常用醫(yī)學統(tǒng)計方法

1、 胸外四病區(qū) 葉曼內容提要內容提要為什么要學統(tǒng)計學為什么要學統(tǒng)計學? ?統(tǒng)計學統(tǒng)計學(statistics) 從數(shù)據(jù)中提取信息的一門學科從數(shù)據(jù)中提取信息的一門學科醫(yī)學統(tǒng)計學（醫(yī)學統(tǒng)計學（medical statistics）用統(tǒng)計學的原理和方法研究醫(yī)學中的問題用統(tǒng)計學的原理和方法研究醫(yī)學中的問題什么是醫(yī)學統(tǒng)計學什么是醫(yī)學統(tǒng)計學? ?41. 1. 科研設計：科研設計：包括調查設計、實驗設計包括調查設計、實驗設計2. 2. 收集資料：收集資料：取得準確可靠的原始資料取得準確可靠的原始資料3. 3. 整理資料：整理資料：對資料進行清理、改錯，數(shù)對資料進行清理、改錯，數(shù)量化量化4. 4. 分析資料：分

2、析資料：統(tǒng)計描述、統(tǒng)計推斷統(tǒng)計描述、統(tǒng)計推斷1. 1. 采用統(tǒng)計學方法，發(fā)現(xiàn)不確定現(xiàn)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。象背后隱藏的規(guī)律。 2. 2. 用統(tǒng)計學思維方式考慮有關醫(yī)學研用統(tǒng)計學思維方式考慮有關醫(yī)學研究中的問題究中的問題 “陽性陽性”結果能否說明干預有效？結果能否說明干預有效？ 某感冒藥治療某感冒藥治療1周后，治愈率為周后，治愈率為90%，能否說該感冒，能否說該感冒藥十分有效？藥十分有效？ （時間效應）（時間效應） “陰性陰性”結果是否說明干預無效？結果是否說明干預無效？ 樣本含量是否足夠？（吸煙與肺癌的相關性）樣本含量是否足夠？（吸煙與肺癌的相關性） 干預時間是否足夠？

3、（心理護理與心理健康）干預時間是否足夠？（心理護理與心理健康）3. 3. 保證你的論文能通過統(tǒng)計學審查保證你的論文能通過統(tǒng)計學審查 中華醫(yī)學會雜志中華醫(yī)學會雜志對來稿都有統(tǒng)計學要對來稿都有統(tǒng)計學要求或統(tǒng)計學指導。求或統(tǒng)計學指導。 科學的科研設計科學的科研設計 正確的統(tǒng)計分析正確的統(tǒng)計分析 準確的結論推斷準確的結論推斷 4. 4. 獲得循證醫(yī)學證據(jù)的主要手段獲得循證醫(yī)學證據(jù)的主要手段“以證據(jù)為基礎的醫(yī)學以證據(jù)為基礎的醫(yī)學” （evidence-based medicine，EBM）需要運用）需要運用最好最好的統(tǒng)計學證據(jù)的統(tǒng)計學證據(jù)可靠可靠“證據(jù)證據(jù)”：隨機對照試驗：隨機對照試驗1.1.了解了解醫(yī)

4、學統(tǒng)計學的基本概念醫(yī)學統(tǒng)計學的基本概念2.2.掌握掌握醫(yī)學統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類醫(yī)學統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類3.3.掌握掌握統(tǒng)計學分析方法的選擇統(tǒng)計學分析方法的選擇4.4.了解了解SPSSSPSS統(tǒng)計學軟件的使用統(tǒng)計學軟件的使用10總體總體：根據(jù)研究目的：根據(jù)研究目的確定的確定的同質同質研究對象研究對象的的全體全體（集合）。（集合）。樣本樣本：從總體中隨機：從總體中隨機抽取的部分研究對象抽取的部分研究對象 為了保證樣本的為了保證樣本的可靠可靠性性和和代表性代表性，需要采，需要采用隨機的方法抽取樣用隨機的方法抽取樣本（在總體中每個個本（在總體中每個個體具有體具有相同的機會相同的機會被被抽到）。抽到）。13 隨機抽

