醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)第一章 緒論

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)

（MedicalStatistics）1第一章緒論Introduction

公共衛(wèi)生學(xué)院

2第一節(jié)統(tǒng)計學(xué)與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)統(tǒng)計學(xué)（Statistics）是關(guān)于數(shù)據(jù)（data）的科學(xué)，是從數(shù)據(jù)中提取信息的一門學(xué)科，包括設(shè)計、搜集、分析、解釋和表達等步驟。Statistics：“asciencedealingwiththecollection,analysis,interpretationandpresentationofmassesofnumericaldata”----Webster國際大辭典3醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)（medicalstatistics）：將統(tǒng)計學(xué)的原理與方法應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，對醫(yī)學(xué)信息資料進行搜集、整理、分析的一門科學(xué)。是處理醫(yī)學(xué)資料中的同質(zhì)性（homogeneity）和變異性（variation）的科學(xué)與藝術(shù)。41.采用統(tǒng)計學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)不確定現(xiàn)象背后隱藏的規(guī)律。變異（variation）是社會和生物醫(yī)學(xué)中的普遍現(xiàn)象。變異使得實驗或觀察的結(jié)果具有不確定性。

二、為什么要學(xué)統(tǒng)計學(xué)？5某市2012年120名正常成年男子紅細胞計數(shù)值(1012/L)

84.314.094.414.334.584.245.454.324.844.994.794.905.094.645.145.464.635.175.795.464.494.855.284.784.324.945.214.685.094.684.915.135.263.844.174.563.526.004.054.924.874.284.465.035.695.254.565.534.584.864.974.704.284.375.334.784.755.395.274.824.444.134.434.025.865.125.363.864.685.485.314.534.834.113.263.424.684.525.193.705.514.644.924.934.903.925.044.704.543.954.404.313.774.164.585.353.715.274.525.214.374.804.753.865.69案例1如何表達？62.用統(tǒng)計學(xué)思維方式考慮有關(guān)醫(yī)學(xué)研究中的問題

“陽性”結(jié)果是否是虛假聯(lián)系？某感冒藥治療1周后，治愈率為90%，能否說該感冒藥十分有效？

“陰性”結(jié)果是否是樣本含量不足？

有人曾對發(fā)表在Lancet,NEnglJMed，JAMA等著名醫(yī)學(xué)雜志上的71篇陰性結(jié)果的論文作過分析，發(fā)現(xiàn)其中有62篇（93%）可能是由于樣本含量不足造成的假陰性。7案例2問：乙措施的效果真的比甲措施好嗎？83.保證研究結(jié)果及表達方式的正確、論文能通過統(tǒng)計學(xué)審查據(jù)國外60～80年代對不同醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表論文的調(diào)查，有統(tǒng)計錯誤的論文的百分比最高達72%，最低也有20%。國內(nèi)1984年對《中華醫(yī)學(xué)雜志》、《中華內(nèi)科雜志》、《中華外科雜志》、《中華婦產(chǎn)科雜志》、《中華兒科雜志》595篇論文的調(diào)查結(jié)果，相對數(shù)誤用為11.2%，抽樣方法誤用15.9%，統(tǒng)計圖表誤用11.7%。某研究者1996年對4586篇論文統(tǒng)計（中華醫(yī)學(xué)會系列雜志僅占6.9%），數(shù)據(jù)分析方法誤用達55.7%。9

JAMA，新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志（NEJM）、英國醫(yī)學(xué)雜志、中華醫(yī)學(xué)會雜志對來稿都有統(tǒng)計學(xué)要求或統(tǒng)計學(xué)指導(dǎo)。國際生物醫(yī)學(xué)雜志編輯協(xié)會在其《生物醫(yī)學(xué)期刊投稿的統(tǒng)一要求》中也包含了統(tǒng)計學(xué)要求。

UniformRequirementsforManuscripts

SubmittedtoBiomedicalJournals

http://104.獲得循證醫(yī)學(xué)、循證預(yù)防的證據(jù)?！傲己迷竿尼t(yī)學(xué)”（well-meaningmedicine）轉(zhuǎn)入“以證據(jù)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)”（evidence-basedmedicine，EBM）需要有統(tǒng)計學(xué)方法的支持。

