
罹患率
新規症例 / 人時

解き方

  1. 計算する前に 2 × 2 表を描き、a、b、c、d を書き入れます。
  2. 感度と特異度は列に沿って、予測値は行に沿って読みます。
  3. 別の有病率では、10 000人を想定し、Se、Sp、有病率で表を埋めます。
  4. 尤度比では、確率をオッズに換算し、掛けて、確率に戻します。
  5. 試験では、まず EER と CER を求め、RR = EER/CER、ARR = CER − EER、NNT = 1/ARR(切り上げ)とします。

記述統計

平均
x̄ = Σx/n
標本標準偏差
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
中央値
並べ替えたデータの真ん中の値
z スコア
z = (x − μ)/σ
正規分布
±1σ 以内に 68%、±2σ 以内に 95%

信頼区間

σ が既知
x̄ ± z·σ/√n
σ が未知
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z の臨界値
90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
標本サイズ
n = (z·σ/E)², rounded up

解き方

  1. z(母集団の σ が既知)と t(標本の s しかなく、自由度 n − 1)のどちらを使うか判断します。
  2. 信頼水準に対応する臨界値を求めます。
  3. 誤差の幅:E = 臨界値 × 標準偏差/√n。
  4. 区間:x̄ ± E。

仮説検定と信頼区間

平均の z 検定
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
平均の t 検定
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
有意水準 5% の両側検定
|z| > 1.96 なら H0 を棄却
信頼区間
x̄ ± z·σ/√n

解き方

  1. H₀ と H₁ を立て、片側検定か両側検定かを決めます。
  2. 検定統計量を計算します:(x̄ − μ₀)/(σ/√n)、または s と t を使います。
  3. 臨界値と比較するか、p 値を求めます。
  4. 統計量が臨界値を超えていれば(p が α より小さければ)H₀ を棄却し、結論を言葉で述べます。

2演習問題

1.エビデンスに基づく実践の統計ふつう
イベントありイベントなし合計治療27393420ab対照103687790cd

練習問題(数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません)。 ランダム化比較試験で、420 人の患者が新しい治療を、790 人が対照の治療を受けました。表は、各群で アウトカム(脳卒中などの望ましくないイベント) があった人数を示しています。 イベントを1件防ぐのに必要な治療必要数 NNT を求めてください。 患者数の整数に切り上げます。

治療: 27/420対照: 103/790
NNT =
2.エビデンスに基づく実践の統計むずかしい
p (%)NPV (%)20%NPV = ?100

練習問題(数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません)。 あるスクリーニング検査の感度は 87%、特異度は 96% です。有病率が 20% の集団で用いられます。 陰性的中率 NPV を割合(%)で求めてください。 小数第 1 位まで四捨五入してください。

Se = 87%Sp = 96%p = 20%
NPV = %
3.記述統計ふつう
30354045505560

データの標本標準偏差 s を求めなさい:28, 35, 55, 60, 51。

n = 5
s =
4.記述統計むずかしい
z −2−1012

ある量は平均 50、標準偏差 10 の正規分布に従います。70 より大きい値の割合 P はいくつですか?

μ = 50σ = 10x = 70
P =
5.信頼区間ふつう
n = 12, s = 18L = ?Ux̄ = 60E95%

12 個からなる標本の平均は 60、標準偏差は s = 18 です。母集団はほぼ正規分布に従います。 平均の 95% 信頼区間の下限を求めなさい。

n = 12x̄ = 60s = 1895%t(11) = 2.201
下限 =
6.信頼区間むずかしい
n = 21σ = ?Us = 11.495%

機械加工した 21 本の軸の直径の標本標準偏差は 11.4 µm です。直径が正規分布に従うと仮定して、母標準偏差の 95% 信頼区間の下限 σ を求めなさい。df = 20 のとき、χ² 分布の 2.5% は 9.591 より下に、2.5% は 34.17 より上にあります。

n = 21s = 11.4 µmχ² = 9.591, 34.17
σ = µm
7.仮説検定と信頼区間ふつう
1.28p = ?

ある母集団の平均は 250 であると主張されています。母標準偏差は 20 であることがわかっています。25 個の観測値からなる無作為標本の平均は 255.12 です。H₀: μ = 250 対 H₁: μ > 250 を検定します。p 値 p を求めなさい。

μ₀ = 250σ = 20n = 25x̄ = 255.12H₁: μ > μ₀
p =
8.仮説検定と信頼区間むずかしい
−1.961.96z = ?

