第一章-醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法基本概念和基本步驟

1醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)要求：理解基本的統(tǒng)計(jì)原理正確選擇、運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法培養(yǎng)基本的統(tǒng)計(jì)思維能力不要求：

公式的推導(dǎo)和記憶、 復(fù)雜的手工計(jì)算第一頁，共53頁。內(nèi)容：1、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的基本概念和基本步驟2、數(shù)值變量的統(tǒng)計(jì)描述3、數(shù)值變量的統(tǒng)計(jì)推斷4、分類變量的統(tǒng)計(jì)描述5、分類資料的統(tǒng)計(jì)推斷

6、秩和檢驗(yàn)7、直線相關(guān)與回歸分析8、統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖第二頁，共53頁。本節(jié)主要內(nèi)容第一節(jié)統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)基本概念第二節(jié)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟第三頁，共53頁。一、什么是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？例1：比較兩種療法對(duì)活動(dòng)期十二指腸球部潰瘍一組：口服呋喃硝銨，有效率90%；另一組：口服西咪替丁，有效率85%問：能否立即下結(jié)論，呋喃硝銨療效高于西咪替丁？第四頁，共53頁。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)：應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本原理和方法，研究醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中數(shù)據(jù)的收集、整理和分析的一門應(yīng)用性學(xué)科。指導(dǎo)人們?nèi)绾螌?duì)科研問題進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計(jì)、獲取可靠的數(shù)據(jù)、正確的歸納、分析與推理判斷的科學(xué)，幫助揭示疾病或現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，為預(yù)防疾病、促進(jìn)健康提供客觀依據(jù)。

第五頁，共53頁。二、為什么要學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？

1.采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)不確定現(xiàn)象背后隱藏的規(guī)律。

變異（variation）：是社會(huì)和醫(yī)學(xué)中的普遍現(xiàn)象。變異使得實(shí)驗(yàn)或觀察的結(jié)果具有不確定性，如每個(gè)人的身高、體重、血壓等各有不同。第六頁，共53頁。

2.用統(tǒng)計(jì)學(xué)思維方式考慮有關(guān)醫(yī)學(xué)研究中的問題

“陽性”結(jié)果是否是虛假聯(lián)系？

某感冒藥治療1周后，治愈率為90%，能否說該感冒藥十分有效？

“陰性”結(jié)果是否是樣本含量不足？

有人曾對(duì)發(fā)表在Lancet,Med，JAMA等著名醫(yī)學(xué)雜志上的71篇陰性結(jié)果的論文作過分析，發(fā)現(xiàn)其中有62篇（93%）可能是由于樣本含量不足造成的假陰性。

第七頁，共53頁。3.保證你的研究論文能通過統(tǒng)計(jì)學(xué)審查

據(jù)國外60～80年代對(duì)不同醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表論文的調(diào)查結(jié)果顯示，有統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤的論文所占比例高達(dá)72%，最低也有20%。某研究者1996年對(duì)4586篇論文統(tǒng)計(jì)（中華醫(yī)學(xué)會(huì)系列雜志僅占6.9%），數(shù)據(jù)分析方法誤用55.7%。第八頁，共53頁。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)基本概念第九頁，共53頁。同質(zhì)：是指除了實(shí)驗(yàn)因素外，影響被研究指標(biāo)的非實(shí)驗(yàn)因素相同。即研究對(duì)象的性質(zhì)相同。變異：是指在同質(zhì)的基礎(chǔ)上，被觀察個(gè)體之間觀察指標(biāo)的差異。

同質(zhì)和變異homogeneityandvariation第十頁，共53頁。例1調(diào)查2007年上海市7歲男童的身高和體重

同質(zhì)：2007年、上海市、7歲男童變異：身高和體重各不相同例2研究某降壓藥的療效

同質(zhì)：高血壓患者、用某藥治療變異：療效各不相同一、同質(zhì)和變異第十一頁，共53頁。二、總體和樣本

總體:是指根據(jù)研究目的確定的性質(zhì)相同的觀察單位的全體。更確切地說，是同質(zhì)的所有觀察單位某項(xiàng)觀察值（變量值）的集合。populationandsample

第十二頁，共53頁?？傮w和樣本研究目的總體該地2002年全部正常成人的白細(xì)胞數(shù)

