מערך מחקר ""מקרה-בקרהCase-Control Design

46.51%

53.49%

60.47%

39.53%

0 1

0 1

Graphs by type 3-6 PI

High ADLow AD

Low ADHigh AD ד"ר רענן

סוליציאנו-קינן

ההרצאה מבנה

ממערכי ניסוי וסקרים למערכיCase-controlcase-control( מחקר תצפיתי = observational)case-controlאסטרטגית איסוף נתונים = שיקולים בדגימה במערךcase-control'בחירת 'מקרים'בחירת 'בקרותניתוח הקשר בין המשתנה התלוי והבלתי תלוייתרון – בחינת מספר גורמים דוגמא מעשית: הפוליטיקה של ועדות חקירה ממלכתיות

בבריטניהסיכום

-Caseממערכי ניסוי וסקרים למערכי control

במערכי ניסוי המשתתפים מוקצים )רנדומלית( לקבוצות הנחשפות או לאלמניפולציה הניסויית – והתוצאות של הקבוצות מושוות לשם אישוש/הפרכת

השפעת המניפולציה.

הקצאהרנדומאלית

מדידתהתלוי המשתנה

מדידתהתלוי המשתנה

הפשי

חה

תנש

מל

לוית

י-ת

בל

מדידתהתלוי המשתנה

מדידתהתלוי המשתנה

X

t

-Caseממערכי ניסוי וסקרים למערכי control

אולם, לעתים לא ניתן לערוך ניסוי בשל מגבלות שונות באפשרות לחשוף אתיחידות-המחקר למשתנה הבלתי-תלוי.

מסיבות אתיות, כגון חשיפה לגורם סיכון או סבל.מסיבות מעשיות – כגון חשיפת ממשלה לתמיכה אלקטורלית נמוכה או מלחמה בעיה מעשית ספציפית נוספת – גורמים בעלי השפעה ארוכת טווח )גורמי סיכון

למחלות, השפעות פסיכולוגיות של טיב ההתקשרות בילדות המוקדמת(.

.מחקרים תצפיתיים כגון סקר או פנל עשויים להיות חלופה במקרים אלה החוקר/ת מחפש/ת קשרים בין המשתנה התלוי למשתנה בלתי-תלוי שקודם לו

בזמן – מחקר רטרוספקטיבי

בעיה – תופעות נדירות: כאשר ערך מסוים של המשתנה התלוי הוא בעלשכיחות נמוכה. במקרים אלה דגימה אקראית מן האוכלוסיה הכללית היא

בעלת יחס עלות/תועלת נמוך במיוחד.

,על החוקר/ת להחליט בין איסוף מדגם גדול עם מעט משתנים בלתי-תלוייםאו איסוף מדגם קטן עם יותר משתנים בלתי-תלויים.

-Caseממערכי ניסוי וסקרים למערכי control במקרים אלה התפתח במחקר האפידמיולוגי השימוש במערךcase-control במערכי .

מחקר אלה מושוות קבוצות בהן מופיעה התוצאה הנחקרת )לרוב מחלה, במחקר אפידמיולוגי(, לקבוצות לקבוצה שלא.

קבוצות המחקר מוגדרות על ידי ערך התוצאה של המשתנה התלוי, והחוקר/ת'מביטים' אחורה בזמן להשוות את מידת החשיפה של חברי הקבוצות לגורם מקדים

כלשהו )משתנה בלתי-תלוי( – לכן מכונים מערכי מחקר אלו 'רטרוספקטיביים'.

המשתנה התלוי במערכי מחקר אלה הוא לרוב דיכוטומי – בהתאמה לשתי קבוצותהמחקר – אולם ניתן גם להרחיב את מספר ערכיו, ובהתאמה את מספר הקבוצות.

