資料類型與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計方法選擇

第八章

資料類型與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計方法的選擇第一頁，共37頁。學(xué)習(xí)內(nèi)容第1節(jié)概述

△統(tǒng)計資料類型△統(tǒng)計資料類型的“轉(zhuǎn)換”△資料的統(tǒng)計分析方法第2節(jié)計量資料與t檢驗△計量資料的概念△t檢驗的使用條件△t檢驗的常用方法與類型△實例分析第二頁，共37頁。第3節(jié)計數(shù)資料與χ2檢驗

△計數(shù)資料的概念

△χ2檢驗的使用范圍

△χ2檢驗的常用方法與類型

△實例分析

第4節(jié)等級資料與秩和檢驗

△等級資料的概念

△秩和檢驗的使用范圍

△常用秩和檢驗的基本步驟第三頁，共37頁。第1節(jié)概述

一、統(tǒng)計資料的類型：在醫(yī)護(hù)科研中，一般將不同性質(zhì)的實驗結(jié)果資料分為計量資料、計數(shù)資料和等級資料等類型。表8（A）統(tǒng)計資料的類型分類概念特點例子計量資料對每個觀察對象用儀器、工具等測定某項指標(biāo)數(shù)量的大小所得的資料①一般有度量衡（計量）單位；②與計數(shù)資料的主要區(qū)別在于觀察單位之間只有量的差別，沒有質(zhì)不同。身高（cm）、體重（kg）血壓（mmHg）、時間（分）脈搏（次/分）、紅細(xì)胞計數(shù)（10１２/L）計數(shù)資料將觀察單位按照某種性質(zhì)或類別進(jìn)行分組，然后清點各組個數(shù)所得的資料

①無固有計量單位；②計量資料的主要區(qū)別在于觀察單位之間只有質(zhì)的不同，沒有量的差別。膚色（黑、白）、血型（ABO）、職業(yè)（工農(nóng)兵）、性別（男、女）等級資料是先將觀察單位按照某種性質(zhì)或?qū)傩缘牟煌潭确纸M，再清點各組個數(shù)所得的資料

①半定性或半定量的觀察結(jié)果；②與計數(shù)資料的不同點為屬性分組有程度的差別，各組按不同程度順序排列；與計量資料的不同點為每個觀察單位沒有進(jìn)行確切定量。癌癥分期：早、中、晚

藥物療效：治愈、好轉(zhuǎn)、無效、死亡

尿蛋白：、、+++、++++返回第四頁，共37頁。二.統(tǒng)計資料類型的“轉(zhuǎn)換”

應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)不同的研究目的和數(shù)據(jù)分布特點，在一定條件下，同一實驗指標(biāo)所得的資料，其類型可以相互轉(zhuǎn)化。故實驗資料的分類應(yīng)做到“具體情況，具體分析”。

如：研究某方法對貧血的治療效果，其指標(biāo)是血紅蛋白：

若僅為判斷是否有效，則可確定一個血紅蛋白界值將療效劃分為有效與無效，這屬于計數(shù)資料；

若欲了解血紅蛋白變化的數(shù)量，則按血紅蛋白測定值的變化大小進(jìn)行分析，屬于計量資料；

但若變化范圍較大，程度很不一致，則可按變化程度將療效分為若干等級，屬于等級資料。

但資料類型一經(jīng)確定，對它們的統(tǒng)計描述、統(tǒng)計推斷方法和檢驗分析方法各不相同。返回第五頁，共37頁。三.資料的統(tǒng)計分析方法

資料的分析主要是借助醫(yī)學(xué)統(tǒng)計方法來實現(xiàn)的。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計方法的種類很多，每種統(tǒng)計方法都有一定的使用條件和使用范圍，如何正確地選擇統(tǒng)計方法，并了解每種統(tǒng)計方法的使用條件和使用范圍是進(jìn)行資料分析的關(guān)鍵。表8（A）資料類型與常用醫(yī)學(xué)統(tǒng)計方法的選擇

