醫(yī)學(xué)非參數(shù)統(tǒng)計課件

nonparametrictest

非參數(shù)檢驗

nonparametrictest非常抽象非常有用統(tǒng)計學(xué)思想終有一天將成為公民必備的能力，就如同讀寫能力一樣。

---H.G韋爾斯

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的學(xué)習(xí)體會學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程的體會非常抽象醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的學(xué)習(xí)體會學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程的體會養(yǎng)生理論研究中醫(yī)將養(yǎng)生的理論稱為“養(yǎng)生之道”，而將養(yǎng)生的方法稱為“養(yǎng)生之術(shù)”。養(yǎng)生之道，指修養(yǎng)身心，以期保健延年的方法。是幾千年來在醫(yī)藥、飲食、宗教、民俗、武術(shù)等文化方面的養(yǎng)生理論。精華---順其自然，動靜結(jié)合等糟粕---“吃茄子治癌”，“泥鰍治病”，“綠豆治病”。。。怎樣“吸其精華，棄其糟粕”？科學(xué)試驗養(yǎng)生理論研究中醫(yī)將養(yǎng)生的理論稱為“養(yǎng)生之道”，而將養(yǎng)生“當人類科學(xué)探索者在問題的叢林中遇到難以逾越的障礙時，唯有統(tǒng)計工具可為其開辟一條前進的通道”。

---英國著名遺傳學(xué)家Galton(1822-1911)

為何要學(xué)統(tǒng)計,統(tǒng)計學(xué)的作用名人格言“當人類科學(xué)探索者在問題的叢林中遇到難以逾越的障礙時，唯有統(tǒng)

引例---補鋅療法研究某補鋅療法的作用，現(xiàn)隨機抽取100例營養(yǎng)不良的兒童患者采用該療法治療一年，測得其體內(nèi)微量元素鋅Zn的含量(g)變化,數(shù)據(jù)如下：編號：123…9899100

療前：0.80.70.6…0.30.2<0.1

療后：1.41.20.6…0.71.01.1試問：該法治療一年前后兒童體內(nèi)微量元素Zn的含量有無差異?引例---補鋅療法研究某現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)的基本內(nèi)容回顧

一、試驗設(shè)計二、數(shù)據(jù)管理

三、統(tǒng)計分析實驗設(shè)計臨床試驗設(shè)計調(diào)查研究設(shè)計數(shù)據(jù)管理質(zhì)量控制統(tǒng)計描述統(tǒng)計推斷現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)的基本內(nèi)容回顧一、試驗設(shè)計實驗設(shè)計臨床試驗設(shè)計調(diào)學(xué)習(xí)方法一了解各種統(tǒng)計學(xué)方法的適用前提條件和用應(yīng)范圍二掌握一種統(tǒng)計軟件三正確解釋軟件輸出結(jié)果及結(jié)論

學(xué)習(xí)方法一了解各種統(tǒng)計學(xué)方法的一、試驗設(shè)計科研設(shè)計是非常重要的,如同建筑設(shè)計一樣舉足輕重?？蒲性O(shè)計的投入約占整個試驗的5%[投入]

一項好的科研設(shè)計預(yù)示著該項試驗至少完成了75%。[產(chǎn)出]---摘自<生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)>董時富主編科學(xué)出版社一、試驗設(shè)計科研設(shè)計是非試驗設(shè)計的三要素1)、試驗因素2)、試驗對象3)、試驗效應(yīng)試驗設(shè)計的三要素1、試驗因素試驗因素是研究者希望著重考察的某些試驗條件。例如，臨床試驗研究某新藥不同劑量的鎮(zhèn)痛作用，選取4家中心醫(yī)院進行臨床試驗，將200名頭痛患者隨機分為4組，每組每人每天一次分別服用2.5mg,5mg,10mg和安慰劑，服藥后一個周后測量其疼痛分值，評價其效果。1、試驗因素試驗因素是研究者希望著重考察的某些試驗條件。試驗因素個數(shù)與水平數(shù)為了分析試驗因素的產(chǎn)生作用，常要將試驗因素分為不同的水平下進行。不同的水平個數(shù)成為試驗因素水平數(shù)。例如，臨床試驗研究某新藥的降壓作用，選取5家中心醫(yī)院進行臨床試驗，將300名高血壓患者隨機分為2組，每組每人每天一次分別服用新藥和安慰劑，服用前及服藥1周，2周，4周后測量其降壓值，評價其效果。試驗因素個數(shù)與水平數(shù)為了分析試驗因素的產(chǎn)生作用，常要試驗因素與干擾因素

試驗因素是研究者希望著重考察的某些條件或方法，而對實驗結(jié)果有一定影響的其他因素則稱為非試驗因素，又稱干擾因素或混雜因素。如在新藥的臨床試驗中，病人年齡、性別等為非試驗因素。試驗因素與干擾因素

試驗因素是研究者希望著重考察的某些條件2、試驗對象

試驗對象是指接受試驗因素作用的對象，亦稱試驗單位。如：人（患者）動物微生物細胞分子基因

2、試驗對象

試驗對象是指接受試驗因素作用的對象，亦稱試驗單3、試驗效應(yīng)

試驗效應(yīng)

