常用統(tǒng)計(jì)分析方法介紹與實(shí)例

常用推斷性統(tǒng)計(jì)分析方法介紹

及其實(shí)例解析浙江省疾病預(yù)防控制中心何凡Tel13777843290Email:zjhefan@126.com12基本概念——變量類型常用推斷性統(tǒng)計(jì)分析1.兩組之間比較—定性資料2.兩組之間比較—等級(jí)資料3.兩組之間比較—定量資料4.兩組以上資料(無序多分類)的比較—定性資料5.兩組以上資料(無序多分類)的比較—等級(jí)資料6.兩組以上資料(無序多分類)的比較—定量資料7.兩等級(jí)變量關(guān)系的分析8.等級(jí)變量與定量變量之間的關(guān)系分析9.兩定量變量關(guān)系的分析10.多選題分析11.Logisitic回歸分析目錄基本概念——變量類型1、定性變量：最常見的是分類變量或名義變量；如職業(yè)：工人、農(nóng)民、民工、商人、學(xué)生等，此為多分類變量；最簡(jiǎn)單和最常用的分類變量是二分類變量，如性別：男、女，某種疾病：有、無，某種結(jié)局：出現(xiàn)、未出現(xiàn)等。3有序變量或等級(jí)變量與分類變量不同，各種可能的“取值”中自然地存在著次序，如問卷調(diào)查中對(duì)某件事情的滿意程度：非常不滿意、有點(diǎn)滿意、滿意、很滿意、非常滿意；臨床體檢或?qū)嶒?yàn)室檢驗(yàn)常用－、±、＋、＋＋、＋＋＋來表示測(cè)量結(jié)果；再如《護(hù)理與康復(fù)》，2004，3（1）：54-55，臨床教學(xué)中培養(yǎng)護(hù)生觀察能力的方法探討，作者選用了講座、教學(xué)查房和案例教學(xué)三種方法，提高護(hù)生觀察能力的作用變量為：很有幫助、有幫助、一般。42、定量變量：分兩種→離散型和連續(xù)型離散型：只能取整數(shù)值，如一年中的手術(shù)病人數(shù)，一年里的新生兒數(shù)，細(xì)菌菌落數(shù)等；連續(xù)型：可以取實(shí)數(shù)中的任何數(shù)值，如血壓、身高、體重等，可以在實(shí)數(shù)的一定范圍內(nèi)連續(xù)取值；有一些測(cè)量值，如紅細(xì)胞計(jì)數(shù)，雖然以“個(gè)”為單位時(shí)只能取連續(xù)值，但其數(shù)值很大，當(dāng)以“千”或“萬”為單位時(shí)，卻可取小數(shù)值，故通常把這類變量也作為連續(xù)型變量處理。5有時(shí)為了數(shù)據(jù)分析的方便，可以將一種類型的變量轉(zhuǎn)化為另一種類型。但只能由高級(jí)向低級(jí)轉(zhuǎn)化，即連續(xù)型→有序→分類→二分類。

實(shí)例：如《護(hù)理與康復(fù)》2004，3（1）：3-4，全子宮切除術(shù)后最佳下床活動(dòng)時(shí)間與肛門排氣時(shí)間關(guān)系的探討，作者把肛門排氣時(shí)間分為三個(gè)等級(jí)（<＝24h，25～30h，>30h），然后再進(jìn)行分析。6常用推斷性統(tǒng)計(jì)分析方法7

兩組之間比較——定性資料（1）二分類資料

I成組設(shè)計(jì)：所用統(tǒng)計(jì)方法為四格表χ2

檢驗(yàn)。8

9

10II配對(duì)設(shè)計(jì)：對(duì)一組樣品同時(shí)用兩種檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，每種檢測(cè)方法檢測(cè)結(jié)果都分為陽性和陰性，數(shù)出兩種檢測(cè)方法同時(shí)判定為陽性、陰性的樣品數(shù)以及它們檢測(cè)結(jié)果不一致的樣品數(shù)，將結(jié)果表示成配對(duì)四格表的資料格式。所用統(tǒng)計(jì)方法為配對(duì)四格表χ2

