顏虹的醫(yī)學統(tǒng)計學案例選.doc

醫(yī)學統(tǒng)計學案例選第一章 緒論部分案例1-1 著手撰寫一份研究計劃書，你所選的研究課題應該關(guān)系到人類健康。簡單敘述立題依據(jù)、研究背景、研究目的、研究內(nèi)容、研究方法和需要什么樣的資料，如何獲得和分析資料，用什么方法表達與展示結(jié)果等，請保留你的這份作業(yè)，并在學習完本書后再重新翻閱。你發(fā)現(xiàn)了什么問題，應如何修改？你的收獲是什么？第二章 實驗設計部分案例2-1 丹梔逍遙散治療混合性焦慮抑郁障礙的臨床研究（河南中醫(yī)2004年第24卷第8期第62頁）欲觀察丹梔逍遙散治療混合性焦慮抑郁障礙的臨床療效，以某西藥作為對照組。將64例符合納入標準的病例按診療次序交替分組，即單號為中藥組，雙號為西藥組。請討論該分組方法是否隨機？案例2-2 單宮頸雙子宮畸形28例人工流產(chǎn)分析（中國實用婦科與產(chǎn)科雜志1999年3月第15卷第3期172頁）通過回顧分析某醫(yī)院1990年1月至1998年3月期間28例單宮頸雙子宮畸形早孕流產(chǎn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)人流術(shù)前先給予米索前列醇素制劑可使得流產(chǎn)更容易、安全，減少病人痛苦并且可避免并發(fā)癥的發(fā)生。而文中兩組的分組方法為：所有病例按就診先后順序分組，1995年10月以后的為A組，1995年10月以前的為B組。A組（米索組）于手術(shù)前3小時服米索600g或手術(shù)前1小時后穹隆放置米索200g，然后進行人工流產(chǎn)吸宮術(shù)，共14例；B組（對照字）單純采用常規(guī)流產(chǎn)術(shù)機械擴張宮頸后吸宮。作者認為該法“符合隨機分配法則”。請討論對照組的設置是否合適？案例2-3 用24小時食管pH監(jiān)測法診斷食管原性胸痛（中華外科雜志1995年33卷第2期第69頁）一文中，作者對30例疑為食管原性胸痛患者的24小時食管pH監(jiān)測，其中16例晝夜均異常，8例白天異常，2例夜里異常，18例胸痛與酸暴露有關(guān)。得出食管pH監(jiān)測是診斷胃食管反流所致的食管原發(fā)性胸痛的有效方法的結(jié)論，請討論該文結(jié)果是否成立？案例2-4 強骨膠囊治療原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的臨床試驗（中藥新藥與臨床藥理，2004年15卷第4期284頁）目的是觀察強骨膠囊與骨松寶顆粒對骨質(zhì)疏松癥患者的療效與安全性。原文共收集骨質(zhì)疏松癥患者307例，其中試驗組612例使用強骨膠囊，對照組93例使用骨松寶顆粒，其余開放組52例。但對開放組患者的特征、所用藥物、用藥方法、觀察方法、是否設盲等沒有交代。請討論3組之間有無可比性？小結(jié)1、 一項研究設計的內(nèi)容包括：提出假說，確定研究類型，確定研究對象的范圍和數(shù)量，計劃的實施與質(zhì)量控制，數(shù)據(jù)管理，統(tǒng)計分析，結(jié)果與討論。2、 實驗設計包括3個基本要素：處理因素、實驗對象和實驗效應。3、 實驗設計必須遵循：對照、隨機、重復的基本原則。研究中所設立的對照組應盡可能達到對等、同步、專設的條件；隨機包括3方面的內(nèi)容，及隨機抽樣、隨機分組和隨機實驗順序；重復是指研究結(jié)果的重復、觀察對象的重復和觀察指標的重復。思考與練習簡答題1、研究設計的作用是什么？2、研究設計的基本內(nèi)容是什么？3、實驗設計應該遵循的基本原則是什么？4、實驗設計為什么要設立對照？設立對照要注意些什么？5、隨機化的含義是什么？目的是什么？6、區(qū)組化的目的是什么？第三章 觀察性研究設計概述案例3-1 某地（100萬人口）擬開展當?shù)刂欣夏耆朔且葝u素依賴型糖尿病的現(xiàn)況調(diào)查，目的是了解當?shù)靥悄虿〉牧餍袪顩r，以及與糖尿病患病相關(guān)的危險因素。調(diào)查對象是當?shù)鼐幼〕^5年、40歲以上的常住居民。該研究采取分層、整群隨機的抽樣方法，將該地區(qū)15個鎮(zhèn)按城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村，經(jīng)濟發(fā)展水平分成3個層，每層隨機抽取2個鎮(zhèn)或街道，再從被抽中的鎮(zhèn)或街道中隨機抽取兩個村或居委。被抽中村或居委的全部40歲以上居民包括原糖尿病患者均參加調(diào)查。調(diào)查結(jié)果男女兩性比例為0.94:1，并劃分為5個年齡組，性別和各年齡組構(gòu)成比與當?shù)厝丝谛詣e和年齡的分布情況相符。 調(diào)查內(nèi)容包括：問卷調(diào)查：被調(diào)查者的一般情況、糖尿病及其他病史、家族史、糖尿病臨床表現(xiàn)、飲食調(diào)查、吸煙、飲酒情況及體力活動等；體格檢查：包括身高、體重、腰圍、臀圍及血壓等；血糖測定。 該研究采用的是全面調(diào)查還是抽樣調(diào)查？各有何優(yōu)缺點？ 該研究采用的抽樣方法有何優(yōu)點？是否有更好的抽樣方法？ 該研究的設計方案是否合理？請你設計一個研究的方案。 該研究采用的調(diào)查表應該包括哪些項目？請你設計該調(diào)查表。