指實驗因素施加于實驗對象后所起的作用大小。3、試驗效應(yīng)效應(yīng)指標分類按效應(yīng)指標的表現(xiàn)形式分三類:定量指標是能通過工具測量獲得的具體數(shù)值的指標。如身高、體重、血壓等。定性指標是表現(xiàn)為無不相容的類別或?qū)傩缘闹笜?。如患者結(jié)局有生存或死亡。等級指標是表現(xiàn)為有順序等級的類別或?qū)傩缘闹笜恕Ｈ缰委熜Ч?、好轉(zhuǎn)、不變、惡化。

效應(yīng)指標分類按效應(yīng)指標的表現(xiàn)形式分三類:補鋅療法試驗設(shè)計的三要素1)、試驗因素---補鋅療法2)、試驗對象---營養(yǎng)不良的兒童3)、試驗效應(yīng)---鋅Zn的含量補鋅療法試驗設(shè)計的三要素實驗設(shè)計的原則

隨機對照重復(fù)

（均衡）實驗設(shè)計的原則隨機對照重復(fù)（均衡）1、隨機化（RANDOMIZATION)隨機化就是在抽樣或分組時必須做到使總體中任何一個個體都有相同的機會被抽取進入樣本，以及樣本中任何一個個體都有同等機會被分配到每個組中去。1、隨機化（RANDOMIZATION)隨機化就是在抽樣或分2、對照(CONTROL)有對比才有鑒別，對照是指試驗因素的水平數(shù)至少有兩個，其中一個為對照組。只有通過設(shè)立對照才可比較試驗效應(yīng)的差別。要分析一個藥物是否有效，某種療法是否有效，只有通過同另一種藥物、療法比較才能鑒別。2、對照(CONTROL)有對比才有鑒別，對照是指試對照的方式空白對照安慰劑對照標準對照自身對照相互對照試驗對照歷史或中外對照*對照的方式空白對照3、重復(fù)重復(fù)是指具有相同處理的實驗對象不止一個。3、重復(fù)重復(fù)是指具有相同處理的實驗對象不止一個。實驗設(shè)計的類型P222(1)單組設(shè)計

(2)成組（完全隨機）設(shè)計

(3)配對、配伍組（隨機區(qū)組）設(shè)計(4)

交叉設(shè)計(5)拉丁方設(shè)計(6)

析因設(shè)計(7)正交設(shè)計等.實驗設(shè)計的類型P222(1)單組設(shè)計

數(shù)據(jù)管理獲取數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)管理獲取數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計描述統(tǒng)計推斷數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計描述

假設(shè)檢驗假設(shè)檢驗的三步驟：1、建立假設(shè)，確定檢驗水平2、構(gòu)造合適的統(tǒng)計量，計算P值3、進行統(tǒng)計決策

“小概率事件實際不可能性原理”假設(shè)檢驗假設(shè)檢驗的三步驟：

t檢驗資料的設(shè)計類型主要用于下列三種情況：(1)

單組設(shè)計均數(shù)比較；(2)

配對設(shè)計數(shù)值變量資料的比較；(3)

成組設(shè)計兩樣本均數(shù)的比較。t檢驗資料的設(shè)計類型主要用于下列三種情況：t檢驗條件t檢驗亦稱student'st檢驗，應(yīng)用t檢驗條件：1）單因素兩水平的定量效應(yīng)指標；2）要求各組正態(tài)分布；3）要求方差齊性.如不滿足條件，當滿足正態(tài)性而方差不齊時可進行t’檢驗，否則需采用變換或非參數(shù)方法作統(tǒng)計分析。

t檢驗條件

F檢驗的回顧

2、什么樣的資料進行F檢驗？1、F檢驗中考慮了幾個因素、幾個水平？F檢驗的回顧F檢驗

F檢驗亦稱方差分析，應(yīng)用F檢驗條件：1）單因素或多因素定量效應(yīng)指標；2）要求各組正態(tài)分布；3）要求方差齊性.如不滿足條件，需采用變換或非參數(shù)方法作統(tǒng)計分析。

F檢驗F檢驗的類型(1)

完全隨機設(shè)計及其方差分析；(2)

配伍組設(shè)計及其方差分析；(3)

拉丁方設(shè)計及其方差分析;(4)

交叉設(shè)計及其方差分析(5)析因設(shè)計及其方差分析;(6)正交設(shè)計及其方差分析;(7)7交叉設(shè)計及其方差分析;等.F檢驗的類型(1)

