統(tǒng)計(jì)學(xué)緒論(12.17)(ACER-PC-acer-2014-05-02-00-33-04)課件

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)緒論Introduction

email

什么是統(tǒng)計(jì)學(xué)定義與內(nèi)容

Statistics：“asciencedealingwiththecollection,analysis,interpretationandpresentationofmassesofnumericaldata”----Webster

國際大辭典

統(tǒng)計(jì)學(xué)是收集、分析、解釋與呈現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的一門科學(xué)。為什么要學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？一、統(tǒng)計(jì)學(xué)是研究隨機(jī)現(xiàn)象的方法論

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。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(shí)驗(yàn)或觀察的結(jié)果具有不確定性，如每個人的身高、體重、血壓等各有不同二、統(tǒng)計(jì)學(xué)是醫(yī)學(xué)研究設(shè)計(jì)的技術(shù)三大原則：對照、隨機(jī)、重復(fù)三、統(tǒng)計(jì)學(xué)是醫(yī)學(xué)研究資料分析的技術(shù)平均數(shù)、率、假設(shè)檢驗(yàn)四、統(tǒng)計(jì)學(xué)是醫(yī)學(xué)研究結(jié)果表達(dá)的有效語言統(tǒng)一規(guī)范、可比、科學(xué)五、統(tǒng)計(jì)學(xué)成為醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用技術(shù)成為日常工作思維的一部分。

“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。

結(jié)論-----建立在研究證據(jù)上（調(diào)查的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)）結(jié)果====結(jié)論???

結(jié)果是來自研究的一些對象（樣本），而結(jié)論是是普遍性的（總體）六、保證你的研究論文能通過統(tǒng)計(jì)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(jì)錯誤的論文的百分比最高達(dá)72%，最低也有20%。國內(nèi)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(jì)圖表誤用11.7%。某研究者1996年對4586篇論文統(tǒng)計(jì)（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(dá)55.7%。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(jì)學(xué)要求或統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)要求為什么要學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？主要內(nèi)容1.統(tǒng)計(jì)學(xué)的定義與內(nèi)容2.衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)資料分類3.衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)中基本概念4.衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)工作研究步驟Thescienceandartofdealingwithvariationindatathroughcollection,classification,andanalysisinsuchawayastoobtainreliableresults.(JohnM.Last,ADictionaryofEpidemiology)

統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門處理數(shù)據(jù)中變異性的科學(xué)與藝術(shù)，內(nèi)容包括收集、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)，目的是求得可靠的結(jié)果。定義與內(nèi)容什么是統(tǒng)計(jì)學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(healthstatistics)

是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法，研究醫(yī)學(xué)科研中有關(guān)數(shù)據(jù)的搜集、整理、分析的一門應(yīng)用科學(xué)。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)（medicalstatistics)

應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究，側(cè)重于醫(yī)學(xué)的生物性衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)(HealthStatistics)

應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究，側(cè)重于醫(yī)學(xué)的社會性統(tǒng)計(jì)學(xué)——是認(rèn)識社會和自然現(xiàn)象在數(shù)量特征方面的重要工具衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)——是認(rèn)識人群的健康與疾病現(xiàn)象在數(shù)量特征方面的重要工具，是進(jìn)行醫(yī)療衛(wèi)生、科學(xué)研究的重要手段定義與內(nèi)容統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用

統(tǒng)計(jì)學(xué)預(yù)防醫(yī)學(xué)衛(wèi)生管理學(xué)臨床醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)定義與內(nèi)容1.計(jì)量資料2.計(jì)數(shù)資料3.等級資料資料分類資料分類計(jì)量資料

用儀器、工具等測量(measure)方法獲得的數(shù)據(jù)，即為計(jì)量資料(measurmentdata)。也叫定量數(shù)據(jù)Quantitativedata特點(diǎn)：①有計(jì)量單位，如患者的身高（cm）、體重（kg）、血壓（mmHg）、脈搏（次/分）、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)（1012/L）,

②數(shù)據(jù)間有連續(xù)性。

資料分類計(jì)數(shù)資料

按某種屬性分類，然后清點(diǎn)每類的數(shù)量，稱計(jì)數(shù)資料（countdata）或enumerationdata。也叫定性數(shù)據(jù)(Qualitativedata)特點(diǎn)：