小結(jié)1、 觀察性研究是有目的地觀察或測量自然接觸不同因素人群的結(jié)果事件發(fā)生狀況，通過對比分析發(fā)現(xiàn)事件的分布特點與差異，從而獲得有關(guān)因果假設的啟示，為進一步研究提供線索。2、 觀察性研究包括描述性研究和分析性研究兩大類。3、橫斷面研究是按照事先制定的計劃，調(diào)查特定人群特定時點某種疾病的患病情況，以及與患病有關(guān)的因素。橫斷面研究的設計要考慮研究目的、對象、調(diào)查方法、調(diào)查表設計、樣本量、組織計劃、質(zhì)量控制和分析計劃等。4、問卷是調(diào)查研究中用來收集資料的一種工具，它的形式是一份精心設計好的問題表格，它的用途在于測量人們的行為、態(tài)度和特征。問卷設計的好壞是保證調(diào)查質(zhì)量的關(guān)鍵，本章介紹問卷設計的基本原則和步驟。5、隨機抽樣是抽樣調(diào)查中樣本具有代表性和能進行總體參數(shù)估計的保證，常用的抽樣方法有單純隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣和整群抽樣。簡答題1、觀察性研究與實驗性研究有何異同？二者能否同時使用或結(jié)合使用？2、觀察性研究主要有哪些方法？各有何優(yōu)缺點？3、為什么大多數(shù)的觀察性研究是抽樣調(diào)查研究？4、根據(jù)對全國出生缺陷監(jiān)測資料的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)管缺陷的發(fā)生具有明顯的季節(jié)性，表現(xiàn)為13月份出生的孩子的發(fā)生率比較高。今欲調(diào)查其原因，應采取什么調(diào)查方法？請做出完整的調(diào)查設計并制定出調(diào)查表。5、欲了解某市乙型病毒性肝炎患病情況及其影響因素，請做一個調(diào)查設計。6、現(xiàn)擬在大學生中進行一項吸煙習慣調(diào)查，請你考慮調(diào)查問卷應包括哪些項目，并設計出調(diào)查問卷。第四章 統(tǒng)計描述案例4-1 表4-24是某研究者在一項回顧性調(diào)查中收集的部分資料，其目的是研究抗生素的使用效果。 表4-24 某醫(yī)院內(nèi)、外科25例住院病人使用抗生素的情況病人編號性別年齡(歲)入院體溫()入院時白細胞計數(shù)(103)抗生素使用細菌培養(yǎng)所在科室住院時間123037.282215227336.7521110324037.2122226424736.8422211522536.9112225618236.0612214716037.5811130825637.0722111924336.77221171015036.71221231125936.472119121436.6322231322237.51112281423336.91411281522036.91121251613237.2922251713637.3612271816936.7622241914736.1512132012236.8622272111136.81022292221937.014122112326736.44221112424337.0522292524136.752214 注：性別：1=男，2=女；抗生素使用：1=是，2=否；細菌培養(yǎng)：1=是，2=否； 所在科室：1=內(nèi)科，2=外科。試分析： 構(gòu)造性別的頻數(shù)分布表，并繪制性別的頻數(shù)分布條圖； 以20歲為組距，構(gòu)造年齡的頻數(shù)分布表，并繪制年齡的頻數(shù)分布直方圖； 以5天為組距，構(gòu)造住院時間的頻數(shù)分布表，并繪制住院時間的頻數(shù)分布直方圖，觀察其分布特征； 計算住院時間的算術(shù)均數(shù)、幾何均數(shù)、中位數(shù)； 計算住院時間的最大值、最小值、四分位數(shù)與四分位數(shù)間距； 計算住院時間的全距、方差、標準差和變異系數(shù)； 構(gòu)造內(nèi)、外科使用抗生素情況的統(tǒng)計表、條圖和圓圖； 構(gòu)造內(nèi)、外科采用細菌培養(yǎng)情況的統(tǒng)計表、條圖和圓圖； 構(gòu)造內(nèi)、外科使用抗生素和采用細菌培養(yǎng)情況的統(tǒng)計表、條圖和圓圖； 繪制箱圖，比較用與不用抗生素的住院患者住院天數(shù)的差異； 以住院天數(shù)為縱坐標，以年齡為橫坐標，繪制散點圖；小結(jié)1、計量資料的統(tǒng)計描述，主要了解數(shù)據(jù)的分布范圍、集中位置以及分布形態(tài)等特征。大樣本數(shù)據(jù)，需要編制頻數(shù)分布表，通過頻數(shù)分布表觀察數(shù)據(jù)的分布特征。2、頻數(shù)分布表的主要作用是揭示資料的分布特征；描述其集中趨勢和離散趨勢，有助于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中遠離數(shù)據(jù)群體的離群值。3、數(shù)據(jù)的分布形狀分為對稱分布與偏態(tài)分布。偏態(tài)又分為右偏態(tài)和左偏態(tài)。4、描述計量資料集中趨勢的平均指標有：算術(shù)均數(shù)、幾何均數(shù)、中位數(shù)等。算術(shù)均數(shù)適合于對稱分布資料，幾何均數(shù)、中位數(shù)等。