醫(yī)學統(tǒng)計學基本概念和資料

1、2022/7/231醫(yī)學統(tǒng)計學基本概念和資料2022/7/23 2第一章 緒 論2022/7/23 3學習目的與要求1.掌握醫(yī)學統(tǒng)計學的基本概念。2.掌握醫(yī)學統(tǒng)計學的基本步驟。3.掌握統(tǒng)計資料的類型。2022/7/23 4呋喃硝胺 100人西米替丁 100人療效85人療效90人 例如：某醫(yī)生比較兩種療法對活動期十二二指腸球部潰瘍的療效。據(jù)此能否立即下結(jié)論，呋喃硝胺的療效高于西米替?。?022/7/23 5顯效 有效 無效 合計單純西藥 9 25 6 40冠心靈 19 18 5 42冠心靈與單純西藥 療效對比 問題：某醫(yī)師用“冠心靈”治療冠心病，其療效是否優(yōu)于單純西藥？2022/7/23 6藥物

2、臨床療效研究療效藥物患者的狀況（性別、年齡）其他因素混雜因素病情心理因素2022/7/23 7一、統(tǒng)計學的概念 統(tǒng)計學是應用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的原理、方法研究數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和推斷的一門學科。它在不同領(lǐng)域的應用，就形成不同的統(tǒng)計學。如醫(yī)學統(tǒng)計學、生物統(tǒng)計學和衛(wèi)生統(tǒng)計學等。 第一節(jié) 醫(yī)學統(tǒng)計學的定義和內(nèi)容2022/7/23 81、醫(yī)學統(tǒng)計學定義： 運用統(tǒng)計學的原理和方法，研究醫(yī)學科研中有關(guān)數(shù)據(jù)的收集、整理和分析的一門應用學科。2022/7/23 92、與生物統(tǒng)計學和衛(wèi)生統(tǒng)計學聯(lián)系與區(qū)別： 生物統(tǒng)計學應用于整個生物學范疇有關(guān)的研究，比醫(yī)學統(tǒng)計學范圍更廣。 衛(wèi)生統(tǒng)計學用于醫(yī)學與衛(wèi)生學領(lǐng)域的有關(guān)研

3、究，更側(cè)重于醫(yī)學與衛(wèi)生學的社會方面。如居民健康狀況統(tǒng)計和衛(wèi)生服務統(tǒng)計等。2022/7/23 10 二、醫(yī)學統(tǒng)計學的主要內(nèi)容 1、統(tǒng)計研究設(shè)計 2、常用基本統(tǒng)計方法 如統(tǒng)計描述和統(tǒng)計 推斷、直線回歸與相關(guān)等。 3、臨床醫(yī)學中常用的統(tǒng)計方法 如隨機 對照試驗、生存分析等。 4、多因素分析的統(tǒng)計分析方法 .2022/7/23 11第二節(jié) 統(tǒng)計學中的幾個基本概念一、總體與樣本1、總體(population) 根據(jù)研究目的所確定的同質(zhì)的所有觀察單位某項變量值的集合。 有關(guān)總體的三個要點： 研究目的、同質(zhì)的、全體2022/7/23 12觀察對象：該地2002年全部正常成人同質(zhì)： 同一地區(qū)、同一年份、同為正

4、常成人全體：該地2002年全部正常成人白細胞數(shù)目的：了解某地2002年正常成人白細胞數(shù)觀察單位：每個人 觀察值：測得的白細胞數(shù)例如：了解某地2002年正常成人白細胞數(shù)2022/7/23 13總體有限總體無限總體 2002年某地全部正常成人白細胞數(shù)高血壓患者有限總體：個體數(shù)量是有限的總體。無限總體：個體數(shù)量是無限的總體?？傮w的分類2022/7/23 14（二）樣本(sample)： 從總體中隨機抽取部分觀察單位，其某項變量值的集合。 總體樣本抽樣目的用樣本信息來推斷總體特征 例如：了解某地2002年正常成人白細胞數(shù)2022/7/23 15樣本信息推論總體特征的前提： 1、樣本的可靠性： 明確劃清

