第01章 醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念課件

第一章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念

(BasicConceptinMedicalStatistics)

武漢大學流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學系宇傳

衛(wèi)生部“十一五”規(guī)劃教材《醫(yī)學統(tǒng)計學》主編：馬斌榮第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念統(tǒng)計學(statistics)

統(tǒng)計學是關于數(shù)據(jù)（data）的科學，是從數(shù)據(jù)中提取信息的一門學科，包括設計、搜集、整理、分析和表達等步驟。第一節(jié)概述第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念

根據(jù)研究領域和研究對象，統(tǒng)計學又分為：數(shù)理統(tǒng)計、經(jīng)濟統(tǒng)計、生物統(tǒng)計、醫(yī)學統(tǒng)計、衛(wèi)生統(tǒng)計……醫(yī)學統(tǒng)計學（medicalstatistics）：用統(tǒng)計學的原理和方法研究醫(yī)學中的問題。

衛(wèi)生統(tǒng)計學（healthstatistics）：與醫(yī)學統(tǒng)計學基本相同，但更側重于社會、人群的衛(wèi)生問題。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念北京某醫(yī)院某大夫使用“烏貝散”，治療胃潰瘍病出血107例，有效101例，有效率為94.4%。別的醫(yī)院，其他大夫使用“烏貝散”來治療胃潰瘍病出血，其有效率也一定是94.4%嗎？求

95%置信區(qū)間（confidenceinterval）第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念

某醫(yī)院有位老大夫，用“冠心靈”治療冠心病，其對照組用西藥，觀察結果如下表：

表1-1冠心靈與單純西藥療效對比

顯效有效無效合計

單純西藥925640

冠心靈1918542冠心靈是否比單純西藥有效？假設檢驗(testofsignificance)，

俗稱要算Ｐ值。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念1.采用統(tǒng)計學方法，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)學中的普遍現(xiàn)象。變異使得實驗或觀察的結果具有不確定性，如每個人的身高、體重、血壓等各有不同。

為什么要學統(tǒng)計學？第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念

最大值=6.18,最小值=3.29,極差=2.89。算術均數(shù)=4.72，標準差=0.57。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念2.

用統(tǒng)計學思維方式考慮有關醫(yī)學研究中的問題

“陽性”結果是否是虛假聯(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)學雜志上的71篇陰性結果的論文作過分析，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。

第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念3.

保證你的研究論文能通過統(tǒng)計學審查

據(jù)國外60～80年代對不同醫(yī)學雜志發(fā)表論文的調(diào)查，有統(tǒng)計錯誤的論文的百分比最高達72%，最低也有20%。國內(nèi)1984年對《中華醫(yī)學雜志》、《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)查結果，相對數(shù)誤用為11.2%，抽樣方法誤用15.9%，統(tǒng)計圖表誤用11.7%。某研究者1996年對4586篇論文統(tǒng)計（中華醫(yī)學會系列雜志僅占6.9%），數(shù)據(jù)分析方法誤用達55.7%。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念JAMA，新英格蘭醫(yī)學雜志（NEJM）、英國醫(yī)學雜志、中華醫(yī)學會雜志對來稿都有統(tǒng)計學要求或統(tǒng)計學指導。國際生物醫(yī)學雜志編輯協(xié)會在其《生物醫(yī)學期刊投稿的統(tǒng)一要求》中也包含了統(tǒng)計學要求。

UniformRequirementsforManuscripts

SubmittedtoBiomedicalJournals

http://第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念4.

獲得循證醫(yī)學證據(jù)的主要手段“良好愿望的醫(yī)學”（well-meaningmedicine）轉入“以證據(jù)為基礎的醫(yī)學”（evidence-basedmedicine，EBM）需要有統(tǒng)計學方法的支持。

全世界的醫(yī)學期刊每年大約刊登600萬學術論文，但能作為可靠“證據(jù)”的論文并不多。

第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念第二節(jié)醫(yī)學統(tǒng)計資料的來源與分類一、原始統(tǒng)計數(shù)據(jù)的來源常規(guī)保存數(shù)據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）、統(tǒng)計報表等2.現(xiàn)場調(diào)查記錄3.實驗記錄4.其他第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念二、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類只有認識了數(shù)據(jù)的特點，才能正確地選用統(tǒng)計分析方法

