醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)緒論課件

緒論IntroductionMedicalstatistics醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)緒論IntroductionMedicalstatis2Outline1234什么是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？一些重要的基本概念如何學(xué)好醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？總結(jié)2Outline1234什么是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？一3統(tǒng)計(jì)學(xué)(Statistics)Statisticsisthesciencedealingwiththecollections,analysis,interpretationandpresentationofmassesofnumericaldata.(Webster國(guó)際大詞典)Statisticsisthescienceandartofdealingwithvariationindatathroughcollection,classificationandanalysisinsuchawayastoobtainreliableresult.研究數(shù)據(jù)的收集，整理和分析的一門科學(xué)。3統(tǒng)計(jì)學(xué)(Statistics)研究數(shù)據(jù)的收集，整理和分析的4統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門以社會(huì)現(xiàn)象總體數(shù)量方面為對(duì)象的方法論科學(xué)，是研究如何有效地收集、整理和分析受隨機(jī)影響的數(shù)據(jù)，并對(duì)所考察的問題作出推斷或預(yù)測(cè)，直至為采取決策和行動(dòng)提供依據(jù)和建議的一門學(xué)科。4統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門以社會(huì)現(xiàn)象總體數(shù)量方面為對(duì)象的方法論科學(xué)，是研5統(tǒng)計(jì)是什么？

WhatisStatistics?若想了解上帝在想什么，我們就必須學(xué)統(tǒng)計(jì)，因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)學(xué)就是在量測(cè)他的旨意。

FlorenceNightingale1820一19105統(tǒng)計(jì)是什么？

WhatisStatistics?若想6數(shù)據(jù)處理的工具和技能6數(shù)據(jù)處理的工具和技能7天氣預(yù)報(bào)生活中的統(tǒng)計(jì)學(xué)投機(jī)取巧投機(jī)取巧7天氣預(yù)報(bào)生活中的統(tǒng)計(jì)學(xué)投機(jī)取巧投機(jī)取巧8人類學(xué)文學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)史學(xué)地理學(xué)物理學(xué)社會(huì)學(xué)農(nóng)學(xué)生物學(xué)醫(yī)學(xué)藥學(xué)中醫(yī)學(xué)氣象學(xué)法學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MedicalStatistics衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)HealthStatistics生物統(tǒng)計(jì)學(xué)Biostatistics科研中的統(tǒng)計(jì)學(xué)8人類學(xué)農(nóng)學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MedicalStatistic9醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)是以醫(yī)學(xué)理論為指導(dǎo)，應(yīng)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的有關(guān)原理和方法，研究醫(yī)學(xué)資料的搜集、整理、分析和推斷的一門科學(xué)。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(MedicalStatistics)9醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(MedicalStatistics10為什么要學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？1.采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)不確定現(xiàn)象背后隱藏的規(guī)律。最大值=6.18,最小值=3.29,極差=2.89。算術(shù)均數(shù)=4.72，標(biāo)準(zhǔn)差=0.57。變異（variation）是社會(huì)和生物醫(yī)學(xué)中的普遍現(xiàn)象。變異使得實(shí)驗(yàn)或觀察的結(jié)果具有不確定性。10為什么要學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？1.采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)不確定現(xiàn)112.用統(tǒng)計(jì)學(xué)思維方式考慮有關(guān)醫(yī)學(xué)研究中的問題3.保證你的研究論文能通過統(tǒng)計(jì)學(xué)審查

國(guó)際生物醫(yī)學(xué)雜志編輯協(xié)會(huì)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(jì)學(xué)要求（UniformRequirementsforManuscripts

SubmittedtoBiomedicalJournals）

http://4.獲得循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的主要手段

“良好愿望的醫(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(jì)學(xué)方法的支持。為什么要學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？112.用統(tǒng)計(jì)學(xué)思維方式考慮有關(guān)醫(yī)學(xué)研究中的問題為什么要學(xué)12幾十年來不少國(guó)內(nèi)外的有識(shí)之士對(duì)各種刊物進(jìn)行過調(diào)查，評(píng)價(jià)本期刊或某些期刊在一定時(shí)限內(nèi)有百分之幾的論文應(yīng)用研究設(shè)計(jì)或統(tǒng)計(jì)分析不恰當(dāng)，甚至沒有進(jìn)行研究設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析。不合格率大多在30%~60%之間。這個(gè)數(shù)字幾十年來幾乎沒有變化！