完全隨機設(shè)計及其方差分析；（NONPARAMETRICSTATISTICS）

非參數(shù)統(tǒng)計在統(tǒng)計推斷方法中，要求樣本來自的總體分布型是已知的（如正態(tài)分布），對總體參數(shù)（如總體均數(shù)）進行估計或檢驗的方法，稱為參數(shù)統(tǒng)計，如t檢驗或F檢驗?？傮w的分布不易確定時,比較分布的位置,稱為非參數(shù)統(tǒng)計。（NONPARAMETRICSTATISTICS）非參數(shù)檢驗的思想研究問題：如何比較成年男女身高的是否有差異？思想1：比較平均數(shù)（參數(shù)檢驗）思想2：排隊比較秩和（非參數(shù)檢驗）非參數(shù)檢驗的思想研究問題：非參數(shù)檢驗的思想非參數(shù)檢驗不是用樣本實際測定值直接構(gòu)造統(tǒng)計量進行檢驗，而是通過將樣本實際數(shù)據(jù)排隊編秩后，對秩次（秩和）進行比較。不同設(shè)計的資料排隊編秩方法不同。非參數(shù)檢驗的思想第一節(jié)成組設(shè)計兩樣本比較的秩和檢驗在成組設(shè)計中，從兩個不同的總體中分別獲得兩個隨機樣本，如果它們不滿足正態(tài)分布或雖滿足正態(tài)分布，但方差不齊，可用Wilcoxon秩和檢驗（Wilcoxonranksumtest）以推斷兩總體分布位置是否存在差異。第一節(jié)成組設(shè)計兩樣本比較的秩和檢驗實例分析例6-3某醫(yī)師為研究血鐵蛋白與肺炎的關(guān)系，隨機抽查了肺炎患者和正常人若干人，并測得血鐵蛋白含量（ug/L),問肺炎患者與正常人平均血鐵蛋白含量有無差異？P98實例分析例6-3某醫(yī)師為研究血鐵蛋白與肺炎的關(guān)系，隨機抽肺炎患者血鐵蛋白秩號正常人血鐵蛋白秩號311177176811.5172152371934217416477457231321449224541019918477515255295992647723820。。。.。。433.59513n1=10T1=183.5n2=16T2=167.5肺炎患者血鐵蛋白秩號正常人血鐵蛋白秩號31117717681解題分析本例屬于兩個獨立樣本的比較正常人組血鐵蛋白含量經(jīng)正態(tài)性W檢驗，P=0.001，非正態(tài)。用Wilcoxon秩和檢驗。解題分析本例屬于兩個獨立樣本的比較解題步驟：1.建立假設(shè)，確定顯著水平

H0：肺炎患者與正常人平均血鐵蛋白含量總體分布位置相同

H1：肺炎患者與正常人平均血鐵蛋白含量總體分布位置不同確定顯著水平α=0.05解題步驟：1.建立假設(shè)，確定顯著水平2.構(gòu)造統(tǒng)計量，計算P值1）編秩2）求秩和：以樣本例數(shù)小者為n1，其秩和（T1）為T，若兩樣本例數(shù)相等，可任取一樣本的秩和（T1或T2）為T，本例T=183.5；2.構(gòu)造統(tǒng)計量，計算P值統(tǒng)計學(xué)上可以證明:

T服從均數(shù)為，方差的正態(tài)分布。

進行正態(tài)變換：

Z服從標準正態(tài)分布。統(tǒng)計學(xué)上可以證明:T服從均數(shù)為，本例T=183.5,n1=10,n2=16,N=26.代人公式計算得：

z=2.52a=0.05時，Z0.05=1.96z=2.52>1.96，P<0.05。本例T=183.5,n1=10,n2=16,N=26.(3)進行統(tǒng)計推斷按a=0.05的檢驗水準，拒絕H0，接受H1，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論：認為肺炎患者與正常人平均血鐵蛋白含量有差異。醫(yī)學(xué)非參數(shù)統(tǒng)計課件wilcoxon秩和檢驗基本思想兩樣本來自同一總體

任一組秩和不應(yīng)太大或太小如果兩總體分布相同假定：兩組樣本的總體分布形狀相同

T與平均秩和應(yīng)相差不大平均秩和為多少？wilcoxon秩和檢驗基本思想兩樣本來自同一總體任一組秩

注1校正公式若相同秩次較多，應(yīng)作校正計算Z統(tǒng)計量

式中（j=1，2，…）為第j個相同秩的個數(shù)。本例中，Zc=2.53>1.96注1校正公式若相同秩次較多，應(yīng)作校正計算Z統(tǒng)計量注2查表法當n1<=10或（n2-n1）<=10時，附表c9中查P值，P579若T位于界值范圍內(nèi)時，P>a；若T位于界值范圍外時，P<a。

現(xiàn)在大多采用計算機軟件完成。

注2查表法第二節(jié)配對設(shè)計的符號秩檢驗配對設(shè)計的定量資料，如果滿足正態(tài)分布,采用配對t檢驗.配對t檢驗是樣本差值的均數(shù)和0比較。以推斷其差值是否來自均數(shù)為零的總體。如果不滿足正態(tài)分布，采用Wilcoxon符號秩檢驗（Wilcoxonsigned-ranktest）以推斷其差值是否來自中位數(shù)為零的總體。第二節(jié)配對設(shè)計的符號秩檢驗配對設(shè)計的定量資料，如果滿足正態(tài)例6-5研究離子交換法和蒸餾法的差別取12名在醫(yī)用儀表廠工作的工人尿液，分成兩份，一份用離子交換法，另一份用蒸餾法測得尿汞值，如表，問兩種方法測得尿汞值含量有無差別？P102例6-5研究離子交換法和蒸餾法的差別取12名在醫(yī)用儀表廠編號（1）離子法（2）蒸餾法（3）差值（4）（4）絕對值的秩次帶符號的秩次10.2000.320-0.1208-820.0200.0150.0052230.0100.030-0.0203-340.3820.424-0.0425-550.7230.789-0.0666-660.8760.7210.1559970.0350.0140.0214480.0230.0200.0031190.9400.0510.8891212101.2011.1150.08677110.4080.612-0.20411-11121.2561.0780.1781010編號離子法蒸餾法差值（4）絕對值的秩次帶符號的秩次10.20解題分析配對設(shè)計資料經(jīng)W法正態(tài)性檢驗，推斷發(fā)現(xiàn)兩組差值不符合正態(tài)分布,不能用配對t檢驗.需采用Wilcoxon符號秩和檢驗。解題分析WILCOXON符號秩和檢驗步驟：1.建立假設(shè)，確定顯著水平

