衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)基本概念及其應(yīng)用(共57頁(yè)).ppt

1、1本資料來(lái)源2衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)基本概念及應(yīng)用衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)基本概念及應(yīng)用中國(guó)中醫(yī)研究院 胡鏡清2002/03/203D D C C E E H H D D D C C D OC A P I 2 24 56 6 6 6 5 53 2 1 5 51 2 0 0H U J I 3 47 5 5 6 4 2 5 5 5 5 43 24 5 2G G H 5 56 7 7 5 5 5 5 88 8 5 3 3 2 9 0 93.16,.0.13,36.78.,36.8,0.32,0.28,.4 總體總體統(tǒng)計(jì)描述和推斷統(tǒng)計(jì)描述和推斷樣本樣本抽抽樣樣5 一、衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)基本模塊統(tǒng)計(jì)的步驟 設(shè)計(jì)（design） 資料收集

2、（collection of data） 資料整理（sorting data） 統(tǒng)計(jì)分析（analysis of data）6 衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)基本模塊 統(tǒng)計(jì)研究研究設(shè)計(jì) 統(tǒng)計(jì)資料的收集、整理、表達(dá)與描述 定量和定性資料的統(tǒng)計(jì)分析 相關(guān)與回歸分析 生存分析 其他多元統(tǒng)計(jì)分析7 二、統(tǒng)計(jì)學(xué)基本概念樣本與總體 總體（population）是指性質(zhì)相同的研究對(duì)象中所有觀察單位某種變量值的集合 從總體中隨機(jī)抽取部分觀察單位，某變量的實(shí)測(cè)值構(gòu)成樣本（sample）8變量（variable）及其分類數(shù)值性變量：又稱連續(xù)性變量、計(jì)量資料 如身高：158.2cm 165cm 178.0cm. 體重：54.0kg 6

3、2kg 75.2kg. 9分類變量：計(jì)數(shù)資料 無(wú)序分類二項(xiàng)分類 陰性/陽(yáng)性； 存活/死亡多項(xiàng)分類10 年齡 39歲 治療組5 24 56 2 對(duì)照組6 13 54 1111 有序分類又稱等級(jí)資料如：-、+、+、+；無(wú)效、有效、顯效、痊愈12 參數(shù)（parameter）和統(tǒng)計(jì)量(statistic)總體參數(shù) 希臘字母表示樣本統(tǒng)計(jì)量 拉丁字母表示13 抽樣誤差（sampling error）由于個(gè)體間的差異，隨機(jī)抽樣后，樣本所測(cè)得的指標(biāo)（統(tǒng)計(jì)量）往往與總體指標(biāo)（參數(shù)）之間存在差異，這種由于隨機(jī)抽樣所造成的樣本統(tǒng)計(jì)量和總體參數(shù)的差異，即為抽樣誤差。14表1 療效比較 組別 例數(shù) 有效 無(wú)效 合計(jì) 有

4、效率 X2 P 甲試驗(yàn) （%） 對(duì)照組 15 5 20 75 治療組 19 1 20 95 1.765 0.05 乙試驗(yàn) 對(duì)照組 30 10 40 75 治療組 38 2 40 95 6.275 0.05 丙試驗(yàn) 對(duì)照組 45 15 60 75 治療組 57 3 60 95 9.412 0.0115 型錯(cuò)誤(type error)和型錯(cuò)誤(type error)的水平型錯(cuò)誤：統(tǒng)計(jì)推斷拒絕了實(shí)際上成立的無(wú)效假設(shè)（H0），即假陽(yáng)性。I型錯(cuò)誤的概率用表示，故又稱錯(cuò)誤。16型錯(cuò)誤：統(tǒng)計(jì)推斷不拒絕實(shí)際上是不成立的無(wú)效假設(shè)（H0），即假陰性。II型錯(cuò)誤的概率用表示，故又稱錯(cuò)誤。17 概率(probabil