觀察單位每個(gè)正常成人變量值每人測得的白細(xì)胞數(shù)

研究某地2002年正常成人白細(xì)胞數(shù)

同質(zhì)基礎(chǔ)：同一地區(qū)、同一年份、同為正常人、

有限總體第十三頁，共53頁。例如：研究用珍菊降壓片高血壓患者治療后的療效同質(zhì)基礎(chǔ)：同為高血壓患者、同用珍菊降壓片治療總體：包括設(shè)想用該藥治療的所有高血壓患者的治療效果這個(gè)結(jié)果沒有時(shí)間和空間的限制，觀察單位數(shù)無限無限總體無限總體第十四頁，共53頁。

有限總體：總體中所包含的個(gè)體數(shù)目是可以掌握的，有空間、時(shí)間的限制。

無限總體：沒有具體的空間、時(shí)間的限制，所包含的個(gè)體數(shù)目是未知的。（設(shè)想的、或抽象的）有限總體和無限總體第十五頁，共53頁。調(diào)查某地2002年正常成人的白細(xì)胞數(shù)

——總體從某地2002年正常成人隨機(jī)抽取150人，分別測其白細(xì)胞數(shù)，組成樣本?！獦颖究傮w樣本抽取部分觀察單位

統(tǒng)計(jì)量參數(shù)

推斷inference第十六頁，共53頁。樣本:

是從總體中隨機(jī)抽取的具有代表性的一部分觀察單位其某項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測值的集合。抽樣（sampling）：從總體中抽取部分個(gè)體的過程。

如何正確地由樣本反映總體呢？抽樣時(shí)必須遵循隨機(jī)化原則第十七頁，共53頁。隨機(jī)性：

總體中每個(gè)個(gè)體都有相同的機(jī)會(huì)被抽取到樣本隨機(jī)不等于隨意隨機(jī)抽樣的實(shí)現(xiàn)：隨機(jī)數(shù)字表

第十八頁，共53頁。三、參數(shù)和統(tǒng)計(jì)量

parameterandstatistic參數(shù)：根據(jù)總體個(gè)體值計(jì)算出來的描述總體特征的的指標(biāo)希臘字母表示：如總體均數(shù)μ、總體標(biāo)準(zhǔn)差σ、總體率π等。是固定的常數(shù)但一般未知。普查統(tǒng)計(jì)量：根據(jù)樣本個(gè)體值計(jì)算出來描述樣本特征的指標(biāo)拉丁字母表示：如樣本均數(shù)、樣本率p等。在參數(shù)附近隨機(jī)波動(dòng)。抽樣調(diào)查第十九頁，共53頁。由于抽樣所引起的樣本統(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)之間的差異稱為抽樣誤差。產(chǎn)生的原因：

1.個(gè)體之間存在變異2.抽樣時(shí)只能抽取總體中的一部分作為樣本

不可避免

但有一定的分布規(guī)律，可估計(jì)；并在一定范圍內(nèi)控制抽樣誤差四、抽樣誤差（randomsamplingerror）：第二十頁，共53頁。概率(probability)：是反映某一隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小的一個(gè)量度。記為P，取值[0，1]。必然事件：P＝1不可能事件：P＝0隨機(jī)事件：0<P<1五、概率(probability）第二十一頁，共53頁。P<0.05或P<0.01的隨機(jī)事件稱為小概率事件

統(tǒng)計(jì)學(xué)上認(rèn)為1次抽樣中不大可能發(fā)生。CertainImpossible0.501第二十二頁，共53頁。第二節(jié)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的類型實(shí)驗(yàn)或調(diào)查研究中的觀察指標(biāo)稱為隨機(jī)變量(randomvariable)；變量的觀測值稱為變量值(variablevalue)或觀察值（observedvalue）由變量值構(gòu)成資料（data）第二十三頁，共53頁。根據(jù)變量值是否定量可分為數(shù)值變量（numericalvariable）：計(jì)量資料分類變量（categoricalvariable）：無序分類變量（unorderedcategoricalvariable）

計(jì)數(shù)資料有序分類變量（ordinalcategoricalvariable）

等級(jí)資料第二十四頁，共53頁。251.計(jì)量資料（measurementdata):定義：用定量方法對(duì)觀察單位準(zhǔn)確測量后所得的資料。