全世界的醫(yī)學(xué)期刊每年大約刊登600萬學(xué)術(shù)論文，但能作為可靠“證據(jù)”的論文并不多。

11孕婦是否需要補充葉酸有學(xué)者通過臨床試驗觀察與統(tǒng)計學(xué)分析，認為生育過神經(jīng)管缺陷(NTD)嬰兒的婦女在日后的生育中再發(fā)生嬰兒神經(jīng)管缺陷的危險度要比正常生育婦女明顯的高。有文章報道孕期補充維生素(葉酸)可以減少生育神經(jīng)管缺陷嬰兒的危險。先服用維生素后懷孕的婦女比懷孕后才開始服用維生素的婦女和拒絕參加試驗的懷孕婦女所生的嬰兒神經(jīng)管缺陷的發(fā)生率要低得多。121991年，一個大樣本的隨機化試驗，獲得了肯定的科學(xué)結(jié)論。在安慰劑組中的602名懷孕婦女中有21名婦女分娩出的新生兒有神經(jīng)管缺陷，在葉酸補充組的592名懷孕婦女中出現(xiàn)新生兒神經(jīng)管缺陷者只有6例，而其他維生素(不含葉酸)的補充對神經(jīng)管缺陷的發(fā)生無明顯影響。統(tǒng)計學(xué)分析證實葉酸補充組與安慰劑組之間新生兒神經(jīng)管缺陷發(fā)生率的差異不可能由偶然的原因所造成，葉酸對預(yù)防新生兒神經(jīng)管缺陷確有明顯的效果。13醫(yī)學(xué)科學(xué)研究

1.尋找危險因素（預(yù)防與控制）

2.生理、生化的變化（制定診斷標準）

3.評價治療效果（確定治療方案和措施）病因?qū)W研究

發(fā)病機理

評價性研究14研究設(shè)計數(shù)據(jù)分析方法正確開展醫(yī)學(xué)科學(xué)研究15第二節(jié)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計工作的內(nèi)容及資料類型16收集數(shù)據(jù)：臨床實驗設(shè)計、調(diào)查設(shè)計（研究對象的納入和排除標準；樣本量及抽樣方法；分組原則；觀察指標；誤差的控制……)分析數(shù)據(jù)：統(tǒng)計學(xué)描述、統(tǒng)計學(xué)推斷（置信區(qū)間；顯著性檢驗……)解釋數(shù)據(jù)：根據(jù)專業(yè)等解釋統(tǒng)計結(jié)果呈現(xiàn)結(jié)果：向?qū)I(yè)人員、公眾、政府部門發(fā)表結(jié)果(統(tǒng)計圖表）一、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計工作的內(nèi)容17二、統(tǒng)計資料的類型1.計量資料2.計數(shù)資料3.等級資料4.三類資料間關(guān)系181.計量資料

用儀器、工具等測量(measure)方法獲得的數(shù)據(jù)，即為計量資料measurmentdata。也叫定量數(shù)據(jù)Quantitativedata特點：有計量單位，如患者的身高（cm）、體重（kg）、血壓（mmHg）、脈搏（次/分）、紅細胞計數(shù)（10１２/L）192.計數(shù)資料

按某種屬性分類，然后清點每類的數(shù)據(jù)，稱計數(shù)資料（countdata）或enumerationdata。也叫定性數(shù)據(jù)Qualitativedata

特點：無固有計量單位，如膚色（黑、白）、血型（ABO）、職業(yè)（工農(nóng)兵）、性別（男女）203.等級資料Rankdata

半定性或半定量的觀察結(jié)果。有大小順序，所以也叫有序分類資料（ordinalcategorydata）。

①癌癥分期：早、中、晚。

②藥物療效：治愈、好轉(zhuǎn)、無效、死亡。

③尿蛋白：,,,++,+++及以上21住院號年齡身高體重住院天數(shù)職業(yè)文化程度分娩方式妊娠結(jié)局20256552716571.55無中學(xué)順產(chǎn)足月20256532216074.05無小學(xué)助產(chǎn)足月20258302515868.06管理員大學(xué)順產(chǎn)足月20225432316169.05無中學(xué)剖宮產(chǎn)足月20224662515962.011商業(yè)中學(xué)剖宮產(chǎn)足月20245352715768.02無小學(xué)順產(chǎn)早產(chǎn)20258342015866.04無中學(xué)助產(chǎn)早產(chǎn)20194642415870.53無中學(xué)助產(chǎn)足月20257832915457.07干部中學(xué)剖宮產(chǎn)足月觀察單位observations個體individuals變量variablesQuantitativedata計量資料Qualitativedata計數(shù)資料Units；elements22實例數(shù)據(jù)123實例數(shù)據(jù)2244.三類資料間關(guān)系

例：一組2040歲成年人的血壓以12kPa為界分為正常與異常兩組，統(tǒng)計每組例數(shù)