לקבוצות בחירהערך פי על

התלוי המשתנה

Case

Control

t

חשיפה מדידת- תלוי בלתי למשתנה

חשיפה מדידת- תלוי בלתי למשתנה

case-control מחקר תצפיתי = (observational)

)בניגוד לניסוי בו הקצאת המשתתפים לקבוצות )והחשיפה למשתנה הבלתי-תלוי מכוונת של המשתתפים בחירה מתבצעת case-controlנעשית באופן רנדומלי – במערך

על פי ערך המשתנה התלוי.

!לפיכך, מדובר במחקר תצפיתי, שמציע קשרים קורלטיביים בלבד

לקבוצות בחירהערך פי על

התלוי המשתנה

Case

Control

חשיפה מדידת- תלוי בלתי למשתנה

חשיפה מדידת- תלוי בלתי למשתנה

case-controlאסטרטגית איסוף נתונים = כאשר התופעה הנחקרת )אחד הערכים של המשתנה התלוי( נדירה יחסית, ניתן

להשיג חסכון משמעותי באיסוף נתונים מושג על ידי דגימה רנדומלית מתוך הקטגוריות של המשתנה התלוי

( דגימת כל/מדגם רנדומלי של המקריםY=1 ודגימה רנדומלית של הבקרות ;)(Y=0)

שיטה זו משנה באופן דרסטי את האיזון האופטימלי בין מספר התצפיות ומספרהמשתנים, על ידי כך שהיא מרכזת את מאמצי איסוף הנתונים במקום בו הם

יעילים ביותר.

שיטה זו מציעה תשובה לויכוח מוכר בין מחקר איכותני וכמותי של תופעותנדירות:

מחקר איכותני - ניתוח מעמיק של 'מקרים', אך חשוף להטיה עקב בחירה על פיהמשתנה התלוי

מחקר כמותי - בניתוח שטחי יחסית של תצפיות רבות, אשר חלק ניכר מהן אינו כוללמידע רלבנטי משמעותי

.שיטת דגימה זו אינה מיושמת בדרך כלל במדעי החברה

-caseשיקולים בדגימה במערך control ( 'כאשר מספר ה'מקריםY=0( 'וה'בקרות )Y=1 ניתנים לאיסוף באותה )

equal shares“קלות/עלות ומספרם אינו מוגבל, הדגימה האופטימלית היא sampling design”.

כאשר מספר ה'מקרים' מוגבל, רצוי לאסוף את כולם )כל הזמינים(. השאלההמרכזית היא לגבי דגימת 'בקרות':

;אם איסוף 'בקרות' נטול עלויות, יש לאסוף ככל האפשר

אם איסוף 'בקרות' כרוך בעלויות, אך אינו קשה הרבה יותר מאיסוף 'מקרים', ישלאסוף יותר 'בקרות' ממקרים.

משיקולי עלות/תועלת, יש לכוון למספר 'בקרות' שבין פי שתיים לפי חמש ממספרה'מקרים'.

( :2( דגימת מספר שווה של 'מקרים' ו'בקרות'; )1אפשרות נוספת) המשך דגימת confidence intervals, ו standard errors'בקרות' באופן רנדומלי על פי גודלם של ה

(King & Zeng 2001: 143).

' מקרים ' בחירת על החוקר/ת לספר הגדרה ברורה לערך המשתנה התלוי הנחשב 'מקרה'. זו

תהיה על פי רוב רשימת קריטריונים מפורטת לבחירת 'מקרים' )פירוט זה חשוב לצורך הבהרה במקרה של מחלוקת מושגית(.

במקרה בו ה'מקרים' מהווים מדגם מתוך אוכלוסית המקרים יש לפרט אתשיטת הדגימה

מקרים' ניתנים בדרך כלל לזיהוי, בעוד ש'בקרות' עשויות להיות קשות יותר'לזיהוי )ולעתים אף הגדרה(. לפיכך, שיטת הבחירה עשויה להיות שונה עבור

שתי הקבוצות.

