醫(yī)藥學(xué)實驗設(shè)計中幾種統(tǒng)計軟件應(yīng)用的比較

1、醫(yī)藥學(xué)實驗設(shè)計中幾種統(tǒng)計軟件應(yīng)用的比較【摘要】 本文主要研究幾種統(tǒng)計軟件在醫(yī)藥學(xué)實驗中的應(yīng)用情況，比較幾種統(tǒng)計分析軟件各自的優(yōu)勢，使醫(yī)藥學(xué)工作者有選擇的應(yīng)用各種統(tǒng)計分析軟件，更好的掌握統(tǒng)計分析軟件在醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】 統(tǒng)計學(xué)；SAS；SPSS；EXCEL【Abstract】 This article mainly studies several kind of statistical software in medicine experiment application situation, compared with several kind of statistical anal

2、yses software respective superiority, enable the medicine worker to have the choice application each kind of statistical analysis software, better grasps the statistical analysis software in medicine application. 【Key words】 statistics； SAS；SPSS；EXCEL 醫(yī)藥學(xué)中實驗設(shè)計是通過自行設(shè)計實驗去了解科學(xué)研究的基本過程，其主要功能是訓(xùn)練人們的實驗研究能力。

3、它對加深理解已知規(guī)律和應(yīng)用已知規(guī)律去探討研究未知世界有重要作用。因此完成一個好的實驗設(shè)計對培養(yǎng)研究型、創(chuàng)造型人才有重要的意義。 實驗設(shè)計是指實驗研究計劃和方案的制訂。實驗設(shè)計必須根據(jù)研究目的，結(jié)合專業(yè)和統(tǒng)計學(xué)的要求，做出周密具體的研究內(nèi)容、方法和計劃，它是實驗過程的依據(jù)和數(shù)據(jù)處理的前提，也是提高實驗研究質(zhì)量的保證。 在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域都要進行大量的實驗設(shè)計來完成必要的醫(yī)藥研究課題，在這個過程當中，就需要處理大量的醫(yī)藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)，并以此作為得出實驗結(jié)論的重要理論依據(jù)，由于醫(yī)藥學(xué)實驗的特點一般要進行對照、隨機、重復(fù)性實驗，因此一般經(jīng)常使用統(tǒng)計學(xué)軟件來進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，以便通過實驗數(shù)據(jù)的處理得到相應(yīng)的實

4、驗結(jié)論，有助于醫(yī)藥學(xué)的研究。 醫(yī)藥學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理方面可以使用很多的統(tǒng)計學(xué)軟件，目前比較流行的有SAS統(tǒng)計分析軟件、SPSS統(tǒng)計學(xué)軟件包以及EXCEL中的數(shù)據(jù)分析軟件包。 1 幾種統(tǒng)計學(xué)軟件在醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用 11 SAS統(tǒng)計分析軟件 SAS（Statistics Analysis System）最早由北卡羅來納大學(xué)的兩位生物統(tǒng)計學(xué)研究生編制，并于1976年正式推出了SAS軟件。SAS是用于決策支持的大型集成信息系統(tǒng)，但統(tǒng)計分析功能也仍是它的重要組成部分和核心功能。在數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析領(lǐng)域，SAS系統(tǒng)被譽為國際上的標準軟件系統(tǒng)，在以苛刻嚴格著稱于世的美國FDA新藥審批程序中，新藥試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析

5、規(guī)定只能用SAS進行，其他軟件的計算結(jié)果一律無效！哪怕只是簡單的均數(shù)和標準差也不行！由此可見SAS的權(quán)威地位。 由于SAS系統(tǒng)是從大型機上的系統(tǒng)發(fā)展而來，在設(shè)計上也是完全針對專業(yè)用戶進行設(shè)計，因此其操作至今仍以編程為主，人機對話界面不太友好，并且在編程操作時需要用戶最好對所使用的統(tǒng)計方法有較清楚的了解，非統(tǒng)計專業(yè)人員掌握起來較為困難。 12 SPSS 統(tǒng)計分析軟件包 SPSS（Statistics Package for Social Science）是由美國SPSS公司自20世紀80年代開發(fā)的大型統(tǒng)計學(xué)軟件包，是目前世界上最優(yōu)秀的統(tǒng)計分析軟件之一。SPSS最初版本是基于DOS環(huán)境的，20世紀

6、9O年代以來，由于MS Windows的普及，推出SPSS for Windows版本。 SPSS軟件能覆蓋統(tǒng)計分析的各個方面：基礎(chǔ)統(tǒng)計分析部分能進行描述性統(tǒng)計、列聯(lián)表分析、各種簡單的方差分析、回歸分析、相關(guān)分析、t檢驗、非參數(shù)檢驗等等；專業(yè)統(tǒng)計分析包括因子分析、聚類分析、距離分析等等；高級分析有多變量方差分析、重復(fù)測量方差分析、多協(xié)變量方差分析、非線性回歸分析、曲線估計、Logistic回歸分析、概率單位回歸分析、Cox模型回歸分析等等。 SPSS單因素方差實例分析 下表1為某職業(yè)病防治院對 31例石棉礦工中的石棉肺患者、可疑患者和非患者進行了用力肺活量（L）測定的數(shù)據(jù)，問3組石棉礦工的用力

