醫(yī)學統(tǒng)計學1(研)

醫(yī)學統(tǒng)計學衛(wèi)生統(tǒng)計學教研室田考聰緒論一、醫(yī)學統(tǒng)計學的定義1.引言：Statistics政治算術必然現(xiàn)象隨機現(xiàn)象概率論數(shù)理統(tǒng)計各應用統(tǒng)計學：生物統(tǒng)計學、經(jīng)濟統(tǒng)計學…state:國家（征兵稅收）

賭博2.定義：醫(yī)學統(tǒng)計學是運用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法，收集、整理、分析醫(yī)學中反映隨機現(xiàn)象的數(shù)字資料，并推斷其客觀規(guī)律的一門學科。這個定義指出了醫(yī)學統(tǒng)計學的：1）研究對象：醫(yī)學中的隨機現(xiàn)象（數(shù)字資料）2）研究步驟：收集、整理、分析、推斷3）研究方法：概率論與數(shù)理統(tǒng)計的基本原理和方法4）研究目的：從隨機現(xiàn)象中找出統(tǒng)計規(guī)律3.醫(yī)學統(tǒng)計學的用途生物醫(yī)學實驗臨床試驗流行病學調查公共衛(wèi)生管理醫(yī)學科研項目申請新藥開發(fā)和報批醫(yī)學雜志發(fā)表研究論文二、醫(yī)學統(tǒng)計學的基本內容1.研究設計

定義：目的安排要求（可行、高效、低誤、經(jīng)濟）要素：對象處理效應原則：對照隨機可重復方案：成組自身配伍析因正交2.數(shù)據(jù)處理1）統(tǒng)計描述：用某些特征值或統(tǒng)計圖表來描述統(tǒng)計資料的特征。2）統(tǒng)計推斷：運用統(tǒng)計方法對統(tǒng)計資料進行分析、研究、推斷其統(tǒng)計規(guī)律性。三、基本概念1.隨機試驗：滿足下列條件的試驗稱為隨機試驗：

1）在相同條件下可以重復進行的試驗；

2）可能出現(xiàn)的試驗結果不止一個；

3）試驗前不能預知本次試驗會出現(xiàn)哪一個結果。為事件A在n次試驗中出現(xiàn)的頻率。0≤f(A)≤12.隨機事件：

1）基本事件：隨機試驗所得的結果。

2）隨機事件：由基本事件及其復合而成的事件。3.頻率：若在n次試驗中，事件A出現(xiàn)了m次，則稱4.概率：反映隨機事件A發(fā)生的可能性大小的量，通常記為P（A）。它是隨機事件本身所固有的一種本質屬性。5.隨機變量：為方便計，定義一個變量X，按試驗的不同結果取不同的值。這個變量X稱為隨機變量。注：由于事件的發(fā)生具有一定的概率，故隨機變量X的取值也有一定的概率。6.統(tǒng)計資料的類型：（兩大類）

定量資料（計量資料）：測定觀察單位某項指標所獲得的統(tǒng)計資料。其特征是：每個觀察單位對應一個具體的測量值。

定性資料：計數(shù)資料：將觀察單位的某項指標的觀測結果按性質或類別的不同，分兩類計數(shù)而得的統(tǒng)計資料。

等級資料：將觀察單位的某項指標的觀測結果按性質的不同程度，分等級計數(shù)而得的統(tǒng)計資料。其特征是：各等級之間存在“遞進關系”。

分類資料：將觀察單位的某項指標的觀測結果按類別分多類計數(shù)而得的統(tǒng)計資料。其特征是各類別間并不存在“遞進關系”。統(tǒng)計資料的轉換：為了研究需要或數(shù)據(jù)分析方便，有時需要對統(tǒng)計資料進行轉換，一般是將計量資料轉換為計數(shù)或等級資料。7.總體與樣本個體：各觀察單位的某項指標的測定值?？傮w：根據(jù)研究目的所確定的、具有某種相同性

質的所有個體的集合。

樣本：同一總體中一部分有代表性的個體所構成的集合。樣本必須具備的三個條件是：

同一性:保證被研究對象的同質基礎，包括時間、空間、條件等；隨機性:總體中每一個體都以同樣的概率被抽到樣本中去；可重復性:保證樣本中有足夠的個體數(shù)，即樣本含量足夠大。醫(yī)學研究的統(tǒng)計學設計一、醫(yī)學研究的基本步驟二、醫(yī)學研究的類型三、實驗設計一、醫(yī)學研究的基本步驟1.查閱文獻，做出綜述，進行評價；2.建立科學假說，提出擬探索和解決的醫(yī)學問題，明確具體

