醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)管理與分析——第十二章

1、第十二章 常用統(tǒng)計(jì)圖形的軟件實(shí)現(xiàn)SPSSSPSS軟件統(tǒng)計(jì)圖形軟件統(tǒng)計(jì)圖形 統(tǒng)計(jì)表(statistical table)是表達(dá)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果中數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的表格形式； 統(tǒng)計(jì)圖(statistical graph)是用點(diǎn)、線(xiàn)、面等各種幾何圖形來(lái)形象化表達(dá)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)表 一、統(tǒng)計(jì)表的意義與制作原則1統(tǒng)計(jì)表的意義 統(tǒng)計(jì)表用簡(jiǎn)明的表格形式，有條理地羅列數(shù)據(jù) 和統(tǒng)計(jì)量，方便閱讀、比較和計(jì)算。 2制表原則：重點(diǎn)突出、層次清楚 3制表的基本要求 (1)標(biāo)題：概括表的主要內(nèi)容，包括研究的時(shí)間、地點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容，放在表的上方。(2)標(biāo)目：分別用橫標(biāo)目和縱標(biāo)目說(shuō)明表格每行和每列數(shù)字的意義，注意標(biāo)明指標(biāo)的單位

2、。(3)線(xiàn)條：至少用三條線(xiàn)，表格的頂線(xiàn)和底線(xiàn)將表格與文章的其它部分分隔開(kāi)來(lái)，縱標(biāo)目下橫線(xiàn)將標(biāo)目的文字區(qū)與表格的數(shù)字區(qū)分隔開(kāi)來(lái)。部分表格可再用橫線(xiàn)將合計(jì)分隔開(kāi)，或用橫線(xiàn)將兩重縱標(biāo)目分割開(kāi)。其它豎線(xiàn)和斜線(xiàn)一概省去。(4)數(shù)字：用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。無(wú)數(shù)字用“”表示，缺失數(shù)字用“”表示，數(shù)值為0者記為“0”，不要留空項(xiàng)。數(shù)字按小數(shù)位對(duì)齊。(5)備注：表中數(shù)字區(qū)不要插入文字，也不列備注項(xiàng)。必須說(shuō)明者標(biāo)“*”號(hào)，在表下方說(shuō)明。1.簡(jiǎn)單表 統(tǒng)計(jì)表的主語(yǔ)只有一個(gè)層次 二、統(tǒng)計(jì)表的種類(lèi)組別 例數(shù) 治愈數(shù) 治愈率(%) 治愈天數(shù)(SX ) 試驗(yàn)組 107 93 86.9 5.71.3 對(duì)照組 108 84 77.8

3、 6.41.2 表1 某年某地噴昔洛韋軟膏治療顏面單純皰疹療效比較2. 組合表 統(tǒng)計(jì)表的主語(yǔ)有兩個(gè)以上層次 城市 鄉(xiāng)村 年齡組 檢查數(shù) 陽(yáng)性數(shù) 陽(yáng)性率() 檢查數(shù) 陽(yáng)性數(shù) 陽(yáng)性率() bar Simple：簡(jiǎn)單條形圖，用于表現(xiàn)單個(gè)指標(biāo)的大?。?Clustered：分組條形圖，用于表現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)指標(biāo)，比如同時(shí)比較男、女生身高和體重； Stacked：分段條形圖，用于表現(xiàn)每個(gè)指標(biāo)各取值的構(gòu)成情況。 在以上三種樣式中，用鼠標(biāo)單擊相應(yīng)的圖標(biāo)，則選中了相應(yīng)的樣式。 “Data in Chart Are”框用于選擇條圖中數(shù)據(jù)的類(lèi)型：oSummaries for groups of cases按同一變量取值