7、肺活量有無差別？表1 3組石棉礦工的用力肺活量 從“Analyze”“Compare Means”“One-Way ANOVA”，激活One-Way ANOVA對話框。將變量“肺活量（X）”移入Dependent List獨立列表欄，將變量“組別（G）”移入Factor欄，點擊“OK”執(zhí)行。結(jié)果顯示： ANOVA X Sum of SquaresdfMean Square FSig. Between Groups9.26624.63384.544.000 Within Groups1.534285.480E-02 Total10.80030 上述基本結(jié)果表明：F=84.544, P=0.000

8、<0.001, 說明3組礦工的用力肺活量有極其顯著的差異。 （5） 均值的多重比較,均值的多重比較是包括兩個或更多個均值的比較。 “Post Hoc Multiple Comparisons”是各組均數(shù)的多重比較對話框。 在主對話框中，單擊“Post Hoc”按鈕，展開“Post Hoc Multiple Comparisons”多重比較對話框。在該對話框中可選擇進行均值多重比較的方法。 上題多重比較如采用LSD法，則結(jié)果顯示： Multiple Comparisons Dependent Variable:X LSD （I）G（J）GMean Difference （I-J）S

9、td.ErrorSig. 95% Confidence Interval Lower BoundUpper Bound 12-.520*.105.000-.736-.305 3-1.291*9.982E-02.000-1.495-1.086 21.520*.105.000.305.736 3-.771*.105.000-.986-.555 311.291*9.982E-02.0001.0861.495 2.771*.105.000.555.986 注：*The mean difference is significant at the.05 level. 多重比較結(jié)果表明：各組之間（1與2，1

10、與3，2與3組之間）均存在極其顯著的差異（P=0.000<0.001）1。 1.3 Excel“數(shù)據(jù)分析”的統(tǒng)計分析工具包 Excel 2002專門提供的一組稱作“數(shù)據(jù)分析”的統(tǒng)計分析工具包，它主要用于解決一些綜合性的統(tǒng)計課題。這些工具使用專門的工作界面，使用者可以根據(jù)需要很方便地指定各種不同的統(tǒng)計參數(shù)。經(jīng)過Excel 2002中的運算，可以同時返回一組統(tǒng)計結(jié)果，并且這些結(jié)果按照統(tǒng)計任務(wù)的不同，被組織成不同格式的、完整的統(tǒng)計分析報告。 1.3.1 實例 進行某化學(xué)合成反應(yīng)時，為了解催化劑對收率是否有影響，分別用5種不同的催化劑獨立地在相同條件下進行試驗，每種催化劑實驗4次，要求用

11、方差分析判斷催化劑對收率是否有影響2。這是一個典型的單因素方差分析問題，催化劑是一個因素，而不同的催化劑可以視做該因素的不同水平。數(shù)據(jù)輸入界面如下圖所示。 按要求填入所需數(shù)據(jù)，即可得到單因素方差分析結(jié)果。如圖1,2所示。 1.3.2 結(jié)果分析 運算結(jié)果分成概要和方差分析兩部分。 概要：返回每組數(shù)據(jù)（代表因素的一個水平）的樣本數(shù)、合計、均值和方差。 方差分析：返回標準的單因素方差分析表，其中包括離差平方和、自由度、均方、F統(tǒng)計量、概率值、F臨界值。 分析組內(nèi)和組間離差平方和在總離差平方和中所占的比重，可以直觀地看出各組數(shù)據(jù)對總體離差的貢獻。將F統(tǒng)計量的值與F臨界值比較，可以判定是否接受等均值的假

12、設(shè)。其中F臨界值是用 FINV 函數(shù)計算得出的。本例中F統(tǒng)計量的值是10.34346，遠遠大于F臨界值3.055568。所以，拒絕等均值假設(shè)，即認為5種催化劑對收率影響差異有顯著性。從顯著性分析上也可以看出，概率為0.000317，遠遠小于0.05。因此也拒絕零假設(shè)。 圖1 單因素方差分析數(shù)據(jù)輸入圖 圖2 單因素方差分析結(jié)果分析圖2 討論 綜上所述，三種統(tǒng)計分析軟件在統(tǒng)計學(xué)方面均有很高的實用價值，同時對于醫(yī)藥學(xué)實驗設(shè)計中，三種統(tǒng)計分析軟件在應(yīng)用上也適用范圍很廣，筆者認為，三種統(tǒng)計分析軟件各有各的優(yōu)勢及不足，對于SAS由于它的權(quán)威性，使它具有很高的地位，但由于它以編程為主，人機對話界面不太友好，又使一般用戶望而卻步。SPSS是比較全面而且比較實用的醫(yī)藥統(tǒng)計學(xué)軟件，它的優(yōu)勢不言而喻，在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的人也比較多，要說不足的話，就是菜單不是漢化的。而Excel數(shù)據(jù)分析軟件包，是Office組建的成員之一，因此在界面上以及使用的方便程度上占有一定的優(yōu)勢，使使用者操作起來會得心應(yīng)手，所不足的可能是由于是Excel附帶的數(shù)據(jù)軟件包，與上兩個軟件包比較起來功能上沒有那么強大。但對于一般的用戶而言，如果