H0：兩組差值的總體中位數(shù)Md=0H1：Md≠0確定顯著水平α=0.05WILCOXON符號秩和檢驗步驟：2.構(gòu)造統(tǒng)計量，求P值1）求差值2）編秩按差值的絕對值從小到大編秩，再根據(jù)差值的正、負給秩次冠以正負號。編秩時，如遇差數(shù)等于零，舍去不計。遇差數(shù)絕對值相等時，若符號相同，仍按順序編秩；若符號不同，則取平均秩次。2.構(gòu)造統(tǒng)計量，求P值1）求差值3）求秩和：分別求出正、負秩次之和，正秩和以表示，負秩和的絕對值以表示省略所有差值為0的對子數(shù)，令余下的有效對子數(shù)為n。以絕對值較小者為統(tǒng)計量T值。本例T=33，n=12。3）求秩和：分別求出正、負秩次之和，正秩和以表示，負秩和的絕統(tǒng)計學(xué)上可以證明T服從均數(shù)為，方差的正態(tài)分布。進行正態(tài)變換：Z服從準標正態(tài)分布.本例中T=33，n=12代人公式得：Z=0.47本例：Z=0.47<1.96,P>0.05.統(tǒng)計學(xué)上可以證明T服從均數(shù)為，方差3.進行統(tǒng)計推斷若P＜,拒絕H0,稱差異有統(tǒng)計學(xué)意義，否則稱差異無統(tǒng)計學(xué)意義.結(jié)論：P>0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義.故尚不能認為兩種方法測得尿汞值含量有差別。3.進行統(tǒng)計推斷注1校正公式若相同秩次較多，應(yīng)作校正計算Z統(tǒng)計量Zc服從準標正態(tài)分布.式中tj為第j（j=1,2,…）個相同差值的個數(shù)。.注1校正公式注2查表法當n1<=25時，附表c8中查P值，P578若T大于界值時，P>a，若T小于界值時，P<a.現(xiàn)在大多采用計算機軟件完成。

注2查表法第三節(jié)多組比較的秩和檢驗

在完全隨機分組設(shè)計中，如果從多個不同的總體中分別獲得隨機樣本，它們不滿足正態(tài)分布或雖滿足正態(tài)分布，但方差不齊，可用Kruskal-WallisH檢驗（Kruskal-WallisHtest）以推斷它們的總體分布位置是否存在差異。P123第三節(jié)多組比較的秩和檢驗

在完全隨機分組設(shè)計中，如果從多個例7-7，對同種檢品采用四種脫水方法，每種方法重復(fù)5次，問四種脫水方法的脫水率有無差別？例7-7，對同種檢品采用四種脫水方法，每種方法重復(fù)5次，問四解題分析經(jīng)檢驗本資料不符合正態(tài)分布，不宜采用方差分析，現(xiàn)用Kruskal-WallisH檢驗。Kruskal-WallisH檢驗假設(shè)H0為多個總體分布相同，即多個樣本來自同一總體。備擇假設(shè)H1為多個總體分布位置不同或不全相同。解題分析經(jīng)檢驗本資料不符合正態(tài)分布，不宜采用方差分析，現(xiàn)用K解題步驟：1.建立假設(shè)，確定顯著水平

H0：四種脫水方法的脫水率總體分布位置相同

H1：四種脫水方法的脫水率總體分布位置不全相同確定顯著水平α=0.05解題步驟：1.建立假設(shè)，確定顯著水平2.構(gòu)造H統(tǒng)計量，計算P值（1）編秩：把4個樣本數(shù)據(jù)混合從小到大編秩。遇數(shù)據(jù)相等者分兩種情況處理：①相同數(shù)據(jù)在同一組內(nèi)，可不編平均秩次，②相同數(shù)據(jù)分在兩組里，則應(yīng)編平均秩次，（2）求秩和：設(shè)各樣本例數(shù)為ni（∑ni=N）、秩和為Ri。2.構(gòu)造H統(tǒng)計量，計算P值（1）編秩：把4個樣本數(shù)據(jù)混合從

服從自由度為中g(shù)-1的卡方分布.本例H=9.89，

查卡方分布表，附C5，P<0.05

3.統(tǒng)計推斷若P<a，則拒絕H0，接受H1，認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。反之,則不拒絕H0，認為差異無統(tǒng)計學(xué)意義.本例P<0.05，故四種脫水方法的脫水率有差別。3.統(tǒng)計推斷若P<a，則拒絕H0，接受H1，認為差異有統(tǒng)計

注1校正公式當各樣本數(shù)據(jù)存在相同秩時，按公式算得的H值偏小，可按下式求校正HC值Hc=10.23醫(yī)學(xué)非參數(shù)統(tǒng)計課件第四節(jié)多個組間的多重比較

多個獨立樣本比較的Kruskal-WallisH檢驗只能總的判斷各組是否來自同一總體。在H檢驗拒絕H0，接受H1，認為多個總體分布位置不全相同時，若要進一步推斷是哪兩個總體分布位置不同，可用bonferroni檢驗。第四節(jié)多個組間的多重比較多個獨立樣本比較的K解題步驟

