醫(yī)學研究設(shè)計與數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析20111017

南京醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學系地址：南京市漢中路140號（210029）一號教學樓南307-1電話：86-25-86862815(o)m)電郵：rongbinyu@流行病學教學工作室醫(yī)學研究設(shè)計與數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析喻榮彬提綱概述研究設(shè)計與數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析統(tǒng)計學分析方法和指標的選擇常用統(tǒng)計學分析軟件簡介總結(jié)和討論科學研究（scientificresearch）就是以科學的觀點和方法，對未知事物進行探索、觀測和分析，從而發(fā)展有關(guān)科學知識（理論和技術(shù)）的認識活動。科學研究是發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的過程?？茖W研究是通過實驗或調(diào)查觀察取得信息，并對其進行加工（如數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計學處理）的過程。科學研究的定義科研定義的理解科研的核心是對未知事物的探索、觀測和分析，生命力在于創(chuàng)新。用科學的觀點和方法進行研究，其全過程應當是一個嚴肅的探索和思維過程，包括合理的假說、嚴謹?shù)脑O(shè)計、嚴格的實驗、嚴密的觀測和正確的分析?？蒲械幕境绦蛄㈩}設(shè)計觀察和實驗資料整理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析理性概括研究設(shè)計與數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析Whattodo？做什么？Whytodo？為什么做？Howtodo？怎么做？（設(shè)計）Studydesign（選題）搜集資料整理與分析資料調(diào)查（研究）項目分析表（指標）研究目的回答統(tǒng)計分析步驟調(diào)查研究步驟設(shè)計思路研究設(shè)計思路與統(tǒng)計學分析步驟的關(guān)系研究設(shè)計＝專業(yè)設(shè)計＋統(tǒng)計學設(shè)計研究設(shè)計的重要性進行一項科研課題如同造一座大橋、一座大廈。如果大廈事先沒有良好的設(shè)計就會倒塌，同樣科研課題事先沒有良好的設(shè)計就會失敗?？蒲性O(shè)計如同建筑設(shè)計一樣舉足輕重。研究設(shè)計的好壞，直接關(guān)系到研究結(jié)果的可靠信，任何設(shè)計上的缺陷，都不能期望事后彌補。進行完試驗后再找統(tǒng)計學家分析數(shù)據(jù)，如同病人死后再找醫(yī)生進行尸體解剖，醫(yī)生會告訴病人死亡的原因是什么。同樣，統(tǒng)計學家會告訴你試驗失敗的原因是什么。

－RonandA.Fisher,1890-1962一、明確研究目的二、確定研究對象和觀察單位

研究對象：對象來源－總體是什么？有多大？觀察單位：個體？還是集體單位（班級）？了解參數(shù)，用以說明總體。研究變量間的關(guān)系，通過確立統(tǒng)計學聯(lián)系來探索病因或驗證療效等。三、研究設(shè)計類型的選擇

臨床流行病學研究設(shè)計類型

描述性研究包括現(xiàn)況研究（普查、抽樣調(diào)查）等

分析性研究病例對照研究、隊列研究

實驗性研究包括臨床試驗、現(xiàn)場實驗和社區(qū)干預等

診斷試驗Time現(xiàn)況（橫斷面）研究設(shè)計原理示意圖T1T2T3普查＋抽樣調(diào)查病例對照研究設(shè)計原理研究對象對照組病例組暴露不暴露暴露不暴露abcdTimeNow隊列研究設(shè)計原理abcdTime研究對象對照組暴露組發(fā)病未發(fā)病發(fā)病未發(fā)病研究對象隨機分組實驗組對照組有效應無效應有效應無效應臨床試驗設(shè)計原理①調(diào)查和研究的項目的確定

包括分析項目、備選項目②調(diào)查表（問卷）設(shè)計四、確定研究項目，擬定調(diào)查表（問卷）單純隨機抽樣的樣本量估計實驗設(shè)計的樣本含量估計流行病學研究的樣本含量估計五、樣本含量的估計討論（一）：如何估計樣本量？應用專門的公式和統(tǒng)計學軟件估算EpiCalc2000舉例病例對照研究

①直接觀察法②采訪法包括訪問、調(diào)查會及信訪、電話訪問等六、原始資料的收集☉原始資料的收集方式討論（二）：如何收集資料？七、調(diào)查和研究的質(zhì)量控制選擇偏倚信息偏倚混雜偏倚真實性（效度）可靠性（信度）偏倚如何控制？如何評價？①錄入前的核對②錄入計算機，建立數(shù)據(jù)庫（database）③錄入后的核對和整理