返回第六頁，共37頁。第二節(jié)計量資料與t檢驗

一、t檢驗的使用條件

1.兩樣本是計量資料并均來自正態(tài)分布總體。

2.總體標(biāo)準(zhǔn)差σ未知。

3.兩個小樣本均數(shù)比較時，要求兩總體方差相等，即方差齊同。

返回第七頁，共37頁。二、t檢驗的使用范圍1.用于樣本均數(shù)與總體均數(shù)之間的比較。2.用于配對計量資料的顯著性檢驗。3.用于兩樣本均數(shù)的比較。返回第八頁，共37頁。三、t檢驗的常用方法與類型

表8-1t檢驗的檢驗類型、計算公式及注意事項返回第九頁，共37頁。假設(shè)檢驗復(fù)習(xí)★內(nèi)涵：是判斷相比較的兩個或多個總體參數(shù)之間差異是否有顯著性的方法，從而得知相比較的總體參數(shù)之間的差異是來自抽樣誤差，還是來自本質(zhì)差異。這種用于判斷差別屬于哪一種情況的統(tǒng)計學(xué)檢驗，就是假設(shè)檢驗?！钜话悴襟E：

①建立假設(shè)與確定檢驗水準(zhǔn)（α）

H0:μ1＝μ2無效假設(shè)——兩個總體均數(shù)（或率）相等

H1:μ1≠μ2備擇假設(shè)——兩個總體均數(shù)（或率）不相等

檢驗水準(zhǔn)：α=0.05或0.01(雙側(cè))

②選定方法和計算統(tǒng)計量

如t檢驗、X2檢驗、u檢驗、F檢驗、秩和檢驗等。

③確定P值，作出判斷

P≤0.05樣本差別有統(tǒng)計學(xué)意義；P>0.05樣本差別無統(tǒng)計學(xué)意義。返回第十頁，共37頁。四、實例分析

【案例一】

已知某市35例難產(chǎn)兒出生體重=3.42Kg，S=0.40Kg，一般嬰兒出生體重=3.30Kg（大規(guī)模調(diào)查獲得），問相同否？1.資料分析：體重？→用體重計稱→重量→有度量衡單位（Kg）→計量資料比較難產(chǎn)兒（樣本）與正常產(chǎn)兒（總體）應(yīng)用何種t檢驗？2.顯著性檢驗分析：n=35X=3.42，μ=3.30S=0.40

查附表5-t界值表，,因計算t＜

，故P>0.05，即就現(xiàn)有資料尚不能認(rèn)為難產(chǎn)兒與正常產(chǎn)兒出生體重有顯著性差別。返回—第十一頁，共37頁?！景咐?/p>

對13名慢性膽囊炎患者施行膽囊切除術(shù),切除前后患者體重如表8-2。問施行膽囊切除術(shù)前后患者體重有無改變？返回第十二頁，共37頁?！景咐?/p>

1.資料分析： 體重（kg）→計量資料比較患者手術(shù)前后體重是否有改變→屬于自身對照→應(yīng)選配對計量資料比較的t檢驗。2.顯著性檢驗分析：計算t值：本例n=13∑d=61∑d2=815d=∑d／n=61／13=4.692公式中，d為差數(shù)的均數(shù)，Sd為差數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差

結(jié)論：查附表5-t界值表，t0.05,12=2.179，因計算t>t0.05,12，故P＜0.05，可認(rèn)為慢性膽囊炎患者膽囊切除后體重會增加。返回——第十三頁，共37頁?！景咐?/p>

某醫(yī)院研究游泳對新生兒生長發(fā)育的影響，選擇足月產(chǎn)正常新生兒200例，隨機分為兩組。觀察組100例，進(jìn)行10min的自編水中被動操和5min的嬰兒自主游等訓(xùn)練；對照組100例實行單純沐浴。分別記錄兩組新生兒的體重指標(biāo)如表8-3。問游泳對新生兒的生長發(fā)育有無影響？第十四頁，共37頁?！景咐?/p>

