В контексте пропусков (особенно MNAR) анализ чувствительности — ключевой инструмент, потому что механизм пропусков невозможно проверить по данным. Основной анализ обычно делают при предположении MAR (пропуски случайны при учёте наблюдаемых переменных), а затем проверяют, что будет, если это предположение нарушено в сторону MNAR.
1. Зачем нужен анализ чувствительности
- Проверить, насколько результат зависит от допущений.
- Оценить, при каких условиях выводы перестают быть значимыми.
- Понять направление и величину возможного смещения.
- Повысить доверие к основному анализу, показав его устойчивость.
- Выполнить требования регуляторов при клинических исследованиях.
2. Общая идея
Есть основной анализ с набором предположений. Затем строится серия альтернативных анализов, где эти предположения систематически варьируются. Сравниваются оценки эффекта, стандартные ошибки, p-значения, доверительные интервалы. Если выводы качественно не меняются — результат устойчив.
3. Анализ чувствительности при пропусках
При пропусках данных анализ чувствительности чаще всего касается отклонения от MAR в сторону MNAR.
Основные подходы
-
Selection models
Совместно моделируют:- распределение исхода ;
- вероятность пропуска как функцию от (в том числе от ненаблюдаемых значений).
Пример: модель Хекмана.
-
Pattern-mixture models
Данные разбиваются на группы по паттернам пропусков, для каждой группы своя модель. Затем результаты усредняются с весами, соответствующими популяции. -
Shared-parameter model (SPM)
Вводят общие случайные эффекты для продольного outcome и для механизма пропуска/выбывания. Если общий эффект значим — есть признаки MNAR. -
Delta-adjustment (сдвиг на )
Пропущенные значения сдвигают на величину относительно предсказанных по MAR:Затем смотрят, как меняется вывод при разных .
-
Tipping point analysis
Это частный случай delta-adjustment: ищут такое , при котором вывод меняется на противоположный (например, эффект перестаёт быть значимым). Если для этого нужен нереалистично большой , результат устойчив. Если достаточно малого — хрупок. -
Reference-based imputation
Пропущенные значения в группе лечения импутируются так, как если бы пациенты вели себя как в контрольной группе (или наоборот). Часто используется в клинических trials. -
Worst-case / best-case imputation
Пропуски заменяют на крайние значения. Это грубая, но наглядная проверка границ. -
Байесовский анализ чувствительности
Задают априорные распределения для параметра, связывающего пропуск с ненаблюдаемым значением, и смотрят апостериорные выводы.
4. Tipping point: пример
Пусть в LMM при MAR эффект препарата значим ). Мы предполагаем, что выбывшие пациенты в группе препарата имели бы худшие исходы (MNAR). Постепенно увеличиваем — насколько хуже. Tipping point — это значение , при котором p-значение становится .
- Если tipping point далёк от реалистичных значений — вывод устойчив.
- Если близок — результат чувствителен к MNAR.
5. Как проводить и представлять
- Чётко сформулировать основное предположение (например, MAR).
- Определить, какие отклонения наиболее правдоподобны.
- Задать диапазон параметров чувствительности (например, от до ).
- Провести серию анализов.
- Визуализировать: графики зависимости оценки эффекта и p-value от .
- Сообщить: вывод устойчив / чувствителен, при каких условиях меняется.
- Не подменять основной анализ — чувствительность дополняет его.
6. В контексте смешанных моделей
LMM корректен при MAR. Если есть подозрение на MNAR (например, пациенты выбывают из-за ухудшения), делают:
- основной анализ: LMM при MAR;
- sensitivity: shared-parameter model, pattern-mixture, delta-adjustment, tipping point;
- сравнение оценок и выводов.
Если выводы совпадают — можно говорить об устойчивости. Если нет — честно указать, что результат зависит от предположений о пропусках.