5、樣的方法：隨機抽樣的方法：抽簽法：編號、抽簽抽簽法：編號、抽簽機械抽樣法：又稱等間隔抽樣，按比例分配機械抽樣法：又稱等間隔抽樣，按比例分配分層抽樣法：先分層，每層內按比例抽樣分層抽樣法：先分層，每層內按比例抽樣隨機數(shù)字：隨機數(shù)字表、軟件產生隨機數(shù)字隨機數(shù)字：隨機數(shù)字表、軟件產生隨機數(shù)字14研究研究目的目的總體總體湘雅二醫(yī)院湘雅二醫(yī)院20201111年全體住院年全體住院患者滿意度得分值患者滿意度得分值觀測單位觀測單位每個住院患者每個住院患者觀測值觀測值每個住院患者滿意度得分每個住院患者滿意度得分樣本樣本從湘雅二醫(yī)院從湘雅二醫(yī)院2011年全體住院患者年全體住院患者中隨機抽取中隨機抽取1000人測得

6、滿意度得分人測得滿意度得分 樣本的實際發(fā)生率樣本的實際發(fā)生率稱為稱為頻率頻率。設在相。設在相同條件下，獨立重復進行同條件下，獨立重復進行n n次試驗，事件次試驗，事件A A出現(xiàn)出現(xiàn)f f 次，則事件次，則事件A A出現(xiàn)的頻率為出現(xiàn)的頻率為f f/ /n n。 概率概率：隨機事件發(fā)生的可能性大?。弘S機事件發(fā)生的可能性大小，用大寫的用大寫的P P 表示；取值表示；取值00，11。 頻率與概率間的關系：頻率與概率間的關系：1. 樣本頻率總是圍繞概率上下波動樣本頻率總是圍繞概率上下波動 2. 樣本含量樣本含量n越大，波動幅度越小，越大，波動幅度越小，頻率越接近概率。頻率越接近概率。必然事件必然事件 P

7、 P = 1= 1隨機事件隨機事件 0 0 P P 1 1不可能事件不可能事件 P P = 0 = 0 P P 0.05 0.05（5 5）或）或P P 0.01 0.01（1 1）稱為稱為小小概率事件概率事件( (習慣習慣) )，統(tǒng)計學上認為不大可能發(fā)生。，統(tǒng)計學上認為不大可能發(fā)生。100%某 一 組 成 部 分 的 觀 察 單 位 數(shù)構 成 比 同 一 事 物 各 組 成 部 分 的 觀 察 單 位 總 數(shù)=(1 0 0 % )甲 指 標相 對 比乙 指 標某 時 期 內 發(fā) 生 某 現(xiàn) 象 的 觀 察 單 位 數(shù)率比 例 基 數(shù) 同 期 可 能 發(fā) 生 某 現(xiàn) 象 的 觀 察 單 位 總

8、 數(shù)1. 不能以構成比代率不能以構成比代率放環(huán)情況 （1） 放環(huán)人數(shù) （2） 失敗人數(shù) （3） 失敗人數(shù)比（%） （4） 失敗率（%） （5） 人工流產后 255 78 61.9 30.6 月經后 87 39 31.0 44.8 哺乳期 17 9 7.1 52.9 合 計 359 126 100.0 35.1 表表 已婚育齡婦女不同情況下放環(huán)失敗率的比較已婚育齡婦女不同情況下放環(huán)失敗率的比較 年齡組（歲） 患者人數(shù) 患者構成比（%） 0 9 3.8 10 36 15.3 20 34 14.4 30 37 15.7 40 45 19.1 50 39 16.5 60 21 8.9 70 15 6.

9、3 合計 236 100.0 表表 口腔門診齲齒患者年齡構成口腔門診齲齒患者年齡構成 例如例如某醫(yī)師對口腔門診不同年齡齲齒患病情況某醫(yī)師對口腔門診不同年齡齲齒患病情況進行了分析，得出進行了分析，得出4049歲組患病率高，歲組患病率高，09歲組和歲組和70歲及以上組患病率低的錯誤結論。歲及以上組患病率低的錯誤結論。 如果例數(shù)較少會使相對數(shù)波動較大。如某如果例數(shù)較少會使相對數(shù)波動較大。如某種療法治療種療法治療5例病人例病人5例全部治愈，則計算治愈例全部治愈，則計算治愈率為率為5/5100% =100%，若若4例治愈，則治愈例治愈，則治愈率為率為4/5100% =80%，由由100%至至80%波動幅

10、波動幅度較大，但實際上只有度較大，但實際上只有1例的變化。例的變化。 2.計算相對數(shù)分母不宜太小計算相對數(shù)分母不宜太小1112221212 , pXnpXnXXpnn若則 合 計 率例如用某療法治療肝炎，甲醫(yī)院治療例如用某療法治療肝炎，甲醫(yī)院治療150人，治人，治愈愈30人，治愈率為人，治愈率為20%；乙醫(yī)院治療；乙醫(yī)院治療100人，治人，治愈愈30人，治愈率為人，治愈率為30%。兩個醫(yī)院合計治愈率應。兩個醫(yī)院合計治愈率應該是該是(30+30)/(150+100) 100% =24%。 （1）觀察對象是否同質，研究方法是否相同，）觀察對象是否同質，研究方法是否相同，觀察時間是否相等，以及地區(qū)、