的研究目標；3.擬定研究設計方案和技術路線；4.實施研究計劃；5.收集、整理分析研究所得的信息和資料；6.對研究結果進行解釋，對提出的假說進行評價。

專業(yè)設計－－重要性、科學性、創(chuàng)新性、可行性

統(tǒng)計設計－－可靠性、有效性、合理性二、醫(yī)學研究的類型

根據(jù)研究者是否主動安排處理因素，對觀察對象施加干預，醫(yī)學研究分為實驗研究與調查研究兩大類。實驗研究：對研究對象人為施加干預，控制實驗條件，比較不同干預措施間的效果。調查研究：對研究對象不加任何干預措施，被動地進行觀察，比較不同條件下研究對象之間的差異。

三、實驗設計（一）實驗設計的基本內容

一個完整的實驗設計方案，從統(tǒng)計學的角度來講，應該包含以下主要內容：1.研究目的2.研究方法時間——現(xiàn)狀、回顧、前瞻對象——臨床實驗、動物實驗3.三要素：研究對象、處理因素、研究效應4.三原則：對照、隨機、重復5.研究的整體程序和方案（包括實驗方案、數(shù)據(jù)分析方案）技術路線關鍵問題解決方法質控措施（二）實驗設計的三要素1.研究對象：根據(jù)研究目的所確定的同質的實驗觀察個體。

同質（納入標準、排除標準）

總體、樣本2.處理因素：根據(jù)研究目的對研究對象給予的某種干預或措施。（可以是研究者主動施加的或客觀存在的）

處理因素的標準化問題：在整個研究過程中，處理因素必須相對固定，統(tǒng)一標準。非處理因素的控制：在實驗過程中，應注意控制非處理因素的干擾，避免混雜效應。

3.實驗效應：處理因素作用于研究對象的反應或結果，通常以指標（變量）的形式來表達。所選指標應具備：

客觀性、精確性、敏感性、特異性客觀性：主觀指標和客觀指標。

精確性：準確度：觀察值與真值的接近程度，受系統(tǒng)誤差的影響。

精密度：重復觀察時，觀察值與其均值的接近程度，受隨

機誤差的影響。敏感性和特異性：降壓藥高血壓病人血壓值處理因素研究對象研究效應其他因素其他效應實驗設計三要素（三）實驗設計的三原則1.對照原則：在確定接受處理因素的實驗組時，要同時設立不施加處理因素的對照組。通過對照消除非處理因素對實驗結果的影響。設置對照時應滿足均衡原則，即對照組與實驗組除處理因素不同外，其余影響實驗效應的非處理因素應盡量均衡一致。

設置對照還應滿足同步原則，即對照組與實驗組在整個實驗過程中始終處于同一空間，同一時間。常用對照形式：安慰劑對照(placebocontrol)：對照組給安慰劑

特點：克服心理導致的偏倚；消除疾病自然進程的影響?？瞻讓φ?blankcontrol)：對照組不給予任何處理因素。

特點：簡單易行，易引起心理差異，從而影響實驗效應的

測定。實驗對照(experimentalcontrol)：對照組施加基礎實驗條件（非處理因素）。如：在賴氨酸添加實驗中，兒童課間餐方式為：實驗組賴氨酸面包對照組面包自身對照：實驗在同一受試對象上進行。特點：簡單易行，使用廣泛。若試驗前后某些環(huán)境或自身因素發(fā)生改變，會影響

試驗結果，難以說明問題。標準對照(standardcontrol)：以現(xiàn)有的標準或正常值作對照。某種新的方法能否代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法的研究。2.隨機化原則：指每個受試對象以均等機會被抽取、被隨機地分配到試驗組和對照組。即每個受試對象接受處理的機會均等。目的是使各組非實驗因素的條件均衡一致，以消除對實驗結果的影響。隨機化分組：將實驗對象按相同的概率分配至預先設定的幾

個處理組中去。隨機化分組的方法有很多，我們介紹二種常用的方法：完全隨機設計、隨機區(qū)組設計。例1.完全隨機設計：試將12頭動物應用隨機數(shù)字表分配到甲、乙兩組。⑴將動物編號：1，2，…，12。⑵從附表1的第11行，第11列往右查12個2位數(shù)的隨機數(shù)。⑶規(guī)定按隨機數(shù)大小分組，較小的6個數(shù)對應的動物為甲組，較大的6個數(shù)對應的動物為乙組。動物編號123456789101112隨機數(shù)字411076479144049549663960組別甲甲乙甲乙甲甲乙乙乙甲乙完全隨機設計雖然提高了各組的均衡性，但不能保證各組的均衡性。例如在例1中，如果12只動物中雌雄性各有6只，而實驗效應可能受動物性別不同的影響，按照完全隨機設計的方法顯然不能保證甲乙兩組中同性別的動物數(shù)相等。為了解決這個問題，我們可用隨機區(qū)組的方法來進行分組。隨機區(qū)組設計：先將可能影響實驗結果的非處理因素進行分層，即區(qū)組化（blocking），然后在每一層內進行隨機化分組。例2.隨機區(qū)組設計：