1.建立假設(shè)，確定顯著水平

H0：第i組與第j組脫水方法的脫水率總體分布位置相同

H1：第i組與第j組脫水方法的脫水率總體分布位置不全相同確定顯著水平α=0.05解題步驟

1.建立假設(shè)，確定顯著水平2.構(gòu)造Z統(tǒng)計量：本例見表7-92.構(gòu)造Z統(tǒng)計量：3.檢驗水準的調(diào)整：如何確定P值？

檢驗水準α=0.05？由于K個樣本兩兩比較增大了第一類錯誤，為保證α=0.05，需要對檢驗水準進行調(diào)整，即：α’=α/比較的次數(shù)多組間兩兩比較：α’=α/[k（k-1）/2]多個實驗組與對照組比較α’=α/（k-1）3.檢驗水準的調(diào)整：如何確定P值？4計算P值，進行統(tǒng)計推斷本例，按=0.05/6=0.0083的檢驗水準，知除第1方法與4方法差別有統(tǒng)計學(xué)意義外，其他方法間差別無統(tǒng)計學(xué)意義。4計算P值，進行統(tǒng)計推斷非參數(shù)檢驗優(yōu)點非參數(shù)統(tǒng)計的優(yōu)點主要是不受總體分布的限制，適用范圍廣。對某些指標不便準確測定，只能以嚴重程度、優(yōu)劣等級、次序先后等作記錄的資料可以應(yīng)用；對有的數(shù)據(jù)一端或兩端是不確定數(shù)值，例如“<0.1mg”或“240mmHg~”等，也可應(yīng)用。

非參數(shù)檢驗優(yōu)點非參數(shù)統(tǒng)計的優(yōu)點主要是不受總體分布的限制，適用非參數(shù)檢驗的適用范圍1.偏態(tài)分布資料2.分布不明確時3.方差不齊4.半定量的資料，如等級資料5.二端或一端無確定值6.有outliner值，如偏大值或偏小值非參數(shù)檢驗的適用范圍1.偏態(tài)分布資料非參數(shù)檢驗缺點非參數(shù)檢驗它不是用樣本實際測定值直接構(gòu)造統(tǒng)計量進行檢驗，而是通過將樣本實際數(shù)據(jù)排隊編秩后，對秩次進行比較，因此沒有充分利用資料提供的信息，導(dǎo)致檢驗功效下降。一般犯第二類錯誤的概率β比參數(shù)檢驗大。所以適合參數(shù)檢驗條件的資料，應(yīng)首選采用參數(shù)檢驗。若參數(shù)檢驗的應(yīng)用條件得不到滿足時，用非參數(shù)檢驗才是準確的。

非參數(shù)檢驗缺點謝謝謝謝nonparametrictest

非參數(shù)檢驗

nonparametrictest非常抽象非常有用統(tǒng)計學(xué)思想終有一天將成為公民必備的能力，就如同讀寫能力一樣。

---H.G韋爾斯

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的學(xué)習(xí)體會學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程的體會非常抽象醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的學(xué)習(xí)體會學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程的體會養(yǎng)生理論研究中醫(yī)將養(yǎng)生的理論稱為“養(yǎng)生之道”，而將養(yǎng)生的方法稱為“養(yǎng)生之術(shù)”。養(yǎng)生之道，指修養(yǎng)身心，以期保健延年的方法。是幾千年來在醫(yī)藥、飲食、宗教、民俗、武術(shù)等文化方面的養(yǎng)生理論。精華---順其自然，動靜結(jié)合等糟粕---“吃茄子治癌”，“泥鰍治病”，“綠豆治病”。。。怎樣“吸其精華，棄其糟粕”？科學(xué)試驗養(yǎng)生理論研究中醫(yī)將養(yǎng)生的理論稱為“養(yǎng)生之道”，而將養(yǎng)生“當人類科學(xué)探索者在問題的叢林中遇到難以逾越的障礙時，唯有統(tǒng)計工具可為其開辟一條前進的通道”。

---英國著名遺傳學(xué)家Galton(1822-1911)

為何要學(xué)統(tǒng)計,統(tǒng)計學(xué)的作用名人格言“當人類科學(xué)探索者在問題的叢林中遇到難以逾越的障礙時，唯有統(tǒng)

引例---補鋅療法研究某補鋅療法的作用，現(xiàn)隨機抽取100例營養(yǎng)不良的兒童患者采用該療法治療一年，測得其體內(nèi)微量元素鋅Zn的含量(g)變化,數(shù)據(jù)如下：編號：123…9899100

療前：0.80.70.6…0.30.2<0.1

療后：1.41.20.6…0.71.01.1試問：該法治療一年前后兒童體內(nèi)微量元素Zn的含量有無差異?引例---補鋅療法研究某現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)的基本內(nèi)容回顧

一、試驗設(shè)計二、數(shù)據(jù)管理

三、統(tǒng)計分析實驗設(shè)計臨床試驗設(shè)計調(diào)查研究設(shè)計數(shù)據(jù)管理質(zhì)量控制統(tǒng)計描述統(tǒng)計推斷現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)的基本內(nèi)容回顧一、試驗設(shè)計實驗設(shè)計臨床試驗設(shè)計調(diào)學(xué)習(xí)方法一了解各種統(tǒng)計學(xué)方法的適用前提條件和用應(yīng)范圍二掌握一種統(tǒng)計軟件三正確解釋軟件輸出結(jié)果及結(jié)論