算術(shù)均數(shù)適合于對稱分布資料，幾何均數(shù)適用于2右偏態(tài)和呈現(xiàn)比例遞增的資料，中位數(shù)適合于任意分布的資料。5、描述計量資料離散趨勢的變異指標有：全距、方差、標準差和變異系數(shù)、四分位數(shù)間距等。其中標準差是最常用的變異指標，適合于對稱資料特別是正態(tài)分布資料；四分位數(shù)間距適合任意分布資料，尤其適合于大樣本偏態(tài)分布資料。變異系數(shù)主要用于比較幾個量綱不同的變量之間的離散程度的差異，也可以用來比較量綱相同但均數(shù)相差懸殊的幾個變量之間離散程度的差異。6、描述計數(shù)資料基本特征的指標有：比、比例和率。比可以是任意兩個數(shù)值之比，包括比和比率。當分子是分母的一部分時，稱為比例；當比例與觀察時限有關(guān)時，稱為率。比例又分為構(gòu)成比和頻率。而率與時間單位有關(guān)，即率有速率和強度的含義，它表示單位時間某事件發(fā)生的可能性大小。流行病學研究中常用的兩個比是相對危險度和優(yōu)勢比（比數(shù)比）。7、內(nèi)部構(gòu)成不同的兩個率比較時，應計算標準化率。8、動態(tài)數(shù)列用來描述一組按照時間順序排列起來的統(tǒng)計指標，如絕對數(shù)、相對數(shù)、平均數(shù)等，在時間的變化和發(fā)展趨勢。9、醫(yī)學常用統(tǒng)計指標有：人口統(tǒng)計指標、出生與死亡統(tǒng)計指標、生育統(tǒng)計指標、疾病統(tǒng)計指標、期望壽命等。10、表達統(tǒng)計結(jié)果的數(shù)表稱為統(tǒng)計表。統(tǒng)計表由標題、標目、線條、數(shù)字4部分組成，必要時增加注釋。11、常用統(tǒng)計圖有：條圖、百分條圖、園圖、線圖、半對數(shù)線圖、箱圖、散點圖等，這些統(tǒng)計圖所適用的數(shù)據(jù)類型，繪圖目的和有關(guān)說明列在表4-25中。第五章 概率分布案例5-1 一般人群先天性心臟病的發(fā)病率為8，某研究者為探討母親吸煙是否會增大其子女的先天性心臟病發(fā)病的危險，對一群2035歲有吸煙嗜好的孕婦進行了生育考察，在 他們生育的320名子女中，經(jīng)篩查有4人患先天性心臟病。試討論： 若以X表示觀察中患先天性心臟病的小孩數(shù)，X的分布是什么分布？ 若按人群先天性心臟病的發(fā)病率為8，計算320名子女中，至少有4名小孩患先天性心臟病的概率。 這一研究過程是否有可改進的地方？案例5-2 根據(jù)對青少年生長發(fā)育大樣本的調(diào)查資料，計算得7歲男童的身高均數(shù)=119.95cm，標準差=4.72，按身高范圍統(tǒng)計結(jié)果見表5-4. 表5-4 青少年生長發(fā)育調(diào)查資料統(tǒng)計結(jié)果身高范圍(cm) 實際人數(shù) 百分比身高范圍(cm) 實際人數(shù) 百分比115.32124.56 81 67.5111.47130.14 113 94.17106.49133.87 118 98.33（1）試計算所給身高范圍的理論人數(shù)和百分比。（2）實際人數(shù)和理論人數(shù)（百分數(shù)）有何不同與聯(lián)系。小結(jié)1、隨機事件、概率與隨機變量是研究隨機現(xiàn)象的基本概念。通過隨機變量可用 數(shù)學手段對隨機現(xiàn)象進行更深入的研究，隨機變量分為兩類，一類是連續(xù)型隨機變量，另一類是離散型隨機變量。2、二項分布和Poisson分布是離散型隨機變量最為常見的分布類型。在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，若研究結(jié)果只可能是兩個對立結(jié)果中的一個，例如陽性、陰性，這樣的觀察獨立、重復n次出現(xiàn)陽性的次數(shù)X服從二項分布。X取值為0，1，2，n，X=k的概率按下式計算：其中為每次試驗出現(xiàn)陽性的概率，且。Poisson分布主要用于描述在單位時間、面積、空間上某事件的發(fā)生數(shù)。醫(yī)學和衛(wèi)生領(lǐng)域中有些指標例如：單位時間接收到放射性物質(zhì)的放射線數(shù)、某單位容積中的細菌數(shù)、野外單位空間的某種昆蟲數(shù)等。服從Poisson分布隨機變量X取值為非負整數(shù)0，1，其相應概率為 當n大，小時，二項分布近似Poisson分布。此時計算而項分布概率的工作量很大，可用Poisson分布公式作近似計算。3、 正態(tài)分布是連續(xù)隨機變量最重要的而基本的分布。其重要性體現(xiàn)在：（1）正態(tài)分布具有優(yōu)良的性質(zhì)和規(guī)律。（2）在解決實際問題時，許多研究指標服從（或近似服從）正態(tài)分布。（3）理論上，正態(tài)分布是許多統(tǒng)計方法的理論基礎(chǔ)，一方面許多統(tǒng)計方法是在正態(tài)分布的基礎(chǔ)上建立起來的；另一方面許多統(tǒng)計方法在一定條件下，有正態(tài)近似的方法。4、 隨機現(xiàn)象的規(guī)律只有在 大量重復觀察的 情況下才能夠出現(xiàn)，對隨機現(xiàn)象的研究答多是采用抽樣研究的方法。