1.資料分析：體重(g)→計量資料。比較游泳組與單純沐浴組新生兒體重(g)是否不同→兩樣本資料比較→選用兩樣本均數(shù)比較的t檢驗。2.顯著性檢驗分析：查附表5-t界值，得因剛出生時，計算t=0.135＜t0.05、198，即P＞0.05，不能拒絕H0，故可認(rèn)為兩組新生兒出生時體重?zé)o顯著性差別，具有可比性。而出生7天后，計算t=3.135513

＞t0.05、198，即P＜0.05，拒絕H0，故可認(rèn)為游泳對新生兒的生長發(fā)育有促進(jìn)作用。返回第十五頁，共37頁。第三節(jié)計數(shù)資料與χ2檢驗

一、計數(shù)資料的概念計數(shù)資料(enumerationdata)：是將觀察單位按照某種性質(zhì)或類別進(jìn)行分組，然后清點各組觀察單位的個數(shù)所得的資料。與計量資料的主要區(qū)別在于觀察單位之間只有質(zhì)的不同，沒有量的差別。二、檢驗的使用范圍

χ2檢驗(chi-squaretest)或稱卡方檢驗。1.用于兩個或多個樣本率（或構(gòu)成比）之間的比較。2.用于配對計數(shù)資料的差異顯著性檢驗。3.檢驗兩類事物間是否存在一定聯(lián)系。返回第十六頁，共37頁。三、χ2檢驗的常用方法與類型返回第十七頁，共37頁。何謂四格表資料？

返回第十八頁，共37頁。四、實例分析

【案例一】

某市健康教育所調(diào)查吸煙者與不吸煙者慢性支氣管炎的患病情況資料如表8-6，問吸煙者與不吸煙者的慢性支氣管炎患病率有無本質(zhì)差別？返回第十九頁，共37頁?！景咐弧?/p>

1.資料分析：研究吸煙者與不吸煙者的慢性支氣管炎患病人數(shù)與不患病人數(shù)（無度量衡單位）→屬于四格表計數(shù)資料→選用四格表資料的x2檢驗。2.顯著性檢驗分析：

①計算檢驗統(tǒng)計量本例n＝339＞40，，故選用四格表資料的x2檢驗基本公式：

ν=(2-1)(2-1)=1

②查附表6-x2界值表得，計算

，

p<0.01，故可認(rèn)為吸煙者比不吸煙者更容易導(dǎo)致慢性支氣管炎。返回第二十頁，共37頁。【案例二】

某醫(yī)院為探討行之有效的放射性藥物注射方法，現(xiàn)分別用兩步注射法（用注射器抽吸生理鹽水5～6ml，連接頭皮針，于皮膚消毒后行靜脈穿刺，見回血后注入1～2ml生理鹽水，確認(rèn)針頭在靜脈內(nèi)后外固定，注入放射性藥物，再將余下的3～4ml生理鹽水注入后拔針）和傳統(tǒng)注射法（用注射器直接靜脈穿刺給放射性藥物）給藥，有關(guān)資料如表8-7，問兩步注射法與傳統(tǒng)注射法致藥物血管外漏出情況有無差別？返回第二十一頁，共37頁。【案例二】

1.資料分析：研究“兩步注射法”與“傳統(tǒng)注射法”致放射性藥物血管“外漏出人數(shù)”與“未漏出人數(shù)”→四格表計數(shù)資料。2.顯著性檢驗分析：

①計算檢驗統(tǒng)計量：本例n＝40，因故選用四格表資料x2檢驗的校正公式

ν=(2-1)(2-1)=12②結(jié)論查附表6-界值表得，因計算

，

p<0.05

故可認(rèn)為兩步注射法比傳統(tǒng)注射法導(dǎo)致的藥物血管外漏出率低。返回第二十二頁，共37頁?！景咐?/p>

某市重污染區(qū)、一般市區(qū)和農(nóng)村出生嬰兒的致畸情況如表8-8，問三個不同區(qū)域出生嬰兒的致畸率有無差別？

返回第二十三頁，共37頁?！景咐?/p>

1.資料類型分析：根據(jù)某市污染程度不同（分重污染區(qū)、一般市區(qū)和農(nóng)村三組）→清點各組出生嬰兒的畸形數(shù)→屬于3行2列的計數(shù)資料→選用行列表資料的χ2檢驗。2.顯著性檢驗分析：（1）計算統(tǒng)計檢驗量:

本例n=52281，最小T1、1=40.6>1（2）結(jié)論：查附表6-界值表得，因計算

，

p<0.01

故可認(rèn)為三個不同區(qū)域出生嬰兒的致畸率有差別。返回第二十四頁，共37頁?！景咐摹?/p>

某醫(yī)生用兩種檢驗方法對已確診的120名乳腺癌患者進(jìn)行檢驗，獲得如下資料（表8-9）。問兩種檢驗方法對乳腺癌患者的檢驗結(jié)果有無差別？返回第二十五頁，共37頁。【案例四】

1.資料分析：研究兩種檢驗方法的陽性檢出率有無差別→屬于配對的計數(shù)資料→選用配對計數(shù)資料χ2檢驗公式進(jìn)行顯著性檢驗。2.顯著性檢驗分析：（1）算檢驗統(tǒng)計量：因本例b=32，c=17，b+c＞40，故應(yīng)選用配對計數(shù)資料χ2檢驗的基本公式

χ2=(b-c)2/b+c=（32-17）2/32+17=4.5918ν=1

（2）結(jié)論查附表6-x2界值表，x20.05、1=3.84，因計算x2＞x2

0.05、1P＜0.05，故可認(rèn)為甲法對乳腺癌患者的檢出率比乙法高。

返回第二十六頁，共37頁。返回第四節(jié)等級資料與秩和檢驗

一、等級資料的概念等級資料(rankeddata)：是先將觀察單位按照某種性質(zhì)或?qū)傩缘牟煌潭确纸M，再清點各組觀察單位的個數(shù)所得的資料，又稱半定量資料。與計數(shù)資料的不同點為：屬性分組有程度的差別，各組按不同程度順序排列；與計量資料的不同點為：每個觀察單位沒有進(jìn)行確切定量。

第二十七頁，共37頁。返回二、秩和檢驗的使用范圍

1.偏態(tài)分布或分布形式未知的計量資料(尤其是n<30)。

2.等級資料。

3.個別數(shù)據(jù)偏大（?。┗驍?shù)據(jù)的某一端無確定的數(shù)值。如：“<0.01mg”。

4.各組離散程度相差懸殊，即各總體方差不齊。第二十八頁，共37頁。返回三、常用秩和檢驗的基本步驟

（一）配對比較的符號秩和檢驗

【案例一】用兩種方法測定空氣中CS2的含量（mg/m3），見表8-10，問兩種方法所得到的結(jié)果有無差別？

第二十九頁，共37頁。返回1.資料分析：由于本研究中用兩種不同方法測定空氣中CS2的濃度,所得的數(shù)據(jù)資料呈偏態(tài)分布,故只能選用配對比較的符號秩和檢驗。2.顯著性檢驗分析:

（1）建立檢驗假設(shè)、確定顯著性水準(zhǔn)

H0:差值的總體中位數(shù)M=0H1:差值的總體中位數(shù)M≠0雙側(cè)檢驗水準(zhǔn):α=0.05

（2）差值d：算出每對觀察值的差值，保留正、負(fù)號。（3）編秩次：按差數(shù)的絕對值由小到大編秩，根據(jù)差值的的正、負(fù)給秩次標(biāo)上正負(fù)符號。

注意：①遇差值等于0，舍去不計，對子數(shù)n相應(yīng)減少；

②遇差值相等，正負(fù)號相同，仍按順序編秩；

③遇差值相等，正負(fù)號不同，取平均秩次。（4）秩和、確定T值：分別將正、負(fù)秩次相加，求出其秩和（T+、T-），以絕對值較小者為T，本例T=10.5。（5）確定P值和作出推斷結(jié)論：

