醫(yī)學(xué)研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析1017課件

南京醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)系地址：南京市漢中路140號(hào)〔210029〕一號(hào)教學(xué)樓南307-1：86-25-86862815(o)；電郵：rongbinyu@流行病學(xué)教學(xué)工作室醫(yī)學(xué)研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析喻榮彬提綱

概述研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法和指標(biāo)的選擇常用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件簡(jiǎn)介總結(jié)和討論科學(xué)研究〔scientificresearch〕就是以科學(xué)的觀點(diǎn)和方法，對(duì)未知事物進(jìn)行探索、觀測(cè)和分析，從而開(kāi)展有關(guān)科學(xué)知識(shí)〔理論和技術(shù)〕的認(rèn)識(shí)活動(dòng)?？茖W(xué)研究是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的過(guò)程?？茖W(xué)研究是通過(guò)實(shí)驗(yàn)或調(diào)查觀察取得信息，并對(duì)其進(jìn)行加工〔如數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理〕的過(guò)程?？茖W(xué)研究的定義科研定義的理解科研的核心是對(duì)未知事物的探索、觀測(cè)和分析，生命力在于創(chuàng)新。用科學(xué)的觀點(diǎn)和方法進(jìn)行研究，其全過(guò)程應(yīng)當(dāng)是一個(gè)嚴(yán)肅的探索和思維過(guò)程，包括合理的假說(shuō)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)、嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)、嚴(yán)密的觀測(cè)和正確的分析?？蒲械母境绦蛄㈩}設(shè)計(jì)觀察和實(shí)驗(yàn)資料整理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析理性概括研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析Whattodo？做什么？Whytodo？為什么做？Howtodo？怎么做？〔設(shè)計(jì)〕Studydesign〔選題〕搜集資料整理與分析資料調(diào)查〔研究〕工程分析表〔指標(biāo)〕研究目的答復(fù)統(tǒng)計(jì)分析步驟調(diào)查研究步驟設(shè)計(jì)思路研究設(shè)計(jì)思路與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析步驟的關(guān)系研究設(shè)計(jì)＝專業(yè)設(shè)計(jì)＋統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)研究設(shè)計(jì)的重要性進(jìn)行一項(xiàng)科研課題如同造一座大橋、一座大廈。如果大廈事先沒(méi)有良好的設(shè)計(jì)就會(huì)倒塌，同樣科研課題事先沒(méi)有良好的設(shè)計(jì)就會(huì)失敗?？蒲性O(shè)計(jì)如同建筑設(shè)計(jì)一樣舉足輕重。研究設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到研究結(jié)果的可靠信，任何設(shè)計(jì)上的缺陷，都不能期望事后彌補(bǔ)。進(jìn)行完試驗(yàn)后再找統(tǒng)計(jì)學(xué)家分析數(shù)據(jù)，如同病人死后再找醫(yī)生進(jìn)行尸體解剖，醫(yī)生會(huì)告訴病人死亡的原因是什么。同樣，統(tǒng)計(jì)學(xué)家會(huì)告訴你試驗(yàn)失敗的原因是什么。

－RonandA.Fisher,1890-1962一、明確研究目的二、確定研究對(duì)象和觀察單位

研究對(duì)象：對(duì)象來(lái)源－總體是什么？有多大？觀察單位：個(gè)體？還是集體單位〔班級(jí)〕？了解參數(shù)，用以說(shuō)明總體。研究變量間的關(guān)系，通過(guò)確立統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系來(lái)探索病因或驗(yàn)證療效等。三、研究設(shè)計(jì)類型的選擇

臨床流行病學(xué)研究設(shè)計(jì)類型描述性研究包括現(xiàn)況研究〔普查、抽樣調(diào)查〕等分析性研究病例對(duì)照研究、隊(duì)列研究實(shí)驗(yàn)性研究包括臨床試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和社區(qū)干預(yù)等診斷試驗(yàn)Time現(xiàn)況〔橫斷面〕研究設(shè)計(jì)原理示意圖T1T2T3普查＋抽樣調(diào)查病例對(duì)照研究設(shè)計(jì)原理研究對(duì)象對(duì)照組病例組暴露不暴露暴露不暴露abcdTimeNow隊(duì)列研究設(shè)計(jì)原理abcdTime研究對(duì)象對(duì)照組暴露組發(fā)病未發(fā)病發(fā)病未發(fā)病研究對(duì)象隨機(jī)分組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組有效應(yīng)無(wú)效應(yīng)有效應(yīng)無(wú)效應(yīng)臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理①調(diào)查和研究的工程確實(shí)定包括分析工程、備選工程②調(diào)查表〔問(wèn)卷〕設(shè)計(jì)四、確定研究工程，擬定調(diào)查表〔問(wèn)卷〕

