衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計中的基本概念

衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計中的基本概念醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室1第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室2什么是統(tǒng)計學(xué)統(tǒng)計學(xué)（statistics）是一門通過收集、整理和分析數(shù)據(jù)（data）來認(rèn)識社會和自然現(xiàn)象數(shù)量特征的方法論科學(xué)。其目的是通過研究隨機(jī)事件的局部外在數(shù)量特征和數(shù)量關(guān)系,從而探索事件的總體內(nèi)在規(guī)律性，而隨機(jī)性的數(shù)量化，是通過概率表現(xiàn)出來。

不列顛百科全書：“thescienceofcollecting,analyzing,presenting,andinterpretingdata”。人民大學(xué)出版的《統(tǒng)計學(xué)》教材：“一門收集、整理和分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)的方法科學(xué)，其目的是數(shù)據(jù)的內(nèi)在數(shù)量規(guī)律性，以達(dá)到對客觀事物的科學(xué)認(rèn)識”。第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室3在自然界隨機(jī)現(xiàn)象十分普遍。比如：彩票的中獎號碼，同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)的燈泡的壽命,每一顆種子的發(fā)芽的強(qiáng)弱和早晚情況等。為什么在相同的情況下，會出現(xiàn)這種不確定的結(jié)果呢？這是因?yàn)?，我們說的“相同條件”是指一些主要條件來說的，除了這些主要條件外，還會有許多次要條件和偶然因素又是人們無法事先一一能夠掌握的。隨機(jī)現(xiàn)象就是：在同樣條件下，多次進(jìn)行同一試驗(yàn)或調(diào)查同一現(xiàn)象，所的結(jié)果不完全一樣，而且無法準(zhǔn)確地預(yù)測下一次所得結(jié)果的現(xiàn)象。隨機(jī)現(xiàn)象這種結(jié)果的不確定性，是由于一些次要的、偶然的因素影響所造成的。第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室4隨機(jī)現(xiàn)象從表面上看，似乎是雜亂無章的、沒有什么規(guī)律的現(xiàn)象。但實(shí)踐證明，如果同類的隨機(jī)現(xiàn)象大量重復(fù)出現(xiàn)，它的總體就呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。大量同類隨機(jī)現(xiàn)象所呈現(xiàn)的這種規(guī)律性，隨著我們觀察的次數(shù)的增多而愈加明顯。比如擲硬幣，每一次投擲很難判斷是那一面朝上，但是如果多次重復(fù)的擲這枚硬幣，就會越來越清楚的發(fā)現(xiàn)它們朝上和朝下的次數(shù)大體相同。我們把這種由大量同類隨機(jī)現(xiàn)象所呈現(xiàn)出來的規(guī)律性叫做統(tǒng)計規(guī)律性。概率論和數(shù)理統(tǒng)計就是研究大量同類隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律性的數(shù)學(xué)學(xué)科。第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室5概率論：是根據(jù)大量同類隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律，對隨機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)某一結(jié)果的可能性作出一種客觀的科學(xué)判斷，對這種出現(xiàn)的可能性大小做出數(shù)量上的描述。是數(shù)理統(tǒng)計方法的理論基礎(chǔ)，但是它不屬於統(tǒng)計學(xué)的范疇，而屬于數(shù)學(xué)的范疇。數(shù)理統(tǒng)計：是應(yīng)用概率的理論來研究大量隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律性，并非獨(dú)立于統(tǒng)計學(xué)的新學(xué)科，確切地說它是統(tǒng)計學(xué)在第三個發(fā)展階段所形成的所有收集和分析數(shù)據(jù)的新方法的一個綜合性名詞。統(tǒng)計學(xué)：不去研究這些方法的理論根據(jù)和數(shù)學(xué)論證，而是綜合以上方法在各種具體問題中的應(yīng)用。第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室6統(tǒng)計工作的步驟設(shè)計：制定計劃，對整個過程進(jìn)行統(tǒng)籌安排，是整個科研工作的關(guān)鍵。其目的是以盡可能少的資源消耗獲取準(zhǔn)確可靠的信息資料及可信的結(jié)論。收集：根據(jù)計劃取得可靠、完整的原始資料。常用方法：常規(guī)工作記錄、統(tǒng)計報表、專題調(diào)查或?qū)嶒?yàn)。整理：原始資料的檢查、核對、分組、錄入等，使資料條理化、系統(tǒng)化便于計算和分析?？山柚谟嬎銠C(jī)軟件（EPI、Excel、SPSS、SAS）。分析：統(tǒng)計學(xué)的關(guān)鍵所在。運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)的基本原理和方法，分析計算有關(guān)的指標(biāo)和數(shù)據(jù)，揭示事物的內(nèi)部規(guī)律。包括統(tǒng)計描述和統(tǒng)計推斷。第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室7醫(yī)學(xué)領(lǐng)域常見的統(tǒng)計學(xué)問題如何判斷藥物的療效？（置信區(qū)間）北京某醫(yī)院某大夫使用“烏貝散”（烏賊骨3錢，白芨3錢，川貝3錢,甘草3錢，共研細(xì)末過120目篩，沖服）治療胃潰瘍病出血107例，有效101例，有效率為94.4％。那么如果別的醫(yī)院，其它大夫使用“烏貝散”來治療胃潰瘍病出血，其有效率也一定是94.4％嗎？第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室8如何判斷藥物的療效差別？（假設(shè)檢驗(yàn)）北京某醫(yī)院有位老大夫，用“冠心靈”治療冠心病，其對照組用西藥，觀察結(jié)果如表1－1所示。請問冠心靈是否比單純西藥有效？表1－1冠心靈與單純西藥療效對比顯效有效無效合計單純西藥925640冠心靈1918542第八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室9正確把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原則1.對照：某雜志中一篇文章報導(dǎo)，用某種中草藥治療玫瑰糠疹，有效率為78％，平均療程為三周左右。問此藥治療玫瑰糠疹的確有效嗎？由于玫瑰糠疹具有自然治愈的情況,一般不服藥，多喝水，到三周左右有些患者也會自愈。所以，此藥的78％療效有待探討。2.重復(fù)：用某藥治某病，治療1例有效，能說100％有效嗎？治療2例都有效，能說100％有效嗎？治療10例，其中9有例效，能說90％有效嗎？顯然，觀察的例數(shù)（樣本量）將是個重要因素。第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室10統(tǒng)計學(xué)的幾個基本概念一、頻率（frequency）和概率（probability）概率：描述隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小的數(shù)值，常用P來表示，是總體特征。統(tǒng)計學(xué)中的結(jié)論都是帶有概率性質(zhì)的。1.必然事件和不可能事件：P＝1和P＝0；2.隨機(jī)事件：0＜P＜1；3.小概率事件（習(xí)慣）：P≤0.05（5％），統(tǒng)計學(xué)上認(rèn)為不大可能發(fā)生。頻率：某種現(xiàn)象在樣本中的實(shí)際發(fā)生率，是樣本特征。頻率是概率的估計值，在實(shí)際工作中，當(dāng)觀察單位的例數(shù)足夠多時，可以用頻率來代替概率。第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室11頻率與概率間的關(guān)系：1.樣本頻率總是圍繞概率上下波動；2.樣本含量n越大，波動幅度越小，頻率越接近概率。第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室12二、同質(zhì)（homogeneity）和變異（variation）同質(zhì)：個體具有相同性質(zhì)的特征。變異：各個個體間存在的差異。包括不同個體同一特征的差異和同一個體某特征在不同時空中的變化的差異。變異來源于一些未加控制或無法控制的甚至是不明原因的因素，是統(tǒng)計學(xué)存在的基礎(chǔ)。從本質(zhì)上說，統(tǒng)計學(xué)就是研究變異的科學(xué)，沒有變異就沒有統(tǒng)計學(xué)。第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室13三、總體（population）與樣本（sample）總體：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)觀察單位（研究對象個體）的全體。當(dāng)研究有具體而明確的指標(biāo)時，總體是指觀察單位該項變量值的集合。樣本：總體中隨機(jī)抽取的部分觀察單位?？傮w分為有限總體和無限總體。1.有限總體：指總體單位數(shù)有限而可以計數(shù)的總體2.無限總體：指總體單位數(shù)無限不可以計數(shù)的總體樣本量（samplesize）：樣本中的觀察單位數(shù)。隨機(jī)化（randomization）：等概率。對照（control）:齊同對比。第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室14四、參數(shù)（parameter）與統(tǒng)計量（statistic）參數(shù)：描述總體特征的量用希臘字母表示:μ、σ、π等。統(tǒng)計量：描述樣本特征的量用英文字母表示：x、s、p等。第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室15五、誤差（Error）測量值＝真實(shí)值＋（隨機(jī)誤差＋系統(tǒng)誤差）