按變量測量的精確程度由低到高，將數(shù)據(jù)分類為：名義數(shù)據(jù)（如性別、婚姻狀況）、有序變量（如療效，類別間差別大小難以度量）、區(qū)間變量（如攝氏體溫，類別間差別有實際意義）、比變量（如身高，除具有區(qū)間變量的特征外，還具有真實意義的零點。攝氏溫度的零點為水結冰時溫度，并非絕對意義的零點，所以它不屬于比變量）定量數(shù)據(jù)定性數(shù)據(jù)第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念1、定性數(shù)據(jù)（qualitativedata）

（二項與多項）分類數(shù)據(jù)(categoricaldata)

計數(shù)數(shù)據(jù)（enumeration(counting)data）

2、定量數(shù)據(jù)（quantitativedata）

計量數(shù)據(jù)（measurementdata）區(qū)間數(shù)據(jù)（intervaldata）數(shù)值數(shù)據(jù)（numericaldata）3、等級資料（rankeddata）

有序資料（ordinaldata）

（一）定性與定量數(shù)據(jù)的別名第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念（二）三類數(shù)據(jù)間的關系

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

重度高血壓定量數(shù)據(jù)等級數(shù)據(jù)定性數(shù)據(jù)第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念住院號年齡身高體重住院天數(shù)職業(yè)文化程度分娩方式妊娠結局2716571.55無中學順產(chǎn)足月2216074.05無小學助產(chǎn)足月2515868.06管理員大學順產(chǎn)足月2316169.05無中學剖宮產(chǎn)足月2515962.011商業(yè)中學剖宮產(chǎn)足月2715768.02無小學順產(chǎn)早產(chǎn)2015866.04無中學助產(chǎn)早產(chǎn)2415870.53無中學助產(chǎn)足月2915457.07干部中學剖宮產(chǎn)足月觀察單位observations個體individuals變量variablesQuantitativedata定量資料Qualitativedata定性數(shù)據(jù)Units；elements第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念（三）三類數(shù)據(jù)的編碼與計算(1)

例：一組20

40歲成年人的血壓以12kPa為界分為正常（＝0）與異常（＝1）兩組，統(tǒng)計每組例數(shù)

<8低血壓418

正常血壓102

12

輕度高血壓13315

中度高血壓164

17

重度高血壓185定量數(shù)據(jù)等級數(shù)據(jù)定性數(shù)據(jù)第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念（三）三類數(shù)據(jù)的編碼與計算(2)1.定量數(shù)據(jù):允許計算均數(shù)、標準差等（可采用t、F檢驗等，可當做有序或定性數(shù)據(jù)處理）2.定性數(shù)據(jù):編碼是任意的，不能對編碼執(zhí)行均數(shù)標準差等計算，但可計算率或比（可采用卡方檢驗等）

調(diào)查14名男子的婚姻狀況分類編碼頻數(shù)(frequency)單身13已婚25離異32分居443.有序數(shù)據(jù)：允許基于順序的計算，如計算中位數(shù)、百分位數(shù)（可當做定性數(shù)據(jù)處理）第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念第三節(jié)統(tǒng)計學常用的基本概念第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念1、變量——可以測量的任何特征或?qū)傩訟nycharacteristicorattributethatcanbemeasured。（不同個體結果可能不同）隨機變量——在概率論中稱變量為隨機變量

一、變量與隨機變量Variableandrandomvariable

根據(jù)觀察數(shù)據(jù)之間有無縫隙（gap），常將數(shù)據(jù)分類為離散型（discrete）變量（有縫隙）與連續(xù)型（continuous）變量（無縫隙）兩大類。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念

對隨機變量的取值過程為測量。取值所采用的標準為測量尺度。二、測量和測量尺度

采用統(tǒng)一的標準化的尺度進行測量，其測量結果一般是穩(wěn)定的和一致的，例如身高、胸圍等形態(tài)指標的測量均采用統(tǒng)一的測量尺度(全國統(tǒng)一研制的身高計、胸圍尺均以厘米為記錄單位，體重以公斤為記錄單位，肺活量以毫升為單位等)第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念三、總體與樣本populationandsample總體：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)研究對象的全體（集合）。分有限總體與無限總體樣本：從總體中隨機抽取的部分研究對象

