醫(yī)學統(tǒng)計學：1緒論

1、醫(yī)學統(tǒng)計學lzhmin教材：李康、賀佳主編醫(yī)學統(tǒng)計學（第六版） （人民衛(wèi)生出版社）學時：56學時（11月7日至12月12日）教室： 2403教室學生數(shù)： 113 名(61+52) 參考書籍： 1方積乾主編衛(wèi)生統(tǒng)計學（第七版）（人民衛(wèi)生出版社） 2Geoffrey R. Norman等主編生物統(tǒng)計學基礎(chǔ) （人民衛(wèi)生出版社） 3金丕煥主編醫(yī)用統(tǒng)計方法（上海醫(yī)科大學出版社） 4譚紅專主編現(xiàn)代流行病學（人民衛(wèi)生出版社）lzhmin2013級放射醫(yī)學、醫(yī)藥信息專業(yè)醫(yī)學統(tǒng)計學課程講授提綱2016年11月醫(yī)學統(tǒng)計學(第六版)教材的特點 內(nèi)容增加 - 重復測量數(shù)據(jù)分析（第八章） - logistic回歸分析（

2、第十三章） - 生存分析（第十四章） - 臨床試驗設(shè)計和樣本含量估計（第十五章） - 科研用統(tǒng)計圖（第五章） - 習題中增加了單項選擇題的數(shù)量 內(nèi)容調(diào)整 - 國際上臨床隨機對照試驗（RCT)研究報告的參考標準（2010） - 附錄二給出了SPSS軟件對各章節(jié)實例分析的實現(xiàn)方法 - 例題選擇盡量使用臨床和基礎(chǔ)研究的實際范例 內(nèi)容簡潔 - 通過實例講解名詞、概念、原理和方法lzhmin統(tǒng)計學（statistics）： 是研究數(shù)據(jù)的收集、整理、分析的一門學科。是一門處理數(shù)據(jù)中變異性的科學。內(nèi)容包括收集、分析、解釋和表達數(shù)據(jù)，目的是求得可靠的結(jié)果。lzhmin權(quán)威詞典的解釋：A branch of m

3、athematics dealingwith the collection, analysis, interpretation, and presentation of masses of numerical data.-Websters International Dictionarylzhmin流行病學詞典的解釋：The science and art of collecting, summarizing, and analyzing data that are subject to random variation.-John M. Last, A Dictionary of Epide

4、miology, 4th ed, 2001lzhmin統(tǒng)計學的由來：統(tǒng)計最早于中世紀拉丁語的Status，意思指各種現(xiàn)象的狀態(tài)和狀況。由這一語根組成的意大利語Stato，表示“國家”的觀念，也表示各國的國家結(jié)構(gòu)和國情方面的知識的意思。最早作為學名使用的“統(tǒng)計”，是由十八世紀德國政治學教授G.Achenwall提出的，他把國家學定名為Statistika，即統(tǒng)計學，認為統(tǒng)計學是關(guān)于國家應(yīng)注意事項的學問。從此以后，各國即相繼沿用“統(tǒng)計”一詞。隨著時間的推移，統(tǒng)計資料的大量增加，“統(tǒng)計”一詞，也就成了記述國家和社會狀況的數(shù)量關(guān)系的總稱。lzhmin醫(yī)學中統(tǒng)計思維的進化：Laplace（1749-18

5、27）的遠見 Pierre-Simon Laplace是法國數(shù)學家。他認為醫(yī)療是概率論(probability theory)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。隨著觀察數(shù)的增多，有效的治療方法會充分地顯現(xiàn)出來。Louis（1787-1872）的實踐 Pierre-Charles-Alexandre Louis(1787-1872):臨床學家。他認為計數(shù)與科學推理同義。他說把數(shù)字引入診斷和治療將保證所有的義務(wù)工作者得到相同的結(jié)果。 -放血治療傷寒研究，發(fā)現(xiàn)差異。 -放血治療肺炎和扁桃腺咽頰炎，發(fā)現(xiàn)無效。lzhminGalton（1822-1911）的慧眼 Francis Galton(1822-1911)爵士

