引用本文: 曾憲濤, 張超, 鄺心穎, 孫鑫, 李幼平. 基于使用的網狀Meta分析軟件的比較研究與選擇. 中國循證醫學雜志, 2014, 14(10): 1270-1275. doi: 10.7507/1672-2531.20140204 復制
自2002年正式提出網狀Meta分析(network meta-analysis,NMA)以來,其方法學與制作軟件均迅速發展[1-3]。與傳統Meta分析相比,NMA因納入干預措施多、數據量大、內在結構復雜,對軟件的依賴更為突出。目前已有多款能實現NMA計算的軟件,但尚無能獨立且全面實現NMA計算及相關圖形繪制的軟件,必須多款軟件相互配合方可完成[4, 5]。目前,最新版Cochrane手冊[6]雖在16.6和16.8章節介紹NMA,并建議使用WinBUGS軟件[7],但該軟件欠缺繪圖功能。如何有效選擇軟件并配合使用,是當前制作NMA的一個難點。本研究比較分析當前能實現NMA的軟件,為讀者更好地選擇相關軟件提供參考。
1 對象與方法
1.1 NMA軟件選擇標準
可以實現NMA的軟件或程序包。
1.2 軟件獲取
計算機檢索PubMed、CNKI、Stata公司官方網站、R軟件官方網站和Google,查看并記錄已發表的網狀Meta分析中所使用的軟件與程序包,及介紹軟件和程序包的方法學文獻,檢索時限截至2014年7月。然后下載這些軟件、程序包及介紹文件。檢索詞包括network meta-analysis、multiple treatment comparison、mixed treatment comparison和indirect treatment comparison。
1.3 研究方法
閱讀各軟件及程序包的介紹內容,比較軟件及程序包涉及的理論、模型、使用權限、是否編程、能否被調用及能否調用。再以《R軟件R2WinBUGS程序包在網狀Meta分析中的應用》 [8]一文中有關13種抗抑郁藥和安慰劑治療抑郁癥有效性的數據為例,用各種軟件及程序包進行分析,比較其計算功能、計算結果和繪圖功能。
2 結果
2.1 納入軟件
最終共納入11種軟件,其基本特征詳見表 1。其中免費軟件有BUGS軟件(WinBUGS與OpenBUGS軟件)[8-12]、JAGS軟件[13]、Stan軟件[14]、GeMTC軟件[15, 16]、ADDIS軟件[17, 18]及R軟件(或稱“R語言”)[8, 9, 13, 16, 19, 20];收費軟件有Microsoft Excel [11, 30-31]、Stata [21-23]及SAS [24]。相關下載地址可從筆者系列文章中獲取[5, 8-19, 31]。

按是否需要編程來分,軟件又可分為編程軟件與非編程軟件,非編程軟件僅有GeMTC軟件[15, 16]和ADDIS軟件[17, 18]兩款。R軟件包含的程序包最多,達11個(表 2)。

2.2 涉及的方法
2.2.1 理論
制作NMA的基本理論目前主要分為貝葉斯理論與傳統統計理論。與傳統統計相比,貝葉斯統計除對結果可信區間的解釋更合理外,還在先驗設定、風險利益排序及決策分析等方面優勢顯著[2],這對保證NMA結果的準確性及完整性十分重要。故從NMA出現以來,基于貝葉斯理論的運算一直備受推崇。
但貝葉斯統計中的先驗設定不同將會直接導致結果不同,因此,先驗設定的合理性在整個NMA的制作中十分關鍵,也一直是眾多統計學家擔憂的問題之一。表 1中基于貝葉斯統計理論框架下的軟件均通過自身或調用外界軟件來實現NMA,僅R軟件(或R語言)、Stata軟件及SAS軟件同時適用于傳統統計理論。總體來講,基于貝葉斯理論框架的BUGS軟件是當前使用最頻繁的NMA軟件,亦為Cochrane協作網推薦[6]。
2.2.2 模型與實現方法