第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念隨機抽樣randomsampling為了保證樣本的可靠性和代表性，需要采用隨機的方法抽取樣本（在總體中每個個體具有相同的機會被抽到）。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念四、參數(shù)與統(tǒng)計量

parameterandstatistic參數(shù)：總體的統(tǒng)計指標，如總體均數(shù)、標準差，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)計量

參數(shù)

推斷inference統(tǒng)計量：樣本的統(tǒng)計指標，如樣本均數(shù)、標準差，采用拉丁字母分別記為。參數(shù)附近波動的隨機變量。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念

樣本的實際發(fā)生率稱為頻率。設在相同條件下，獨立重復進行n次試驗，事件A出現(xiàn)f次，則事件A出現(xiàn)的頻率為f/n。

概率：隨機事件發(fā)生的可能性大小，用大寫的P表示；取值[0，1]。五、頻率與概率

frequencyandprobability第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念必然事件P=1隨機事件0<P<1不可能事件P=0

P≤0.05（5％）或P≤0.01（1％）稱為小概率事件(習慣)，統(tǒng)計學上認為不大可能發(fā)生。小概率事件CertainImpossible0.501第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念頻率與概率間的關系：

1.樣本頻率總是圍繞概率上下波動

2.樣本含量n越大，波動幅度越小，頻率越接近概率。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念

六、誤差（Error）測量值=真值+隨機誤差+非隨機誤差

Xi=

i+

i

1．隨機誤差（隨機抽樣誤差）：影響因素眾多，變化無方向性，不可避免，但可用統(tǒng)計方法進行分析。

2．系統(tǒng)誤差受確定因素影響，大小變化有方向性。

3．非系統(tǒng)誤差（過失誤差）研究者偶然失誤而造成的誤差。偏差(bias)第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念第三節(jié)醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念五、誤差（error）系統(tǒng)誤差（systemerror）

隨機測量誤差（randommeasurementerror）

隨機抽樣誤差(samplingerror)

必須克服

應采取措施，盡最大可能在一定的允許范圍內(nèi)

抽樣誤差，對它要用統(tǒng)計方法進行正確分析

第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念七、準確度與可靠度準確度(accuracy)或真實性（validity）：觀察值與真值的接近程度，受系統(tǒng)誤差的影響(常用指標：如靈敏度、特異度)?？煽慷龋╮eliabiliy）——

也稱精密度(precision)或重復性（repeatability）：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（常用指標：一致百分率、Kappa值）。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念八、因果關系與統(tǒng)計學聯(lián)系因果關系(causality)統(tǒng)計學聯(lián)系（association）由于混雜因素，標準的統(tǒng)計學方法一般只能獲得是否存在統(tǒng)計學聯(lián)系的結論。第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念

一、研究設計二、搜集資料三、整理資料四、分析資料五、結果表達第四節(jié)統(tǒng)計工作的基本步驟第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念1.調(diào)查設計（surveydesign）對研究對象不施加任何干預，通常建立隨機抽樣（randomsampling）方案。2.實驗設計（experimentdesign）對研究對象施加干預，如動物實驗研究、臨床試驗，通常建立隨機分組（randomallocation）方案。一、研究設計第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念實驗設計的三個基本原則1．隨機化（randomization）2.對照（control）3．重復（replication）第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念Fisher在他的著作中多次強調(diào)，統(tǒng)計學家與科學研究者的合作應該在實驗設計階段，而不是在需要數(shù)據(jù)處理的時候。“試驗完成后再找統(tǒng)計學家，無異于請統(tǒng)計學家為試驗進行“尸體解剖”。統(tǒng)計學家或許只能告訴你試驗失敗的原因。”

第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念試驗設計常用方法

（一）完全隨機設計

(completelyrandomdesign)

（二）配對設計

(matchingdesign)

（三）隨機區(qū)組設計

(randomblockdesign)第01章醫(yī)學統(tǒng)計中的基本概念二、搜集資料（datacollection）搜集資料要遵循準確、完整、及時三個原則。資料搜集計劃包括：①選擇搜集資料的地點、人員和時間；②搜集資料人員的培訓方案；③預調(diào)查或預實驗方案擬定；④資料的記錄方式；⑤調(diào)查表的擬訂和印刷；⑥調(diào)查或?qū)嶒瀮x器、試劑的準備；⑦調(diào)查資料