3個基于正態(tài)分布的抽樣分布入分布、t分布、F分布是統(tǒng)計推斷的基礎(chǔ)，具有重要的理論價值。第六章 參數(shù)估計案例6-1 某地隨機抽樣調(diào)查了部分健康成人的血紅蛋白含量（g/L），結(jié)果見表6-16. 性別 例數(shù) 均數(shù) 標準差 標準值 男 360 134.5 7.1 140.2 女 255 117.6 10.2 124.7 *實用內(nèi)科學（1976年）所載均數(shù)（轉(zhuǎn)為法定單位）（1）有人認為該地男女性血紅蛋白含量均低于上表的標準值（若測定方法相同）且男性血紅蛋白含量低于女性，你是否同意該結(jié)論？（2）如何估計男女性血紅蛋白含量的總體均數(shù)和參考值范圍，兩者有何區(qū)別？小結(jié)1、抽樣分布是通過大量重復抽樣和計算各樣本統(tǒng)計量并作樣本統(tǒng)計量的頻數(shù)分布圖來揭示樣本統(tǒng)計量的分布規(guī)律。從同一總體反復抽取若干樣本，各樣本統(tǒng)計量之間及與總體參數(shù)之間存在差異，此差異稱為抽樣誤差。由于總體中個體變異的客觀存在，抽樣誤差不可避免。2、標準誤是反映抽樣誤差大小的指標。均數(shù)標準誤的理論值是,樣本估計值為；率的標準誤理論值為，樣本估計值為。注意均數(shù)標準誤與原變量的標準差之間的區(qū)別，不能混淆其含義。3、參數(shù)估計是指用樣本統(tǒng)計量推斷總體參數(shù)。有點估計和區(qū)間估計兩種方法。第七章 假設檢驗案例7-1 某醫(yī)院檢驗科測定了30-40歲不同職業(yè)、不同性別人群的血清甘油三脂含量（見表7-2）。試分析比較工人和干部，男女的該項血脂水平有無差異？ 表7-2 正常成人按不同職業(yè)、性別分類的血清甘油三脂含量 人數(shù) 均數(shù) 標準差工人 112 1.20 0.33干部 106 1.08 0.30男 116 1.17 0.32女 102 1.11 0.32試分析：1、 用什么方法比較工人和干部、男和女血清甘油三脂含量的差異？2、 血清甘油三脂含量是常用的高血脂癥篩查指標，血清甘油三脂含量升高常見于動脈粥樣硬化、糖尿病、脂肪肝等的病人，男略高于女，參考值范圍分別是男：0.45-1.81mmol/L、女：0.40-1.53 mmol/L。如何解釋男女血清甘油三脂的差異？3、 如果工人組血清甘油三脂高于干部組，并且有統(tǒng)計學差異，能否說工人職業(yè)導致該人群血清甘油三脂的升高？推論因果關(guān)聯(lián)？4、 本研究工人組的血清甘油三脂平均高于干部組0.12mmol/L，是否有實際意義？5、 本研究工人組的血清甘油三脂高于干部組，男女血清甘油三脂未見有統(tǒng)計學差異，是否 是混雜因素影響？在比較均數(shù)之間差別時，如何根據(jù)現(xiàn)有資料分組計算均數(shù)，最大限度地減少性別對工人組和干部組血清甘油三脂的影響？小結(jié)1、假設檢驗采用的是反證法思想，根據(jù)“小概率事件在一次試驗中不可能發(fā)生”原理，用一次試驗（觀察）結(jié)果發(fā)生的概率決定是否拒絕原假設。假設檢驗的常用方法有u、t、F、2檢驗與秩和檢驗。2、假設檢驗的三個步驟：建立檢驗假設：H0、H1 ，確定檢驗水準。計算檢驗統(tǒng)計量；確定P值并作出推斷結(jié)論。3、已知總體方差并且樣本量比較大時，推斷樣本所代表的未知總體均數(shù)與已知總體均數(shù)0是否有差別，可采用Z檢驗。已知總體方差并且兩組的樣本量n1和 n2比較大時，用推斷兩總體均數(shù)之差是否為零，可采用兩均數(shù)比較的Z檢驗。4、大樣本率的Z檢驗，要求n比較大，對統(tǒng)計量要求可簡單概括為： 如果樣本率p介于0.1-0.9之間，每組例數(shù)大于60例； 如果樣本率p介于0.1-0.9之外，np或n(1-p)的 最 小值大于5。5、假設檢驗的兩類錯誤：當H0為真時，由于抽樣的偶然性而得到P的檢驗結(jié)果，假設檢驗結(jié)論拒絕H0，接受了H1，稱為第一類錯誤或類錯誤，犯一類錯誤的概率記為。當真實情況不成立而H1成立時，得到P的檢驗結(jié)果，拒絕H1，接受了H0。這類錯誤稱為第二類錯誤或類錯誤，其概率大小用表示。6、單側(cè)檢驗與雙側(cè)檢驗：單側(cè)檢驗不僅關(guān)心差別，同時關(guān)心差別的方向，備擇假設為H1：12或H1：12。雙側(cè)檢驗只關(guān)心差別，不關(guān)心差別的方向，備擇假設為H1：12。兩個均數(shù)或兩個率的比較一般用雙側(cè)檢驗。采用單側(cè)檢驗應該在研究設計階段作出規(guī)定，不應當在計算出統(tǒng)計量后再主觀決定。7、假設檢驗在拒絕H0的時候可以下“有差別”的結(jié)論，在不拒絕H0的時候不能下“無差別”的結(jié)論。假設檢驗的的P值大小只能夠說明統(tǒng)計學意義的“顯著”，不一定有實際意義。對假設檢驗結(jié)果的實際意義或臨床意義的判定，一定要結(jié)合專業(yè)知識。8、檢驗效能1表示H1為真，假設檢驗結(jié)果拒絕H0，接受H1的概率。檢驗效能越高，通過樣本發(fā)現(xiàn)總體差別的把握越大。影響檢驗效能的4個因素分別是總體參數(shù)的差異|、個體差異的總體標準差，樣本量n和檢驗水準。9、在同一個研究中多次重復檢驗，即使總體參數(shù)沒有差別，重復檢驗100次，平均有5次是假陽性錯誤，或重復檢驗20次，平均有一次是假陽性錯誤。