☉邏輯核對（logicchecking）☉數(shù)據(jù)的編碼（coding）和轉(zhuǎn)換（transform）☉建立新變量（newvariable）☉分類變量轉(zhuǎn)換成啞變量八、數(shù)據(jù)資料的整理和統(tǒng)計學分析討論（三）：如何撰寫研究方案和技術(shù)路線？標書撰寫的主要原則目的明確立題依據(jù)充分指標具體、措施得力工作進程和規(guī)劃日期明確，切實可行預期結(jié)果和學術(shù)價值思路清晰和進退有序國家自然科學基金面上項目撰寫提綱1、項目的立項依據(jù)（研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析，附主要參考文獻目錄。）（基礎(chǔ)研究需結(jié)合科學研究發(fā)展趨勢來論述科學意義；應用研究需結(jié)合國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中迫切需要解決的關(guān)鍵科技問題來論述其應用前景。）2、項目的研究內(nèi)容、研究目標,以及擬解決的關(guān)鍵問題。（此部分為重點闡述內(nèi)容）3、擬采取的研究方案及可行性分析。（包括有關(guān)方法、技術(shù)路線、實驗手段、關(guān)鍵技術(shù)等說明）4、本項目的特色與創(chuàng)新之處。5、年度研究計劃及預期研究結(jié)果。（包括擬組織的重要學術(shù)交流活動、國際合作與交流計劃等）（一）立項依據(jù)與研究內(nèi)容（4000-8000字）（二）研究基礎(chǔ)與工作條件1、工作基礎(chǔ)（與本項目相關(guān)的研究工作積累和已取得的研究工作成績）2、工作條件（包括已具備的實驗條件，尚缺少的實驗條件和擬解決的途徑，包括利用國家重點實驗室和部門開放實驗室的計劃與落實情況。）3、申請人簡歷（包括申請者和項目組主要成員的學歷和研究工作簡歷，近期已發(fā)表與本項目有關(guān)的主要論著目錄和獲得學術(shù)獎勵情況及在本項目中承擔的任務。論著目錄要求詳細列出所有作者、論著題目、期刊名或出版社名、年、卷（期）、起止頁碼等；獎勵情況也須詳細列出全部受獎人員、獎勵名稱等級、授獎年等）4、承擔科研項目情況（申請者和項目組主要成員正在承擔的科研項目情況，包括自然科學基金的項目，要注明項目的名稱和編號、經(jīng)費來源、起止年月、負責的內(nèi)容等。）5、完成自然科學基金項目情況

（三）經(jīng)費申請說明（要求按照《國家自然科學基金經(jīng)費管理辦法》認真填寫，購置5萬元以上固定資產(chǎn)及設(shè)備等，須逐項說明與項目研究的直接相關(guān)性及必要性。）（四）其他附件清單（附件材料復印后隨紙質(zhì)《申請書》一并上交）（隨紙質(zhì)申請書一同報送的附件清單，如：具有中級技術(shù)職稱申請者的推薦信或在職研究生申請項目的導師推薦信等。在導師的推薦信中，需要說明申請課題與學位論文的關(guān)系，承擔課題后的工作時間和條件保證等。）統(tǒng)計學分析方法和指標的選擇數(shù)據(jù)類型分布類型研究設(shè)計如何選擇統(tǒng)計分析方法？☉醫(yī)學研究的數(shù)據(jù)類型定量數(shù)據(jù)（measurementdata）：連續(xù)型/離散型特殊類型：兩分類數(shù)據(jù)（dichotomicdata）

等級數(shù)據(jù)：有序分類/半定量名義數(shù)據(jù)：定性數(shù)據(jù)（qualitativedata）（計數(shù)資料）（計量資料）如何描述和比較？☉醫(yī)學研究的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法和指標定量數(shù)據(jù)集中和離散趨勢正常值范圍和總體可信區(qū)間的估計定性數(shù)據(jù)率比統(tǒng)計描述統(tǒng)計推斷假設(shè)檢驗變量之間關(guān)系分析兩組或多組之間的均數(shù)比較定量或定性數(shù)據(jù)之間的關(guān)系定量數(shù)據(jù)－統(tǒng)計描述方法小結(jié)標準差變異系數(shù)均數(shù)相差大觀察單位不同時的比較中位位置離散程度分布類型正態(tài)分布均數(shù)非正態(tài)分布對數(shù)正態(tài)分布幾何均數(shù)其他分布中位數(shù)正態(tài)分布：均數(shù)±標準差非正態(tài)分布：中位數(shù)、百分位數(shù)檢驗方法正態(tài)性用直方圖或正態(tài)概率紙進行觀察用矩法、W法或D法進行統(tǒng)計檢驗兩組方差齊性F檢驗多組方差齊性Bartlett檢驗常用正態(tài)性及方差齊性檢驗的方法Kolmogorov-SmirmovTest常用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類型及方法數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換方法舉例Poisson分布平方根轉(zhuǎn)換水中細菌數(shù)、單位時間放射性計數(shù)等二項分布反正弦函數(shù)轉(zhuǎn)換非傳染病患病率、白細胞百分數(shù)、淋巴細胞轉(zhuǎn)換率等標準差與均數(shù)呈正比關(guān)系對數(shù)轉(zhuǎn)換發(fā)汞含量定性數(shù)據(jù)－統(tǒng)計描述方法小結(jié)構(gòu)成比多分類名義數(shù)據(jù)等級數(shù)據(jù)構(gòu)成比、平均得分兩分類率構(gòu)成比比值比（OR）聯(lián)系強度各種設(shè)計隊列研究相對危險度（RR）假設(shè)檢驗－兩組或多組均數(shù)比較⊙樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較⊙成組設(shè)計兩樣本均數(shù)比較（成組t檢驗）⊙配對設(shè)計資料均數(shù)比較（配對t檢驗）