學(xué)習(xí)方法一了解各種統(tǒng)計學(xué)方法的一、試驗設(shè)計科研設(shè)計是非常重要的,如同建筑設(shè)計一樣舉足輕重?？蒲性O(shè)計的投入約占整個試驗的5%[投入]

一項好的科研設(shè)計預(yù)示著該項試驗至少完成了75%。[產(chǎn)出]---摘自<生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)>董時富主編科學(xué)出版社一、試驗設(shè)計科研設(shè)計是非試驗設(shè)計的三要素1)、試驗因素2)、試驗對象3)、試驗效應(yīng)試驗設(shè)計的三要素1、試驗因素試驗因素是研究者希望著重考察的某些試驗條件。例如，臨床試驗研究某新藥不同劑量的鎮(zhèn)痛作用，選取4家中心醫(yī)院進行臨床試驗，將200名頭痛患者隨機分為4組，每組每人每天一次分別服用2.5mg,5mg,10mg和安慰劑，服藥后一個周后測量其疼痛分值，評價其效果。1、試驗因素試驗因素是研究者希望著重考察的某些試驗條件。試驗因素個數(shù)與水平數(shù)為了分析試驗因素的產(chǎn)生作用，常要將試驗因素分為不同的水平下進行。不同的水平個數(shù)成為試驗因素水平數(shù)。例如，臨床試驗研究某新藥的降壓作用，選取5家中心醫(yī)院進行臨床試驗，將300名高血壓患者隨機分為2組，每組每人每天一次分別服用新藥和安慰劑，服用前及服藥1周，2周，4周后測量其降壓值，評價其效果。試驗因素個數(shù)與水平數(shù)為了分析試驗因素的產(chǎn)生作用，常要試驗因素與干擾因素

試驗因素是研究者希望著重考察的某些條件或方法，而對實驗結(jié)果有一定影響的其他因素則稱為非試驗因素，又稱干擾因素或混雜因素。如在新藥的臨床試驗中，病人年齡、性別等為非試驗因素。試驗因素與干擾因素

試驗因素是研究者希望著重考察的某些條件2、試驗對象

試驗對象是指接受試驗因素作用的對象，亦稱試驗單位。如：人（患者）動物微生物細胞分子基因

2、試驗對象

試驗對象是指接受試驗因素作用的對象，亦稱試驗單3、試驗效應(yīng)

試驗效應(yīng)

指實驗因素施加于實驗對象后所起的作用大小。3、試驗效應(yīng)效應(yīng)指標分類按效應(yīng)指標的表現(xiàn)形式分三類:定量指標是能通過工具測量獲得的具體數(shù)值的指標。如身高、體重、血壓等。定性指標是表現(xiàn)為無不相容的類別或?qū)傩缘闹笜?。如患者結(jié)局有生存或死亡。等級指標是表現(xiàn)為有順序等級的類別或?qū)傩缘闹笜?。如治療效果全愈、好轉(zhuǎn)、不變、惡化。

效應(yīng)指標分類按效應(yīng)指標的表現(xiàn)形式分三類:補鋅療法試驗設(shè)計的三要素1)、試驗因素---補鋅療法2)、試驗對象---營養(yǎng)不良的兒童3)、試驗效應(yīng)---鋅Zn的含量補鋅療法試驗設(shè)計的三要素實驗設(shè)計的原則

隨機對照重復(fù)

（均衡）實驗設(shè)計的原則隨機對照重復(fù)（均衡）1、隨機化（RANDOMIZATION)隨機化就是在抽樣或分組時必須做到使總體中任何一個個體都有相同的機會被抽取進入樣本，以及樣本中任何一個個體都有同等機會被分配到每個組中去。1、隨機化（RANDOMIZATION)隨機化就是在抽樣或分2、對照(CONTROL)有對比才有鑒別，對照是指試驗因素的水平數(shù)至少有兩個，其中一個為對照組。只有通過設(shè)立對照才可比較試驗效應(yīng)的差別。要分析一個藥物是否有效，某種療法是否有效，只有通過同另一種藥物、療法比較才能鑒別。2、對照(CONTROL)有對比才有鑒別，對照是指試對照的方式空白對照安慰劑對照標準對照自身對照相互對照試驗對照歷史或中外對照*對照的方式空白對照3、重復(fù)重復(fù)是指具有相同處理的實驗對象不止一個。3、重復(fù)重復(fù)是指具有相同處理的實驗對象不止一個。實驗設(shè)計的類型P222(1)單組設(shè)計

(2)成組（完全隨機）設(shè)計

(3)配對、配伍組（隨機區(qū)組）設(shè)計(4)

交叉設(shè)計(5)拉丁方設(shè)計(6)

析因設(shè)計(7)正交設(shè)計等.實驗設(shè)計的類型P222(1)單組設(shè)計

數(shù)據(jù)管理獲取數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)管理獲取數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計描述統(tǒng)計推斷數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計描述

假設(shè)檢驗假設(shè)檢驗的三步驟：1、建立假設(shè)，確定檢驗水平2、構(gòu)造合適的統(tǒng)計量，計算P值3、進行統(tǒng)計決策

“小概率事件實際不可能性原理”假設(shè)檢驗假設(shè)檢驗的三步驟：

t檢驗資料的設(shè)計類型主要用于下列三種情況：(1)

單組設(shè)計均數(shù)比較；(2)

配對設(shè)計數(shù)值變量資料的比較；(3)