11、周圍環(huán)境、風俗觀察時間是否相等，以及地區(qū)、周圍環(huán)境、風俗習慣和經濟條件是否一致或相近等。習慣和經濟條件是否一致或相近等。 （2）觀察對象內部結構是否相同，若兩組資）觀察對象內部結構是否相同，若兩組資料的年齡、性別等構成不同，可以分別進行同年料的年齡、性別等構成不同，可以分別進行同年齡別、同性別的小組率比較或對總率（合計率）齡別、同性別的小組率比較或對總率（合計率）進行標準化后再作比較。進行標準化后再作比較。24問：流腦的預防工作問：流腦的預防工作1990年不如年不如1985年嗎？年嗎？25根據(jù)變量值的性質可將資料分為根據(jù)變量值的性質可將資料分為: :計量資料、計數(shù)資料、等級資料計量資料、計數(shù)資

12、料、等級資料26定義定義: 用用定量定量的方法對觀察單位準確測量后的方法對觀察單位準確測量后所得的資料所得的資料。特點特點: 有有度量衡單位度量衡單位，多為，多為連續(xù)性資料連續(xù)性資料。 連續(xù)數(shù)據(jù)：連續(xù)數(shù)據(jù)：例：身高、體重、年齡、體溫、血壓 離散數(shù)據(jù)：離散數(shù)據(jù)： 例: 心率、白細胞計數(shù)、24小時早博次數(shù)27定義：定義：用用定性定性的方法得到的資料。將全的方法得到的資料。將全體觀測單位按照某種性質或特征分組，體觀測單位按照某種性質或特征分組，然后再分別清點各組觀察單位的個數(shù)然后再分別清點各組觀察單位的個數(shù)。特點：特點：沒有度量衡單位沒有度量衡單位；多為；多為間斷性資間斷性資料料。2. 2. 計數(shù)資

13、料計數(shù)資料-分類變量資料分類變量資料28兩分類數(shù)據(jù)兩分類數(shù)據(jù)( (binary data)binary data)： 例：男例：男/ /女；懷孕女；懷孕/ /未懷孕；糖尿病未懷孕；糖尿病/ /非糖尿病非糖尿病; ; 吸煙吸煙/ /不吸煙；高血壓不吸煙；高血壓/ /血壓正常血壓正常多分類數(shù)據(jù)多分類數(shù)據(jù)( (polytomous data)polytomous data)：名義數(shù)據(jù)名義數(shù)據(jù)( (nominal)nominal)：已婚已婚/ /單身單身/ /離婚離婚/ /分居分居/ /鰥鰥寡；寡； A/B/AB/OA/B/AB/O有序數(shù)據(jù)有序數(shù)據(jù)( ( ordinal categories ) or

14、dinal categories ) ：輕輕/ /中中/ /重；重；治愈、好轉、無效治愈、好轉、無效; ; 29 定義：定義：將觀察單位按某種屬性的不同程度將觀察單位按某種屬性的不同程度分成分成等級等級后分組計數(shù)所得的資料，后分組計數(shù)所得的資料，是介于計量資料和計數(shù)資料之間的是介于計量資料和計數(shù)資料之間的一種資料。一種資料。 特點：特點：其變量值具有其變量值具有半定量半定量性質，表現(xiàn)為性質，表現(xiàn)為等級大小等級大小或或屬性程度屬性程度。3. 3. 等級資料等級資料 例：一組例：一組20 40歲成年人的血壓歲成年人的血壓以以12kPa12kPa為界分為正常（為界分為正常（0 0）與異常（）與異常（

15、1 1）兩組，）兩組，統(tǒng)計每組例數(shù)統(tǒng)計每組例數(shù) 8 低血壓低血壓 1 1 8 8 正常血壓正常血壓 2 2 12 12 輕度高血壓輕度高血壓 3 3 15 15 中度高血壓中度高血壓 4 4 17 17 重度高血壓重度高血壓 5 5計量數(shù)據(jù)計量數(shù)據(jù)等級數(shù)據(jù)等級數(shù)據(jù)計數(shù)數(shù)據(jù)計數(shù)數(shù)據(jù)31 不不同同資資料料轉轉化化舉舉例例（每每分分鐘鐘脈脈搏搏次次數(shù)數(shù)） 計計量量資資料料 計計數(shù)數(shù)資資料料 等等級級資資料料 7 75 5 緩緩 脈脈（ 6 60 0 ） 8 82 2 正正常常（6 60 0 1 10 00 0） 1 12 25 5 正正常常脈脈（6 60 01 10 00 0） 9 96 6 異異常