變量值是定量的，表現(xiàn)為數(shù)值大小，多有度量衡單位。特點(diǎn)：有度量衡單位多為連續(xù)性資料

例如：身高（cm）、體重（kg）血壓（mmHg）、脈搏（次/分）紅細(xì)胞計(jì)數(shù)（1012/L）第二十五頁，共53頁。262.無序分類變量（計(jì)數(shù)資料）定義：用定性的方法得到的資料。按觀察單位某種性質(zhì)或特征分組后，再分別清點(diǎn)各組觀察單位的個(gè)數(shù)

特點(diǎn)：沒有度量衡單位多為間斷性資料變量表現(xiàn)為互不相容的類別或?qū)傩?/p>

例如：膚色（黑、白）——二項(xiàng)分類血型（ABO）——多項(xiàng)分類職業(yè)（工農(nóng)兵）——多項(xiàng)分類性別（男女）——二項(xiàng)分類第二十六頁，共53頁。3.等級(jí)資料(rankeddata)

定義：將觀察單位按某種屬性的不同程度分成等級(jí)后分組計(jì)數(shù)所得的資料。

是介于計(jì)量資料和計(jì)數(shù)資料之間的一種資料特點(diǎn)：其變量值具有半定量性質(zhì)

表現(xiàn)為等級(jí)大小或?qū)傩猿潭壤纾孩侔┌Y分期：早、中、晚。

②藥物療效：治愈、好轉(zhuǎn)、無效、死亡。

③尿蛋白：,,,++,+++及以上第二十七頁，共53頁。實(shí)例數(shù)據(jù)1第二十八頁，共53頁。4.三類資料間關(guān)系

例：一組2040歲成年人的血壓以12kPa為界分為正常與異常兩組，統(tǒng)計(jì)每組例數(shù)

<8低血壓8正常血壓12輕度高血壓15中度高血壓17重度高血壓計(jì)量資料等級(jí)資料計(jì)數(shù)資料第二十九頁，共53頁。第三十頁，共53頁。第三節(jié)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本步驟1.設(shè)計(jì)：包括觀察性研究設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)性研究設(shè)計(jì)2.收集資料：取得準(zhǔn)確可靠的原始資料3.整理資料：對(duì)資料進(jìn)行清理、改錯(cuò)，數(shù)量化4.分析資料：統(tǒng)計(jì)描述、統(tǒng)計(jì)推斷第三十一頁，共53頁。定義：是在保證科學(xué)性、可重復(fù)性和高效性的前提下，為驗(yàn)證研究假說而制定周密的醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃。

在廣泛的查閱文獻(xiàn)、全面了解現(xiàn)狀、廣泛征詢意見的基礎(chǔ)上，對(duì)將要進(jìn)行的研究工作所作的全面的設(shè)想。1、設(shè)計(jì)（design）第三十二頁，共53頁。1、設(shè)計(jì)（design）的分類：調(diào)查設(shè)計(jì)（surveydesign）：對(duì)研究對(duì)象不施加任何干預(yù)，通常建立隨機(jī)抽樣（randomsampling）方案。搜集資料在整個(gè)研究設(shè)計(jì)中占主要地位.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（experimentdesign）：對(duì)研究對(duì)象施加干預(yù)，如動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究、臨床試驗(yàn)，通常建立隨機(jī)分組（randomallocation）方案。第三十三頁，共53頁。2、設(shè)計(jì)（design）的內(nèi)容(1)明確研究目的和研究假說。(2)確定研究對(duì)象與觀察單位、樣本含量和抽樣方法。(3)是否施加干預(yù)，如何施加干預(yù)？如何設(shè)置對(duì)照？(4)設(shè)置觀察指標(biāo)。(5)需搜集哪些原始資料，用什么方法？(6)如何對(duì)取得資料作進(jìn)一步的整理和匯總，計(jì)算統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。(7)如何控制誤差。(8)預(yù)期會(huì)得到什么結(jié)果。(9)研究進(jìn)度和經(jīng)費(fèi)的安排等。第三十四頁，共53頁。Fisher在他的著作中多次強(qiáng)調(diào)，統(tǒng)計(jì)學(xué)家與科學(xué)研究者的合作應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，而不是在需要數(shù)據(jù)處理的時(shí)候。“試驗(yàn)完成后再找統(tǒng)計(jì)學(xué)家，無異于請(qǐng)統(tǒng)計(jì)學(xué)家為試驗(yàn)進(jìn)行“尸體解剖”。統(tǒng)計(jì)學(xué)家或許只能告訴你試驗(yàn)失敗的原因?！钡谌屙摚?3頁。2、收集資料（datacollection）資料的來源：1、統(tǒng)計(jì)報(bào)表：疫情報(bào)表、醫(yī)院工作報(bào)表等；2、登記和報(bào)告卡（單）：傳染病和職業(yè)病發(fā)病報(bào)告卡，腫瘤發(fā)病及死亡報(bào)告卡，出生及死亡報(bào)告單等；3、日常醫(yī)療衛(wèi)生工作記錄：如門診病例、住院病例、健康檢查記錄、衛(wèi)生監(jiān)測記錄等4、專題調(diào)查或?qū)嶒?yàn)研究：開展醫(yī)學(xué)科研的主要資料來源前三種都有局限性。第三十六頁，共53頁。資料收集計(jì)劃