成組設(shè)計兩樣本均數(shù)的比較。t檢驗資料的設(shè)計類型主要用于下列三種情況：t檢驗條件t檢驗亦稱student'st檢驗，應(yīng)用t檢驗條件：1）單因素兩水平的定量效應(yīng)指標；2）要求各組正態(tài)分布；3）要求方差齊性.如不滿足條件，當滿足正態(tài)性而方差不齊時可進行t’檢驗，否則需采用變換或非參數(shù)方法作統(tǒng)計分析。

t檢驗條件

F檢驗的回顧

2、什么樣的資料進行F檢驗？1、F檢驗中考慮了幾個因素、幾個水平？F檢驗的回顧F檢驗

F檢驗亦稱方差分析，應(yīng)用F檢驗條件：1）單因素或多因素定量效應(yīng)指標；2）要求各組正態(tài)分布；3）要求方差齊性.如不滿足條件，需采用變換或非參數(shù)方法作統(tǒng)計分析。

F檢驗F檢驗的類型(1)

完全隨機設(shè)計及其方差分析；(2)

配伍組設(shè)計及其方差分析；(3)

拉丁方設(shè)計及其方差分析;(4)

交叉設(shè)計及其方差分析(5)析因設(shè)計及其方差分析;(6)正交設(shè)計及其方差分析;(7)7交叉設(shè)計及其方差分析;等.F檢驗的類型(1)

完全隨機設(shè)計及其方差分析；（NONPARAMETRICSTATISTICS）

非參數(shù)統(tǒng)計在統(tǒng)計推斷方法中，要求樣本來自的總體分布型是已知的（如正態(tài)分布），對總體參數(shù)（如總體均數(shù)）進行估計或檢驗的方法，稱為參數(shù)統(tǒng)計，如t檢驗或F檢驗?？傮w的分布不易確定時,比較分布的位置,稱為非參數(shù)統(tǒng)計。（NONPARAMETRICSTATISTICS）非參數(shù)檢驗的思想研究問題：如何比較成年男女身高的是否有差異？思想1：比較平均數(shù)（參數(shù)檢驗）思想2：排隊比較秩和（非參數(shù)檢驗）非參數(shù)檢驗的思想研究問題：非參數(shù)檢驗的思想非參數(shù)檢驗不是用樣本實際測定值直接構(gòu)造統(tǒng)計量進行檢驗，而是通過將樣本實際數(shù)據(jù)排隊編秩后，對秩次（秩和）進行比較。不同設(shè)計的資料排隊編秩方法不同。非參數(shù)檢驗的思想第一節(jié)成組設(shè)計兩樣本比較的秩和檢驗在成組設(shè)計中，從兩個不同的總體中分別獲得兩個隨機樣本，如果它們不滿足正態(tài)分布或雖滿足正態(tài)分布，但方差不齊，可用Wilcoxon秩和檢驗（Wilcoxonranksumtest）以推斷兩總體分布位置是否存在差異。第一節(jié)成組設(shè)計兩樣本比較的秩和檢驗實例分析例6-3某醫(yī)師為研究血鐵蛋白與肺炎的關(guān)系，隨機抽查了肺炎患者和正常人若干人，并測得血鐵蛋白含量（ug/L),問肺炎患者與正常人平均血鐵蛋白含量有無差異？P98實例分析例6-3某醫(yī)師為研究血鐵蛋白與肺炎的關(guān)系，隨機抽肺炎患者血鐵蛋白秩號正常人血鐵蛋白秩號311177176811.5172152371934217416477457231321449224541019918477515255295992647723820。。。.。。433.59513n1=10T1=183.5n2=16T2=167.5肺炎患者血鐵蛋白秩號正常人血鐵蛋白秩號31117717681解題分析本例屬于兩個獨立樣本的比較正常人組血鐵蛋白含量經(jīng)正態(tài)性W檢驗，P=0.001，非正態(tài)。用Wilcoxon秩和檢驗。解題分析本例屬于兩個獨立樣本的比較解題步驟：1.建立假設(shè)，確定顯著水平

H0：肺炎患者與正常人平均血鐵蛋白含量總體分布位置相同

H1：肺炎患者與正常人平均血鐵蛋白含量總體分布位置不同確定顯著水平α=0.05解題步驟：1.建立假設(shè)，確定顯著水平2.構(gòu)造統(tǒng)計量，計算P值1）編秩2）求秩和：以樣本例數(shù)小者為n1，其秩和（T1）為T，若兩樣本例數(shù)相等，可任取一樣本的秩和（T1或T2）為T，本例T=183.5；2.構(gòu)造統(tǒng)計量，計算P值統(tǒng)計學(xué)上可以證明:

T服從均數(shù)為，方差的正態(tài)分布。

進行正態(tài)變換：

Z服從標準正態(tài)分布。統(tǒng)計學(xué)上可以證明:T服從均數(shù)為，本例T=183.5,n1=10,n2=16,N=26.代人公式計算得：

z=2.52a=0.05時，Z0.05=1.96z=2.52>1.96，P<0.05。本例T=183.5,n1=10,n2=16,N=26.(3)進行統(tǒng)計推斷按a=0.05的檢驗水準，拒絕H0，接受H1，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論：認為肺炎患者與正常人平均血鐵蛋白含量有差異。醫(yī)學(xué)非參數(shù)統(tǒng)計課件wilcoxon秩和檢驗基本思想兩樣本來自同一總體