4、不同做分組匯總，條形圖中每一直條代表變量的一個(gè)分類(lèi)；oSummaries of separate variables按不同變量匯總，條形圖中每一直條代表一個(gè)變量，至少需要兩個(gè)或兩個(gè)以上變量生成相應(yīng)的條形圖；oValues of individual cases 反映個(gè)體觀測(cè)值，條形圖中每一直條代表一個(gè)觀測(cè)值。對(duì)話(huà)框左側(cè)為通用的侯選變量列表框，對(duì)話(huà)框左側(cè)為通用的侯選變量列表框，右側(cè)的對(duì)話(huà)框元素依次解釋如下：右側(cè)的對(duì)話(huà)框元素依次解釋如下： 【Bars Represent】用于定義條圖中直條所代表的含用于定義條圖中直條所代表的含義義pN of cases:頻數(shù)頻數(shù)p% of cases:頻率頻率pC

5、um n of cases:累計(jì)頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)pCum% of cases:累計(jì)頻率累計(jì)頻率基本操作基本操作2 Define:定義簡(jiǎn)單條形圖定義簡(jiǎn)單條形圖pOther summary function:其余匯總函數(shù)其余匯總函數(shù)上部：上部：包括大多數(shù)常用統(tǒng)計(jì)匯總函數(shù)，包括大多數(shù)常用統(tǒng)計(jì)匯總函數(shù)， 如均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)、方差、眾數(shù)、如均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)、方差、眾數(shù)、 最大、最小值、樣本例數(shù)、變量值之和、最大、最小值、樣本例數(shù)、變量值之和、 累計(jì)變量值。累計(jì)變量值。中部：中部：可對(duì)各記錄按大小進(jìn)行篩選，可對(duì)各記錄按大小進(jìn)行篩選， 如上側(cè)百分之多少，或者只選擇小于某個(gè)數(shù)如上側(cè)百分之多少，或者只選擇小

6、于某個(gè)數(shù) 值的記錄。具體的數(shù)值在值的記錄。具體的數(shù)值在value框中輸入?？蛑休斎?。下部：下部：可按數(shù)值大小值選擇取值在某個(gè)范圍內(nèi)的可按數(shù)值大小值選擇取值在某個(gè)范圍內(nèi)的 記錄，具體的范圍在記錄，具體的范圍在low和和high框中輸入?？蛑休斎搿；静僮骰静僮?Values are grouped midpoints: 當(dāng)選中當(dāng)選中median of values或或percentile 單選框時(shí)該框變?yōu)榭蛇x，選中則表單選框時(shí)該框變?yōu)榭蛇x，選中則表 明數(shù)據(jù)為頻數(shù)表格式，所輸入的數(shù)值為組中值。明數(shù)據(jù)為頻數(shù)表格式，所輸入的數(shù)值為組中值?；静僮骰静僮?【Category Axis】 用于選擇所需

7、的分類(lèi)變量，此處必選。用于選擇所需的分類(lèi)變量，此處必選。 【Template】 用于選擇繪制條圖的模板，一般較少用。用于選擇繪制條圖的模板，一般較少用。 【Titles】 用于輸入統(tǒng)計(jì)圖的標(biāo)題和腳注，最多可以輸入用于輸入統(tǒng)計(jì)圖的標(biāo)題和腳注，最多可以輸入 兩行主標(biāo)題，一行副標(biāo)題，兩行腳注。兩行主標(biāo)題，一行副標(biāo)題，兩行腳注。 基本操作基本操作pMissing Values:缺失值的處理缺失值的處理pDisplay groups defined by missing values: 顯示缺失值作為分組顯示缺失值作為分組pDisplay charts with case labels: 在圖形中顯示個(gè)

8、案標(biāo)識(shí)在圖形中顯示個(gè)案標(biāo)識(shí)pDisplay error chart:顯示誤差圖顯示誤差圖 【Options】 彈出彈出Options對(duì)話(huà)框，用于定義相對(duì)話(huà)框，用于定義相關(guān)的選項(xiàng)，關(guān)的選項(xiàng)，基本操作基本操作誤差條圖誤差條圖(error bar chart) (error bar chart) 【panel by】 按一個(gè)或多個(gè)變量將數(shù)據(jù)進(jìn)行分組按一個(gè)或多個(gè)變量將數(shù)據(jù)進(jìn)行分組, 分別繪制條形圖分別繪制條形圖基本操作基本操作例例12-2-1 （1）實(shí)例實(shí)例 分組條圖和分段條圖分組條圖是指兩條或兩條以上小直條組成條組的條形圖，各條組之間有間隙，組內(nèi)小條之間無(wú)間隙。分段條圖是以條形的全長(zhǎng)代表某個(gè)變量的整