16、常（ 1 10 00 0） 5 56 6 速速 脈脈（ 1 10 00 0 ） 住院號住院號年齡年齡身高身高體重體重住院天數(shù)住院天數(shù)職業(yè)職業(yè)文化程度文化程度分娩方式分娩方式妊娠結局妊娠結局20256552025655272716516571.571.55 5無無中學中學順產順產足月足月20256532025653222216016074.074.05 5無無小學小學助產助產足月足月20258302025830252515815868.068.06 6管理員管理員大學大學順產順產足月足月20225432022543232316116169.069.05 5無無中學中學剖宮產剖宮產足月足月2022

17、4662022466252515915962.062.01111商業(yè)商業(yè)中學中學剖宮產剖宮產足月足月20245352024535272715715768.068.02 2無無小學小學順產順產早產早產20258342025834202015815866.066.04 4無無中學中學助產助產早產早產20194642019464242415815870.570.53 3無無中學中學助產助產足月足月20257832025783292915415457.057.07 7干部干部中學中學剖宮產剖宮產足月足月觀察單位observations個體individuals變量variablesQuantitati

18、ve data Quantitative data 計量資料計量資料Qualitative data Qualitative data 計數(shù)資料計數(shù)資料1.1.計量數(shù)據(jù)計量數(shù)據(jù): :計算計算均數(shù)均數(shù)、標準差標準差等（可等（可采用采用t t、F F檢驗等檢驗等）2.2.計數(shù)數(shù)據(jù)計數(shù)數(shù)據(jù): :編碼是任意的，不能對編碼執(zhí)行均編碼是任意的，不能對編碼執(zhí)行均數(shù)標準差等計算，但可計算數(shù)標準差等計算，但可計算率或比率或比（可采用卡方可采用卡方檢驗等檢驗等） 3. 等級數(shù)據(jù)：允許基于順序的計算，如計算等級數(shù)據(jù)：允許基于順序的計算，如計算中位中位數(shù)、百分位數(shù)數(shù)、百分位數(shù)（可當做計數(shù)數(shù)據(jù)處理可當做計數(shù)數(shù)據(jù)處理）李

19、煒制作李煒制作變量關系的顯著性檢驗類型變量關系的顯著性檢驗類型定類定序定距定類卡方類測量(卡方檢驗)卡方類測量(卡方檢驗)方差分析(F 檢驗)定序Spearman 相關系數(shù)(Z 檢驗)Spearman 相關系數(shù)(Z 檢驗)定距Pearson 相關(F 檢驗)回歸系數(shù)(T 檢驗)等等 級級計計 數(shù)數(shù)計計 量量計計 數(shù)數(shù)等等 級級計計 量量表4-1 g個處理組的試驗結果 處理分組 測量值 統(tǒng)計量 1水平 X11 X12 X1j 1nX1 n1 1X S1 2水平 X21 X22 X2j 2nX2 n2 2X S2 g水平 Xg1 Xg2 Xgj ggnX ng gX Sg 完全隨機設計資料的方差分

20、析的基本思想完全隨機設計資料的方差分析的基本思想 合計合計 N S XijX1. 1. 對于正態(tài)分布且方差齊同的資料，常采用對于正態(tài)分布且方差齊同的資料，常采用單因單因素方差分析素方差分析的的單向分類的方差分析單向分類的方差分析或成組資料或成組資料的的 t t 檢驗（檢驗（g g=2=2）；）；2. 2. 對于非正態(tài)分布或方差不齊的資料，可進行對于非正態(tài)分布或方差不齊的資料，可進行數(shù)數(shù)據(jù)變換據(jù)變換或采用或采用WilcoxonWilcoxon秩和檢驗秩和檢驗。 例例 某醫(yī)生為了研究一種降血脂新藥的臨某醫(yī)生為了研究一種降血脂新藥的臨床療效，按統(tǒng)一納入標準選擇床療效，按統(tǒng)一納入標準選擇120120名