單純隨機(jī)抽樣的樣本量估計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的樣本含量估計(jì)流行病學(xué)研究的樣本含量估計(jì)五、樣本含量的估計(jì)討論〔一〕：如何估計(jì)樣本量？應(yīng)用專門的公式和統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件估算EpiCalc2000舉例病例對(duì)照研究①直接觀察法②采訪法包括訪問(wèn)、調(diào)查會(huì)及信訪、訪問(wèn)等六、原始資料的收集☉原始資料的收集方式討論〔二〕：如何收集資料？七、調(diào)查和研究的質(zhì)量控制選擇偏倚信息偏倚混雜偏倚真實(shí)性〔效度〕可靠性〔信度〕偏倚如何控制？如何評(píng)價(jià)？①錄入前的核對(duì)②錄入計(jì)算機(jī)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)〔database〕③錄入后的核對(duì)和整理☉邏輯核對(duì)〔logicchecking〕☉數(shù)據(jù)的編碼〔coding〕和轉(zhuǎn)換〔transform〕☉建立新變量〔newvariable〕☉分類變量轉(zhuǎn)換成啞變量八、數(shù)據(jù)資料的整理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析討論〔三〕：如何撰寫研究方案和技術(shù)路線？標(biāo)書撰寫的主要原那么目的明確立題依據(jù)充分指標(biāo)具體、措施得力工作進(jìn)程和規(guī)劃日期明確，切實(shí)可行預(yù)期結(jié)果和學(xué)術(shù)價(jià)值思路清晰和進(jìn)退有序國(guó)家自然科學(xué)基金面上工程撰寫提綱1、工程的立項(xiàng)依據(jù)〔研究意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析，附主要參考文獻(xiàn)目錄?！场哺籽芯啃杞Y(jié)合科學(xué)研究開(kāi)展趨勢(shì)來(lái)論述科學(xué)意義；應(yīng)用研究需結(jié)合國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開(kāi)展中迫切需要解決的關(guān)鍵科技問(wèn)題來(lái)論述其應(yīng)用前景。〕2、工程的研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo),以及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題。〔此局部為重點(diǎn)闡述內(nèi)容〕3、擬采取的研究方案及可行性分析?！舶ㄓ嘘P(guān)方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)手段、關(guān)鍵技術(shù)等說(shuō)明〕4、本工程的特色與創(chuàng)新之處。5、年度研究方案及預(yù)期研究結(jié)果?！舶〝M組織的重要學(xué)術(shù)交流活動(dòng)、國(guó)際合作與交流方案等〕〔一〕立項(xiàng)依據(jù)與研究?jī)?nèi)容〔4000-8000字〕〔二〕研究根底與工作條件1、工作根底〔與本工程相關(guān)的研究工作積累和已取得的研究工作成績(jī)〕2、工作條件〔包括已具備的實(shí)驗(yàn)條件，尚缺少的實(shí)驗(yàn)條件和擬解決的途徑，包括利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和部門開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的方案與落實(shí)情況。〕3、申請(qǐng)人簡(jiǎn)歷〔包括申請(qǐng)者和工程組主要成員的學(xué)歷和研究工作簡(jiǎn)歷，近期已發(fā)表與本工程有關(guān)的主要論著目錄和獲得學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)情況及在本工程中承擔(dān)的任務(wù)。論著目錄要求詳細(xì)列出所有作者、論著題目、期刊名或出版社名、年、卷〔期〕、起止頁(yè)碼等；獎(jiǎng)勵(lì)情況也須詳細(xì)列出全部受獎(jiǎng)人員、獎(jiǎng)勵(lì)名稱等級(jí)、授獎(jiǎng)年等〕4、承擔(dān)科研工程情況〔申請(qǐng)者和工程組主要成員正在承擔(dān)的科研工程情況，包括自然科學(xué)基金的工程，要注明工程的名稱和編號(hào)、經(jīng)費(fèi)來(lái)源、起止年月、負(fù)責(zé)的內(nèi)容等。〕5、完成自然科學(xué)基金工程情況〔三〕經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)說(shuō)明〔要求按照?國(guó)家自然科學(xué)基金經(jīng)費(fèi)管理方法?認(rèn)真填寫，購(gòu)置5萬(wàn)元以上固定資產(chǎn)及設(shè)備等，須逐項(xiàng)說(shuō)明與工程研究的直接相關(guān)性及必要性?！场菜摹称渌郊鍐巍哺郊牧蠌?fù)印后隨紙質(zhì)?申請(qǐng)書?一并上交〕〔隨紙質(zhì)申請(qǐng)書一同報(bào)送的附件清單，如：具有中級(jí)技術(shù)職稱申請(qǐng)者的推薦信或在職研究生申請(qǐng)工程的導(dǎo)師推薦信等。在導(dǎo)師的推薦信中，需要說(shuō)明申請(qǐng)課題與學(xué)位論文的關(guān)系，承擔(dān)課題后的工作時(shí)間和條件保證等?！辰y(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法和指標(biāo)的選擇數(shù)據(jù)類型分布類型研究設(shè)計(jì)如何選擇統(tǒng)計(jì)分析方法？☉醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)類型定量數(shù)據(jù)〔measurementdata〕：連續(xù)型/離散型特殊類型：兩分類數(shù)據(jù)〔dichotomicdata〕等級(jí)數(shù)據(jù)：有序分類/半定量名義數(shù)據(jù)：定性數(shù)據(jù)〔qualitativedata〕〔計(jì)數(shù)資料〕〔計(jì)量資料〕如何描述和比較？☉醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法和指標(biāo)定量數(shù)據(jù)集中和離散趨勢(shì)正常值范圍和總體可信區(qū)間的估計(jì)定性數(shù)據(jù)率比統(tǒng)計(jì)描述統(tǒng)計(jì)推斷假設(shè)檢驗(yàn)變量之間關(guān)系分析兩組或多組之間的均數(shù)比較定量或定性數(shù)據(jù)之間的關(guān)系定量數(shù)據(jù)－統(tǒng)計(jì)描述方法小結(jié)標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)均數(shù)相差大觀察單位不同時(shí)的比較中位位置離散程度分布類型正態(tài)分布均數(shù)非正態(tài)分布對(duì)數(shù)正態(tài)分布幾何均數(shù)其他分布中位數(shù)正態(tài)分布：均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差非正態(tài)分布：中位數(shù)、百分位數(shù)檢驗(yàn)方法正態(tài)性用直方圖或正態(tài)概率紙進(jìn)行觀察用矩法、W法或D法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)兩組方差齊性F檢驗(yàn)多組方差齊性Bartlett檢驗(yàn)常用正態(tài)性及方差齊性檢驗(yàn)的方法Kolmogorov-SmirmovTest