9、體，各分段的長(zhǎng)短代表各組成部分在整體中所占比例的統(tǒng)計(jì)圖，每一段之間沒(méi)有間隙，并用不同線(xiàn)條或顏色表示。與簡(jiǎn)單條圖相比，這兩種條圖多了一個(gè)分組因素或分段因素，定義對(duì)話(huà)框中就相應(yīng)多了一個(gè)變量選項(xiàng)框。分組條圖和分段條圖分組條圖和分段條圖例例12-2-1 （2）餅圖(pie Chart)1.也稱(chēng)圓形圖，是用圓形及圓內(nèi)扇形的角度來(lái)表示數(shù)值大小的圖形2.主要用于表示總體或樣本中各組成部分所占的比例，對(duì)于研究結(jié)構(gòu)性問(wèn)題十分有用3.繪制圓形圖時(shí)，總體中各部分所占的百分比用圓內(nèi)的各個(gè)扇形角度表示，這些扇形的中心角度，是按各部分?jǐn)?shù)據(jù)百分比占3600的相應(yīng)比例確定的20.55.65.222.56.418.121.7早

10、產(chǎn)先天異常先天心其它顱內(nèi)出血肺炎出生窒息 圖2 某年某地城市嬰兒死因構(gòu)成比 Graphs=Pie 基本操作基本操作 nSlices Represent: 餅塊所代表的內(nèi)容餅塊所代表的內(nèi)容nDefine Slices by: 定義分塊變量定義分塊變量 上面的窗口用于選擇和當(dāng)前數(shù)據(jù)文件相符的數(shù)據(jù)組織方式，其中，oSummaries for groups of casesSummaries for groups of cases：觀測(cè)量分類(lèi)模式oSummaries of separate variableSummaries of separate variable：變量模式oValues of in

11、dividual casesValues of individual cases：觀測(cè)值模式 實(shí)例實(shí)例 例例12-2-21.用矩形的寬度和高度來(lái)表示頻數(shù)分布的圖形，實(shí)際用矩形的寬度和高度來(lái)表示頻數(shù)分布的圖形，實(shí)際上是用矩形的上是用矩形的面積面積來(lái)表示各組的頻數(shù)分布來(lái)表示各組的頻數(shù)分布2.在直角坐標(biāo)中，用橫軸表示數(shù)據(jù)分組，縱軸表示頻在直角坐標(biāo)中，用橫軸表示數(shù)據(jù)分組，縱軸表示頻數(shù)或頻率，各組與相應(yīng)的頻數(shù)就形成了一個(gè)矩形，數(shù)或頻率，各組與相應(yīng)的頻數(shù)就形成了一個(gè)矩形，即直方圖即直方圖3.直方圖下的總面積等于直方圖下的總面積等于1直方圖直方圖4 如果選擇了如果選擇了display normal curv

12、e復(fù)選框復(fù)選框 ，則會(huì)同時(shí)做出一條當(dāng)前變量理想狀況的正態(tài)分布則會(huì)同時(shí)做出一條當(dāng)前變量理想狀況的正態(tài)分布曲線(xiàn)來(lái)曲線(xiàn)來(lái) 分組數(shù)據(jù)的圖示(直方圖的繪制)直方圖下的面積之和等于1?直方圖與條形圖1.條形圖是用條形的長(zhǎng)度(橫置時(shí))表示各類(lèi)別頻數(shù)的多少，其寬度(表示類(lèi)別)則是固定的2.直方圖是用面積表示各組頻數(shù)的多少，矩形的高度表示每一組的頻數(shù)或百分比，寬度則表示各組的組距，其高度與寬度均有意義3.直方圖的各矩形通常是連續(xù)排列，條形圖則是分開(kāi)排列4.條形圖主要用于展示分類(lèi)數(shù)據(jù)，直方圖則主要用于展示數(shù)值型數(shù)據(jù)Graphs=Histogram例例12-2-3命令命令:直方圖直方圖線(xiàn)圖(line graph)