5、總體的同質(zhì)范圍，且樣本的 每個個體確屬預先確定的總體。 2、樣本的代表性： （1）樣本必須遵循隨機化原則 （2）有足夠的樣本例數(shù) 2022/7/23 16（三）抽樣 指從總體中抽取部分個體的過程。 （1）代表性 樣本中的每一個體必須符合總體的規(guī)定。 （2）隨機性 確?？傮w中的每一個體有相同的概率被抽作樣本。2022/7/23 17（3）可靠性 用樣本結(jié)果推測總體的結(jié)論的可信度。確保可靠性，樣本含量必須“足夠大”。（4）可比性 如果進行兩個或多個樣本之間的比較，要求資料具有可比性。2022/7/23 181、變量 研究者對每個觀察單位的某項特征進行觀察或測量，這種特征能表現(xiàn)觀察單位的變異性，稱為

6、變量。 例如：身高、體重、性別等。二、變量及其分類2022/7/23 192、變量值 變量的觀察指標的結(jié)果稱為變量值。 （1）定量的變量值 （如身高值等） （2）定性的變量值 （如性別等） 2022/7/23 20（1）同質(zhì)（homogeneity)：指被研究指標的影響因素相同。實際工作中，指被研究指標中可控制的主要因素要盡可能相同或基本相同。 3、同質(zhì)與變異2022/7/23 21（2）變異 在同質(zhì)的基礎(chǔ)上，個體之間的值各不相同。 例如：同性別、同年齡、同種族的兒童其身高有高有矮。2022/7/23 224、資料 所有的變量值集合構(gòu)成資料。按變量是定量或定性，可將資料分為： （1）計量資料（

7、數(shù)值變量） （2）計數(shù)資料（無序分類） （3）等級資料（有序分類）分類變量2022/7/23 23（1）計量資料 （定量資料或數(shù)值變量） 對每一觀察對象用定量的方法，測定某項指標所得的資料。其變量值是定量的，表現(xiàn)為數(shù)值的大小，一般有度量衡單位。 連續(xù)型計量資料（如身高、體重等） 離散型計量資料 （如某醫(yī)院每年的病死人數(shù)等）2022/7/23 24某年某地健康成人空腹血糖值(mmol/L) 血糖 頻數(shù) 3.60- 3 3.80- 3 4.00- 8 4.20- 23 4.40- 24 4.60- 25 4.80- 20 5.00- 12 5.20- 10 5.40-5.60 4 合計 132 特

8、點：有單位可計算平均數(shù)2022/7/23 25（2）計數(shù)資料（定性資料或無序分類變量） 對觀察對象按屬性或類型分組計數(shù)所得的資料。每個對象之間沒有量的差異，只有質(zhì)的不同。其變量值的定性的，表現(xiàn)為互不相容的屬性或類別?？煞譃椋?二分類計數(shù)資料（如陽性或陰性等） 多分類計數(shù)資料 （如血型分O型、A型、AB型、B型）2022/7/23 26特點：無單位可計算率或比分 組 發(fā)病人數(shù) 未發(fā)病人數(shù) 合計 發(fā)病率服藥組 40 190 230 17.39對照組 50 130 180 27.78合計 90 320 410 21.95兩組人群流感發(fā)病率比較2022/7/23 27（3）等級資料（有序分類） 又稱半