NMA制作方法目前主要基于分層模型、回歸模型、多元分析模型及兩步法。前3種模型均在貝葉斯框架下實現,兩步法則常基于傳統頻率學派。相關信息詳見表 1。
基于分層模型的軟件主要通過自身或調用外界軟件基于貝葉斯理論框架實現NMA。其中Stata軟件本身無法完成,需要調用BUGS軟件來實現;而SAS軟件的proc genmod [25]與proc glimmix [26]是分別基于軟件自身編程功能,運用傳統廣義線性模型與廣義線性混合模型來建立分層模型;而proc MCMC [24]則用貝葉斯理論進行NMA。
基于回歸模型、多元分析模型和兩步法的軟件中,BUGS軟件、JAGS軟件、Stan軟件與Microsoft Excel軟件都是基于貝葉斯理論由自身實現這三種模型的運用。Microsoft Excel軟件還可以通過調用實現[11];R軟件、Stata軟件及SAS軟件均可通過自身或調用方式,運用貝葉斯理論或傳統統計理論來實現。被調用軟件主要為BUGS軟件,但調用軟件執行調用功能的部分各不相同。
基于回歸模型的軟件有Stata、R、SAS和Excel軟件。Stata軟件有metareg模塊等、R軟件有rma與nlme程序包等,但均無法直接實現多臂研究,使用時均需轉化成雙臂研究的格式。SAS軟件的mixed過程[27]基于混合效應模型設計,故可采用不同方式很好地嵌入回歸模型、多元分析模型和兩步法這3種模型。
R軟件是目前使用方法最多、表現最靈活且功能最完善的編程軟件,涉及NMA制作的程序包共有10余種(表 2)。這些程序包大多通過調用基于貝葉斯理論框架下的外界軟件實現。基于貝葉斯理論框架實現NMA的程序包中,除gemtc程序包[16]基于自身分層模型執行外,其他各程序包均需自行建立合適的貝葉斯代碼方可完成,代碼可基于上述4種模型中的任一種進行編寫。nlme與netmeta程序包是基于傳統頻率學派,nlme程序包[19]運用傳統線性模型實現NMA,但不適合多臂研究,需先轉換為雙臂研究;netmeta程序包[20]基于電網模型理論來模擬網狀數據結構進行分析,是目前基于傳統統計理論方法中較成熟的程序包。
2.3 軟件功能
2.3.1 計算功能
計算能力是統計軟件最基本要素之一。隨著NMA方法學不斷創新,基于軟件自身特征及對最新方法學的植入差別等,使目前可供使用的軟件各具特色。
如表 1所示,所有軟件均擁有自身獨立執行NMA計算的能力。也有部分軟件提供可被外部軟件調用的端口,如BUGS軟件就是當前最受歡迎的被調用軟件。R軟件、Stata軟件及SAS軟件在擁有自身獨立運行能力的同時,不僅可靈活調用外界軟件,還能方便地被外界軟件所調用。鑒于使用途徑迥異,這些軟件在NMA慣用的方法學也有所差異,如Stata軟件自身運算使用metareg與mvmeta模塊[23],調用外界軟件常用WinBUGS,被外部軟件調用則可通過R軟件或SAS軟件來實現。
2.3.2 繪圖功能
NMA數據內在結構關聯性較復雜,若僅使用自身數據詮釋其內部關系及反映結果信息,往往較困難或表現較局限,而使用圖形能更好地反映。因此,軟件是否擁有繪制優質圖形的能力也成為衡量軟件質量、功能和可操作性的指標之一。NMA常需繪制以下4種圖形:網狀關系圖、森林圖、網狀漏斗圖及風險排序圖。這4種圖形所承載的信息不同,其在NMA中的功能作用亦不同。
網狀關系圖[28]的主要作用是反映數據的內在結構關系,是NMA中必不可少的圖形之一。目前具有繪制相關圖形能力的軟件主要有ADDIS軟件、R軟件、Microsoft Excel軟件及Stata軟件。ADDIS軟件與Microsoft Excel軟件均為非編程軟件,其圖形為自動生成,使用較方便。R軟件與Stata軟件依據編程代碼進行繪制,操作過程較繁瑣,但其靈活性較好,可按需更改代碼程序來繪制反映不同信息的網狀關系圖。