因此，在試驗設計時就應該確定主要分析指標，不能事后通過大量重復檢驗尋找陽性指標。10、要使假設檢驗的P值成為因果聯(lián)系的證據(jù)，前提是要求研究設計符合“重復、對照、隨機化”的3個實驗設計基本原則，并且是前瞻性的研究，即試驗對象隨機分組后再施加干預。第九章 多個樣本均數(shù)比較的方差分析案例9-1 某篇論文，研究4組病人某基因表達率的差異，結(jié)果見表9-16。 表9-16 4組病人某基因的表達率比較 組別 n t P喉癌 19 23.08.7 5.38 0.01喉息肉 18 16.010.2 6.24 0.01轉(zhuǎn)移癌 15 9.04.7 2.20 0.05對照組 22 7.05.0 問：（1）該資料分析是否恰當？理由是哪幾方面？（2）若該資料交給你統(tǒng)計分析，你的分析計劃怎樣？案例9-2 某醫(yī)生A，B，C3種營養(yǎng)素喂養(yǎng)小白鼠，用6窩小白鼠，每窩3只，隨機安排喂養(yǎng)這3種營養(yǎng)素中的一種；6周后觀察小白鼠增加體重情況(g)，得表9-17的資料：表9-17 3種營養(yǎng)素喂養(yǎng)小白鼠所增加體重 窩別 A B C 均數(shù)1 50 57 69 58.72 48 59 66 57.53 55 61 67 61.04 66 54 76 65.25 76 81 83 80.16 37 46 68 50.27 63 50 54 55.78 45 43 48 45.3均數(shù) 55.1 56.2 66.4 59.2經(jīng)過隨機區(qū)組設計的方差分析得3種營養(yǎng)素間的F=6.319，P=0.011；窩別的F=6.670，P=0.001。認為營養(yǎng)素及窩別間兩個因素均可影響增加體重，但營養(yǎng)素的作用不如窩別因素大。窩別常反映遺傳因素，證明遺傳因素對增加體重影響明顯。問：（1）所用統(tǒng)計方法是否正確，為什么？（2）作者結(jié)論是否正確，表現(xiàn)在什么方面？小結(jié)1、 方差分析常用于3個或3個以上均數(shù)的比較，當用于兩個均數(shù)的比較時，同一資料所得結(jié)果與t檢驗等價，即有如下關(guān)系：t2=F。2、 方差分析的基礎(chǔ)是分解變異，統(tǒng)計量是兩個均方之比。完全隨機設計方差分析的 基本思想是：在多個總體均數(shù)相等的假設條件下，樣本總變異及自由度可分解為處理和組 內(nèi)兩部分，由此估計出處理均方和組內(nèi)均方，前者反映處理作用及隨機誤差，后者僅為隨機誤差；進一步將處理均方與組內(nèi)均方之比值構(gòu)成F統(tǒng)計量，查F檢驗界值表便可確定界值，最后做出是否拒絕檢驗假設的抉擇。3、 方差分析由 多種設計類型，但基本思想和計算方法是一樣的，只是因素的個數(shù)不同。4、 均數(shù)的多重比較方法有多種，應用時應事先決定采用那一種方法。5、 方差分析的 前提條件是正態(tài)性和 方差齊性，可 通過假設檢驗來判斷，但通常情況下樣本比較小，由專業(yè)知識判斷顯的很重要。6、 如果數(shù)據(jù)不滿足方差分析的條件，可考慮采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的方法改善數(shù)據(jù)，或者采用非參數(shù)檢驗。第十章 檢驗案例10-1 某研究者欲比較甲、乙兩城市空氣質(zhì)量狀況，在甲、乙兩城市個測定300個采樣點，得表10-17數(shù)據(jù)，試比較兩城市空氣質(zhì)量有無差別。表10-17 甲、乙兩城市空氣質(zhì)量狀況比較 組 別 空氣質(zhì)量類別 合計 優(yōu) 良 輕度污染 中度污染 重度污染甲城市乙城市合計193672875 3001549428186 300347161562511 600檢驗步驟：（1） 建立檢驗假設，確定檢驗水準 H0:甲乙兩城市空氣質(zhì)量無差別 H1:甲乙兩城市空氣質(zhì)量有差別=0.05(2) 計算檢驗統(tǒng)計量(3)確定P值，作出推斷結(jié)論查界值表，=9.49，=13.28，P0.01。按=0.05的檢驗水準，拒絕H0，接受H1，可認為甲乙兩城市空氣質(zhì)量有差別。請討論如下問題：（1） 該資料結(jié)論是否正確？（2） 你認為應該如何分析資料？小結(jié)1、 使用卡方檢驗要注意理論頻數(shù)T不能夠太小，樣本要求各格子理論頻數(shù)不小于1，并且T5的格子數(shù)不宜多于總格子數(shù)的五分之一，如果理論頻數(shù)太小，最好的辦法是增加觀察例數(shù)以增大理論頻數(shù)，或考慮使用確切概率法。2、 完全隨機設計的兩個理論頻數(shù)分布是互相獨立的，而配對設計的兩個頻數(shù)分布卻不是互相獨立的。設計方法不同，資料性質(zhì)不同，分析方法也不同。3、 對反映兩個屬性的分類變量，若有一份隨機樣本，可作交叉分類的頻數(shù)表，利用關(guān)于獨立性的卡方檢驗和列聯(lián)系數(shù)來描述關(guān)聯(lián)性。關(guān)聯(lián)性分析卡方檢驗所用公式與兩個或多 個頻數(shù)分布比較的卡方檢驗所 用公式是一樣的，但它的設計和意義有根本區(qū)別，作關(guān)聯(lián)性分析的資料是一份隨機樣本，同時按兩種屬性分類，而兩個或多個頻數(shù)分布是兩分份或多份樣本，談不上關(guān)聯(lián)性問題。