如果體重是影響實驗效應的非處理因素，需要將16頭動物分為4組，怎樣分組才能保證均衡性？（1）將16頭動物稱重后，按體重由小到大依次為1，2，…，16號.（2）把體重相近的4頭動物作為一個區(qū)組，即等分成4個區(qū)組.（3）對于每一個區(qū)組，從隨機數(shù)字表中任意一行一列作起點順序取4個隨機數(shù)字，取兩位隨機數(shù)字，對應于該區(qū)組的4個動物，然后將隨機數(shù)字由小到大順序排列后得序號，再按序號的大小依次排列組別。隨機區(qū)組設計動物編號隨機數(shù)字序號分組1.1222B1.2171A1.3684D1.4653C…………4.1682B4.2954D4.3231A4.4923C練習：將例1中的12只動物隨機分為甲乙兩組，使甲乙兩組中同性別的動物數(shù)相等。3.重復原則：在相同條件下進行多次研究或觀察，以保證實驗的可靠性與科學性。即要求研究對象要有足夠多的數(shù)量（樣本量）。統(tǒng)計描述一、頻數(shù)分布1.頻數(shù)分布表：為了解數(shù)據(jù)的分布范圍、集中位置、分布形態(tài)等特征，需要編制頻數(shù)表。例1：某醫(yī)生收集了81例30-49歲健康男子血清中的總膽固醇值（mg/dL）測定結果如下，試編制頻數(shù)分布表。219.7184.0130.0237.0152.5137.4163.2166.3181.7176.0168.8208.0243.1201.0278.8214.0131.7201.0199.9222.6184.9197.8200.6197.0181.4183.1135.2169.0188.6241.2205.5133.6178.8139.4131.6171.0155.7225.7137.9129.2157.5188.1204.8191.7109.7199.1196.7226.3185.0206.2163.8166.9184.0245.6188.5214.397.5175.7129.3188.0160.9225.7199.2174.6168.9166.3176.7220.7252.9183.6177.9160.8117.9159.2251.4181.1164.0153.4246.4196.6155.481例30-49歲健康男子血清中的總膽固醇值（mg/dL）測定結果步驟：1).求全距R=max-xin=278.8-97.5=181.32).定組數(shù)K通常取8~15組為宜。本例取K＝10.3).求組距I＝R/K(注意取整）。本例I＝181.3/10=18.13≈204).制表確定各組段的下限、統(tǒng)計各組段內的頻數(shù)、算出各組段的頻率、累計頻數(shù)、累計頻率，將所得數(shù)據(jù)填入表中。81例健康男子血清總膽固醇值（mg/dl）的頻數(shù)分布表組段（mg/dl）頻數(shù)頻率（%）累計頻數(shù)累計頻率（%）90~22.4722.47110~33.7056.17130~89.881316.05150~1720.993037.04170~2024.695061.73190~1518.526580.25210~89.887390.12230~56.177896.30250~22.478098.77270~29011.2381100.00合計81100.002.頻數(shù)分布表的作用1）描述數(shù)據(jù)分布特征；2）計算有關指標；3）發(fā)現(xiàn)奇異值。二、計量資料的統(tǒng)計描述1.集中趨勢：反映集中趨勢和集中位置的指標，亦稱平均數(shù)。1）算術均數(shù)適用于分布比較對稱的資料。定義式：加權式：例2.3例:由例1的數(shù)據(jù)：組段（mg/dl）頻數(shù)(fi)組中值(xio)fixio90~2100200110~3120360130~81401120150~171602720170~201803600190~152003000210~82201760230~52401200250~2260520270~2901280280合計81147602）幾何均數(shù)適用于變量值呈倍數(shù)關系的資料。

例2.5例2.63)中位數(shù):將n個數(shù)據(jù)按大小順序排列,位置居中的那個數(shù)稱為中位數(shù).中位數(shù)有以下特點:1.對離群值不敏感.故當有離群值或數(shù)據(jù)分布不對稱時,可采用中位數(shù)來描述集中趨勢.2.當數(shù)據(jù)分布對稱時,均數(shù)和中位數(shù)很接近,

當數(shù)據(jù)呈右偏態(tài)時,均數(shù)大于中位數(shù);

當數(shù)據(jù)呈左偏態(tài)時,均數(shù)小于中位數(shù).例2.72.離散趨勢：反映數(shù)據(jù)分布的離散程度例2.10常用的分位數(shù)有