9、定量資料或有序分類變量。是對觀察對象按屬性或類型程度的不同分組計數(shù)，分類匯總各組觀察單位數(shù)后所得的資料。其變量是半定量性質(zhì)，表現(xiàn)為等級大小或?qū)傩猿潭取?如：療效分為治愈、顯效、好轉(zhuǎn)、無效2022/7/23 28 12 25 36 10檢查結(jié)果 人數(shù)某組病人某指標結(jié)果 特點：無確切定量分組有程度差別2022/7/23 29顯效 有效 無效 合計單純西藥 9 25 6 40冠心靈 19 18 5 42冠心靈與單純西藥 療效對比 特點：無確切定量 分組有程度差別2022/7/23 30對觀察對象按屬性或類型分組計數(shù)所得的資料。每個對象之間沒有量的差異，只有質(zhì)的不同。 資料的類型 計量資料（數(shù)值變量或

10、 定量資料） 計數(shù)資料（無序分類變量 或定性資料） 等級資料（有序分類變量 或半定量資料） 對每一觀察對象用定量的方法， 測定某項指標所得的資料。一般有度量衡單位，每個對象之間有量的區(qū)別。 對觀察對象按屬性或類型程度的不同分組計數(shù)， 但各屬性或類型之間又有程度的差別。 2022/7/23 31注意： （1）不同類型的資料采用的統(tǒng)計分析方法不同； （2）三類資料類型可以相互轉(zhuǎn)化。 2022/7/23 32例：某地調(diào)查高血壓的患病情況。每人的血壓：以mmHg計計量資料以舒張壓90mmHg為高血壓，結(jié)果在1000人中有10名高血壓患者，990名非高血壓患者，整理后的資料 計數(shù)資料按低血壓、正常、高血

11、壓分組所得資料。等級資料2022/7/23 33三、誤差1、誤差：誤差是指對事物某一特征的度量值偏離真實值的部分，即實測值與真實值之差。2、按其產(chǎn)生的原因和性質(zhì)可分為 （1）隨機誤差 （2）非隨機誤差 系統(tǒng)誤差 非系統(tǒng)誤差。2022/7/23 34（1）隨機誤差 是指在實驗過程中，在同一條件下對同一對象反復進行測量，每次測量結(jié)果仍會出現(xiàn)一些隨機變化。是一類不恒定的、隨機變化的誤差，是無法控制的因素引起的。 2022/7/23 35 由于生物個體變異的客觀存在，由隨機抽樣引起的樣本指標與總體指標的差異，稱抽樣誤差。 抽樣誤差愈小，用樣本推斷總體的準確性就愈高，反之亦然。 抽樣誤差是不可避免的，但

12、有一定規(guī)律，可運用這些規(guī)律進行控制和加以估計的。 抽樣誤差的定義2022/7/23 36 是實驗過程中產(chǎn)生的誤差，它的值或恒定不變，或遵守一定的變化規(guī)律，其產(chǎn)生的原因往往是可知的或可能掌握的。 如：來自于受試者抽樣不均勻，分配不隨機；不同實驗者個人感覺或操作上的差異；不標準的儀器等。(2)系統(tǒng)誤差2022/7/23 37(3)非系統(tǒng)誤差 也稱過失誤差。在實驗過程中，研究者偶然失誤而造成的誤差。 如：儀器失靈，抄錯數(shù)字，點錯小數(shù)點，寫錯單位等。2022/7/23 38 1、頻率：在相同條件下重復某試驗，某事件重復發(fā)生次數(shù)的比例。 如：投硬幣試驗。 四、頻率和概率2022/7/23 39投擲試驗2

13、022/7/23 402、隨機事件(random event)： 在一定條件下某一現(xiàn)象可以發(fā)生也可以不發(fā)生，可以這樣發(fā)生也可以那樣發(fā)生的事件。亦稱偶然事件。 2022/7/23 413、概率(probability)： 描述隨機事件發(fā)生可能性大小的數(shù)值，記作，其取值范圍0P1，一般用小數(shù)表示。 0，事件不可能發(fā)生； 1，事件必然發(fā)生； 0，事件發(fā)生的可能性愈小； 1，事件發(fā)生的可能性愈大 2022/7/23 424、小概率事件： 習慣上將或 的隨機事件稱小概率事件。表示某事件發(fā)生的可能性很小。 2022/7/23 43五、參數(shù)與統(tǒng)計量 根據(jù)總體個體值計算出來的描述總體特征的指標統(tǒng)稱參數(shù)。一般用

