科研統(tǒng)計分析的原理與步驟課件

1、科研統(tǒng)計分析的原則與步驟劉啟貴科研設計 在研究問題確立后，研究者按研究目的而進行科研設計，選擇和確定具體的研究方法，科研設計也是科學研究中具體內容和方法的設想及計劃安排，從而獲得有意義的資料和結果。研究設計的主要內容有： 科研設計實驗設計其特點有人為的干預，即通過施加一個或多個因素，通過觀實驗觀察評價這些因素那個起作用。調查設計其特點無人為的干預，即用設計好的調查表，去了解現(xiàn)實的情況，分析相關因素的關系。4統(tǒng)計學分析醫(yī)學數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理涉及到醫(yī)學專業(yè)知識、統(tǒng)計專業(yè)知識、處理數(shù)據(jù)的經(jīng)驗和技巧等，是一項綜合的工作。在數(shù)據(jù)處理過程中，原始數(shù)據(jù)的采集和錄入，數(shù)據(jù)的管理，恰當?shù)倪x取統(tǒng)計方法，熟練使用統(tǒng)計軟

2、件等，都是必須重視的關鍵環(huán)節(jié)。 5例1：冠心病病人編脂肪攝體重家族總膽號入量指數(shù)史固醇非冠心病人編脂肪攝體重家族總膽號入量指數(shù)史固醇1低2高3中 30 高26.527.024.523.4有7.88有9.16無5.67有 6.831低2中3中 30 高24.123.524.625.2無5.68有3.21無3.15無3.066或如下形式：編脂肪攝體重家族總膽冠心病號入量指數(shù)史固醇否1低2高3中 30 高1低2中3中 30 高26.527.024.523.424.123.524.625.2有7.881有9.161無5.671 有6.831無5.680有3.210無3.150 無3.0607例2：WB

3、C前 后體溫前 后病情前后 陰陽性前后12.5610.349.528.478.567.345.526.4738.537.936.839.236.5.37.035.936.28例3WBC治療前治療后1天治療后3天治療后7天12.5610.349.528.478.567.347.526.476.566.347.527.475.567.346.526.40原始資料的收集和處理 通過各種測量、問卷、調查和觀察等方法從研究對象處直接收集到的科研資料，稱之為原始資料，也叫第一手資料，記錄必須可靠，不可自行更改并應完整保存。在原始資料整理后再進一步分析資料的價值和意義。 原始資料的收集和處理通常研究中得到的

4、資料可分為計量資料（定量資料）和計數(shù)資料（定性資料），介于其中的為等級資料（半定量資料）。統(tǒng)計學分析定量資料和定性資料時選用的檢驗方法和計算公式都不同。分析整理研究資料多用計算的方法，如用百分率（）、均數(shù)、標準差、標準誤，還可用統(tǒng)計圖和表格來歸納研究結果。原始資料的收集和處理資料的要求完整、準確、及時原始數(shù)據(jù)的記錄形式 醫(yī)學研究的原始數(shù)據(jù)常列成類似下表的二維結構，即行與列結構的數(shù)據(jù)集形式。在表中，每一行稱為一個記錄（record），或一個觀察單位（case）；每一列稱為一個變量（variable），用以表示變量、項目或觀察指標等。 原始數(shù)據(jù)錄入 在進行統(tǒng)計分析前，原始數(shù)據(jù)需錄入計算機。錄人的文

5、件類型大致有：數(shù)據(jù)庫文件，如dBASE、FoxBASE、Lotus、EPI info、Excel文件。文本文件（如word文件、WPS文件等）等，統(tǒng)計應用軟件的相應文件，如SPSS數(shù)據(jù)文件、SAS數(shù)據(jù)文件、STATA數(shù)據(jù)文件等。目前，上述文件類型絕大多數(shù)都可以相互轉換。 原始數(shù)據(jù)錄入錄人數(shù)據(jù)時，應遵循便于錄入，便于核查，便于轉換，便于分析的原則。1.便于錄入是指盡可能地減少錄入工作量2.便于核查是指一定要設有標識變量，以方便數(shù)據(jù)核查 3.便于轉換是指錄入數(shù)據(jù)時要考慮不同軟件對字節(jié)和字符的要求 4.便于分析是指每項研究最好錄成一個數(shù)據(jù)文件，錄入的格式最好滿足各種統(tǒng)計分析的需要，這樣才能保證分析數(shù)

6、據(jù)時的高效和全面。 數(shù)據(jù)處理中的幾個問題 數(shù)據(jù)核查 數(shù)據(jù)錄入后，首先須對數(shù)據(jù)進行核查，以確保錄入數(shù)據(jù)的準確性和真實性。核查準確性可分兩步進行。第一步 邏輯檢查，通過運行統(tǒng)計軟件中的基本統(tǒng)計量過程，列出每個變量的最大值和最小值，如果某變量的最大值或最小值不符合邏輯，則數(shù)據(jù)有誤。 數(shù)據(jù)處理中的幾個問題第二步 數(shù)據(jù)核對，將原始數(shù)據(jù)與錄入的數(shù)據(jù)一一核對，錯者更正。有時，為慎重起見，采用雙份錄入的方式，然后用程序作一一比較，不一致者一定是錄錯的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)核查的另一項任務是對數(shù)據(jù)的真實性作出初步判斷 數(shù)據(jù)處理中的幾個問題離群數(shù)據(jù)的處理 當個別數(shù)據(jù)與群體數(shù)據(jù)嚴重偏離時，被稱為離群數(shù)據(jù)（outlier）或極

