精密度实验变异系数计算的SAS宏程序
【摘要】 评价实验室检测结果的准确性和稳定性，需要进行精密度实验，以确定检测结果是否处于所控制的范围内。通过精密度实验批内、批间、天间以及总的变异系数，能够反映实验仪器精密度好坏。通过编写SAS宏程序，可以应用SAS统计软件直接输出以上变异系数的统计报表。
【关键词】 精密度实验； 变异系数； 统计分析报表； SAS宏程序
1 精密度实验
评价医院实验室检测结果的准确性和稳定性，需要进行精密度评价实验，以确定检测结果是否处于所控制的范围内。精密度实验通常包括批内、批间以及日间重复实验。对同一批次质控标本的重复测定，要求每天在不同时间点测定同一批次质控标本2次（2次测定间隔不得少于2小时），为批内重复实验；每次测定均做不同批次质控标本双份，为批间重复实验；一般要求连续测定20天，为天间重复实验，这是对检测系统天间不精密度的观察。
对精密度实验结果进行统计分析，反映实验仪器精密度好坏的指标是变异系数（CV）。CV越小精密度越好，反之则差，故也称其为不精密度。通常按以下公式可以计算出批内、批间、天间和总CV，其中总CV最重要，它代表整个分析体系的可重复程度。
S批内=?ni=1 ?2j=1 (Xij1-Xij2)24n
式中:S批内为批内标准差；n为实验天数(n=20)；i为第i天(1～20)；j为1天内的批数(1或2)；xij1为第i天第j批的第1个结果；xij2为第i天第j批的第2个结果。
A=?ni=1 （Xi1-Xi2)22n
式中: A为批间差异水平；Xi1为第i天第1批的结果均数；Xi2为第i天第2批的结果均数。
B=?ni=1 （i-)2n-1
式中：B为天间差异水平；i为第i天的结果均数；为所有实验结果均数。
S总=2B2+A2+S2批内2
式中：S总为总标准差。
CV总=S总/
式中：CV总为总变异系数；S总为总标准差；为所有实验结果均数。
2 编写SAS宏程序
为直接得到如表1所示统计分析报表，编写以下SAS宏程序。数据集名为&database，统计变量为&var，其中第1批2次测定数据结果分别为&var.1和&var.2，第2批2次测定数据结果分别为&var.3和&var.4，输出总变异系数的数据集名为&dataout。
表1 精密度试验变异系数统计分析（略）
2.1 定义输出表的格式
%macro tformat; /*定义宏，输出统计报表的格式*/
proc format;
invalue g
1=20
2=40;
%mend tformat;
2.2 计算变异系数
调用proc univariate过程计算批内标准差s、批间差异水平a、天间差异水平b和所有实验结果均数x,利用公式计算出总的变异系数CV。
%macro cv(database,var,dataout); /*定义sas宏程序cv*/
data data1;
set &database(keep=&var.1 &var.2 &var.3 &var.4);
d1=(&var.1-&var.2)**2+(&var.3-&var.4)**2;
proc univariate normal noprint;
var d1;
output out=d1 sum=sum n=n;
data s;
set d1;
s=sqrt(sum/(4*n)); /*取平方根值，得到批内标准差s*/
run;
data data2;
set &database(keep=&var.1 &var.2 &var.3 &var.4);
d2=((&var.1+&var.2)/2-(&var.3+&var.4)/2)**2;
proc univariate normal noprint;
var d2;
output out=d2 sum=sum n=n;
data a;
set d2;
a=sqrt(sum/(2*n)); /*取平方根值，得到批间差异水平a*/
run;
data data3;
set &database(keep=&var.1 &var.2 &var.3 &var.4);
d3=(&var.1+&var.2+&var.3+&var.4)/4;
proc univariate normal noprint;
var d3;
output out=b std=b mean=x; /*生成天间差异水平b和所有实验结果均数x*/
run;
data cv;