13、線(xiàn)圖是用線(xiàn)段的升降來(lái)表示數(shù)值的變化，適合于描述某統(tǒng)計(jì)量隨另一連續(xù)性數(shù)值變量變化而變化的趨勢(shì)，最常用于描述統(tǒng)計(jì)量隨時(shí)間變化而變化的趨勢(shì)。 普通線(xiàn)圖：橫軸和縱軸都是算術(shù)尺度。 半對(duì)數(shù)線(xiàn)圖：橫軸是算術(shù)尺度，縱軸是對(duì)數(shù)尺度，特別適宜作不同指標(biāo)變化速度的比較。 例 下圖是根據(jù)19902000年某沿海城市甲狀腺功能亢進(jìn)（甲亢）發(fā)病率資料繪制的普通線(xiàn)圖。 從圖中可看出在1995年開(kāi)始食鹽加碘后，甲亢發(fā)病率有一突增高峰，1999年以后又逐漸下降的趨勢(shì)。0102030405060199019921994199619982000年份甲亢發(fā)病率(/10萬(wàn))圖 19902000年某沿海城市甲狀腺功能亢進(jìn)發(fā)病率變化趨勢(shì)

14、 例 調(diào)查某地1997年2001年兩種與性傳播有關(guān)疾病艾滋病和梅毒的發(fā)病率變化趨勢(shì)，資料分別繪制成普通線(xiàn)圖和半對(duì)數(shù)線(xiàn)圖。 普通線(xiàn)圖顯示梅毒的增長(zhǎng)幅度較大，但半對(duì)數(shù)線(xiàn)圖則顯示艾滋病的增長(zhǎng)速度更快。0123456719971998199920002001發(fā)病率(1/10萬(wàn))0.0010.010.111019971998199920002001發(fā)病率( 1 / 10萬(wàn) )艾滋病梅毒圖圖 19972001年某地艾滋病和梅毒發(fā)病率的變化趨勢(shì)年某地艾滋病和梅毒發(fā)病率的變化趨勢(shì)(a)縱軸為算術(shù)尺度縱軸為算術(shù)尺度; (b) 縱軸為對(duì)數(shù)尺度?？v軸為對(duì)數(shù)尺度。線(xiàn)圖線(xiàn)圖 Graphs=LineSimple Line

15、 Chart:簡(jiǎn)單線(xiàn)圖簡(jiǎn)單線(xiàn)圖Multiple Line Chart:多重線(xiàn)圖多重線(xiàn)圖Drop-line Line Chart:下降線(xiàn)圖下降線(xiàn)圖 用鼠標(biāo)單擊相應(yīng)的圖標(biāo)，則選中了相應(yīng)的樣式。Data in Chart AreData in Chart Are框用于選擇統(tǒng)計(jì)量描述模式oSummaries for groups of casesSummaries for groups of cases：線(xiàn)圖中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)代表觀測(cè)量的一個(gè)分類(lèi)（觀測(cè)量分類(lèi)模式）o Summaries of separate variablesSummaries of separate variables：線(xiàn)圖中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)

16、代表一個(gè)變量（變量模式）oValues of individual casesValues of individual cases：線(xiàn)圖中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)代表一個(gè)觀測(cè)值（觀測(cè)值模式）實(shí)例實(shí)例例例12-2-4pSimple 簡(jiǎn)單散點(diǎn)圖簡(jiǎn)單散點(diǎn)圖pMatrix 矩陣散點(diǎn)圖矩陣散點(diǎn)圖pOverlay 重疊散點(diǎn)圖重疊散點(diǎn)圖p3D 3維散點(diǎn)圖維散點(diǎn)圖散點(diǎn)圖散點(diǎn)圖 Graphs=Scatter散點(diǎn)圖又稱(chēng)相關(guān)圖。用點(diǎn)的位置表示變量間的數(shù)量關(guān)散點(diǎn)圖又稱(chēng)相關(guān)圖。用點(diǎn)的位置表示變量間的數(shù)量關(guān)系和變化趨勢(shì)。根據(jù)散點(diǎn)圖中數(shù)據(jù)的分布走向和密集系和變化趨勢(shì)。根據(jù)散點(diǎn)圖中數(shù)據(jù)的分布走向和密集程度，可以大致判斷變量之間的相關(guān)關(guān)系。