6、: 英國生物計量 學家，達爾文(Charles Darwin,1809-1882)的表弟。 他將高斯（Gauss）的誤差定律應(yīng)用于人類的智力研究， 興趣在于分布和變異，而不限于均數(shù)本身。Pearson（1857-1936）的開創(chuàng) Karl Pearson(1857-1936):現(xiàn)代統(tǒng)計之父，Galton的得意門生。他開創(chuàng)了統(tǒng)計方法學，將這個學科從描述性統(tǒng)計學擴展為推斷性統(tǒng)計學。他的主要貢獻是相關(guān)分析和X擬合優(yōu)度檢驗。lzhminGreenwood（1880-1949）的執(zhí)著 Major Greenwood(1880-1949):醫(yī)生。他在倫敦 當學生時，第一個響應(yīng)Pearson關(guān)于醫(yī)學專業(yè)“迫

7、切 需要”新統(tǒng)計方法的觀點，從師于Pearson，成為既懂醫(yī)學，又懂統(tǒng)計的研究者。Pearl（1879-1940）的追求 Raymond Pearl(1879-1940): 在美國Michigan 大學獲得生物學博士學位后即去倫敦師從Pearson。 1918年，他擔任Johns Hopkins公共衛(wèi)生學院生物統(tǒng) 計和生命統(tǒng)計教授。他認為現(xiàn)代醫(yī)院產(chǎn)生的數(shù)據(jù)必須 有統(tǒng)計學專家參與分析，以確保醫(yī)學研究科學化。lzhminFisher（1890-1962）的擴展 Ronald A. Fisher爵士（1890-1962）：在劍橋主修數(shù)學，研究誤差理論、統(tǒng)計力學和量子理論。提出了減弱誤差的三項原則：重

8、復(replication)、隨機化(randomization)和適當?shù)亟M織試驗。他對科學的主要貢獻是利用隨機化做試驗，使人們可以在統(tǒng)計分析中考慮數(shù)據(jù)的變異性。lzhminHill（1897-1991）的應(yīng)用 Austin Bradford Hill爵士(1897-1991)：是現(xiàn)代臨床試驗（clinical trial）的主要推動者。他在倫敦大學跟Pearson學習統(tǒng)計方法，1933年成為倫敦衛(wèi)生與熱帶醫(yī)學院流行病學與生命統(tǒng)計學副教授。 他與Richard Doll合作20所醫(yī)院的709名肺癌住院患者于1948年4月到1949年10月進行的肺癌與吸煙關(guān)系的研究。1951年11月，他們擴大規(guī)

9、模，向所有注冊的6萬英國醫(yī)生發(fā)出關(guān)于吸煙的問卷，收回4萬份。追蹤觀察他們的死亡和死亡原因，通過10年、20年和40年追蹤的結(jié)果，找出了劑量-反應(yīng)關(guān)系。他的工作為后來的臨床試驗確立了研究方法，即醫(yī)生的觀察和專業(yè)統(tǒng)計學家的統(tǒng)計設(shè)計要結(jié)合起來。這兩門獨立學科的交叉是形成概率論，并且可以應(yīng)用于臨床試驗的必備條件。Laplace的先見，在概率的基礎(chǔ)上評價醫(yī)學治療的主張終于實現(xiàn)了。lzhmin 統(tǒng)計學是對不確定性做出判斷的必備工具。lzhmin統(tǒng)計學在醫(yī)學中的應(yīng)用具有：“權(quán)威性”“客觀性”“真實性”lzhmin醫(yī)學統(tǒng)計學（medical statistics） 是研究醫(yī)學領(lǐng)域中各種數(shù)據(jù)的收集、整理和分析的