《中華心血管病雜志》第37卷第7期（2009年7月）載文對(duì)本期刊第35卷第12期~第36卷第11期共200篇論文作了檢查，發(fā)現(xiàn)其中應(yīng)用醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法不當(dāng)者有49篇，接近1/4，而出現(xiàn)各種錯(cuò)誤或欠缺者則達(dá)101篇，占半數(shù)。

12幾十年來不少國(guó)內(nèi)外的有識(shí)之士對(duì)各種刊物進(jìn)行過調(diào)查，評(píng)價(jià)本13醫(yī)學(xué)研究的三個(gè)步驟1.研究設(shè)計(jì)3.結(jié)論2.資料分析統(tǒng)計(jì)學(xué)推斷專業(yè)推斷結(jié)合假設(shè)實(shí)驗(yàn)或調(diào)查獲得數(shù)據(jù)運(yùn)用醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的起點(diǎn)，也是高質(zhì)量地完成整個(gè)研究的重要基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的結(jié)果，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)推斷；同時(shí)，依據(jù)相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，作出專業(yè)性的結(jié)論。在研究設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)(試驗(yàn))或調(diào)查，將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的過程。13醫(yī)學(xué)研究的三個(gè)步驟1.研究設(shè)計(jì)3.結(jié)論2.資14一些基本概念同質(zhì)和異質(zhì)變異總體和個(gè)體參數(shù)和統(tǒng)計(jì)量隨機(jī)概率和頻率小概率事件和小概率原理抽樣誤差變量的分類14一些基本概念同質(zhì)和異質(zhì)15基本概念之一：同質(zhì)和異質(zhì)同質(zhì)(homogeneity)：性質(zhì)相同異質(zhì)(heterogeneity)：性質(zhì)不同同質(zhì)和異質(zhì)是相對(duì)的概念不同質(zhì)的個(gè)體不能籠統(tǒng)地混在一起分析個(gè)體的同質(zhì)性是構(gòu)成研究總體的必備條件研究?jī)?nèi)容(指標(biāo)/變量)不同，對(duì)同質(zhì)性的要求不同15基本概念之一：同質(zhì)和異質(zhì)16在研究事物的形狀時(shí)同質(zhì)和異質(zhì)示例在研究事物的顏色時(shí)16在研究事物的形狀時(shí)同質(zhì)和異質(zhì)示例在研究事物的顏色時(shí)17基本概念之二：變異同質(zhì)事物之間的差別稱為變異(Variation)變異的兩個(gè)方面：不同觀察單位（個(gè)體）間的差別同一個(gè)體在不同階段的差別（重復(fù)測(cè)量）17基本概念之二：變異同質(zhì)事物之間的差別稱為變異(Vari18變異示例發(fā)熱者體溫波動(dòng)正常人體溫波動(dòng)18變異示例發(fā)熱者體溫波動(dòng)正常人體溫波動(dòng)19基本概念之二：變異同質(zhì)個(gè)體間的差異。結(jié)果是隨機(jī)的，不可預(yù)測(cè)的。一種或多種不可控因素(已知的或未知的)作用下的綜合表現(xiàn)。個(gè)體變異是普遍存在的。個(gè)體變異是有規(guī)律的。沒有個(gè)體變異，就沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)！19基本概念之二：變異同質(zhì)個(gè)體間的差異。20基本概念之三：總體、個(gè)體和樣本總體(population):按研究目的所確定的同質(zhì)研究對(duì)象某項(xiàng)觀察指標(biāo)的全體，即全體觀察單位。有限總體(finite)無(wú)限總體(infinite)個(gè)體(individual):是構(gòu)成總體的最基本觀察單位；樣本(randomsample):從研究總體中隨機(jī)抽取具有代表性的部分觀察單位。代表性，包含了總體的特性為什么要抽樣？20基本概念之三：總體、個(gè)體和樣本總體(populatio21基本概念之四：參數(shù)和統(tǒng)計(jì)量總體參數(shù)(populationparameter)未知的，固有的，不變的，需要研究的！樣本統(tǒng)計(jì)量(samplestatistic)已知的，變化的，有誤差的！樣本含量(samplesize)21基本概念之四：參數(shù)和統(tǒng)計(jì)量22總體參數(shù)(populationparameter)總體的特征值稱為參數(shù)。未知的，固有的，不變的需要研究的22總體參數(shù)(populationparameter)23樣本統(tǒng)計(jì)量(samplestatistic)在總體被確定之后，總體參數(shù)就是一個(gè)常數(shù)，是不會(huì)變化的，不管你是否確切知其大??；而統(tǒng)計(jì)量是幾乎總是隨著樣本而變的。由樣本所算出的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)或特征值稱為統(tǒng)計(jì)量(statistic)