17、程度，可以大致判斷變量之間的相關(guān)關(guān)系。其中需要解釋的比較特殊的內(nèi)容有：其中需要解釋的比較特殊的內(nèi)容有：n Set marks bySet marks by：選入一個(gè)標(biāo)記變量，根據(jù)該變量取值的不同選入一個(gè)標(biāo)記變量，根據(jù)該變量取值的不同對(duì)同一個(gè)散點(diǎn)圖中的各點(diǎn)標(biāo)以不同的顏色對(duì)同一個(gè)散點(diǎn)圖中的各點(diǎn)標(biāo)以不同的顏色（或形狀），（或形狀），散點(diǎn)圖散點(diǎn)圖 nLabel cases框框：當(dāng)編輯圖形在圖形選項(xiàng)中：當(dāng)編輯圖形在圖形選項(xiàng)中 選擇顯示選擇顯示labels時(shí)，圖形默認(rèn)顯示記錄號(hào)，時(shí)，圖形默認(rèn)顯示記錄號(hào)， 如果在這里選擇了如果在這里選擇了label變量，則顯示該變變量，則顯示該變 量的取值。量的取值。n做出

18、的做出的3D圖形可以在編輯時(shí)進(jìn)行三維旋轉(zhuǎn)，圖形可以在編輯時(shí)進(jìn)行三維旋轉(zhuǎn)， 從多個(gè)角度進(jìn)行觀察。從多個(gè)角度進(jìn)行觀察。散點(diǎn)圖散點(diǎn)圖 實(shí)例實(shí)例12-2-5實(shí)例實(shí)例箱形圖(box plot)1.用于顯示未分組的原始數(shù)據(jù)的分布2.箱形圖由一組數(shù)據(jù)的5個(gè)特征值繪制而成，它由一個(gè)箱子和兩條線(xiàn)段組成3.其繪制方法是：首先找出一組數(shù)據(jù)的5個(gè)特征值，即最大值最大值、最小值最小值、中位中位數(shù)數(shù)M Me e 和兩個(gè)四分位數(shù)四分位數(shù)(下四分位數(shù)Q QL L和上四分位數(shù)Q QU U）連接兩個(gè)四分（位）數(shù)畫(huà)出箱子，再將兩個(gè)極值點(diǎn)與箱子相連接 顯然箱子越長(zhǎng)，數(shù)據(jù)變異程度越大。中間橫線(xiàn)在箱子中點(diǎn)表明分布對(duì)稱(chēng)，否則不對(duì)稱(chēng)。 箱形

19、圖(box plot)分布的形狀與箱形圖 例 某地調(diào)查不同類(lèi)型化妝品廠(chǎng)車(chē)間內(nèi)粉塵數(shù)，結(jié)果繪制成圖。 圖中顯示粉塵數(shù)的分布呈偏態(tài)分布，凈化廠(chǎng)粉塵數(shù)較少，非凈化廠(chǎng)粉塵數(shù)較多。工廠(chǎng)類(lèi)型粉類(lèi)非凈化凈化塵粒數(shù)(億)2.01.81.61.41.21.0.8.6.4.20.0圖圖10-8 某地不同類(lèi)型化妝品廠(chǎng)車(chē)間粉塵數(shù)分布箱式圖某地不同類(lèi)型化妝品廠(chǎng)車(chē)間粉塵數(shù)分布箱式圖 箱圖箱圖 Graphs=box Data in Chart Are框用于選擇數(shù)據(jù)組織方式：uSummaries for groups of casesSummaries for groups of cases：觀測(cè)量分類(lèi)模：觀測(cè)量分類(lèi)模式式u