常用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類型及方法數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換方法舉例Poisson分布平方根轉(zhuǎn)換水中細(xì)菌數(shù)、單位時(shí)間放射性計(jì)數(shù)等二項(xiàng)分布反正弦函數(shù)轉(zhuǎn)換非傳染病患病率、白細(xì)胞百分?jǐn)?shù)、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率等標(biāo)準(zhǔn)差與均數(shù)呈正比關(guān)系對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換發(fā)汞含量定性數(shù)據(jù)－統(tǒng)計(jì)描述方法小結(jié)構(gòu)成比多分類名義數(shù)據(jù)等級(jí)數(shù)據(jù)構(gòu)成比、平均得分兩分類率構(gòu)成比比值比（OR）聯(lián)系強(qiáng)度各種設(shè)計(jì)隊(duì)列研究相對(duì)危險(xiǎn)度（RR）假設(shè)檢驗(yàn)－兩組或多組均數(shù)比較⊙樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較⊙成組設(shè)計(jì)兩樣本均數(shù)比較（成組t檢驗(yàn)）⊙配對(duì)設(shè)計(jì)資料均數(shù)比較（配對(duì)t檢驗(yàn)）

t檢驗(yàn)（兩組比較）方差分析⊙成組設(shè)計(jì)多個(gè)樣本均數(shù)的比較（one-wayANOVA）⊙配伍組設(shè)計(jì)多個(gè)樣本均數(shù)比較（two-wayANOVA）⊙多個(gè)樣本均數(shù)的兩兩比較（q檢驗(yàn)，Student-Newman-Keuls法）⊙多個(gè)實(shí)驗(yàn)組和一個(gè)對(duì)照組均數(shù)間的兩兩比較（LSD法和Duncan法）（兩組或多組比較）定量數(shù)據(jù)差異的統(tǒng)計(jì)意義檢驗(yàn)小結(jié)變量之間的關(guān)系分析直線回歸和多元線性回歸