①查表法：當(dāng)n≤25對時，查“配對比較”的T界值表

判斷標(biāo)準(zhǔn)：a.T值在上、下界值范圍內(nèi)（不包括端點），P值大于相應(yīng)概率。

b.T值在上、下界值范圍外（包括端點），P值小于相應(yīng)概率。結(jié)果：本例T+=10.5，n=9，查附表7-T值表：T+=10.5在雙側(cè)P=0.1的范圍內(nèi)，

P>0.10，故就現(xiàn)有資料尚不能認(rèn)為兩法測定空氣中CS2的含量有差別。第三十頁，共37頁。返回（二）兩組計量資料的秩和檢驗

【案例二】

某實驗室觀察局部濕熱治療小鼠移植性腫瘤的療效，以生存日數(shù)作為觀察指標(biāo)，結(jié)果如表8-11，問兩組小鼠生存日數(shù)有無差別？第三十一頁，共37頁。返回1.資料分析:研究兩組小白鼠的生存日數(shù)(天)原本屬于計量資料,但所得數(shù)據(jù)資料呈明顯偏態(tài)分布,故只能選用兩組計量資料的秩和檢驗。2.顯著性檢驗分析:

（1）建立檢驗假設(shè)、確定顯著性水準(zhǔn)

H0:兩組總體分布相同H1:兩組總體分布不同α=0.05

（2）編秩次：先將兩組數(shù)據(jù)由小到大排隊，再統(tǒng)一編秩。

注意：①同組同值按順序編；②異組同值取平均秩次。（3）求秩和、確定檢驗統(tǒng)計量（T值）：當(dāng)兩組例數(shù)相等時，取任一組的秩和為T；當(dāng)兩組例數(shù)不等時，取樣本數(shù)小者的秩和為T值。本例n1=10，n2=12，故T1=170

（4）確定P值和作出推斷結(jié)論：

①查表法：查附表8-T界值表（兩樣本比較的秩和檢驗），找到n1與n2-n1相交處所對應(yīng)的4行界值，將檢驗統(tǒng)計量T值與T界值相比。

判斷標(biāo)準(zhǔn)：①如果T值在界值范圍內(nèi)，P值大于相應(yīng)概率；②如果T值恰好等于界值，

P值等于相應(yīng)概率；③如果T值在界值范圍外，P值小于相應(yīng)概率。結(jié)果：本例n1=10，n2=12，故T1=170，查得雙側(cè)P＜0.01，故可認(rèn)為實驗組小鼠生存日數(shù)較對照組長。第三十二頁，共37頁。返回（三）兩組等級資料的秩和檢驗

【案例三】

某醫(yī)院用某藥治療不同臨床類型的老年性慢性支氣管炎病人，療效見表8-12第⑵⑶欄，試比較兩種病情療效是否有差異？第三十三頁，共37頁。返回1.建立檢驗假設(shè)、確定顯著性水準(zhǔn)：

H0：兩種病情病人的療效總體分布相同H1：兩種病情病人的療效總體分布不同

α=0.052.編秩次和求平均秩次：

①定各等級的秩次范圍：先計算各等級的合計人數(shù)，見第⑷欄，再編定秩次范圍。如療效為控制者共107例，其秩次范圍1~107。

②求平均秩次：平均秩次為秩次范圍的上、下限值的平均數(shù)。如療效為控制者的平均秩次=（1+107）/2=54，仿此得第⑹欄。3.求秩和及確定檢驗統(tǒng)計量（T值）：求出較小樣本的秩和為T（若兩樣本含量相等時，可求任一組的秩和為T）；分別用各等級例數(shù)乘以平均秩次，再求和得到T1、T2。見⑺、⑻欄。本例n1=82n2=126T=8780.5。4.確定P值和作出推斷結(jié)論：

(1)查表法：查附表8（兩樣本比較的秩和檢驗），找到n1與n2-n1相交處所對應(yīng)的界值，將檢驗統(tǒng)計量T值與T界值相比。