5、ity)事件發(fā)生的可能性大小。用p表示，取值范圍在0-1之間。0為不可能發(fā)生，1為必然發(fā)生。習(xí)慣將P0.05的事件稱為小概率事件，可以認(rèn)為在一次抽樣中不會(huì)發(fā)生18 三、統(tǒng)計(jì)分析的基本作用1、統(tǒng)計(jì)描述（descriptive statistics） 對(duì)資料的數(shù)量特征及其分布規(guī)律進(jìn)行測(cè)定和描述。 統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo) 統(tǒng)計(jì)表 統(tǒng)計(jì)圖 數(shù)學(xué)模型1959%21%9%11%020040060080010001 12 23 34 45 5系列系列1對(duì)數(shù)對(duì)數(shù) (系列系列1)20 2、統(tǒng)計(jì)推斷（inferential statistics）如何抽樣，以及如何由樣本信息推斷總體特征問題 參數(shù)估計(jì)（parameter es

6、timation） 假設(shè)檢驗(yàn)(hypothesis test) 先確定無(wú)效假設(shè)（H0），如果能拒絕，再接受備擇假設(shè)（ H1 ）21 -2.58 -1.96 +1.96 +2.58 0.5%2.5%22 三、計(jì)量資料的統(tǒng)計(jì)描述集中趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)描述 均數(shù)（average）算術(shù)均數(shù)幾何均數(shù)加權(quán)均數(shù) 中位數(shù)（median）和百分位數(shù)（percentile）23離散程度的統(tǒng)計(jì)描述 全距（range, 極差） 四分位數(shù)間距（quartile）24 例如： 2，6，7，10，36 Range = 34 Q=QU-QL= 425 方差離均差：每一觀察值與總體均數(shù)的差值 （X-）為離均差，由于（ X- ）=0，故

7、不能反映數(shù)據(jù)的變異。例如，2，6，7，10，36 均數(shù)=12.2離均差的和=（2-12.2）+（6-12.2）+（7-12.2）+（10-12.2）+（36-12.2） =26離均差平方和： （ X- ）2 則能反映數(shù)據(jù)變異的大小離均差平方的和=（2-12.2）2+（6-12.2）2+（7-12.2）2 +（10-12.2）2+（36-12.2）2 =740.827 離均差平方的均數(shù)，總體方差（2） （ X- ）2 n 樣本方差（S2） （ X X ）2 n-128 標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation）：將方差開方后即得總體標(biāo)準(zhǔn)差（ ）和樣本標(biāo)準(zhǔn)差（s） （ X- ）2 = n29

8、（ X - X ）2s = n-1 標(biāo)準(zhǔn)差越大，反映數(shù)據(jù)的離散程度越大。即數(shù)據(jù)離平均數(shù)越遠(yuǎn)3031 變異系數(shù)（coefficient of variation, CV） 可用于度量不同單位資料之間的變異度 sCV= 100% X例如，某地20歲男子100人，身高平均166.06cm，標(biāo)準(zhǔn)差為4.95cm，體重均數(shù)為53.7kg，標(biāo)準(zhǔn)差為4.96kg，問身高和體重的變異度相似嗎？32 四、計(jì)量資料的假設(shè)檢驗(yàn) t 檢驗(yàn)又稱student t 檢驗(yàn)其基本思路是均值之差與抽樣誤差之比33 34 樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的 t 檢驗(yàn) 配對(duì)差值比較的 t 檢驗(yàn) 成組設(shè)計(jì)比較的 t 檢驗(yàn)35 u 檢驗(yàn) 成組設(shè)

9、計(jì)的大樣本均數(shù)比較 n雖小而總體標(biāo)準(zhǔn)差已知的均數(shù)比較36 t 檢驗(yàn)和u 檢驗(yàn)的應(yīng)用條件 樣本的總體正態(tài)分布 兩樣本的總體方差相等37 方差分析（F 檢驗(yàn)） 又稱變異分析，其指標(biāo)為均方MS（mean square），由組間離均差平方的和SS除以自由度 v 而得38 基本思想 先求出組間均方（MS組間）與組內(nèi)均方（MS組內(nèi)） 組間均方（MS組間）與組內(nèi)均方（MS組內(nèi)）之比作為統(tǒng)計(jì)量（F值），與臨界值比較 所有數(shù)據(jù)的變異分解為組間變異和組內(nèi)變異兩部分，當(dāng)幾種治療方案作用相同時(shí)，F(xiàn)值約為1；作用不同時(shí)，F(xiàn)值大于1 MS組間F = MS組內(nèi)39 例如：例題見倪宗瓚編醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)第82-83頁(yè)21例兒童接受