20、Summaries of separate variablesSummaries of separate variables：變量模式：變量模式 通過(guò)選擇兩個(gè)圖標(biāo)和兩種數(shù)據(jù)組織方通過(guò)選擇兩個(gè)圖標(biāo)和兩種數(shù)據(jù)組織方式，共有四種情況。式，共有四種情況。例例12-2-6實(shí)例分析實(shí)例分析受試者工作特征曲線(xiàn)（受試者工作特征曲線(xiàn)（ROC曲線(xiàn)）：是將不同截曲線(xiàn)）：是將不同截?cái)帱c(diǎn)下得到的靈敏度和特異度的數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制在以靈斷點(diǎn)下得到的靈敏度和特異度的數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制在以靈敏度敏度(真陽(yáng)性率真陽(yáng)性率)為縱軸，為縱軸，1-特異度特異度(假陽(yáng)性率假陽(yáng)性率)為橫為橫軸的坐標(biāo)系中，連接各數(shù)據(jù)點(diǎn)所得到的曲線(xiàn)。常用軸的坐標(biāo)系中，連接各

21、數(shù)據(jù)點(diǎn)所得到的曲線(xiàn)。常用于對(duì)篩檢或診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)。于對(duì)篩檢或診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)。ROC曲線(xiàn)下的而積在曲線(xiàn)下的而積在0.5-1之間，當(dāng)曲線(xiàn)下的面之間，當(dāng)曲線(xiàn)下的面積為積為0.5時(shí)，說(shuō)明篩檢或診斷完全沒(méi)有價(jià)值時(shí)，說(shuō)明篩檢或診斷完全沒(méi)有價(jià)值;曲線(xiàn)下曲線(xiàn)下的面積越接近的面積越接近1,篩檢或診斷的價(jià)值就越高。篩檢或診斷的價(jià)值就越高。ROC曲線(xiàn)圖曲線(xiàn)圖例例12-2-7實(shí)例分析實(shí)例分析用線(xiàn)段下的陰影面積來(lái)強(qiáng)調(diào)現(xiàn)象變化的統(tǒng)計(jì)圖用線(xiàn)段下的陰影面積來(lái)強(qiáng)調(diào)現(xiàn)象變化的統(tǒng)計(jì)圖面積圖面積圖Graphs=AreapSimple : 簡(jiǎn)單面積圖簡(jiǎn)單面積圖pStacked: 堆積面積圖堆積面積圖 用鼠標(biāo)單擊相應(yīng)的圖標(biāo)，則選中了相應(yīng)

22、的樣式。oSimpleSimple：簡(jiǎn)單面積圖oStackedStacked：累積面積圖Data in Chart AreData in Chart Are框用于選擇統(tǒng)計(jì)量描述模式：oSummaries for groups of casesSummaries for groups of cases：每一個(gè)面積圖代表觀測(cè)量的一個(gè)分類(lèi)oSummaries of separate variablesSummaries of separate variables：每一個(gè)面積圖代表一個(gè)變量oValues of individual casesValues of individual cases：每一個(gè)

23、面積圖代表一個(gè)觀測(cè)值觀察變量是否服從某種理論分布的觀察變量是否服從某種理論分布的,若若服從服從某種理論分布的某種理論分布的,則數(shù)據(jù)點(diǎn)近似成一條直線(xiàn)則數(shù)據(jù)點(diǎn)近似成一條直線(xiàn)或經(jīng)驗(yàn)分布與理論分布之差在以或經(jīng)驗(yàn)分布與理論分布之差在以0為水平為水平軸的帶內(nèi)軸的帶內(nèi) P-P圖（或圖（或Q-Q圖）圖） P-P圖圖uTransform:變量的轉(zhuǎn)換變量的轉(zhuǎn)換 Natural log transform:自然對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換自然對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換 Standardize values:標(biāo)準(zhǔn)化值轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)化值轉(zhuǎn)換 Difference:差分轉(zhuǎn)換差分轉(zhuǎn)換 Seasonally difference:季節(jié)差分轉(zhuǎn)換季節(jié)差分轉(zhuǎn)換uProportion Estimation Formula: 比例估計(jì)公式比例估計(jì)公式交