Skip to main content

Table 2 Bias and variance of the estimated treatment effect for the different selected PS models and according to the method used (PS matching or IPTW)

From: Evaluation of the Propensity score methods for estimating marginal odds ratios in case of small sample size

  

Model 1

Model 2

Model 3

Model 4

Model 5

Model 6

Model 7

Model 8

N

 

X2

X3

X4

X2,X3

X2,X4

X3,X4

X2,X3,X4

X1,X2,X3,X4

  

PSm

IPTW

PSm

IPTW

PSm

IPTW

PSm

IPTW

PSm

IPTW

PSm

IPTW

PSm

IPTW

PSm

IPTW

40

Type I error

0.062

0.041

0.059

0.051

0.058

0.040

0.060

0.047

0.053

0.036

0.048

0.045

0.053

0.044

0.052

0.047

 

Bias

0.273

0.235

0.265

0.251

0.086

0.06

0.259

0.25

0.075

0.061

0.064

0.071

0.075

0.074

0.048

0.079

 

Relative bias

32.6

28.1

31.7

30

10.3

7.2

31

29.9

9

7.3

7.6

8.5

9

8.8

5.7

9.4

 

Variance

0.809

0.508

0.872

0.566

0.862

0.551

0.874

0.573

0.843

0.56

0.907

0.634

0.904

0.644

0.903

0.683

 

MSE

0.884

0.563

0.942

0.629

0.869

0.555

0.941

0.635

0.848

0.563

0.911

0.639

0.909

0.649

0.905

0.69

60

Type I error

0.055

0.050

0.058

0.057

0.045

0.038

0.052

0.053

0.043

0.037

0.049

0.042

0.044

0.041

0.044

0.039

 

Bias

0.239

0.203

0.235

0.217

0.041

0.02

0.245

0.219

0.047

0.022

0.051

0.028

0.059

0.03

0.05

0.033

 

Relative bias

28.6

24.3

28.1

25.9

4.9

2.4

29.3

26.2

5.6

2.6

6.1

3.3

7.1

3.6

6

3.9

 

Variance

0.466

0.317

0.52

0.354

0.494

0.339

0.532

0.348

0.477

0.333

0.524

0.379

0.514

0.375

0.516

0.388

 

MSE

0.523

0.359

0.575

0.401

0.495

0.339

0.592

0.396

0.479

0.334

0.527

0.38

0.517

0.376

0.519

0.389

100

Type I error

0.062

0.057

0.065

0.066

0.052

0.039

0.057

0.062

0.042

0.034

0.046

0.041

0.044

0.037

0.04

0.036

 

Bias

0.209

0.193

0.212

0.203

0.029

0.013

0.215

0.203

0.029

0.013

0.028

0.016

0.028

0.016

0.025

0.016

 

Relative bias

25

23.1

25.3

24.3

3.5

1.6

25.7

24.3

3.5

1.6

3.3

1.9

3.3

1.9

2.9

1.9

 

Variance

0.239

0.175

0.254

0.194

0.242

0.186

0.256

0.188

0.239

0.18

0.259

0.205

0.253

0.199

0.261

0.204

 

MSE

0.282

0.212

0.299

0.235

0.243

0.186

0.302

0.23

0.24

0.18

0.259

0.205

0.254

0.2

0.262

0.204

500

Type I error

0.148

0.155

0.150

0.162

0.051

0.045

0.146

0.157

0.046

0.040

0.046

0.042

0.045

0.037

0.042

0.037

 

Bias

0.187

0.182

0.192

0.191

0.014

0.005

0.193

0.191

0.015

0.005

0.014

0.005

0.014

0.005

0.013

0.005

 

Relative bias

22.3

21.8

22.9

22.8

1.7

0.6

23.1

22.8

1.8

0.6

1.7

0.6

1.7

0.6

1.5

0.6

 

Variance

0.037

0.032

0.042

0.036

0.04

0.034

0.041

0.034

0.039

0.033

0.044

0.037

0.042

0.035

0.042

0.035

 

MSE

0.072

0.066

0.079

0.072

0.04

0.034

0.078

0.071

0.039

0.033

0.044

0.037

0.042

0.035

0.042

0.035

  1. This table specially details the sample sizes ranging from 40 to 500. Prevalence of the treatment set at 0.5, treatment effect.