' בקרות ' בחירת( 'בקרות' צריכות להיות נטולות הערך המגדיר 'מקרה'Y=0 אולם עליהן לייצג את ,)

יחידות המחקר )אנשים/ארועים( שעשויים היו להיות להיבחר כ'מקרים', אילו היו בעלי ערך זה – כלומר, עליהן לייצג את האוכלוסיה הנמצאת בסיכון להפוך ל'מקרים'.

.שיטת הבחירה של ה'בקרות' צריכה להיות בלתי תלויה במשתנה התלוי

שיטה אופיינית לבחירת 'בקרות' היא דגימה רנדומלית המייצגת את האוכלוסיההכללית. אולם כאשר דרך זו אינה ישימה, ניתן לבחור 'בקרות' על ידי התאמתן

(matching – )'( ל'מקרים' על פי מאפיינים שונים )מין, גיל וכוgroup-match חשוב לציין .כי לא ניתן לבחון את השפעתם של מאפיינים ששימשו לבחירה כזו על המשתנה

התלוי.

בחירת 'בקרות' המייצגות את האוכלוסיה הכללית עשויה להיות מתאימה במקרה בוידוע מעט על גורמים ספציפיים, אולם הגדרה צרה יותר של קבוצת ה'בקרה' יכולה

להיות מועילה אם שאלת המחקר ספציפית.

- 'שיטה אחרת היא התאמת זוגות של 'מקרים' ו'בקרותgroup-match השאיפה היא .להתאים את הזוגות בכל המאפיינים זולת הגורם הנחקר. אולם במקרה בו השפעת

מאפיין מסוים על המשתנה התלוי אינה ידועה, מומלץ לא השתמש בו לבחירה, אלא (.Lilienfeld & Stolley 1994: 230-1לשלוט על ערכו בניתוח הסטטיסטי )

ניתוח הקשר בין המשתנה התלוי והבלתי תלוי

2במקרה בו המשתנה הבלתי-תלוי הוא דיכוטומי, נתוני המחקר ניתנים לעריכה בלוח של X , המאפשר השוואה של שיעור החשיפה למשתנה הבלתי-תלוי בין ה'מקרים' לשיעור זה בין 2

ה'בקרות'.

במקרה זה, ניתן לחשב את הrisk-ratio כביטוי לקשר שבין המשתנה הבלתי-תלוי לתלוי. זהו היחס שבין שכיחות המשתנה הבלתי-תלוי בקבוצת ה'מקרים' חלקי שכיחותו בקבוצת

ה'בקרות':

risk-ratio = Pr (Y = 1 | X = 1) / Pr (Y = 1 | X = 0)

המבחן הסטטיסטי למובהקות הקשר במקרה זה הואchi2

חשוב לזכור – בשיטת הדגימה שלcase-control הפרופורציות המדווחות אינן אמיתיות אלא תוצאה של הגדרת המדגם!

0ב"ת = 1ב"ת =

2639.4%

4060.6%

תלוי' = 0מ

1727.0%

4673.0%

תלוי' = 1מ

risk-ratio : .56917/4626/40

;p = .135

ניתוח הקשר בין המשתנה התלוי והבלתי תלוי במקרה בו המשתנה הבלתי-תלוי הוא רציף, הדרך המתאימה לניתוח הקשר בין

המשתנים הוא על ידי רגרסיה לוגיסטית.

ברגרסיה לוגיסטית משתנה תלוי אחדYi (I = 1....., n) לדוגמא: מלחמה( 1 מקודד( משתנה כפונקציה πi. כאשר πi – 1 )שלום( עם הסתברות 0 , ו – πiעם הסתברות