7、端數(shù)據(jù)（extreme value）。統(tǒng)計軟件一般都有判斷離群數(shù)據(jù)的方法。判斷離群數(shù)據(jù)有多種方法，最常用的方法是采用箱式圖來判定. 數(shù)據(jù)處理中的幾個問題若有離群數(shù)據(jù)出現(xiàn)，可分為兩種情況處理。1.如果確認數(shù)據(jù)有邏輯錯誤，又無法糾正，可直接刪除該數(shù)據(jù)。例如，若某一數(shù)據(jù)中某病例的身高變量為“1755”cm，且原始記錄亦如此，又無法再找到該病例時，顯然這是一個錯誤的記錄，只能刪除。2.若數(shù)據(jù)并無明顯的邏輯錯誤，可將該數(shù)據(jù)剔除前后各做一次分析，若結果不矛盾，則不剔除；若結果矛盾，并需要剔除，必須給以充分合理的解釋，例如用何種方法確定偏離數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)在實驗中何種干擾下產生等 數(shù)據(jù)處理中的幾個問題 統(tǒng)計方法

8、前提條件的檢驗 應用參數(shù)方法進行假設檢驗往往要求數(shù)據(jù)滿足某些前提條件，如兩個獨立樣本比較t檢驗或多個獨立樣本比較的方差分析，均要求方差齊性，因此需要做方差齊性檢驗。如果要用正態(tài)分布法估計參考值范圍，首先要檢驗資料是否服從正態(tài)分布。在建立各種多重回歸方程時，常需檢驗變量間的多重共線性和殘差分布的正態(tài)性。 科研資料的分析 研究問題的目的在于認識客觀規(guī)律。試驗只在少數(shù)受試者身上（樣本）進行，而結論卻要推至研究對象的全體（總體）。由于生物的變異性大，個體差異普遍存在，所以研究資料只有通過統(tǒng)計學方法來進行分析才能找出規(guī)律性的答案，得到有意義的結論。 選擇統(tǒng)計方法的思路數(shù)據(jù)處理中，正確選擇統(tǒng)計方法至關重要

9、。選擇統(tǒng)計方法可以沿著以下思路進行：第一個層面：看屬于三種資料類型中的哪 一種；第二個層面：看單因素還是多因素；第三個層面：看單樣本、兩樣本或多樣本；第四個層面：看是否是配對或配伍設計；第五個層面：看是否滿足檢驗方法所需的 前提條件；分析目的 比較差異：比較兩組或多組均值、率或中位數(shù)有無差異（單因素單指標）。研究相關與回歸：每兩個變量間的變化是否有關系，其數(shù)量上的函數(shù)形式如何（兩個指標或多個指標之間關系）。多因素分析：研究多個因素對一個變量的影響。計量資料或等級資料比較差異 t檢驗t檢驗F檢驗配對t檢驗配伍F檢驗秩和檢驗偏態(tài)分布或等級資料正態(tài)分布頻數(shù)表5點法最小值P25MP75最大值正態(tài)分布等

10、級資料偏態(tài)分布統(tǒng)計推斷統(tǒng)計描述計量資料或等級資料計數(shù)或分類資料比較差異 樣本與總體率的比較u樣本率與構成的比較2配對差異性比較2趨勢性2檢驗率構成比相對比(OR值或RR值)統(tǒng)計推斷統(tǒng)計描述計數(shù)資料相關與回歸當資料是正態(tài)分布時:研究兩者在變化時的關聯(lián)或趨勢用相關系數(shù)r，若問數(shù)量上的函數(shù)關系用普通線性回歸。當資料不是正態(tài)分布時:研究兩者在變化時的關聯(lián)或趨勢用等級相關rs，若問數(shù)量上的函數(shù)關系用秩回歸。相關與回歸曲線回歸分析 分析兩變量的回歸關系時，若兩變量呈曲線趨勢，可按曲線類型選擇指數(shù)曲線、多項式曲線、生長曲線、Logistic曲線等。也可選用非線性回歸分析方法。若因變量Y為生存時間,并含有截尾數(shù)據(jù),自變量只有一個處理因素，可選用Kaplan-Meier法做生存分析。多變量分析多變量資料大致可規(guī)結為有無因變量兩種類型。 因變量Y是連續(xù)性正態(tài)分布，用多重線性回歸或多重線性逐步回歸。因變量Y是兩分類的(發(fā)生與不發(fā)生)，且以分析危險因素為主要目的，用Logistic回歸分析。若因變量Y為分類變量（二分類或多分類），且以判別分類為主要目的，自變量近似滿足多元正態(tài)分布，可選用選用判別分析 。因變量Y是時間變量(隨訪資料)，用COX回歸分析。多變量分析無因變量的多變量分析 欲將變量或觀察單位劃分為性質相近的k類,可選用聚類分析。若將