①無固有計(jì)量單位

膚色（黑、白）血型（ABO）

職業(yè)（工農(nóng)兵）性別（男女）

②各觀察單位間或者相同或存在質(zhì)的差別

③有質(zhì)的差別者之間無連續(xù)性

資料分類等級資料

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。

例如：癌癥分期：早、中、晚。

藥物療效：治愈、好轉(zhuǎn)、無效、死亡。

尿蛋白：

,,,++,+++及以上。

特點(diǎn)：

①各觀察單位間或相同，或存在質(zhì)的差別；

②各等級間只有順序，而無數(shù)值大小。

資料分類資料分類

數(shù)值變量資料分類資料

二分類多分類無序多分類有序多分類(等級資料)資料的分類連續(xù)性資料(continuousdata)

資料分類資料的分類Discretedata--Gapsbetweenpossiblevalues-count

01234567Continuousdata--Theoretically,nogapsbetweenpossiblevalues-measure01000離散型資料(discretedata)實(shí)例數(shù)據(jù)1資料分類實(shí)例數(shù)據(jù)2資料分類資料類型的轉(zhuǎn)化

例：一組20

40歲成年人的血壓以12kPa為界分為正常與異常兩組，統(tǒng)計(jì)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(jì)量資料等級資料計(jì)數(shù)資料資料分類基本概念變量及其分類觀察單位同質(zhì)與變異總體與樣本參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量誤差概率基本概念

（1）變量（variable）

變量，統(tǒng)計(jì)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…………

定義：收集資料時，對每個觀察單位的某項(xiàng)特征進(jìn)行測量和觀察，這種被觀察單位的特征稱為變量?；靖拍?/p>

變量的分類

離散型變量（discretevariable）

連續(xù)性變量（continuousvariable）相當(dāng)于計(jì)量資料有序變量（ordinalvariable）相當(dāng)于等級資料基本概念2.變量（variable）:收集資料時，對每個觀察單位的某項(xiàng)特征進(jìn)行測量和觀察，這種被觀察單位的特征稱為變量。變化的或取值不同的量，一般指隨機(jī)變量。常用大寫英文字母表示，如X

、Y等。研究目的研究內(nèi)容確定轉(zhuǎn)化臨床上的生理、生化指標(biāo)及體征表現(xiàn)等連續(xù)型變量（定量指標(biāo)）非連續(xù)型變量（定性指標(biāo)）基本概念（2）觀察單位observationunit是獲得數(shù)據(jù)的最基本的最小的單位。

（3）同質(zhì)與變異同質(zhì)（homogeneity）：指事物的性質(zhì)、影響條件或背景相同或非常相近。同質(zhì)性是構(gòu)成研究總體的必備條件；研究內(nèi)容不同，對同質(zhì)性的要求不同；變異（variation）：指同質(zhì)的個體之間的某個變量的差異?；靖拍?/p>

Example:同質(zhì)與變異例1調(diào)查2013年武漢市市7歲男童的身高和體重同質(zhì)：2013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：療效各不相同基本概念（4）總體與樣本

總體（population）

：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)研究對象的全體（集合）。樣本（sample）

：從總體中隨機(jī)抽取的部分觀察單位

基本概念總體有三大特點(diǎn)：①同質(zhì)性②大量性③差異性總體可分為兩大類：①有限總體：指總體單位數(shù)有限而可以計(jì)數(shù)的總體②無限總體：指總體單位數(shù)無限不可以計(jì)數(shù)的總體

隨機(jī)抽樣

randomsampling

為了保證樣本的可靠性和代表性，需要采用隨機(jī)的抽樣方法（在總體中每個個體具有相同的機(jī)會被抽到）?；靖拍铍S機(jī)(random)機(jī)會均等隨機(jī)抽樣(randomsampling)

有相同的機(jī)會被抽到隨機(jī)分組(randomallocation)

有相同的機(jī)會被分到不同的組中實(shí)驗(yàn)順序隨機(jī)

先后接受處理的機(jī)會相同

（5）參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量

parameterandstatistic參數(shù)：總體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如總體均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)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(jì)量

參數(shù)

推斷inference統(tǒng)計(jì)量：樣本的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如樣本均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用拉丁字母分別記為。參數(shù)附近波動的隨機(jī)變量?；靖拍?/p>