)דמוקרטיה(.Xiשל משתנה בלתי-תלוי

תוצאת הרגרסיה נתונה בערכיrisk-ratio.בצירוף רמת המובהקות הסטטיסטית ,

יתרון – בחינת מספר גורמים

יתרון נוסף של מערךcase-control הינו התאמתו לבחינת מספר רב של גורמים

מתאים במיוחד למחקרים הבוחנים השערות ראשוניות/טנטטיביות

לצורך בחינת מספר גורמים במקביל ניתן לעשות שימוש ברגרסיה לוגיסטיתמרובה

במקרים של תמיכה בהשערה, ניתן לקיים מחקר המשך אודות מנגנוניםסיבתיים ספציפיים

: חקירה ועדות של הפוליטיקה מעשית דוגמאבבריטניה ממלכתיות

ועדות חקירה הן יציר החלטותיהם של שרים וממשלות. מהן ועדות חקירהעבור הפוליטיקאים הממנים אותן? מדוע בוחרים פוליטיקאים למנות גוף

חוקר עצמאי במצבי משבר לאומי בהם מעמדם הפוליטי בסכנה?

:מוקד המחקר – ההחלטה למנותהחלטה למנות / החלטה לא-למנות

שלב א': הגדרת ה'מקרים' - ההחלטות למנות ועדת חקירהעל פי רשימת קריטריונים מפורטתשל ועדת חקירה אופרציונאלית הגדרה – 43 2003 ל 1984 ועדות מונו בין

*שלב ב': הגדרת ה'בקרות' – ההחלטות שלא למנות ועדת חקירה:המקרים בהם היתה קריאה להקים ו"ח שהופיעה בעיתון הגדרה אופרציונאלית

בעל תפוצה ארצית664 2003 ל 1984 בין

ממלכתיות חקירה ועדות של הפוליטיקההמדגם: קביעת בבריטניה

( נכללו במדגם כל הועדות 43לנוכח העובדה שמספר ה'מקרים' מוגבל ,)שהוקמו בתקופת המחקר.

,'על פי ההמלצה להגדיל את המדגם בעזרת איסוף יותר 'בקרות' מ'מקריםאך לנוכח העלות הכרוכה באיסוף הנתונים )משתנים בלתי-תלויים( עבור

.N = 129( – 86ה'בקרות', נבחר מספר כפול מזה של ה'מקרים' )

שיטה זו של בחירת מדגםcase-control ( מתוך מדגם מקרי גדול יותרcohort ).case-cohortמכונה

בהעדר מידע בדוק אודות השפעות גורמים שונים על ההחלטה הפוליטיתלמנות ו"ח, היתה הדגימה של ה'בקרות' רנדומלית )לא בוצעה התאמה

קבוצתית או זוגית(.

: בבריטניה ממלכתיות חקירה ועדות של הפוליטיקה- תלויים הבלתי המשתנים

.המחקר בחן שני מודלים של ההחלטה למנות ו"ח

מכל אחד מן המודלים נגזרו סדרה של השערות בדבר הקשרים שבין מספרמשתנים בלתי-תלויים והנטיה הפוליטית למנות ו"ח. משתנים אלו הם:

מספר הכתבות הממוצע לעיתון על הארוע בשבוע אחד(בולטות תקשורתית( Agency dimension מידת הקירבה של האשמה המדווחת בעתונות לשרי –

הממשלהשנת בחירות / לא שנת בחירותהמחזור הפוליטי – ההפרש שבין שיעור התומכים במפלגת השלטון לשיעור תמיכה אלקטורלית –

התומכים במפלגת האופוזיציהמספר ההרוגים בארוע( שתי אינטראקציותAD*PC; ES*MS)

הפוליטיקה של ועדות חקירה ממלכתיות בבריטניה:( אפשריות והטיפול בהןselection biasהטיות בחירה )

מערכיcase-control מחייבים תשומת לב רבה למקורות אפשריים של הטייה (Schulz & Grimes 2002, Shadish et al. 2002בבחירת ה'מקרים' וה'בקרות' )

Selection bias( בבחירה על פי ערך המשתנה התלוי – Y יש להיזהר מבחירה ,) King and Zeng( בשתי הקבוצות )Xעקיפה בערך המשתנה הבלתי תלוי )

2001: 142.)