10、一門學科。衛(wèi)生統(tǒng)計學（health statistics） 是研究居民健康狀況以及衛(wèi)生服務(wù)領(lǐng)域中數(shù)據(jù)的收集、整理和分析的一門學科。統(tǒng)計學的類型：lzhmin統(tǒng)計方法是認識社會和自然現(xiàn)象數(shù)量特征的重要工具。統(tǒng)計學不是孤立地研究各種現(xiàn)象，而是通過一定數(shù)量的觀察，從這些現(xiàn)象里研究事物間的相互關(guān)系，闡明事物客觀存在的規(guī)律。統(tǒng)計學所要研究的對象是有變異(variation)的東西。統(tǒng)計研究的各種事件的表現(xiàn)結(jié)果是一種隨機事件（random event）。即一次試驗結(jié)果不確定，而在一定數(shù)量重復條件下呈現(xiàn)出統(tǒng)計規(guī)律性來的事件。統(tǒng)計學的特征：lzhmin統(tǒng)計學與公共衛(wèi)生專業(yè)： 公共衛(wèi)生的群體的研究特點，決定了兩

11、者的親和性； 統(tǒng)計推斷的技術(shù)可在偶然性的事件中識別危險因素， 評價衛(wèi)生措施，進行科學決策。- John Graunt(1620-1674)收集死亡數(shù)據(jù)，編制壽命表， 創(chuàng)立了人口統(tǒng)計學科；- John Snw(1813-1858)首次詳細研究了倫敦霍亂流行； Richard Doll(1912-2005)和Austin Bradford Hill兩位 爵士研究了肺癌與吸煙關(guān)系的研究。lzhmin現(xiàn)代公共衛(wèi)生學對統(tǒng)計學的挑戰(zhàn)： 研究非感染性疾病流行的現(xiàn)代統(tǒng)計方法的開發(fā)： 如危險因素分析；生存事件的分析；疾病自然史的模型等。評價化學毒物或藥物方法的現(xiàn)代統(tǒng)計方法的開發(fā)： 如廣義線性混合效應(yīng)模型，非線性

12、混合效應(yīng)模型，等級和經(jīng)驗Bayes方法等。遺傳流行病學的研究中的現(xiàn)代統(tǒng)計方法的開發(fā)： 注重家系資料，分析同一家系內(nèi)成員非獨立個體缺失過多資料分析方法的開發(fā)。愛滋病研究中現(xiàn)代統(tǒng)計方法的開發(fā)： 對總體未知，個體感染和發(fā)病起點未知的數(shù)據(jù)的分析方法的開發(fā)。成本-效果分析方法的開發(fā)：lzhmin統(tǒng)計學不是數(shù)學，不能像數(shù)學那樣單純鉆理論，作習題，講證明和推導，而應(yīng)用是根本目的。統(tǒng)計學不是醫(yī)學，不能像醫(yī)學那樣要求記憶細節(jié)，事事眼見為實（西醫(yī)），而應(yīng)理解概念，動手實踐才是根本。學習統(tǒng)計學的方法：lzhmin基本概念lzhmin總體與樣本總體(population)： 指根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)觀察單位（研究個體

13、）的全體。 - 研究總體(study population): 目標總體中的一部分 - 目標總體(target population): - 有限總體(finite population): 受時間和空間限制 - 無限總體(infinite population)：樣本(sample)： 指從總體中隨機抽取部分觀察單位其某項指標實測值的集合。 - 抽樣(sampling)：必須遵循隨機化原則 - 統(tǒng)計推斷(statistical inference): 統(tǒng)計推斷的基礎(chǔ)就是概率理論lzhmin同質(zhì)與變異同質(zhì)(homogeneity)： 指對觀察單位或觀察指標受共同因素制約的部分。如性別、年齡、民

14、族等。變異(variation)： 指在同質(zhì)的基礎(chǔ)上各觀察單位(observed unit）或個體（individual）之間的差異。如同性別、同年齡的兒童血壓不同。 統(tǒng)計學的任務(wù)就是描述同一總體的同質(zhì)性，揭示不同總體的異質(zhì)性（heterogeneity）。lzhmin參數(shù)與統(tǒng)計量參數(shù)(parameter)： 指描述總體特征的統(tǒng)計指標。一般用希臘字母表示，如總體均數(shù)，總體率等。統(tǒng)計量(statistic)： 指描述樣本特征的統(tǒng)計指標。一般用拉丁字母表示，如樣本均數(shù) 、樣本率等。lzhmin泛指觀察值與實際值（真值）之差。 - 隨機誤差（random error） 指一類不恒定、隨機變化的誤差。