任一組秩和不應(yīng)太大或太小如果兩總體分布相同假定：兩組樣本的總體分布形狀相同

T與平均秩和應(yīng)相差不大平均秩和為多少？wilcoxon秩和檢驗基本思想兩樣本來自同一總體任一組秩

注1校正公式若相同秩次較多，應(yīng)作校正計算Z統(tǒng)計量

式中（j=1，2，…）為第j個相同秩的個數(shù)。本例中，Zc=2.53>1.96注1校正公式若相同秩次較多，應(yīng)作校正計算Z統(tǒng)計量注2查表法當n1<=10或（n2-n1）<=10時，附表c9中查P值，P579若T位于界值范圍內(nèi)時，P>a；若T位于界值范圍外時，P<a。

現(xiàn)在大多采用計算機軟件完成。

注2查表法第二節(jié)配對設(shè)計的符號秩檢驗配對設(shè)計的定量資料，如果滿足正態(tài)分布,采用配對t檢驗.配對t檢驗是樣本差值的均數(shù)和0比較。以推斷其差值是否來自均數(shù)為零的總體。如果不滿足正態(tài)分布，采用Wilcoxon符號秩檢驗（Wilcoxonsigned-ranktest）以推斷其差值是否來自中位數(shù)為零的總體。第二節(jié)配對設(shè)計的符號秩檢驗配對設(shè)計的定量資料，如果滿足正態(tài)例6-5研究離子交換法和蒸餾法的差別取12名在醫(yī)用儀表廠工作的工人尿液，分成兩份，一份用離子交換法，另一份用蒸餾法測得尿汞值，如表，問兩種方法測得尿汞值含量有無差別？P102例6-5研究離子交換法和蒸餾法的差別取12名在醫(yī)用儀表廠編號（1）離子法（2）蒸餾法（3）差值（4）（4）絕對值的秩次帶符號的秩次10.2000.320-0.1208-820.0200.0150.0052230.0100.030-0.0203-340.3820.424-0.0425-550.7230.789-0.0666-660.8760.7210.1559970.0350.0140.0214480.0230.0200.0031190.9400.0510.8891212101.2011.1150.08677110.4080.612-0.20411-11121.2561.0780.1781010編號離子法蒸餾法差值（4）絕對值的秩次帶符號的秩次10.20解題分析配對設(shè)計資料經(jīng)W法正態(tài)性檢驗，推斷發(fā)現(xiàn)兩組差值不符合正態(tài)分布,不能用配對t檢驗.需采用Wilcoxon符號秩和檢驗。解題分析WILCOXON符號秩和檢驗步驟：1.建立假設(shè)，確定顯著水平

H0：兩組差值的總體中位數(shù)Md=0H1：Md≠0確定顯著水平α=0.05WILCOXON符號秩和檢驗步驟：2.構(gòu)造統(tǒng)計量，求P值1）求差值2）編秩按差值的絕對值從小到大編秩，再根據(jù)差值的正、負給秩次冠以正負號。編秩時，如遇差數(shù)等于零，舍去不計。遇差數(shù)絕對值相等時，若符號相同，仍按順序編秩；若符號不同，則取平均秩次。2.構(gòu)造統(tǒng)計量，求P值1）求差值3）求秩和：分別求出正、負秩次之和，正秩和以表示，負秩和的絕對值以表示省略所有差值為0的對子數(shù)，令余下的有效對子數(shù)為n。以絕對值較小者為統(tǒng)計量T值。本例T=33，n=12。3）求秩和：分別求出正、負秩次之和，正秩和以表示，負秩和的絕統(tǒng)計學(xué)上可以證明T服從均數(shù)為，方差的正態(tài)分布。進行正態(tài)變換：Z服從準標正態(tài)分布.本例中T=33，n=12代人公式得：Z=0.47本例：Z=0.47<1.96,P>0.05.統(tǒng)計學(xué)上可以證明T服從均數(shù)為，方差3.進行統(tǒng)計推斷若P＜,拒絕H0,稱差異有統(tǒng)計學(xué)意義，否則稱差異無統(tǒng)計學(xué)意義.結(jié)論：P>0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義.故尚不能認為兩種方法測得尿汞值含量有差別。3.進行統(tǒng)計推斷注1校正公式若相同秩次較多，應(yīng)作校正計算Z統(tǒng)計量Zc服從準標正態(tài)分布.式中tj為第j（j=1,2,…）個相同差值的個數(shù)。.注1校正公式注2查表法當n1<=25時，附表c8中查P值，P578若T大于界值時，P>a，若T小于界值時，P<a.現(xiàn)在大多采用計算機軟件完成。

注2查表法第三節(jié)多組比較的秩和檢驗

在完全隨機分組設(shè)計中，如果從多個不同的總體中分別獲得隨機樣本，它們不滿足正態(tài)分布或雖滿足正態(tài)分布，但方差不齊，可用Kruskal-WallisH檢驗（Kruskal-WallisHtest）以推斷它們的總體分布位置是否存在差異。P123第三節(jié)多組比較的秩和檢驗

在完全隨機分組設(shè)計中，如果從多個例7-7，對同種檢品采用四種脫水方法，每種方法重復(fù)5次，問四種脫水方法的脫水率有無差別？例7-7，對同種檢品采用四種脫水方法，每種方法重復(fù)5次，問四解題分析經(jīng)檢驗本資料不符合正態(tài)分布，不宜采用方差分析，現(xiàn)用Krusk