בניגוד להחלטות למנות )ועדות חקירה(, ההחלטות שלא למנות זוהו על ידי(.Lexis-Nexisסריקה שיטתית של מאגר עיתונות )

לפיכך, בחירת ה'בקרות' לא היתה מנותקת מהמשתנה הבלתי-תלוי של הבולטותהתקשורתית – כלומר תיתכן רמה גבוהה יותר של בולטות תקשורתית ב'בקרות' לעומת

ה'מקרים' כתוצאה משיטת בחירה זו.

( כיוון שסיקור של אליטות קשור בבולטות תקשורתיתHarcup and O’Neill 2002 ,)'בקרות' עלולות להיות בעלות שכיחות גבוהה יותר של אשמה הקרובה לשרי

הממשלה.

שתי הטיות פוטנציאליות אלה טופלו על ידי בדיקת הקשרים בין המשתנים הוועדה.סוגהב"ת וההחלטה על

ההחלטה למנות ועדות חקירה:תוצאות רגרסיה לוגיסטית

Exp(B)

Media salience (MS) 1.113****

Agency dimension (AD) .248***

Political cycle (PC) 1.862

Electoral support (ES)1.034**

AD*PC.073*

No. of casualties1.023**

R2L .446

Proportion of inquiries from the total set (664) is 6.5%

*p < .10, ** p < .05, *** p < .01, **** p < .001

Model 2: + +/-- -+ -

P(I) = β0 + β1MS+ β2AD + β3PC + β4ES + β5PreRef + β6AD*PC

התאמת ערך ההסתברות הראשוניתprior correction

מחקריcase-control 'אינם מאפשרים לקבוע את שכיחות ה'מקרים באוכלוסיה. לשם כך נדרש לדעת את מספר כל המקרים ואת גודל

האוכלוסיה של התופעה הנחקרת.

כאמור, בהעדר מידה על שכיחות ה'מקרים' באוכלוסיה, הפרופורציותהמדווחות אינן אמיתיות, אלא תוצאה מלאכותית של המדגם

אין בכך כדי לפגוע בתוקפם של אומדני הrisk-ratio

אם יש בידי החוקר/ת מידע על השכיחות הכללית של ה'מקרים', ניתן :King and Zeng 2001 במשוואת הרגרסיה )constantלתקן את ערך ה

(, ולחשב את השכיחויות הצפויות האמיתיות על פי השפעתם של 144המשתנים הבלתי-תלויים.

סיכום

מחקריcase-control מציעים תחליף במקרים בהם לא ניתן לערוך ניסוי

דגימתcase-control מציעה חלופה בעלת עלויות נמוכות יחסית במקרים של תופעה נחקרת נדירה

מערךcase-control מחדד את המודעות ל selection bias הן לגבי מחקרים כמותיים והן במחקרים איכותניים

מחקרים אלה מאפשרים לבדוק קשרים בין משתנים גםללא מידע על השכיחות הכללית של התופעה באוכלוסיה

: מקורות רשימת

King, Gary, and Langche Zeng. 2001a. Logistic Regression in Rare Event Data. Political Analysis 6(1): 137-163

Lilienfeld, David E., and Paul D. Stolley. 1994. Foundations of Epidemiology, (Third ed.) New York: Oxford University Press

Schulz, Kenneth F., and David A. Grimes. 2002. Case-control studies: research in reverse, The Lancet 359: 431-434

Shadish, William R., Thomas D. Cook, and Donald T. Campbell. 2002. Experimental and Quasi-Experimental Designs for Generalized Causal Inference. Boston, New York: Houghton Mifflin

‘Public inquiry’ – definition:

An ad-hoc institution, i.e. established for a particular task, and once it is concluded, the tribunal is dissolved;

formally external to the executive; establishment by the Government or a minister; as a result of the appointer’s discretion; for the main task of investigation; of past event(s); in a public way

חזור