檢驗(yàn)。11

實(shí)例1中，兩種檢測(cè)方法不知何者為優(yōu)，任何一種方法檢測(cè)的結(jié)果都有假陽性和假陰性，比較它們檢測(cè)結(jié)果不一致的兩個(gè)頻數(shù)，無論差別有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，都不能說明兩種檢測(cè)方法何者為優(yōu)，缺乏“金標(biāo)準(zhǔn)”，因而沒有必要做統(tǒng)計(jì)分析。

實(shí)例2屬于隱含金標(biāo)準(zhǔn)的配對(duì)四格表資料，若甲培養(yǎng)基培養(yǎng)出陽性結(jié)果，而乙卻培養(yǎng)出陰性結(jié)果，表明甲優(yōu)于乙，這種陽性結(jié)果為真陽性，此時(shí)值得做統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)例3則可以明確地判定試驗(yàn)檢測(cè)方法的優(yōu)劣。配對(duì)四格表的χ2檢驗(yàn)可用McNemarχ2

檢驗(yàn),以檢測(cè)結(jié)果不一致部分差別是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。當(dāng)然也可用Kappa檢驗(yàn)法檢驗(yàn)兩種檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果是否具有一致性。12

估計(jì)值P值卡方34.00005.51121E-09校正卡方32.02941.51856E-08

估計(jì)值P值卡方0.14290.705457校正卡方0.00001.000000結(jié)果結(jié)果

13（2）無序多分類資料：所用方法為2×C表的χ2檢驗(yàn)。

14

SPSS數(shù)據(jù)格式可以采用兩組有序變量資料的Wilcoxon秩和檢驗(yàn)15

兩組之間比較——等級(jí)資料干預(yù)過去三個(gè)月您抽煙嗎UValuePValue從不很少有時(shí)經(jīng)常前4648461345291-2.88510.0039后3163297181164合計(jì)7811758526455

16

17可以選用的方法有成組設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn)、u檢驗(yàn)、單樣本t檢驗(yàn)（與總體作比較，實(shí)際上此時(shí)因素也為二分類）、配對(duì)t檢驗(yàn)、非參數(shù)Wilcoxon檢驗(yàn)、符號(hào)檢驗(yàn)、符號(hào)秩和檢驗(yàn)等。18

參數(shù)檢驗(yàn)與非參數(shù)檢驗(yàn)的區(qū)別？通常參數(shù)檢驗(yàn)的檢驗(yàn)效能要高于非參數(shù)檢驗(yàn)，但當(dāng)參數(shù)檢驗(yàn)的條件（正態(tài)性、方差齊性）得不到滿足、開口資料、等級(jí)資料或資料的總體分布未知時(shí)，可以使用非參數(shù)檢驗(yàn)的方法進(jìn)行分析。成組設(shè)計(jì)和配對(duì)設(shè)計(jì)的區(qū)別？配對(duì)設(shè)計(jì)是按照一些非實(shí)驗(yàn)因素將受試對(duì)象配成對(duì)子，給予每對(duì)中的個(gè)體以不同的處理，配對(duì)的條件一般為年齡、性別、體重……。其優(yōu)點(diǎn)是在同一對(duì)的試驗(yàn)對(duì)象間取得均衡，從而提高試驗(yàn)的效率。通常分為自身配對(duì)設(shè)計(jì)（某中措施作用于同一個(gè)體或兩種措施作用于同一個(gè)體）和非自身配對(duì)設(shè)計(jì)兩種。

兩組之間比較——定量資料

（1）成組設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)類型為成組設(shè)計(jì)，且因素變量為二分類變量，分析前需要先對(duì)資料的正態(tài)性和方差齊性進(jìn)行檢驗(yàn)（這是很多參數(shù)檢驗(yàn)的前提條件）。19

例：兩組雌鼠，分別飼以高蛋白和低蛋白飼料，8周后記錄各鼠體重增加量（克），問兩組動(dòng)物的增重是否有差別？（此處正態(tài)性和方差齊性檢驗(yàn)略）。利用SPSS進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)文件及格式見“成組設(shè)計(jì)t檢驗(yàn).sav”，SPSS菜單操作為：分析→比較均值→獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

結(jié)果見下頁

方差齊性檢驗(yàn)的分析結(jié)果，P值（Sig）＝0.905>0.05，表明方差齊性t檢驗(yàn)分析結(jié)果，P值（Sig）＝0.076>0.05，表明兩組動(dòng)物增加的重量無差異（無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義）。當(dāng)方差齊性時(shí)，看第一行的結(jié)果（t＝1.891，P＝0.076），當(dāng)方差不齊時(shí)，看第二行的結(jié)果（t＝1.911，P＝0.078）20