森林圖是Meta分析結果圖中最常用的圖形,不僅可很好地展示結果,還可簡易目測相應的異質性情況[2]。表 1中,5種軟件可繪制森林圖,常用R與Stata軟件,這與這兩款軟件強大的繪圖功能及操作靈活有關。
網狀漏斗圖用于定性檢測原始研究的發表偏倚。由于目前NMA方法學的局限性,導致發表偏倚的檢測仍在進一步研究中,故該圖形繪制的使用率不高。基于當前方法學,具備該圖形繪制功能的軟件主要是R與Stata軟件。
風險排序圖[29]是NMA結果圖形中的一大特色,源于NMA中多種干預間利益風險比較的思想,主要依據各干預措施在每個等級的風險利益概率來繪制圖形。目前可繪制風險排序圖的軟件有GeMTC軟件、Microsoft Excel軟件、ADDIS軟件、R軟件及Stata軟件,前3者均在數據模擬完成后自動生成相應圖形;而后兩者則依據自身編程代碼來實現圖形繪制。
同時具備繪制上述4種圖形的軟件目前僅限于R與Stata [22],均使用特定代碼進行繪制。在表 2展示的R軟件自身執行NMA操作的程序包中,僅部分程序包可繪制森林圖及概率圖,其他兩種圖形的繪制需要使用其他專用程序包,如network程序包[28]繪制網狀關系圖;或另行編寫代碼。
2.4 計算結果比較
在待選擇軟件較多時,計算結果的精確度是選擇軟件的重要標準,結果的可讀性及提取的便利性也是選擇的關鍵。表 3中均以節點(1,2)(1,placebo;2,bupropion)為例,匯總前期系列文章的結果。可以看出,各軟件執行NMA的結果相似。各軟件的主要差別在于結果提取。Stata軟件使用其調用WinBUGS軟件的功能[21, 22]時,生成的結果需經過外部軟件匯總方可計算對應節點的可信區間,常使用R軟件。R軟件gemtc程序包3種調用方式生成的最終結果僅局限于效應量的對數,因此還需進一步操作進行轉換[16];R軟件nlme程序包雖可生成相應效應量與標準誤,但其最終可信區間仍需操作者自行計算得到[19]。相比之下,在結果提取上其他軟件更方便,且基于貝葉斯理論計算的結果在可信區間的解釋方面較傳統頻率學派更合理。

3 討論
NMA從2002年正式面世至今已有12年[1]。方法學上眾多難點已有不同程度的突破,相關軟件的研發層出不窮且各具特色。軟件及其程序包需隨著NMA方法學的不斷成熟與完善而持續研發與更新。本文從方法學角度系統匯總當前具有NMA中功能的軟件。
限于當前NMA方法學缺陷及操作者自身素質參差不齊等原因,NMA的功效仍備受質疑。嚴謹的方法學支撐是制作優質NMA的關鍵,既能保證結果和證據質量等級評估的可靠性,又能滿足臨床實踐對多種干預措施有效性及安全性全面評價的需要。囿于軟件研發者所學理論、計算機能力及研發時可利用資源等綜合方面的差異,使其所研發軟件具有個體差異。軟件操作簡捷、功能齊全及是否免費等因素將決定該軟件能否成為主流軟件,也是絕大多數軟件使用者關心的主要問題。軟件的開放性將直接決定其被使用率。相比收費軟件,免費軟件數量多且功能更完善(表 1),代表了當前的主流。
軟件的研發力度與更新速度受需求驅動,當前NMA方法學尚未成熟,對最新方法學的融入速度是保持活力的關鍵因素。與非編程軟件相比,編程軟件開放性更好、反應及更新速度快、使用靈活,但較繁瑣。選擇編程軟件主要取決于使用者自身的編程基礎和習慣。制作NMA時,編程軟件顯得更加靈活、更新較快;且在融入最新方法學、與外界軟件接口及使用者可自由操作等方面均表現更佳。如表 1所示,BUGS軟件、JAGS軟件及Stan軟件等編程軟件均基于貝葉斯理論研發,Stata軟件與SAS軟件在NMA中實現主要依據其自身編程功能或調用其他軟件來完成,R軟件最為靈活。非編程軟件僅有GeMTC軟件和ADDIS軟件2款,但更新較慢;且ADDIS軟件實現NMA依靠GeMTC [17]。非編程軟件更新過于頻繁不僅會消耗大量人力物力,還會頻繁影響操作者的使用習慣。故非編程軟件為了更好更及時地解決更新過緩的問題,常常會特意研發具有編程能力或調用外界軟件的功能性接口,以便其在更新速度及功能擴展方面與編程軟件相當。但非編程軟件操作簡單,適合編程基礎較差的使用者及初學者。