4、 列聯(lián)系數(shù)可以描述兩個分類變量之間在數(shù)量上的聯(lián)系，但數(shù)量上的聯(lián)系并不一定意味著因果關(guān)系。第十一章 非參數(shù)檢驗-基于秩次的假設檢驗方法案例11-1 某醫(yī)生為評價甲乙兩種藥物對皮膚廯菌的殺菌作用，以咪康唑散為對照藥物，將315例淺部真菌病患者隨機分為甲乙兩治療組和對照組，分別為104例、105例和106例。治療三周之后，結(jié)果見表11-9，試比較甲乙兩藥物治療淺部真菌的療效如何？表11-1 某藥物治療某病的療效 療效 甲組 乙組 對照組 合計痊愈 56 40 38 134顯效 36 50 56 142 好轉(zhuǎn) 10 12 11 33無效 2 3 1 6合計 104 105 106 315對于該資料，研究者進行了列聯(lián)表卡方檢驗：=9.997，df=6，P0.125,考慮到理論數(shù)小于5的格子數(shù)太多，用 Fisher精確概率法得P=0.107,在=0.05的檢驗水準上，不能夠認為甲乙兩藥與對照組的療效不同。請討論：（1） 該資料的分析方法是否合適？為什么？（2） 應該如何分析資料？小結(jié)1、 注意非參數(shù)方法不涉及特定的總體分布，又稱為任意分布檢驗或稱為分布無關(guān)檢驗，是因為其推斷方法與總體分布無關(guān)，不應理解為與所有分布（例如有關(guān)秩的分布）無關(guān)。2、 秩和檢驗的應用范圍很廣 樣本所代表的總體分布不容易確定；分布呈現(xiàn)非正態(tài)而又五適當?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，或者無法進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換； 等級資料，均可采用非參數(shù)檢驗。3、 非參數(shù)檢驗方法內(nèi)容豐富，尚又許多檢驗方法，可參考有關(guān)文獻。第十二章 簡單線性回歸案例12-1 某地衛(wèi)生防疫站根據(jù)10年乙腦發(fā)病率（1/10萬，預報量Y），與相應前一年7月份日照時間（小時，預報因子X）建立回歸方程，將乙腦發(fā)病率作平方根反正弦變換，即：，計算得回歸方程為：。，n=10。1990年7月份日照時間X0=260小時。試估計該地1991年的乙腦發(fā)病率？（設=0.05）。解得：0.0233按=0.05，df=10-2=8，查t界值表，得=2.306，又=-1.97+0.0068260=0.571，按公式計算得95%的容許區(qū)間為 ：（0.571-2.3060.0243，0.571+2.3060.0243）=（0.5150，0.6270）取原函數(shù)得，Y=(sin)2，得95%容許區(qū)間為（0.0000808，0.0001197）。故可預測該地1991年乙腦發(fā)病率又95%可能在：0.0811.97/10萬之間。利用回歸方程進行控制，是利用回歸方程進行逆估計，例如要求應變量Y在一定范圍內(nèi)波動，可以通過自變量X的取值來實現(xiàn)。這是回歸應用的另乙方面。案例12-2 根據(jù)某缺碘地區(qū)10例產(chǎn)婦在妊娠15-17周時母血TSH水平（X），與足月分娩時新生兒臍血TSH水平（Y）數(shù)據(jù)建立的直線回歸方程為=2.993+0.9973X.,=0.3285若新生兒臍帶血TSH水平超過5mU/L，可認為新生兒缺乏碘，應該對妊娠產(chǎn)婦采取補碘干預措施，問母血TSH水平應該控制在什么水平可使得新生兒臍帶血TSH水平不超過5mU/L？（設=0.05）。在扣除X對Y的影響之后，Y本身對回歸直線的離散程度為(雙側(cè))或（單側(cè)），本例自由度df=10-2=8,查t界值表，單側(cè)=1.860，單側(cè)95%上限為： 。當=5時，解得X=1.3985mU/L，即只有將母血TSH水平控制在1.3985mU/L水平以上，才有95%的可能使得新生兒臍帶血TSH水平不超過5mU/L。小結(jié)1、簡單線性回歸分析時研究兩個變量之間線性關(guān)系的數(shù)量表示，例如身高與體重、血糖與胰島素之間關(guān)系?；貧w方程為，可根據(jù)最小二乘法計算，最小二乘法使得實際應變量與回歸方程預測值之差的平方和達到最小。2、進行簡單線性回歸分析需要滿足線性（linear）、獨立（indenpdence）、正態(tài)（normal）與等方差（equal variance）4個條件。通過繪制殘差圖可簡單直接地評價是否滿足這4個條件。3、在進行簡單線性回歸分析前，一般先繪制散點圖，以判斷其是否存在線性關(guān)系。若干不 存在 線性關(guān)系，僅當對X進行變換之后，如果呈現(xiàn)線性關(guān)系，可進行回歸分析；如果需要對Y進行線性變換后才滿足線性，則需要進行非線性回歸分析。第十三章 線性相關(guān)案例13-1 某醫(yī)生對某感冒患者進行連續(xù)觀察60小時，每6小時觀察測量該患者的體溫和呼吸次數(shù)，資料見表13-3。