21、高血名高血脂患者，采用完全隨機設計方法將患者等脂患者，采用完全隨機設計方法將患者等分為分為4 4組（具體分組方法見表組（具體分組方法見表5 5），進行雙），進行雙盲試驗。盲試驗。6 6周后測得周后測得低密度脂蛋白低密度脂蛋白作為試作為試驗結果，見表驗結果，見表4-34-3。問。問4 4個處理組患者的低個處理組患者的低密度脂蛋白含量總體均數(shù)有無差別密度脂蛋白含量總體均數(shù)有無差別? ?完全隨機設計完全隨機設計表表5 45 4個處理組低密度脂蛋白測量值個處理組低密度脂蛋白測量值(mmol/L)(mmol/L)H0：1234，即4個試驗組的總體均數(shù)相等 H1：4個試驗組的總體均數(shù)不全相等 0. 05

22、按表4- 4中的公式計算各離均差平方和SS、自由度、均方MS和F值。 H0： 即即4個試驗組總體均數(shù)個試驗組總體均數(shù)相等相等 H1：4個試驗組總體均數(shù)不全相等個試驗組總體均數(shù)不全相等 12340.052 . 計算檢驗統(tǒng)計量計算檢驗統(tǒng)計量 1. 建立檢驗假設，確定檢驗水準建立檢驗假設，確定檢驗水準0.053. 確定確定P值，作出推斷結論：值，作出推斷結論： 按按 水準水準 如果如果P0.05,則不能拒絕則不能拒絕H0，不能認為，不能認為4個試個試驗組驗組ldl-c總體均數(shù)有差別?？傮w均數(shù)有差別。 分組分組觀測值觀測值記得一定要記得一定要是計量資料是計量資料建立數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)庫2個或者個或者2個以

23、個以上組之間某觀上組之間某觀測值的比較測值的比較2個組之間某個組之間某觀測值的比較觀測值的比較觀測值觀測值分組分組兩兩比較時選擇兩兩比較時選擇47 1.不同科室護士實施靜脈輸液操作所用工 時是否差別？ 2.不同科室患者滿意度是否有差別？ 3.不同科室護士職業(yè)倦怠感和生活質量得分是否有差別？ 4.實施護理干預組與未實施護理干預組患者滿意度、住院時間、住院費用、康復時間等是否有差別？ 推斷兩個總體率或構成比之間有無差別推斷兩個總體率或構成比之間有無差別 多個總體率或構成比之間有無差別多個總體率或構成比之間有無差別 多個樣本率的多重比較多個樣本率的多重比較 兩個分類變量之間有無關聯(lián)性兩個分類變量之間

24、有無關聯(lián)性 頻數(shù)分布擬合優(yōu)度的檢驗頻數(shù)分布擬合優(yōu)度的檢驗 統(tǒng)計學方法：卡方檢驗統(tǒng)計學方法：卡方檢驗 目的目的：檢驗統(tǒng)計量檢驗統(tǒng)計量： 應用應用：計數(shù)資料或等級資料：計數(shù)資料或等級資料2 例例 某醫(yī)師欲比較胞磷膽堿與神經節(jié)苷酯治療某醫(yī)師欲比較胞磷膽堿與神經節(jié)苷酯治療腦血管疾病的療效，將腦血管疾病的療效，將7878例腦血管疾病患者隨例腦血管疾病患者隨機分為兩組，結果見表。問兩種藥物治療腦血機分為兩組，結果見表。問兩種藥物治療腦血管疾病的有效率是否相等？管疾病的有效率是否相等？ 組別 有效 無效 合計 有效率（%） 胞磷膽堿組 46 6 52 88.46 神經節(jié)苷酯組 18 8（4.67） 26 6

25、9.23 合計 64 14 78 82.05 表表 兩種藥物治療腦血管疾病有效率的比較兩種藥物治療腦血管疾病有效率的比較四格表資料四格表資料425534813529016107 多個樣本率比較時，有R行2列，稱為R R 2 2表； 兩個樣本的構成比比較時，有2行C列，稱2 2C C表； 多個樣本的構成比比較，以及雙向無序分類資料關聯(lián)性檢驗時，有行列，稱為R R C C表。 療法 有效 無效 合計 有效率（%） 物理療法組 199 7 206 96.60 藥物治療組 164 18 182 90.11 外用膏藥組 118 26 144 81.94 合計 481 51 532 90.41 例例 某醫(yī)師研究物理療法、藥物治療和外用某醫(yī)師研究物理療法、藥物治療和外用膏藥三種療法治療周圍性面神經麻痹的療效，資膏藥三種療法治療周圍性面神經麻痹的療效，資料見表。問三種療法的有效率有無差別？