。已知的，變化的，有誤差的！23樣本統(tǒng)計(jì)量(samplestatistic)24樣本含量(samplesize)樣本中包含個(gè)體的數(shù)量。

24樣本含量(samplesize)25基本概念之五：隨機(jī)隨機(jī)（random）：是指機(jī)會(huì)均等，無(wú)主觀影響，目的是保證樣本對(duì)總體的代表性、可靠性機(jī)會(huì)均等，無(wú)主觀影響抽樣隨機(jī)(randomsampling)

有相同的機(jī)會(huì)被抽到分組隨機(jī)(randomallocation)

有相同的機(jī)會(huì)被分到不同的組中順序隨機(jī)(randomorder)

有相同的機(jī)會(huì)先后接受處理25基本概念之五：隨機(jī)隨機(jī)（random）：是指機(jī)會(huì)均等，無(wú)26基本概念之六：頻率和概率頻率

Relativefrequency

：在n次隨機(jī)試驗(yàn)中，事件A發(fā)生了m次，則比值稱為事件A在這n次試驗(yàn)中出現(xiàn)的頻率26基本概念之六：頻率和概率頻率Relativefreq27基本概念之六：頻率和概率拋硬幣試驗(yàn)在概率的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義上的詮釋試驗(yàn)者投擲次數(shù)出現(xiàn)“正面”次數(shù)頻率XXX20120.6000Buffon404020480.5069DeMorgan409220480.5005Fisher1000049790.4979K.Pearson1200060190.5016K.Pearson24000120120.500527基本概念之六：頻率和概率拋硬幣試驗(yàn)在概率的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義上的28基本概念之六：頻率和概率概率的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義：數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中的大數(shù)定理表明：當(dāng)觀察次數(shù)n越來越大，頻率f的隨機(jī)波動(dòng)幅度越來越小，并最終趨向于一個(gè)常數(shù)p：隨機(jī)事件A發(fā)生的概率(Probability)。概率描述事件發(fā)生可能性大小的一個(gè)度量。是一種參數(shù)。常用P來表示；0≤P≤128基本概念之六：頻率和概率概率的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義：29基本概念之六：頻率和概率概率的古典定義：有限個(gè)（N)可能結(jié)果（A1，A2，A3……AN)；每個(gè)結(jié)果出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相同；任一次試驗(yàn)中，至少出現(xiàn)一種可能的結(jié)果；任一次試驗(yàn)中，只出現(xiàn)一種可能的結(jié)果；則在某次試驗(yàn)中，出現(xiàn)某一個(gè)結(jié)果的可能性為1/N，出現(xiàn)某M個(gè)結(jié)果中的一個(gè)的概率為M/N

29基本概念之六：頻率和概率概率的古典定義：30基本概念之六：頻率和概率拋硬幣試驗(yàn)在概率的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義上的詮釋每次投擲兩枚硬幣A和B，出現(xiàn)的四種可能A正B正、A反B正、A正B反、A反B反其概率都是1/4。每次試驗(yàn)肯定會(huì)出現(xiàn)上述四種結(jié)果中的一個(gè)，且僅會(huì)出現(xiàn)一個(gè)。30基本概念之六：頻率和概率拋硬幣試驗(yàn)在概率的統(tǒng)計(jì)學(xué)定義上的31基本概念之七：小概率事件小概率事件(rareevent)

當(dāng)某事件發(fā)生的概率很小(可能性很小)，統(tǒng)計(jì)學(xué)上稱該事件為小概率事件。醫(yī)學(xué)上：小于或等于0.05小概率原理

小概率事件并不表示不可能發(fā)生，但在某一次試驗(yàn)中，是不會(huì)發(fā)生的。31基本概念之七：小概率事件小概率事件(rareevent32抽樣誤差(samplingerror)由抽樣引起的樣本統(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)間的差別。原因：個(gè)體變異＋抽樣表現(xiàn)：樣本統(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)間的差別不同樣本統(tǒng)計(jì)量間的差別抽樣誤差是有規(guī)律的！