Logistic回歸

Cox回歸相關(guān)分析回歸分析定性數(shù)據(jù)的關(guān)系分析χ2檢驗(yàn)Pearson相關(guān)，Spearman相關(guān)討論〔四〕：如何選擇統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法和指標(biāo)？數(shù)據(jù)類型計(jì)量？計(jì)數(shù)？分布類型是否正態(tài)分布？→數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換研究設(shè)計(jì)成組？配對(duì)？配伍組？其他？取決于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法選擇－流程圖〔三組及以上均數(shù)比較〕〔定性數(shù)據(jù)：R×C表資料分析〕應(yīng)用〔一〕：如何撰寫標(biāo)書和論文的“統(tǒng)計(jì)學(xué)分析〞？參考格式〔中文〕采用××軟件〔版本〕錄入數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，采用××軟件〔版本〕進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。定量數(shù)據(jù)〔或計(jì)量資料〕采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差〔〕或中位數(shù)描述，組間比較采用t檢驗(yàn)或方差分析，組間多重比較采用SNK法〔或LSD法〕；定性數(shù)據(jù)〔或計(jì)數(shù)資料〕采用百分比描述，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。均為雙側(cè)檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。適用于80％以上醫(yī)學(xué)標(biāo)書和論文的撰寫！StatisticalanalysisMeasurementdatawereexpressedasMean±SD().DifferencesamonggroupswereanalyzedbyStudentttestorone-wayANOVA,SNKorLSDmethodwasusedformultiplecomparison.QualitativedataweredescribedaspercentagesandanalyzedusingChi-square(χ2)testorFisher’sexacttestasindicated.TheP-valuereportedwastwo-sidedandvalueoflessthan0.05wasconsideredstatisticallysignificant.AllanalyseswereperformedusingtheSPSSsoftware(Version13.0,SPSSInc.,USA).參考格式〔英文〕應(yīng)用〔二〕：如何呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果？

統(tǒng)計(jì)量和概率為斜體：t，F(xiàn)，P<0.05；

不是統(tǒng)計(jì)表一般為三線表

統(tǒng)計(jì)圖、表的標(biāo)注要清楚兩組有顯著差異兩組差異有顯著性（或有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義）。×關(guān)聯(lián)有顯著性（或有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義）。文字、統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖相結(jié)合

統(tǒng)計(jì)學(xué)邏輯學(xué)生物醫(yī)學(xué)討論〔四〕：如何解釋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果？

了解不同研究設(shè)計(jì)的效率、優(yōu)點(diǎn)和局限性理解樣本和總體的關(guān)系正確認(rèn)識(shí)P值大小和統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)解釋假設(shè)演繹法Mill準(zhǔn)那么科學(xué)實(shí)驗(yàn)五法邏輯學(xué)解釋根據(jù)現(xiàn)有的生物醫(yī)學(xué)知識(shí)對(duì)所獲結(jié)果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)是否與現(xiàn)有的理論知識(shí)相矛盾？是否符合疾病自然史和生物學(xué)原理？和現(xiàn)有生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究成果是否一致？可通過(guò)下述方式進(jìn)行評(píng)價(jià)：和國(guó)內(nèi)外既往的研究結(jié)果比較和國(guó)內(nèi)外同期的研究結(jié)果比較從相關(guān)學(xué)科中尋找支持和不支持該結(jié)論的證據(jù)生物醫(yī)學(xué)解釋國(guó)內(nèi)外主要研究進(jìn)展－存在的問(wèn)題本研究的主要結(jié)果和國(guó)內(nèi)外其他同類研究的異同、不同的原因支持本研究結(jié)論的證據(jù)、不支持本研究結(jié)論的證據(jù)本研究的優(yōu)點(diǎn)和可能的缺乏、改進(jìn)的方向建議或啟示等實(shí)際應(yīng)用〔三〕：如何撰寫論文的討論局部？參考提綱統(tǒng)計(jì)學(xué)不是萬(wàn)能的，只能從事物中揭示其內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，但不能創(chuàng)造規(guī)律，絕不能違反事物的本來(lái)面目創(chuàng)造出新的規(guī)律來(lái)。