從方法學角度,建議選用基于貝葉斯理論框架的軟件,其結果的可靠性更高、排序功能更佳。從模型角度看,分層模型、回歸模型、多元分析模型均在貝葉斯框架下實現;兩步法則常基于傳統頻率學派。各種模型各具優缺點且目前爭議較大,選用的關鍵在于使用者對各種模型缺陷的把握。建議使用者可依據數據結構及后續相關結果檢驗(異質性檢驗、一致性檢驗及風險排序)進行選擇。
從功能角度看,優良的統計軟件主要取決于其數據與圖形處理能力,即數據計算與圖形繪制能力。計算準確性直接關乎最終結果的可靠度,這主要與軟件自身內嵌的方法學有關。優質、全面、簡潔且易懂的圖形展示結果信息在NMA中的作用不可或缺。但更多的軟件側重于計算,而未提供或僅提供部分繪圖功能。這應是未來軟件開發立足點之一。
選擇NMA軟件時,建議綜合考慮以下3個方面:①首選集計算與繪圖功能于一體的軟件,如R與Stata軟件,可依據自身編程基礎與習慣等情況來選取。②選取2種或3種軟件相互配合來實現NMA時,首選BUGS軟件與R軟件(或/及Stata軟件)的配合。優勢在于擁有BUGS軟件基于貝葉斯理論框架的準確及強大的數據處理能力,又充分結合R軟件(或Stata軟件)的繪圖功能。③習慣使用非編程軟件的操作者,可選擇GeMTC與ADDIS軟件;必要時,也可以選擇NetmetaXL宏[30, 32]。
總之,軟件作為統計工具,操作便捷、功能齊全及免費獲取(或收費低廉)等特點應該是研發的方向。由于NMA制作流程較為復雜、操作繁瑣以及涉及軟件交叉較多等特點,亟需一款運算功能強大、繪圖能力完整、操作靈活、界面友好的軟件[3],本團隊正致力于該類型軟件的研發。
自2002年正式提出網狀Meta分析(network meta-analysis,NMA)以來,其方法學與制作軟件均迅速發展[1-3]。與傳統Meta分析相比,NMA因納入干預措施多、數據量大、內在結構復雜,對軟件的依賴更為突出。目前已有多款能實現NMA計算的軟件,但尚無能獨立且全面實現NMA計算及相關圖形繪制的軟件,必須多款軟件相互配合方可完成[4, 5]。目前,最新版Cochrane手冊[6]雖在16.6和16.8章節介紹NMA,并建議使用WinBUGS軟件[7],但該軟件欠缺繪圖功能。如何有效選擇軟件并配合使用,是當前制作NMA的一個難點。本研究比較分析當前能實現NMA的軟件,為讀者更好地選擇相關軟件提供參考。
1 對象與方法
1.1 NMA軟件選擇標準
可以實現NMA的軟件或程序包。
1.2 軟件獲取
計算機檢索PubMed、CNKI、Stata公司官方網站、R軟件官方網站和Google,查看并記錄已發表的網狀Meta分析中所使用的軟件與程序包,及介紹軟件和程序包的方法學文獻,檢索時限截至2014年7月。然后下載這些軟件、程序包及介紹文件。檢索詞包括network meta-analysis、multiple treatment comparison、mixed treatment comparison和indirect treatment comparison。
1.3 研究方法
閱讀各軟件及程序包的介紹內容,比較軟件及程序包涉及的理論、模型、使用權限、是否編程、能否被調用及能否調用。再以《R軟件R2WinBUGS程序包在網狀Meta分析中的應用》 [8]一文中有關13種抗抑郁藥和安慰劑治療抑郁癥有效性的數據為例,用各種軟件及程序包進行分析,比較其計算功能、計算結果和繪圖功能。