基本概念之八：抽樣誤差32抽樣誤差(samplingerror)基本概念之八：抽33基本概念之九：變量的分類

觀察對(duì)象個(gè)體的特征或測(cè)量的結(jié)果。個(gè)體的特征或指標(biāo)存在個(gè)體差異，觀察結(jié)果在測(cè)量前不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，稱為隨機(jī)變量，簡(jiǎn)稱變量(variable)，變量的取值稱為變量值或觀察值。33基本概念之九：變量的分類觀察對(duì)象個(gè)體的特征34第一種分類(三類資料)(1)定量資料(quantitativedata)以定量值表達(dá)每個(gè)觀察單位的某項(xiàng)觀察指標(biāo)，如血脂、心率等。特點(diǎn)：①各觀察單位間只有量的差別；②數(shù)據(jù)間有連續(xù)性。34第一種分類(三類資料)(1)定量資料(quantit35(2)定性資料(qualitativedata)以定性方式表達(dá)每個(gè)觀察單位的某項(xiàng)觀察指標(biāo)，如血型、性別等。特點(diǎn)：①各觀察單位間或者相同，或者存在質(zhì)的差別；②有質(zhì)的差別者之間無(wú)連續(xù)性。

第一種分類(三類資料)35(2)定性資料(qualitativedata)第36(3)等級(jí)資料(rankeddata,ordinaldata)以等級(jí)表達(dá)每個(gè)觀察單位的某項(xiàng)觀察指標(biāo)，如療效分級(jí)、心功能分級(jí)等。特點(diǎn)：①各觀察單位間或者相同，或者存在質(zhì)的差別；②各等級(jí)間只有順序，而無(wú)數(shù)值大小，故等級(jí)之間不可度量。第一種分類(三類資料)36(3)等級(jí)資料(rankeddata,ordinal37資料類型的判斷病例號(hào)年齡(歲)性別身高(cm)血型心電圖尿WBC職業(yè)RBC1012/L135女1.65A正常－教師4.67244男1.74B正常－工人5.21326男1.80O正常＋職員4.10425女1.61AB正常＋農(nóng)民3.92541男1.71A異常++工人3.49645女1.58B正常++工人5.48750女1.60O異常++干部6.78828男1.76AB正常+++干部7.10931女1.62O正常＋軍人5.2437資料類型的判斷病例號(hào)年齡性別身高血型心電圖尿WBC職業(yè)R38按照取值的特性：數(shù)值變量NumericalVariable

定量變量：既有順序的意義，又有間隔的意義，可以認(rèn)為是連續(xù)的;往往有單位；取值間的差異是可以度量的分類變量CategoricalVariable

：取值是是分散、定性的，表現(xiàn)為互不相容的類別和屬性無(wú)序分類

UnorderedCategorical定性變量:無(wú)順序，無(wú)間隔，僅有分類二項(xiàng)分類多項(xiàng)分類有序分類OrderedCategorical等級(jí)變量:僅有順序，無(wú)單位；取值間的差異是不可度量的第二種分類(兩類資料)38按照取值的特性：第二種分類(兩類資料)39

數(shù)值變量資料(numericalvariable)

分類資料(categoricalvariable)

二分類(binary(dichotomous)variable)

多分類(polytomousvariable)無(wú)序多分類(multinomial)有序多分類(ordinal)(等級(jí)資料,rankeddata)第二種分類(兩類資料)39數(shù)值變量資料(numericalvariabl40資料類型的判斷病例號(hào)年齡(歲)性別身高(cm)血型心電圖尿WBC職業(yè)RBC1012/L135女1.65A正常－教師4.67244男1.74B正常－工人5.21326男1.80O正常＋職員4.10425女1.61AB正常＋農(nóng)民3.92541男1.71A異常++工人3.49645女1.58B正常++工人5.48750女1.60O異常++干部6.78828男1.76AB正常+++干部7.10931女1.62O正常＋軍人5.2440資料類型的判斷病例號(hào)年齡性別身高血型心電圖尿WBC職業(yè)R41數(shù)學(xué)上的分類連續(xù)性資料(continuousdata)離散型資料(discretedata)

41數(shù)學(xué)上的分類42基本概念之九：變量的分類不同分類的互相轉(zhuǎn)化

定量資料（數(shù)值變量）→定性資料（無(wú)序分類變量）定量資料（數(shù)值變量）→等級(jí)資料（有序分類變量）等級(jí)資料（有序分類變量）→定性資料（無(wú)序分類變量）信息量只有減少，不可增加42基本概念之九：變量的分類不同分類的互相轉(zhuǎn)化43基本概念匯總總體個(gè)體、個(gè)體變異總體參數(shù)未知樣本代表性、抽樣誤差隨機(jī)抽樣樣本統(tǒng)計(jì)量已知統(tǒng)計(jì)推斷風(fēng)險(xiǎn)43基本概念匯總總體總體參數(shù)樣本隨機(jī)樣本統(tǒng)計(jì)量已知統(tǒng)計(jì)推斷風(fēng)44醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)思維歸納型思維推理型思維從樣本到總體從個(gè)別到一般44醫(yī)學(xué)