觀察序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10體溫（） 39.8 40.2 39.6 38.8 38.3 38.1 38.2 38.0 37.8 37.5呼吸次數(shù)（次/分鐘） 28 29 26 25 24 24 21 22 20 21該醫(yī)生對上述資料進行雙變量正態(tài)性檢驗，=0.2，正態(tài)性檢驗的P值大于0.2，不能拒絕資料服從正態(tài)分布，計算Pearson相關(guān)系數(shù)得r=0.9373，相應的P=0.0001，相關(guān)系數(shù)的95%的可信區(qū)間為（0.7507，0.9854）。因此該醫(yī)生判斷：體溫與呼吸次數(shù)呈現(xiàn)線性相關(guān)。請問：你對該醫(yī)生作上述相關(guān)分析和所下結(jié)論有何異議？案例13-2 某研究者欲研究年齡與地方甲狀腺腫患者之間的關(guān)系，將219例資料整理乘表13-4，問：年齡與地方甲狀腺腫患者之間是否存在某種相關(guān)性？表13-2 年齡與地方甲狀腺腫患者療效的關(guān)系 年齡（歲） （X） 療效（Y）合計痊愈 顯效 好轉(zhuǎn) 無效0表示正相關(guān)，=0表示不相關(guān)，0表示負相關(guān)。2、 相關(guān)系數(shù)的大小與樣本量有關(guān)，不能夠僅憑相關(guān)系數(shù)大小判斷兩變量是否存在相關(guān)，而應該根據(jù)假設檢驗的結(jié)果做出判斷。3、 作Pearson相關(guān)或Spearman相關(guān)，都要求觀察單位之間是獨立的。4、 Pearson相關(guān)系數(shù)為線性相關(guān)系數(shù)，要求變量X和Y服從雙變量正態(tài)分布，并且在作相關(guān)分析時，一般先作散點圖，考察是否存在直線相關(guān)。5、 若變量X和Y服從雙變量正態(tài)分布，則tr=tb，兩個檢驗等價。6、 若干變量X和Y不服從雙變量正態(tài)分布，可用Spearson等級相關(guān)進行分析。7、 若變量X和Y均為多分類有序資料，可以采用Spearson秩相關(guān)進行相關(guān)分析。8、 兩變量之間相關(guān)性并不表示一個變量的改變是由于另外一個變量所引起的，也可能是受第三變量影響而出生的伴隨現(xiàn)象，所以相關(guān)分析只是刻畫了一種伴隨現(xiàn)象，因此在作相關(guān)分析時，還應該考慮兩變量相關(guān)是否具有實際意義。9、 由于通常的相關(guān)系數(shù)無效假設H0：=0，但P0.4，3臺儀器葡萄糖（GLU），、蛋白（PRO）、白細胞（LEU）3項檢測沒有顯著性差別。最后的結(jié)論：由于儀器本身的靈敏度、試紙條所規(guī)定的量級和檢測原理以及穩(wěn)定性的差異，造成部分項目的檢出率和檢測結(jié)果不完全一致，但是這三種儀器在尿液檢查主要項目(GLU,PRO,LEU)的檢出率和檢出結(jié)果方面的一致性還是良好的，完全能夠滿足臨床醫(yī)生對病人診斷、觀察的需要。試分析下列問題：（1） 你是否認同作者的數(shù)據(jù)分析方法和所做出的結(jié)論？（2） 你認為應如何做這一試驗和進行數(shù)據(jù)分析？表14-1 3種儀器的陽性檢出率 項目 GLU PRO BLD LEU中國FA 16.7 63.3 81.7 33.3 日本US 16.7 58.3 78.3 31.7 匈牙利DO 18.3 48.3 51.7 28.3 值 0.078 2.85 15.6 0.363P值 0.05 0.05 0.05表14-2 不同儀器測定結(jié)果的符合率及檢驗的一致性檢查指標 中國FA與日本US中國FA與匈牙利DO日本US與匈牙利DOP1 P2 KappaP1 P2 KappaP1 P2 KappaGLUPROBLDLEU71.7 93.3 0.694 44.0 96.7 0.786 71.7 96.7 0.70731.7 88.3 0.754 35.0 90.0 0.436 45.5 90.0 0.56840.0 88.3 0.952 43.3 83.3 0.593 43.3 83.3 0.63550.0 96.7 0.536 45.0 90.0 0.401 66.7 93.3 0.702小結(jié)1、臨床測量結(jié)果中可能含有多個誤差成分，它主要包括生物變異、隨機測量誤差和系統(tǒng)誤差。正確認識不同誤差的性質(zhì)和來源，有助于醫(yī)生臨床診斷和對臨床試驗做出客觀的評價。臨床測量誤差評估方法有多種，常用方法有方差分量法和SN比值法，對定性資料給出Kpaap一致性評價方法。2、方差分量法的基本思想是：將試驗結(jié)果的變異分解為受試者個體變異和重復測量誤差的等方差分量，比較不同方差分量的比值，如果重復測量誤差的方差分量在總變異中所占比例小，則說明測量的可信度高；同時可以對重復測量的誤差范圍進行估計。3、S/N比值是指測量信號與影響測量信號識別的噪聲的比值，用于已知真值的條件下對測量誤差進行度量?；痉椒ㄊ牵焊鶕?jù)標準樣品和實測值利用直線回歸分析方法進行校正，然后根據(jù)回歸系數(shù)和方差分析中誤差均方估計出SNR值及測量誤差范圍。4、Kappa值是評價臨床定性測量結(jié)果的一致度和信度的一種重要指標，常常用于評價不同醫(yī)生對同一患者的判斷結(jié)果，或者同一醫(yī)生先后兩次判斷結(jié)果是否一致。Kappa值低。說明臨床測定結(jié)果的一致性差，試驗結(jié)果缺乏信度，分析結(jié)果不可靠。5、評價診斷試驗最基本的指標是靈敏度（Se）和特異度（Sp）。