2 結果
2.1 納入軟件
最終共納入11種軟件,其基本特征詳見表 1。其中免費軟件有BUGS軟件(WinBUGS與OpenBUGS軟件)[8-12]、JAGS軟件[13]、Stan軟件[14]、GeMTC軟件[15, 16]、ADDIS軟件[17, 18]及R軟件(或稱“R語言”)[8, 9, 13, 16, 19, 20];收費軟件有Microsoft Excel [11, 30-31]、Stata [21-23]及SAS [24]。相關下載地址可從筆者系列文章中獲取[5, 8-19, 31]。

按是否需要編程來分,軟件又可分為編程軟件與非編程軟件,非編程軟件僅有GeMTC軟件[15, 16]和ADDIS軟件[17, 18]兩款。R軟件包含的程序包最多,達11個(表 2)。

2.2 涉及的方法
2.2.1 理論
制作NMA的基本理論目前主要分為貝葉斯理論與傳統統計理論。與傳統統計相比,貝葉斯統計除對結果可信區間的解釋更合理外,還在先驗設定、風險利益排序及決策分析等方面優勢顯著[2],這對保證NMA結果的準確性及完整性十分重要。故從NMA出現以來,基于貝葉斯理論的運算一直備受推崇。
但貝葉斯統計中的先驗設定不同將會直接導致結果不同,因此,先驗設定的合理性在整個NMA的制作中十分關鍵,也一直是眾多統計學家擔憂的問題之一。表 1中基于貝葉斯統計理論框架下的軟件均通過自身或調用外界軟件來實現NMA,僅R軟件(或R語言)、Stata軟件及SAS軟件同時適用于傳統統計理論。總體來講,基于貝葉斯理論框架的BUGS軟件是當前使用最頻繁的NMA軟件,亦為Cochrane協作網推薦[6]。
2.2.2 模型與實現方法
NMA制作方法目前主要基于分層模型、回歸模型、多元分析模型及兩步法。前3種模型均在貝葉斯框架下實現,兩步法則常基于傳統頻率學派。相關信息詳見表 1。
基于分層模型的軟件主要通過自身或調用外界軟件基于貝葉斯理論框架實現NMA。其中Stata軟件本身無法完成,需要調用BUGS軟件來實現;而SAS軟件的proc genmod [25]與proc glimmix [26]是分別基于軟件自身編程功能,運用傳統廣義線性模型與廣義線性混合模型來建立分層模型;而proc MCMC [24]則用貝葉斯理論進行NMA。
基于回歸模型、多元分析模型和兩步法的軟件中,BUGS軟件、JAGS軟件、Stan軟件與Microsoft Excel軟件都是基于貝葉斯理論由自身實現這三種模型的運用。Microsoft Excel軟件還可以通過調用實現[11];R軟件、Stata軟件及SAS軟件均可通過自身或調用方式,運用貝葉斯理論或傳統統計理論來實現。被調用軟件主要為BUGS軟件,但調用軟件執行調用功能的部分各不相同。
基于回歸模型的軟件有Stata、R、SAS和Excel軟件。Stata軟件有metareg模塊等、R軟件有rma與nlme程序包等,但均無法直接實現多臂研究,使用時均需轉化成雙臂研究的格式。SAS軟件的mixed過程[27]基于混合效應模型設計,故可采用不同方式很好地嵌入回歸模型、多元分析模型和兩步法這3種模型。
R軟件是目前使用方法最多、表現最靈活且功能最完善的編程軟件,涉及NMA制作的程序包共有10余種(表 2)。這些程序包大多通過調用基于貝葉斯理論框架下的外界軟件實現。基于貝葉斯理論框架實現NMA的程序包中,除gemtc程序包[16]基于自身分層模型執行外,其他各程序包均需自行建立合適的貝葉斯代碼方可完成,代碼可基于上述4種模型中的任一種進行編寫。nlme與netmeta程序包是基于傳統頻率學派,nlme程序包[19]運用傳統線性模型實現NMA,但不適合多臂研究,需先轉換為雙臂研究;netmeta程序包[20]基于電網模型理論來模擬網狀數據結構進行分析,是目前基于傳統統計理論方法中較成熟的程序包。