（2）成組設(shè)計(jì)的u檢驗(yàn)，當(dāng)樣本量較大時(shí)，兩組之間均數(shù)的比較可以用u檢驗(yàn)，其在SPSS中的實(shí)現(xiàn)過程同t檢驗(yàn)，此處略。（3）單樣本t檢驗(yàn)；21

例：通過以往大規(guī)模調(diào)查，已知某地嬰兒出生體重均數(shù)為3.30kg，今測(cè)得某地一組嬰兒的出生體重，問該地嬰兒出生體重是否與一般嬰兒出生體重不同？利用SPSS進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)文件及格式見“單樣本t檢驗(yàn).sav”，SPSS菜單操作為：分析→比較均值→單樣本T檢驗(yàn)

（4）配對(duì)t檢驗(yàn)22

例：用某藥治療10例高血壓病人，測(cè)得治療前后各病人的舒張壓，問該藥是否有降低舒張壓的作用？利用SPSS進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)文件及格式見“配對(duì)t檢驗(yàn).sav”，SPSS菜單操作為：分析→比較均值→配對(duì)樣本T檢驗(yàn)結(jié)果見下頁

23

（5）非參數(shù)Wilcoxon秩和檢驗(yàn)，適用于成組設(shè)計(jì)資料。24

例：測(cè)得某病的健康人12人和患者10人的某指標(biāo)值，問兩組之間該指標(biāo)值是否有差異？

25（1）二分類:所用方法為R×2表的χ2檢驗(yàn)。如幾種藥物的療效（有效、無效）比較；不同職業(yè)人群某病發(fā)生率的比較等等。26

兩組以上資料（無序多分類）的比較——定性資料

27（2）多分類:所用方法為R×C表的χ2檢驗(yàn)。28

實(shí)例2中小于5的理論頻數(shù)的格子數(shù)超過了總格子數(shù)的1/5，若選用一般的χ2檢驗(yàn)公式計(jì)算，將增大犯假陽性錯(cuò)誤的概率，故此處應(yīng)選用Fisher’s精確檢驗(yàn)法。293031此時(shí)資料屬于單向有序的R×C表資料，可以使用秩和檢驗(yàn)、Ridit分析和Logistic回歸的方法分析。32

兩組以上資料（無序多分類）的比較——等級(jí)資料

Kruskal-WallisTest:使用SPSS分析實(shí)例2資料，數(shù)據(jù)格式見右側(cè)截圖。菜單操作為：分析→非參數(shù)檢驗(yàn)→舊對(duì)話框→K個(gè)獨(dú)立樣本注意：例數(shù)必須先進(jìn)行加權(quán)操作33當(dāng)多組之間比較時(shí)，可以選用的方法有單因素方差分析、配伍組設(shè)計(jì)的方差分析（屬兩因素方差分析，其與二分類的配對(duì)t檢驗(yàn)相對(duì)應(yīng)）、非參數(shù)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)及非參數(shù)Friedman檢驗(yàn)等。34

（1）單因素方差分析

例：某醫(yī)生為研究一種四類降糖新藥的療效，以統(tǒng)一的納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)選擇了60名2型糖尿病患者，按完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方案將患者分為三組進(jìn)行雙盲臨床試驗(yàn)。其中，將糖新藥高劑量組21人、低劑量組19人、對(duì)照組20人。對(duì)照組用公認(rèn)的降糖藥物，治療4周后測(cè)得其餐后2小時(shí)血糖的下降值。問治療4周后，餐后2小時(shí)血糖下降值的三組總體平均水平是否不同？（此處正態(tài)性和方差齊性檢驗(yàn)略）。利用SPSS進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)文件及格式見“單因素方差分析.sav”，SPSS菜單操作為：分析→比較均值→單因素Anova兩組以上資料（無序多分類）的比較——定量資料

截圖二：兩兩比較對(duì)話框，常用的有LSD、S-N-K、Bonferroni、Duncan、Dunnett方法。35截圖一：方差同質(zhì)性檢驗(yàn)