merge s(keep=s) a(keep=a) b(keep=b x);
cv=sqrt((2*(b**2)+a**2+s**2)/2)/x;
run;
data &dataout;
set cv(keep=s a b cv) nobs=nobs; /*合并数据集，其中包含s,a，b*/
nu=nobs;
s=100*s; /*由于变异系数通常用百分数表示，因此，将所得到的值乘以100*/
a=100*a;
b=100*b;
cv=100*cv;
run;
proc datasets;
delete data1 data2 data3 d1 d2 s a b cv; /*删除程序中生成的临时数据集*/
quit;
%mend cv;
2.3 定义输出结果的位置
定义宏FC，输出批内标准差s、批间差异水平a、天间差异水平b和总的变异系数CV的位置。
%macro fc(invar,cvar,p);
if &invar then do;
if inds=1 then do;
row+&p;
put #row @4 "&cvar" @22 s 6.2 '%' @34 a 6.2 '%' @50 b 5.2 '%' @64 cv 5.2 '%'
#(row+1) @2 75*'-';
end;
if inds=1 then inds=0;
end;
%mend fc;
定义宏nullset，产生一个输出表，集成已产生的批内标准差s、批间差异水平a、天间差异水平b和总的变异系数CV，并按定义排列。将输出表存入d盘sas目录下，文件名为&tab的文本文件，&tab为宏变量。
%macro nullset(data);
data _null_;
file "d:＼sas＼&tab..txt" print n=ps notitles header=head;
set &data;
inds+1;
col=input(g,g.);
%mend nullset;
2.4 运行宏程序
将以上SAS程序提交SAS系统运行，即可自动生成统计分析表1。其中数据集名为main，变量名分别为high、mid、low。
%let tab=表1; /*将宏变量&tab赋值为表1，即生成的文件名为：表1.txt*/
%tformat;
%cv(main,high,fhigh);
%cv(main,mid,fmid);
%cv(main,low,flow);
%nullset(fhigh(in=fhigh) fmid(in=fmid) flow(in=flow));
%fc(fhigh,全血高切粘度值,2);
%fc(fmid,全血中切粘度值,2);
%fc(flow,全血低切粘度值,2);
2.5 其他辅助程序
/*定义输出表的表头*/
return;
head:
put # 2 @10 "&tab 精密度试验变异系数统计分析"
# 3 @2 75*'-'
# 4 @6 '检测指标' @20 '批内变异系数' @34 '批间变异系数' @48 '天间变异系数' @62 '总变异系数'
# 5 @2 75*'-';
row=6;
return;
run;
/*将d:＼sas＼&tab..txt文件在PGM窗口输出*/
%macro dminc( );
Dm"inc'd:＼sas＼&tab..txt'";
run;
%mend dminc;
%dminc;
3 讨论
精密度实验是实验室进行质量控制经常采用的方法，其数据统计分析较多采用Excel2000等软件进行，对批内、批间变异系数比较方便容易，但对总变异系数的计算往往比较困难，而且常常需要人为转抄为word文档，容易出现错误。SAS统计分析软件是当前国际上最流行、并具有权威性的统计分析软件，目前在我国临床药物研究领域应用较为广泛。我们通过编制SAS宏程序，直接由SAS系统计算得到总变异系数，并输出简明的统计分析报表，减少了人为转抄产生的错误，保证结果的真实准确性。对于精密度实验其他检测指标的统计分析，只需要在SAS宏程序中对变量名进行相应的修改，就能够方便地得到统计表，减少分析处理时间。
【】
1 高慧璇,李贵斌,耿直,主编.SAS系统Base SAS软件使用手册.北京:统计出版社,2001.
2 董新元，张高魁，姚晨.新药临床试验中定量指标的SAS统计报表.军医进修学院学报，2005，26（1）：71～72.
3 胡良平,主编.统计学与SAS应用.北京:军事医学出版社，2000.