10、三種不同的療法，1月后觀察其血紅蛋白的總量，問三組的治療效果有無(wú)差異。40計(jì)算結(jié)果SS總=2271.81SS組間=1523.81SS組內(nèi)= SS總- SS組間=748.00組間=-1=3-1=2， 組內(nèi)=n- =21-3=18MS組間=SS組間/ 組間= 1523.81/2=761.91MS組內(nèi)=SS組內(nèi)/ 組內(nèi)= 748/18=41.56F= MS組間/ SS組內(nèi)=761.91/41.56=18.3341 表2 方差分析表來(lái)源 SS v MS F P組間 1526.81 2 761.91 18.33 0.05組內(nèi) 748.00 18 41.56 總 2271.81 20 42 多樣本均數(shù)的兩

11、兩比較 q 檢驗(yàn)（Student-Newman-Keuls multiple range test，SNK）用于幾個(gè)樣本均數(shù)的兩兩比較 Dunnett t 檢驗(yàn)幾個(gè)處理組的樣本均數(shù)與一個(gè)對(duì)照組的樣本均數(shù)的比較43 五、計(jì)數(shù)資料的統(tǒng)計(jì)描述 常用相對(duì)數(shù) 比（ratio） 是兩個(gè)指標(biāo)的相對(duì)比，說明A為B的若干倍或百分之幾 構(gòu)成比（proportion） 說明一事物內(nèi)部各組成部分所占的比重或分布，常以百分?jǐn)?shù)表示44 率 又稱頻率指標(biāo)，它說明某現(xiàn)象發(fā)生的頻率或強(qiáng)度。常以百分率（%）、千分率（）等表示 發(fā)生某現(xiàn)象的觀察單位數(shù)率= 100% 可能發(fā)生某現(xiàn)象的觀察單位總數(shù)45 應(yīng)用相對(duì)數(shù)時(shí)注意事項(xiàng) 計(jì)算相對(duì)數(shù)

12、的分母不宜過小 分析時(shí)不能以構(gòu)成比代替率 對(duì)觀察單位數(shù)不等的幾個(gè)率，不能直接相加求其平均率 資料的對(duì)比應(yīng)注意可比性 對(duì)樣本率（或構(gòu)成比）的比較應(yīng)遵循隨機(jī)抽樣，要進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)46 例如，某工廠醫(yī)務(wù)室1979年門診病人的統(tǒng)計(jì)匯總表心血管疾病 326 7.8% 呼吸系統(tǒng)疾病 2580 61.9% 消化道疾病 417 10.0%其他 845 20.3%合計(jì) 4168 100%47 結(jié)論：本廠呼吸系統(tǒng)疾病患病率較高。他們的結(jié)論對(duì)嗎？為什么？他們的結(jié)論對(duì)嗎？為什么？488%62%10%20%123449 六、計(jì)數(shù)資料的假設(shè)檢驗(yàn) 2 檢驗(yàn) 秩和檢驗(yàn)50 2 檢驗(yàn) 基本原理 假設(shè)樣本組間的率沒有差別，計(jì)算其理論頻數(shù) 實(shí)際頻數(shù)（A）與理論頻數(shù)（T）吻合的程度用2 值表示 2 值越大，P值越小，當(dāng)P（檢驗(yàn)水準(zhǔn)），拒絕假設(shè)51 四格表資料的2 檢驗(yàn)（兩樣本率的比較） 校正2 檢驗(yàn)：1T 40 確切概率計(jì)算法： T 0 or n 4 0 行列表資料的2 檢驗(yàn)（多個(gè)樣本率或構(gòu)成比的比較） 不宜有1/5以上格子的理論頻數(shù)小于5，或有一個(gè)理論頻數(shù)小于152秩和檢驗(yàn) 配對(duì)組間的符號(hào)秩和檢驗(yàn)（Wilcoxon配對(duì)法） 成組設(shè)計(jì)兩樣本比較的秩和檢驗(yàn)（Wilcoxon兩樣本比較法