14、希臘字母表示，如總體均數(shù)，總體率，總體標準差。 根據(jù)樣本個體值計算出來的描述樣本特征的指標統(tǒng)稱統(tǒng)計量。一般以拉丁字母表示，如樣本均數(shù) ，樣本率p，樣本標準差s。 2022/7/23 44 注意： 總體參數(shù)一般是未知的或假設(shè)的，而樣本統(tǒng)計量是研究者從樣本中計算得到的。 總體參數(shù)是固定不變的，樣本統(tǒng)計量隨樣本不同而不同。2022/7/23 45第三節(jié) 醫(yī)學統(tǒng)計學的基本步驟設(shè)計(design) 收集資料(collection of data) 整理資料(sorting data) 分析資料(analysis of data) 2022/7/23 46一、設(shè)計(design)統(tǒng)計設(shè)計：對資料收集、整理

15、和分析全過程總的設(shè)想和安排。是后續(xù)步驟的依據(jù)，是最關(guān)鍵的一環(huán)。是提高觀察或?qū)嶒炠|(zhì)量的重要保證?？蒲性O(shè)計專業(yè)設(shè)計統(tǒng)計設(shè)計成果：先進性、創(chuàng)新性 科學性和可行性2022/7/23 47統(tǒng)計設(shè)計可分為： （1）觀察性研究設(shè)計 （2）實驗性研究設(shè)計 實驗設(shè)計 臨床試驗2022/7/23 48（1）觀察性研究設(shè)計 是指研究者旨在客觀地描述研究總體，不對研究對象施加任何干預措施，其目的在于了解某一事物的水平和分布現(xiàn)狀。 如：某地某年某人群惡性腫瘤死亡率。2022/7/23 49（2）實驗性研究設(shè)計 是以人或動物或生物材料為研究對象，在研究實施過程中研究者對研究對象施加各種干預措施，以判斷采取干預措施的效果。

16、可分為： 實驗設(shè)計（以動物或生物材料為研究對象） 臨床試驗（以人為研究對象）2022/7/23 50研究者在統(tǒng)計設(shè)計過程中的幾個關(guān)鍵問題：（1）如何進行抽樣，如何安排設(shè)計所規(guī)定的干預措施？（2）要達到研究目的應抽取多少個觀察單位？（3）如何在諸多的影響因素中，分離出研究因素對結(jié)果的效應？2022/7/23 51常見醫(yī)學科研設(shè)計的幾種類型（一）完全隨機設(shè)計 將受試對象隨機分配到各個處理組或?qū)φ战M中，或分別從不同總體中隨機抽樣進行研究。 優(yōu)點：簡單; 缺點：效率不高，需要較多的例數(shù)才能得到與其他設(shè)計相似的結(jié)果。2022/7/23 52（二）配對設(shè)計(1) 同質(zhì)的兩個受試對象配成對子分別接受兩種不同

17、的處理 (2)同一樣品用兩種方法（或儀器等）檢驗的結(jié)果或同一受試對象分別接受兩種不同處理。(3)同一受試對象接受（一種）處理前后。 （這是難點也是重點，易和成組設(shè)計的兩樣本T檢驗相混淆）2022/7/23 53例：隨機選擇9窩中年大鼠，每窩中取兩只雌性大鼠隨機地分入甲、乙兩組，甲組大鼠不接受任何處理(即空白對照)，乙組中的每只大鼠接受3mg/Kg的內(nèi)毒素。分別測得兩組大鼠的肌酐(mg/L)測定結(jié)果如下。 窩別編號： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 甲(對照)組：6.2 3.7 5.8 2.7 3.9 6.1 6.7 7.8 3.8 乙(處理)組： 2022/7/23 54例：檢驗血磷含量有