t檢驗（兩組比較）方差分析⊙成組設(shè)計多個樣本均數(shù)的比較（one-wayANOVA）⊙配伍組設(shè)計多個樣本均數(shù)比較（two-wayANOVA）⊙多個樣本均數(shù)的兩兩比較（q檢驗，Student-Newman-Keuls法）⊙多個實驗組和一個對照組均數(shù)間的兩兩比較（LSD法和Duncan法）（兩組或多組比較）定量數(shù)據(jù)差別的統(tǒng)計意義檢驗小結(jié)變量之間的關(guān)系分析直線回歸和多元線性回歸Logistic回歸Cox回歸相關(guān)分析回歸分析定性數(shù)據(jù)的關(guān)系分析χ2檢驗Pearson相關(guān)，Spearman相關(guān)討論（四）：如何選擇統(tǒng)計學分析方法和指標？數(shù)據(jù)類型計量？計數(shù)？分布類型是否正態(tài)分布？→數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換研究設(shè)計成組？配對？配伍組？其他？取決于醫(yī)學數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法選擇－流程圖（三組及以上均數(shù)比較）（定性數(shù)據(jù)：R×C表資料分析）應用（一）：如何撰寫標書和論文的“統(tǒng)計學分析”？參考格式（中文）采用××軟件（版本）錄入數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，采用××軟件（版本）進行統(tǒng)計學分析。定量數(shù)據(jù)（或計量資料）采用均數(shù)±標準差（）或中位數(shù)描述，組間比較采用t檢驗或方差分析，組間多重比較采用SNK法（或LSD法）；定性數(shù)據(jù)（或計數(shù)資料）采用百分比描述，組間比較采用χ2檢驗。均為雙側(cè)檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。適用于80％以上醫(yī)學標書和論文的撰寫！StatisticalanalysisMeasurementdatawereexpressedasMean±SD().DifferencesamonggroupswereanalyzedbyStudentttestorone-wayANOVA,SNKorLSDmethodwasusedformultiplecomparison.QualitativedataweredescribedaspercentagesandanalyzedusingChi-square(χ2)testorFisher’sexacttestasindicated.TheP-valuereportedwastwo-sidedandvalueoflessthan0.05wasconsideredstatisticallysignificant.AllanalyseswereperformedusingtheSPSSsoftware(Version13.0,SPSSInc.,USA).參考格式（英文）應用（二）：如何呈現(xiàn)統(tǒng)計學分析結(jié)果？統(tǒng)計量和概率為斜體：t，F(xiàn)，P<0.05；

不是統(tǒng)計表一般為三線表

統(tǒng)計圖、表的標注要清楚兩組有顯著差異兩組差異有顯著性（或有統(tǒng)計學意義）。×關(guān)聯(lián)有顯著性（或有統(tǒng)計學意義）。文字、統(tǒng)計表和統(tǒng)計圖相結(jié)合統(tǒng)計學邏輯學生物醫(yī)學討論（四）：如何解釋數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析結(jié)果？了解不同研究設(shè)計的效率、優(yōu)點和局限性理解樣本和總體的關(guān)系正確認識P值大小和統(tǒng)計學顯著性統(tǒng)計學解釋假設(shè)演繹法Mill準則科學實驗五法邏輯學解釋

根據(jù)現(xiàn)有的生物醫(yī)學知識對所獲結(jié)果進行客觀評價是否與現(xiàn)有的理論知識相矛盾？是否符合疾病自然史和生物學原理？和現(xiàn)有生物醫(yī)學領(lǐng)域的研究成果是否一致？

可通過下述方式進行評價：和國內(nèi)外既往的研究結(jié)果比較和國內(nèi)外同期的研究結(jié)果比較從相關(guān)學科中尋找支持和不支持該結(jié)論的證據(jù)生物醫(yī)學解釋國內(nèi)外主要研究進展－存在的問題本研究的主要結(jié)果和國內(nèi)外其他同類研究的異同、不同的原因支持本研究結(jié)論的證據(jù)、不支持本研究結(jié)論的證據(jù)本研究的優(yōu)點和可能的不足、改進的方向建議或啟示等實際應用（三）：如何撰寫論文的討論部分？參考提綱統(tǒng)計學不是萬能的，只能從事物中揭示其內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，但不能創(chuàng)造規(guī)律，絕不能違反事物的本來面