2.3 軟件功能
2.3.1 計算功能
計算能力是統計軟件最基本要素之一。隨著NMA方法學不斷創新,基于軟件自身特征及對最新方法學的植入差別等,使目前可供使用的軟件各具特色。
如表 1所示,所有軟件均擁有自身獨立執行NMA計算的能力。也有部分軟件提供可被外部軟件調用的端口,如BUGS軟件就是當前最受歡迎的被調用軟件。R軟件、Stata軟件及SAS軟件在擁有自身獨立運行能力的同時,不僅可靈活調用外界軟件,還能方便地被外界軟件所調用。鑒于使用途徑迥異,這些軟件在NMA慣用的方法學也有所差異,如Stata軟件自身運算使用metareg與mvmeta模塊[23],調用外界軟件常用WinBUGS,被外部軟件調用則可通過R軟件或SAS軟件來實現。
2.3.2 繪圖功能
NMA數據內在結構關聯性較復雜,若僅使用自身數據詮釋其內部關系及反映結果信息,往往較困難或表現較局限,而使用圖形能更好地反映。因此,軟件是否擁有繪制優質圖形的能力也成為衡量軟件質量、功能和可操作性的指標之一。NMA常需繪制以下4種圖形:網狀關系圖、森林圖、網狀漏斗圖及風險排序圖。這4種圖形所承載的信息不同,其在NMA中的功能作用亦不同。
網狀關系圖[28]的主要作用是反映數據的內在結構關系,是NMA中必不可少的圖形之一。目前具有繪制相關圖形能力的軟件主要有ADDIS軟件、R軟件、Microsoft Excel軟件及Stata軟件。ADDIS軟件與Microsoft Excel軟件均為非編程軟件,其圖形為自動生成,使用較方便。R軟件與Stata軟件依據編程代碼進行繪制,操作過程較繁瑣,但其靈活性較好,可按需更改代碼程序來繪制反映不同信息的網狀關系圖。
森林圖是Meta分析結果圖中最常用的圖形,不僅可很好地展示結果,還可簡易目測相應的異質性情況[2]。表 1中,5種軟件可繪制森林圖,常用R與Stata軟件,這與這兩款軟件強大的繪圖功能及操作靈活有關。
網狀漏斗圖用于定性檢測原始研究的發表偏倚。由于目前NMA方法學的局限性,導致發表偏倚的檢測仍在進一步研究中,故該圖形繪制的使用率不高。基于當前方法學,具備該圖形繪制功能的軟件主要是R與Stata軟件。
風險排序圖[29]是NMA結果圖形中的一大特色,源于NMA中多種干預間利益風險比較的思想,主要依據各干預措施在每個等級的風險利益概率來繪制圖形。目前可繪制風險排序圖的軟件有GeMTC軟件、Microsoft Excel軟件、ADDIS軟件、R軟件及Stata軟件,前3者均在數據模擬完成后自動生成相應圖形;而后兩者則依據自身編程代碼來實現圖形繪制。
同時具備繪制上述4種圖形的軟件目前僅限于R與Stata [22],均使用特定代碼進行繪制。在表 2展示的R軟件自身執行NMA操作的程序包中,僅部分程序包可繪制森林圖及概率圖,其他兩種圖形的繪制需要使用其他專用程序包,如network程序包[28]繪制網狀關系圖;或另行編寫代碼。
2.4 計算結果比較
在待選擇軟件較多時,計算結果的精確度是選擇軟件的重要標準,結果的可讀性及提取的便利性也是選擇的關鍵。表 3中均以節點(1,2)(1,placebo;2,bupropion)為例,匯總前期系列文章的結果。可以看出,各軟件執行NMA的結果相似。各軟件的主要差別在于結果提取。Stata軟件使用其調用WinBUGS軟件的功能[21, 22]時,生成的結果需經過外部軟件匯總方可計算對應節點的可信區間,常使用R軟件。R軟件gemtc程序包3種調用方式生成的最終結果僅局限于效應量的對數,因此還需進一步操作進行轉換[16];R軟件nlme程序包雖可生成相應效應量與標準誤,但其最終可信區間仍需操作者自行計算得到[19]。相比之下,在結果提取上其他軟件更方便,且基于貝葉斯理論計算的結果在可信區間的解釋方面較傳統頻率學派更合理。