描述總體性質(zhì)特征的量描述樣本性質(zhì)特征的量參數(shù)統(tǒng)計(jì)量

（6）誤差error誤差：實(shí)際觀察值與客觀真實(shí)值之差（1）系統(tǒng)誤差（2）隨機(jī)誤差基本概念

系統(tǒng)誤差

systematicerror

在實(shí)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)：觀察值有系統(tǒng)性、方向性、周期性的偏離真值?？梢酝ㄟ^嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和技術(shù)措施消除?；靖拍铍S機(jī)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(diǎn)：大小方向不一的隨機(jī)變化。隨機(jī)測量誤差（randommeasurementerror）

—提高操作者熟練程度可以減少這種誤差

隨機(jī)抽樣誤差（random

samplingerror)

由抽樣造成的樣本統(tǒng)計(jì)量和總體參數(shù)間的差異。

—不可避免，但有一定的分布規(guī)律，可估計(jì)?；靖拍睿?）概率probability

確定性現(xiàn)象：在一定條件下，一定會發(fā)生或一定不會發(fā)生的現(xiàn)象。其表現(xiàn)結(jié)果為兩種事件：肯定發(fā)生某種結(jié)果的叫必然事件；肯定不發(fā)生某種結(jié)果的叫不可能事件。

隨機(jī)現(xiàn)象：在同樣條件下可能會出現(xiàn)兩種或多種結(jié)果，究竟會發(fā)生哪種結(jié)果，事先不能確定。其表現(xiàn)結(jié)果稱為隨機(jī)事件。隨機(jī)事件的特征：①隨機(jī)性；②規(guī)律性：每次發(fā)生的可能性的大小是確定的。

概率：隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小，用大寫的P表示；取值[0，1]?；靖拍畋厝皇录=1不可能事件P=0隨機(jī)事件0<P<1

P≤0.05（5％）或P≤0.01（1％）稱為小概率事件(習(xí)慣)，統(tǒng)計(jì)學(xué)上認(rèn)為不大可能發(fā)生。小概率事件基本概念

樣本的實(shí)際發(fā)生率稱為頻率。設(shè)在相同條件下，獨(dú)立重復(fù)進(jìn)行n次試驗(yàn)，事件A出現(xiàn)f次，則事件A出現(xiàn)的頻率為f/n。

頻率與概率間的關(guān)系：樣本頻率總是圍繞概率上下波動樣本含量n越大，波動幅度越小，頻率越接近概率。頻率frequency基本概念收集數(shù)據(jù)(取得數(shù)據(jù))整理數(shù)據(jù)(處理數(shù)據(jù))解釋數(shù)據(jù)(結(jié)果說明)分析數(shù)據(jù)(研究數(shù)據(jù))設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟基本步驟設(shè)計(jì)

design基本步驟調(diào)查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究（動物、生物材料）臨床試驗(yàn)（人）分類干預(yù)措施研究對象人道主義論理學(xué)收集資料（collectionofdata）基本步驟（1）資料來源：統(tǒng)計(jì)報表醫(yī)療衛(wèi)生工作記錄和報告卡專題調(diào)查或?qū)嶒?yàn)（2）對資料要求：完整、準(zhǔn)確、及時

對原始資料進(jìn)行科學(xué)的加工與綜合，使之系統(tǒng)化

（1）檢查與核對：（2）分組設(shè)計(jì)：質(zhì)量分組，數(shù)量分組（3）擬訂整理表：（4）歸納匯總：基本步驟整理資料（sortingdata）

應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算分析資料，結(jié)合專業(yè)理論，探索規(guī)律?；静襟E分析資料（analysisofdata）

醫(yī)學(xué)研究中的統(tǒng)計(jì)學(xué)問題60年代到80年代，國外醫(yī)學(xué)雜志調(diào)查結(jié)果：有統(tǒng)計(jì)錯誤的論文20%~72%。1996年對4586篇論文統(tǒng)計(jì)（中華醫(yī)學(xué)會系列雜志占6.9%），數(shù)據(jù)分析方法誤用達(dá)55.7%。偽造統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)違反科學(xué)道德1976年NewScience雜志關(guān)于科研舞弊行為的調(diào)查（1）74%的調(diào)查表反映有不正當(dāng)修改數(shù)據(jù)的情況（2）17%拼湊實(shí)驗(yàn)結(jié)果（3）7%憑空捏造數(shù)據(jù)（4）2%故意曲解結(jié)果FancystatisticalmethodscannotrescuegarbagedataFancystatisticalmethodscanhelpyougaininsightintoyo