15、 其中，最重要的是抽樣誤差（sampling error） - 系統(tǒng)誤差（systematic error） 指由于觀察過程中儀器、試劑等未經(jīng)校準，使觀察值統(tǒng)一地偏低或偏高。 - 過失誤差（Gross error） 指各種失誤所導致的誤差。如儀器失靈等。誤差(error)lzhmin概率(probability)概率是描述隨機事件發(fā)生可能性大小的數(shù)值，常用P表示。概率的取值范圍在0和1之間。在實際工作種，當概率不易求得時，只要觀察單位數(shù)充分多，可將頻率作為概率的估計值。 - 隨機事件： 0P1，常用小數(shù)或百分數(shù)表示 P=1，表示事件必然發(fā)生； P=0，表示事件不可能發(fā)生。 習慣上將P0.05稱

16、為小概率事件，表示該 事件發(fā)生的可能性很小，可視為很可能不 發(fā)生。lzhmin設(shè)計與分析設(shè)計(design)不僅要符合統(tǒng)計學原則，運用統(tǒng)計學方法和技術(shù)，而且，在設(shè)計的時候要明確日后用何種統(tǒng)計方法處理數(shù)據(jù)。分析(analysis)方法的選擇，要取決于一定的設(shè)計樣式。lzhmin因果與聯(lián)系 探究疾病與危險因素（risk factor）之間的因果關(guān)系（causality）是醫(yī)學研究的重要方面。然而，存在聯(lián)系（association）未必有因果關(guān)系，要注意混雜因素（confounder）的影響。lzhmin單因單果： 單一病因引起單一疾病，這是傳統(tǒng)的病因觀，也是因果特異性概念的根源。例如：各種傳染病。

17、 原因X 結(jié)果Y 單因單果是不存在的，是錯誤的概念。如病原體的暴露不一定造成感染，而感染也不一定導致疾病。lzhmin單因多果： 單一病因引起多種疾病。例如，吸煙引起肺癌、慢性支氣管炎等。 結(jié)果Y1 原因X 結(jié)果Y2 結(jié)果Yn 從病因的多效應(yīng)來看，這無疑是正確的。但這些疾病并不一定只是由單一病因所致。因此，單因多果僅僅從某病因的多效應(yīng)這方面看是正確的。lzhmin多因單果： 多個病因引起單一疾病。例如，高血壓、高脂血癥、肥胖、吸煙等共同引起急性心肌梗死。 X1 原因X2 結(jié)果Y Xn 多因單果僅僅是從疾病的多因性這方面看是正確的。lzhmin多因多果： 多個病因引起多種疾病。例如：高脂膳食、缺

18、乏體力活動、吸煙等共同引起腦血栓、心肌梗死、大腸癌等。 X1 Y1 原因X2 Y2 Xn Yn 多因多果實際上是將單因多果與多因單果結(jié)合在一起，全面反映了事物的本來面目。lzhmin直接/間接病因： 病因X1導致病因X2，最終引起疾病Y。這里X1為間接病因，而X2稱為直接病因。 例如，靜脈注射吸毒共同使用注射器 注射器污染HIV該病毒感染艾滋病發(fā)作 病因X1 X2 Xn Y 較直接的病因離疾病結(jié)果較近，又稱近因，多指較微觀的致病機制因素；較間接的病因離疾病結(jié)果較遠，又稱遠因，多指較宏觀的流行病學上的危險因素。lzhmin變量的類型lzhmin數(shù)值變量(numerical variable) 又稱定量變量(quantitative variable)，計量變量（measurement variable）等。其變量值是定量的，表現(xiàn)為數(shù)值的大小，通常有度量衡單位。如人的身高(cm)、體重(kg)、血壓(mmHg)、肺活量(L)等。 - 連續(xù)性變量（continuous variable）：變量 在實數(shù)軸上連續(xù)變動。如身高，體重等。 - 離散型變量（discrete variable）：只能取 整數(shù)值。手術(shù)病人數(shù)，患病人數(shù)等。lzhmin分類變量(categorical variable) 又稱定性變量(qualitative