方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果：P>0.05,方差齊方差分析結(jié)果，F(xiàn)=5.537,P=0.006<0.05，說明三組之間總體平均水平不同。因而進(jìn)一步用Dunnett法作多個(gè)試驗(yàn)組與一個(gè)對(duì)照組間的比較（見下頁）。36

37

（2）非參數(shù)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)

例：仍以上述資料為例，假設(shè)此時(shí)資料不符合正態(tài)性或方差齊性的要求，我們使用非參數(shù)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)進(jìn)行分析。SPSS菜單操作為：分析→非參數(shù)檢驗(yàn)→舊對(duì)話框→K個(gè)獨(dú)立樣本38I當(dāng)兩變量屬性不同時(shí)，稱這樣的列聯(lián)表資料為雙向有序且屬性不同的R×C列聯(lián)表資料。39兩等級(jí)變量關(guān)系的分析

此時(shí)，根據(jù)分析目的的不同，可以選用不同的分析方法。40

（1）只關(guān)心各年齡組患者治療結(jié)果之間的差別是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，此時(shí)可將其視為單向有序的R×C列聯(lián)表資料，可以選用的統(tǒng)計(jì)方法有秩和檢驗(yàn)、Ridit分析或Logistic回歸分析等。（2）希望考察年齡與療效之間是否存在線性相關(guān)關(guān)系，此時(shí)可以選用處理定性資料的相關(guān)分析方法，通常采用Spearman秩相關(guān)分析方法（見下頁）。（3）若兩個(gè)有序變量之間的相關(guān)關(guān)系有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，希望進(jìn)一步知道兩者之間的變化關(guān)系是呈直線關(guān)系還是呈某種曲線關(guān)系，此時(shí)宜選用線性趨勢(shì)檢驗(yàn)。（4）若僅希望考察R×C表各行上頻數(shù)分布是否相同，此時(shí)可以選用一般的卡方檢驗(yàn)或Fisher‘s精確檢驗(yàn)法。

利用SPSS進(jìn)行Spearman相關(guān)分析，分析→相關(guān)→雙變量…41數(shù)據(jù)格式分析結(jié)果相關(guān)分析對(duì)話框II當(dāng)兩變量屬性相同時(shí)，稱這樣的列聯(lián)表資料為雙向有序且屬性相同的R×C列聯(lián)表資料。42

左側(cè)兩組資料都希望回答兩種方法結(jié)果是否具有一致性的問題，這其實(shí)是配對(duì)四格表資料的擴(kuò)展，只不過，在處理配對(duì)四格表資料時(shí)，人們更關(guān)心兩種檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果不一致部分的數(shù)量之間的差別是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而在處理此類資料時(shí)，更關(guān)心的是兩種檢測(cè)方法檢測(cè)結(jié)果之間是否具有一致性，常用一致性檢驗(yàn)（或稱Kappa檢驗(yàn)）方法。4344此時(shí)可以使用Spearman相關(guān)分析或用有序變量的Logistic回歸分析方法進(jìn)行分析。如研究收入水平對(duì)一個(gè)人自感健康狀況（很好、好、一般、不好、很不好）的影響。在SPSS中的分析過程同上，此處不再詳細(xì)介紹。45等級(jí)變量與定量變量之間的關(guān)系分析

兩定量變量之間的關(guān)系分析可以做相關(guān)分析或回歸分析，分析兩個(gè)變量之間的相關(guān)性或依賴性。小結(jié)資料類型：

定性（無序多分類、二分類)

等級(jí)（有序）

定量

分析方法：

卡方檢驗(yàn)：定性T檢驗(yàn)：兩組，定量

方差分析：>=三組，定量Wilcoxon：兩組，等級(jí)、定量Kruskal-wallis：>=三組，等級(jí)、定量

相關(guān)分析：等級(jí)（kendall），非正態(tài)、定量（spearman）

正態(tài)、定量：pearson相關(guān)分析46多選題的兩種形式：47多選題分析

第一種形式：

您認(rèn)為健康的生活方式包括哪些內(nèi)容：

a.戒煙、限酒b.平衡膳食c.心胸開闊

d.多吃保健品、營養(yǎng)品e.控制體重f.多吃多睡

g.經(jīng)常運(yùn)動(dòng)h.不知道第二種形式：

對(duì)公眾進(jìn)