靈敏度為實際患病檢測結(jié)果正確判為有病的概率，1-Se是假陰性率；特異度是實際未患病且檢測結(jié)果正確判為沒病的概率，1-Sp是假陽性率。此外，Youden指數(shù)綜合了靈敏度和特異度兩個指標的值，預測值除與靈敏度和特異度有關(guān)外，還與檢測人群的患病率有關(guān)。6、ROC曲線稱為接收者工作特性曲線，它是以1-Sp為橫坐標，Se為縱坐標按照連續(xù)變化的診斷閾值，由不同靈敏度和特異度繪制的曲線。ROC曲線繪制可以采用原始數(shù)據(jù)分組和利用模型擬合兩種不同的方法。7、使用ROC分析是對診斷試驗數(shù)據(jù)進行分析與評價，其優(yōu)點是評價結(jié)果比較客觀和一致，它適合定量和等級資料分析。ROC分析的結(jié)果主要包括ROC曲線的圖形和綜合評價統(tǒng)計兩量。前者可以直觀描述診斷效果及靈敏度特異度之間的變化關(guān)系，后者可理解為在所有特異度下的平均靈敏度，也可以理解為患病組測量值高于非患病組測量值的概率。8、計算ROC曲線下面積，可以采用雙正態(tài)參數(shù)法和Hanley-McNeil非參數(shù)法。前者適用于定量資料的分析，后者適合等級資料分析。ROC曲線下面積比較，有成組設計和同源配對設計兩種不同的數(shù)據(jù)分析方法，前者計算簡單，后者可以采用Delong給出的非參數(shù)計算方法。第十五章 研究設計方法案例15-1 利多卡因手控定量霧化吸入治療激素抵抗型哮喘的研究（臨床內(nèi)科雜志2004年6月第21卷第6期415頁）目的是觀察手控定量霧化吸入利多卡因治療激素抵抗型（SR）哮喘的療效。受試者吸入利多卡因3個月，觀察臨床療效和口服激素減停劑量的情況。原文沒有設立平行對照，而采用單盲、自身前后對照。15例患者治療3個月后，咳嗽、喘息癥狀改善（P0.001），肺部哮鳴音明顯減少（P0.001）,外周血、痰中EOS數(shù)目減少（P 0.02），F(xiàn)EV1%明顯提高(P0.01),無一例出現(xiàn)嚴重的毒副作用。因而，原文認為：利多卡因入治療激素抵抗型哮喘安全有效，可以提高FEVI的水平，并能成功地減少口服激素。案例15-4 多糖是冬蟲夏草的主要活性成分之一，具有抗腫瘤、增強機體免疫力和降低血糖等多方面的藥理作用。蟲草多糖的提取過程是：取100克蟲草菌粉，加水若干，浸泡1小時，加熱至微沸，維持一段時間，冷卻，離心，殘渣重復提取。為進一步確定蟲草多糖的最佳提取工藝，擬考慮3個主要因素，A：加水量，B：煎煮時間，C：煎煮次數(shù)。每個因素個2考慮3個水平。加水量考慮分別為原藥量的8、10、12倍；煎煮時間分別考慮微0.5、1和1.5小時；煎煮次數(shù)分別考慮1、2、3次。請討論：（1） 單獨考慮一個因素時，采用何種設計方法？（2） 同時考慮三個因素時，不考慮交互作用，采用何種設計？（3） 同時考慮三個因素時，考慮所有的交互作用，采用何種設計？（4） 同時考慮三個因素時，只是考慮一級交互作用，采用何種設計？小結(jié)1、常用的單因素設計方法有完全隨機設計，完全隨機區(qū)組設計、拉丁方設計、交叉設計。完全隨機設計是將研究對象按完全隨機分組的方法進行分組，通過各組間的比較找出處理因素各水平間的差異。完全隨機設計是將研究對象按區(qū)組分層進行隨機分組的方法，控制了一個已知來源的的變異，從而提高設計效率。拉丁方是3因素（不考慮交互作用）的設計方法，要求各因素水平數(shù)相同；可以安排兩個區(qū)組因素一個處理因素的實驗，達到控制兩個已知來源的變異的目的，也是提高設計效率的方法之一。交叉設計是將自身對照和成組對照結(jié)合起來的一種設計方法，常常用于臨床上尚無特殊治療而病情緩慢的慢性病患者的對癥治療，不適用有自愈傾向，或病程短的疾病治療研究。2、常用的多因素設計有析因設計和正交設計。析因設計是多因素各水平組合的完全隨機設計，可以分析處理因素的主效應和處理因素間的交互作用。正交設計是多因素各水平組合的完全設計或部分組合的平衡不完全設計，主要用于試驗方案的優(yōu)選。3、臨床試驗和臨床治療不同，需要按照統(tǒng)一的臨床試驗方案進行。臨床試驗中除了要遵循對照、隨機、重復的原則，還要符合倫理，并且盡可能地進行盲法試驗，以避免主觀偏性的影響。新藥或新醫(yī)療器械的臨床試驗需要按照藥品臨床試驗規(guī)范（GDP）及相應的知道原則進行。4、觀察性研究包括橫斷面調(diào)查，回顧性病例-對照研究和前瞻性隊列研究。橫斷面研究主要用于了解當前人群中的有關(guān)健康、疾病狀況，得到患病率，為進一步研究提供基礎(chǔ)資料。病例-對照研究通過回顧性調(diào)查過去某段時間內(nèi)各種可能的危險因素的暴露史，測量并比較病例組和對照組各因素的暴露史之差異，判斷研究因素與疾病存在的統(tǒng)計學聯(lián)系程度，得到OR值。隊列研究通過對研究對象隨訪觀察，比較暴露組與非暴露組在觀察期內(nèi)某疾病的發(fā)生率，判斷研究因素與疾病間存在的統(tǒng)計學聯(lián)系及聯(lián)系程度，從而進一步推斷暴露因素與疾病的聯(lián)系，得到RR值。第十六章 樣本量的估算案例16-1 新藥臨床試驗研究是典型的實驗研究，在復方甘露醇注射液、甘露醇注射液治療顱內(nèi)高壓癥有效性和安全性的隨機、雙盲多中心試驗研究中，按新藥審批辦法中對各類新藥的各期臨床試驗規(guī)定，確定每組個100例，考慮不合格病