3 討論
NMA從2002年正式面世至今已有12年[1]。方法學上眾多難點已有不同程度的突破,相關軟件的研發層出不窮且各具特色。軟件及其程序包需隨著NMA方法學的不斷成熟與完善而持續研發與更新。本文從方法學角度系統匯總當前具有NMA中功能的軟件。
限于當前NMA方法學缺陷及操作者自身素質參差不齊等原因,NMA的功效仍備受質疑。嚴謹的方法學支撐是制作優質NMA的關鍵,既能保證結果和證據質量等級評估的可靠性,又能滿足臨床實踐對多種干預措施有效性及安全性全面評價的需要。囿于軟件研發者所學理論、計算機能力及研發時可利用資源等綜合方面的差異,使其所研發軟件具有個體差異。軟件操作簡捷、功能齊全及是否免費等因素將決定該軟件能否成為主流軟件,也是絕大多數軟件使用者關心的主要問題。軟件的開放性將直接決定其被使用率。相比收費軟件,免費軟件數量多且功能更完善(表 1),代表了當前的主流。
軟件的研發力度與更新速度受需求驅動,當前NMA方法學尚未成熟,對最新方法學的融入速度是保持活力的關鍵因素。與非編程軟件相比,編程軟件開放性更好、反應及更新速度快、使用靈活,但較繁瑣。選擇編程軟件主要取決于使用者自身的編程基礎和習慣。制作NMA時,編程軟件顯得更加靈活、更新較快;且在融入最新方法學、與外界軟件接口及使用者可自由操作等方面均表現更佳。如表 1所示,BUGS軟件、JAGS軟件及Stan軟件等編程軟件均基于貝葉斯理論研發,Stata軟件與SAS軟件在NMA中實現主要依據其自身編程功能或調用其他軟件來完成,R軟件最為靈活。非編程軟件僅有GeMTC軟件和ADDIS軟件2款,但更新較慢;且ADDIS軟件實現NMA依靠GeMTC [17]。非編程軟件更新過于頻繁不僅會消耗大量人力物力,還會頻繁影響操作者的使用習慣。故非編程軟件為了更好更及時地解決更新過緩的問題,常常會特意研發具有編程能力或調用外界軟件的功能性接口,以便其在更新速度及功能擴展方面與編程軟件相當。但非編程軟件操作簡單,適合編程基礎較差的使用者及初學者。
從方法學角度,建議選用基于貝葉斯理論框架的軟件,其結果的可靠性更高、排序功能更佳。從模型角度看,分層模型、回歸模型、多元分析模型均在貝葉斯框架下實現;兩步法則常基于傳統頻率學派。各種模型各具優缺點且目前爭議較大,選用的關鍵在于使用者對各種模型缺陷的把握。建議使用者可依據數據結構及后續相關結果檢驗(異質性檢驗、一致性檢驗及風險排序)進行選擇。
從功能角度看,優良的統計軟件主要取決于其數據與圖形處理能力,即數據計算與圖形繪制能力。計算準確性直接關乎最終結果的可靠度,這主要與軟件自身內嵌的方法學有關。優質、全面、簡潔且易懂的圖形展示結果信息在NMA中的作用不可或缺。但更多的軟件側重于計算,而未提供或僅提供部分繪圖功能。這應是未來軟件開發立足點之一。
選擇NMA軟件時,建議綜合考慮以下3個方面:①首選集計算與繪圖功能于一體的軟件,如R與Stata軟件,可依據自身編程基礎與習慣等情況來選取。②選取2種或3種軟件相互配合來實現NMA時,首選BUGS軟件與R軟件(或/及Stata軟件)的配合。優勢在于擁有BUGS軟件基于貝葉斯理論框架的準確及強大的數據處理能力,又充分結合R軟件(或Stata軟件)的繪圖功能。③習慣使用非編程軟件的操作者,可選擇GeMTC與ADDIS軟件;必要時,也可以選擇NetmetaXL宏[30, 32]。
總之,軟件作為統計工具,操作便捷、功能齊全及免費獲取(或收費低廉)等特點應該是研發的方向。由于NMA制作流程較為復雜、操作繁瑣以及涉及軟件交叉較多等特點,亟需一款運算功能強大、繪圖能力完整、操作靈活、界面友好的軟件[3],本團隊正致力于該類型軟件的研發。