<8低血壓

8

正常血壓

12

輕度高血壓

15

中度高血壓

17

重度高血壓計量資料等級資料計數(shù)資料25第三節(jié)統(tǒng)計學(xué)基本概念

1.隨機變量及其分類2.同質(zhì)與變異3.總體與樣本4.參數(shù)與統(tǒng)計量5.誤差6.概率26隨機變量

randomvariable

簡稱變量variable，統(tǒng)計上習(xí)慣用大寫拉丁字母表示，如X、Y、Z、…

。

變量值習(xí)慣用小寫拉丁字母表示，如性別x1＝1（男）、x2＝1

（男）、x3＝0

（女）

、…。編號（ID）性別（X）體重（kg）（Y）療效（Z）張11660李21781王30572…………27

隨機變量的分類

離散型變量（discretevariable），相當(dāng)于計數(shù)資料

連續(xù)性變量（continuousvariable），相當(dāng)于計量資料

有序變量（ordinalvariable），相當(dāng)于等級資料28同質(zhì)與變異

homogeneityandvariation

同質(zhì)：指事物的性質(zhì)、影響條件或背景相同或非常相近。變異：指同質(zhì)的個體之間的差異。29

同質(zhì)與變異的例子例1調(diào)查2012年武漢市7歲男童的身高和體重同質(zhì)：2012年、武漢市、7歲男童變異：身高和體重各不相同例2研究某降壓藥的療效同質(zhì)：高血壓患者、用某藥治療變異：療效各不相同30表1-1120名正常成年男子紅細胞計數(shù)值(1012/L)

84.314.094.414.334.584.245.454.324.844.994.794.905.094.645.145.464.635.175.795.464.494.855.284.784.324.945.214.685.094.684.915.135.263.844.174.563.526.004.054.924.874.284.465.035.695.254.565.534.584.864.974.704.284.375.334.784.755.395.274.824.444.134.434.025.865.125.363.864.685.485.314.534.834.113.263.424.684.525.193.705.514.644.924.934.903.925.044.704.543.954.404.313.774.164.585.353.715.274.525.214.374.804.753.865.69最大值=6.18,最小值=3.29,極差=2.89算術(shù)均數(shù)=4.72，標準差=0.57

31323.總體與樣本

populationandsample總體：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)研究對象的全體（集合）。分有限總體與無限總體樣本：從總體中隨機抽取的部分觀察單位

33從總體中抽取樣本，一定要遵循科學(xué)原則。樣本應(yīng)具有：代表性(representative)隨機性(randomization)可靠性（reliability)可比性（comparability)

可比性是指處理組（臨床設(shè)計中稱為治療組）與對照組之間，除處理因素不同外，其他可能影響實驗結(jié)果的因素要求基本齊同，也稱為齊同對比原則。34隨機抽樣

randomsampling為了保證樣本的可靠性和代表性，需要采用隨機的抽樣方法（在總體中每個個體具有相同的機會被抽到）354.參數(shù)與統(tǒng)計量

parameterandstatistic參數(shù)：總體的統(tǒng)計指標，如總體均數(shù)、標準差，采用希臘字母分別記為μ、σ。固定的常數(shù)

總體樣本抽取部分觀察單位

統(tǒng)計量

參數(shù)

推斷inference統(tǒng)計量：樣本的統(tǒng)計指標，如樣本均數(shù)、標準差，采用拉丁字母分別記為。參數(shù)附近波動的隨機變量。365.誤差

Error誤差：實際觀察值與客觀真實值之差（1）系統(tǒng)誤差（2）隨機誤差37（1）系統(tǒng)誤差

systematicerror

在實際觀測過程中，由受試對象、研究者、儀器設(shè)備、研究方法、非實驗因素影響等原因造成的有一定傾向性或規(guī)律性的誤差。流行病學(xué)稱之為偏倚（bias）。

特點：觀察值有系統(tǒng)性、方向性、周期性的偏離真值。

可以通過嚴格的實驗設(shè)計和技術(shù)措施消除。38（2）隨機誤差randomerror

排除上述誤差后尚存的誤差，受多種無法控制的因素的影響。特點：大小方向不一的隨機變化。隨機測量誤差（randommeasurementerror）——提高操作者熟練程度可以減少這種誤差隨機抽樣誤差（random

samplingerror）：由抽樣造成的樣本統(tǒng)計量和總體參數(shù)間的差異?！豢杀苊?，但有一定的分布規(guī)律，可估計。39系統(tǒng)誤差（systemerror）

隨機測量誤差（randommeasurementerror）

抽樣誤差(samplingerror)必須克服

應(yīng)采取措施，盡最大可能在一定的允許范圍內(nèi)

抽樣誤差，對它要用統(tǒng)計方法進行正確分析

40古典概率

通常又叫事前概率，是指當(dāng)隨機事件中各種可能發(fā)生的結(jié)果及其出現(xiàn)的次數(shù)都可以由演繹或外推法得知，而無需經(jīng)過任何統(tǒng)計試驗即可計算各種可能發(fā)生結(jié)果的概率。

醫(yī)學(xué)上常用的是統(tǒng)計概率

對某一隨機現(xiàn)象進行大量觀察后得到的一個統(tǒng)計百分數(shù)f／N6.概率probability41必然事件，概率為1不可能事件，概率為0小概率事件，Ｐ≤0.05或Ｐ≤0.01常把Ｐ≤0.05作為事物差別有統(tǒng)計學(xué)意義的界限，Ｐ≤0.01作為事物差別有高度統(tǒng)計學(xué)意義的界限。42

樣本的實際發(fā)生率稱為頻率。設(shè)在相同條件下，獨立重復(fù)進行n次試驗，事件A出現(xiàn)