ある臨床試験で、治療 A の患者 100 人中 35 人、治療 B の患者 100 人中 27 人が回復しました。プールした比率を使って、H₀: p₁ = p₂ の検定統計量 z を求めなさい。

x₁ = 35n₁ = 100x₂ = 27n₂ = 100
z =

3溶液

1.エビデンスに基づく実践の統計

答え: NNT = 16

尤度比とリスク指標:LR+ = 感度/(1 − 特異度)、LR− = (1 − 感度)/特異度。試験では、EER と CER は治療あり・なしのイベント発生率です:RR = EER/CER、ARR = CER − EER、RRR = ARR/CER、NNT = 1/ARR(切り上げ)。症例対照研究で使えるのはオッズ比 OR = ad/(bc) だけです。罹患率 = 新規症例/人時。

イベント発生率

EER = 27/420 = 0.06429
CER = 103/790 = 0.1304

治療必要数(NNT)

ARR = 0.1304 − 0.06429 = 0.06609
NNT = 1/0.06609 = 15.13 → 16

答え

NNT = 16

16 人の患者を治療すると、イベントが約1件防げます。

2.エビデンスに基づく実践の統計

答え: NPV = 96.7 %

予測値は有病率に依存します:PPV = Se·p/(Se·p + (1 − Sp)(1 − p))、NPV = Sp(1 − p)/(Sp(1 − p) + (1 − Se)p)。尤度比を使うと:検査前オッズ = p/(1 − p)、検査後オッズ = 検査前オッズ × LR、確率 = オッズ/(1 + オッズ)。N 人の集団では、真陽性 = N·p·Se、偽陽性 = N·(1 − p)·(1 − Sp) です。NNT = 1/(CER × RRR)(切り上げ)。

真陰性と偽陰性(1人あたり)

Sp·(1 − p) = 0.96·0.8 = 0.768
(1 − Se)·p = 0.13·0.2 = 0.026

陰性的中率

NPV = 0.768/(0.768 + 0.026) = 0.9673 ≈ 96.7%

答え

NPV = 96.7%
3.記述統計

答え: s = 13.66

記述統計:平均は合計を n で割ったもの、中央値は並べ替えたデータの真ん中の値です(n が偶数なら真ん中 2 つの平均)。標本標準偏差は s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z スコア z = (x − μ)/σ は、値が平均から標準偏差何個分離れているかを表します。

平均

x̄ = 229/5 = 45.8

偏差の 2 乗

Σ(x − x̄)² = (−17.8)² + (−10.8)² + 9.2² + 14.2² + 5.2² = 746.8

標準偏差

s = √(746.8/4) = 13.66

答え

s = 13.66
4.記述統計

答え: P = 0.02275

記述統計:平均は合計を n で割ったもの、中央値は並べ替えたデータの真ん中の値です(n が偶数なら真ん中 2 つの平均)。標本標準偏差は s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z スコア z = (x − μ)/σ は、値が平均から標準偏差何個分離れているかを表します。

標準化する

z = 2

標準正規分布表

Φ(2) = 0.9772
P = 1 − 0.9772 = 0.02275

答え

P = 0.02275
5.信頼区間

答え: 下限 = 48.56

平均の信頼区間:x̄ ± 誤差の幅。母集団の σ が既知なら誤差の幅は z·σ/√n、標本標準偏差 s しかなければ自由度 n − 1 の t を使って t·s/√n です。臨界値:z = 1.645(90%)、1.96(95%)、2.576(99%)。誤差の幅を E 以下にするには n ≥ (z·σ/E)² が必要で、端数は切り上げます。

臨界値

df = n − 1 = 11, t = 2.201

誤差の幅

E = 2.201·18/√12 = 11.44

区間

60 ± 11.44 → [48.56, 71.44]

答え

下限 = 48.56
6.信頼区間

答え: σ = 8.722 µm

分散の区間:(n − 1)s²/σ² は自由度 n − 1 の χ² 分布に従います。σ² の 95% 区間は、(n − 1)s² を上側の χ² 値(その上に 2.5%)で割った値から、下側の χ² 値(その下に 2.5%)で割った値までです。σ の区間は両方の限界の平方根です。s に関して対称ではありません。

平方和

(n − 1)s² = 20·11.4² = 2599

σ² の限界

2599/34.17 = 76.07
2599/9.591 = 271

σ の限界

σ = √76.07 = 8.722 µm

答え

σ = 8.722 µm

σ の 95% 区間:[8.722, 16.46] µm。

7.仮説検定と信頼区間

答え: p = 0.1003

Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.

検定統計量

SE = σ/√n = 20/√25 = 4
z = (255.12 − 250)/4 = 1.28

裾の面積

Φ(1.28) = 0.8997
1 − Φ(1.28) = 0.1003

p 値

p = 0.1003

答え

p = 0.1003

p > 0.05 なので、有意水準 5% で H₀ は棄却されません。

8.仮説検定と信頼区間

答え: z = 1.223

Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.

標本比率

p̂₁ = 35/100 = 0.35
p̂₂ = 27/100 = 0.27
p̂ = 62/200 = 0.31

H₀ のもとでの標準誤差

SE = √(0.31·0.69·(1/100 + 1/100)) = 0.06541

検定統計量

z = (0.35 − 0.27)/0.06541 = 1.223

答え

z = 1.223

|z| < 1.96 なので、有意水準 5%(両側)で H₀ は棄却されません。

ExamProblems · examproblems.com/courses/evidence-based-practice