18、甲、乙兩種方法，其中，乙法具有快速、簡便等優(yōu)點?，F(xiàn)用甲、乙兩法檢測相同的血液樣品，所得結(jié)果如下表。 問：檢驗甲乙兩法檢出血磷是否相同，用何統(tǒng)計方法？ 樣本號 1 2 3 4 5 6 7 乙 法 甲 法 2022/7/23 55例：某腦電圖室觀察家兔注射AT3前后腦電圖波形的變化，觀測結(jié)果如下。試分析注射AT3前后腦電圖波形是否發(fā)生了顯著性變化。 注射AT3前后腦電圖波形的變化率（%） 家兔編號 注射前 注射后 1 29 37 2 28 44 3 38 52 4 29 35 5 34 41 6 41 432022/7/23 56醫(yī)學研究中將配對計量資料也可分為： 同源配對：同一對象處理前后的數(shù)據(jù)

19、，同一樣品用兩種方法測定的結(jié)果。 異源配對：將實驗對象配成對子，對每一對子中的兩個實驗對象給予兩種不同的處理，以推斷兩種處理的效果有無差別。2022/7/23 571 10 62 13 93 7 4： ： ：n 8 5病人號 治療前 治療后某藥治療前后的血沉（mm/h）同源配對（自身配對）2022/7/23 581 10 62 13 93 7 4： ： ：n 8 5樣品號 甲 乙同一批樣品用兩方法測定的結(jié)果同源配對2022/7/23 591 A1a1 9 62 A2a2 8 33 A3a3 5 1： ： ： ：n Anan 10 5 編號 甲 乙 甲指標 乙指標異源配對2022/7/23 60

20、配對設(shè)計的優(yōu)缺點優(yōu)點：需用樣本數(shù)量少，而效率比完全隨機設(shè)計高；缺點：在實驗的時間太長，受試者處理因素自身發(fā)生明顯變化時，不能采用同源配對設(shè)計。如0-3歲兒童身高、體重等受時間因素影響較大。2022/7/23 61（三）隨機區(qū)組設(shè)計（配伍組設(shè)計）配伍設(shè)計： 將實驗對象按某些特征或相似條件按1：X配成相應對子，來減少實驗誤差。分同源配伍和異源配伍。 （1）同源配伍:即實驗者自身實驗前、后若干時間作對比。 （2）異源配伍：例如將同窩、同性別、同年齡、同體重的動物配成伍，每配伍中一頭列入實驗組，其余列入對照組。 優(yōu)點：同配對設(shè)計。 缺點：同配對設(shè)計。2022/7/23 62 矽肺患者經(jīng)克矽平治療4周血

21、紅蛋白含量 治療后 編號 治療前 1周 2周 3周 4周 1 9.9 11.3 12.7 13.2 14.5 2 8.9 12.3 11.7 14.4 15.5 3 10.9 11.0 13.1 14.0 14.9 ： 同源配伍:2022/7/23 63異源配伍: SD大白鼠配對表 配伍組 對照 實驗組 1mg/kg 10mg/kg 1 雄性，200g 雄性，205g 雄性，203g . 2 雌性，150g 雌性，153g 雌性，148g . 3 雄性，100g 雄性， 95g 雄性，100g . ： N 配伍條件：1、同性別 2、體重控制在5g以內(nèi)2022/7/23 642、收集資料(collection of data) 根據(jù)設(shè)計方案，取得準確可靠的原始數(shù)據(jù)，是統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)。 來源統(tǒng)計報表資料經(jīng)常性工作記錄專題調(diào)查或?qū)嶒炑芯拷y(tǒng)計年鑒和統(tǒng)計數(shù)據(jù)專輯2022/7/23 65三、整理資料(sorting data) 將原始數(shù)據(jù)凈化、系統(tǒng)化、條理化，以便為進一步計算和統(tǒng)計分析。 凈化是指對原始數(shù)據(jù)的清理、檢查、核