①選擇搜集資料的地點(diǎn)、人員和時(shí)間；②搜集資料人員的培訓(xùn)方案；③預(yù)調(diào)查或預(yù)實(shí)驗(yàn)方案擬定；④資料的記錄方式；⑤調(diào)查表的擬訂和印刷；⑥調(diào)查或?qū)嶒?yàn)儀器、試劑的準(zhǔn)備；⑦調(diào)查資料的抽樣復(fù)核比例和方法；⑧搜集資料所需經(jīng)費(fèi)的準(zhǔn)備等。第三十七頁，共53頁。目的是對(duì)搜集到的原始資料其系統(tǒng)化和條理化，便于進(jìn)一步計(jì)算統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和深入分析。資料整理前要對(duì)資料再次檢查與核對(duì)，發(fā)現(xiàn)缺項(xiàng)或錯(cuò)項(xiàng)較多的調(diào)查表，須補(bǔ)查或剔除。審查無誤后，設(shè)計(jì)分組。3、整理資料（datasorting）第三十八頁，共53頁。資料整理的過程1、對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)和檢查。2、設(shè)計(jì)分組。（1）質(zhì)量分組：按屬性或類別歸類分組；（2）數(shù)量分組:按數(shù)值大小分組。3、按分組要求設(shè)計(jì)整理表，匯總資料。第三十九頁，共53頁。可借助于計(jì)算機(jī)軟件（EpiData,Study-Builder,Excel）來完成。1、編碼，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)2、糾錯(cuò)改錯(cuò)、補(bǔ)漏等第四十頁，共53頁。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理和方法，根據(jù)研究設(shè)計(jì)的目的、要求、資料的類型和分布特征選擇正確的統(tǒng)計(jì)分析方法，進(jìn)行一系列的統(tǒng)計(jì)描述和統(tǒng)計(jì)推斷，揭示事物內(nèi)部的規(guī)律?？山柚谟?jì)算機(jī)（常用軟件：SPSS、SAS、STATA）完成。4、分析資料（dataanalysis）第四十一頁，共53頁。4、分析資料（dataanalysis）統(tǒng)計(jì)描述（descriptivestatistics）

是指用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和適宜的統(tǒng)計(jì)圖、統(tǒng)計(jì)表等方法，描述統(tǒng)計(jì)資料的分布規(guī)律及其數(shù)量特征。統(tǒng)計(jì)推斷（inferentialstatistics）

是通過隨機(jī)樣本信息推斷總體特征的過程。

參數(shù)估計(jì)（parameterestimation）

假設(shè)檢驗(yàn)（hypothesistest）第四十二頁，共53頁。常用統(tǒng)計(jì)分析軟件簡介一、SPSS（PASW）軟件：二、SAS軟件:統(tǒng)計(jì)專業(yè)用戶三、STATA軟件：分析能力強(qiáng)，速度極快！圖形精美四、EPIINFO：流行病學(xué)調(diào)查得數(shù)據(jù)管理軟件。第四十三頁，共53頁。SPSS軟件美國斯坦福大學(xué)研制，目前已被IBM兼并。最新版本19.0.特點(diǎn)：界面友好、使用方便、功能齊全。第四十四頁，共53頁。第四十五頁，共53頁。第四十六頁，共53頁。第四十七頁，共53頁。小結(jié)：1.醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟是A.調(diào)查、搜