Xi

＝i

＋

i1.系統(tǒng)誤差：指數(shù)據(jù)搜集和測量過程中由于儀器不準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等原因，造成觀察結(jié)果呈傾向性的偏大或偏小，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。特點(diǎn)：具有方向性,過大會導(dǎo)致質(zhì)的差異，無法通過統(tǒng)計學(xué)來估計。2.隨機(jī)誤差：由于一些非人為的偶然因素使得結(jié)果或大或小，大小和方向是不確定、不可預(yù)知的。特點(diǎn)：隨機(jī)誤差無法重復(fù)，不可避免；隨機(jī)誤差圍繞零點(diǎn)呈正態(tài)分布，利用正態(tài)分布模型可估計隨機(jī)誤差的發(fā)生概率，對誤差進(jìn)行統(tǒng)計分析。第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室16隨機(jī)誤差的分類：隨機(jī)測量誤差：消除了系統(tǒng)誤差的前提下，由于非人為的偶然因素，對同一樣本多次測定結(jié)果不完全一樣，結(jié)果有時偏大有時偏小，稱為隨機(jī)測量誤差。特點(diǎn)：沒有傾向性，多次測量計算平均值可以減小甚至消除隨機(jī)測量誤差。抽樣誤差：（消除了系統(tǒng)誤差，并將隨機(jī)測量誤差控制在允許范圍內(nèi)）由于個體變異的存在，在抽樣過程中產(chǎn)生的樣本統(tǒng)計量與總體參數(shù)之間的差異。特點(diǎn)：只要存在抽樣，抽樣誤差就不可避免。抽樣誤差是有規(guī)律的，可以通過統(tǒng)計學(xué)分析計算并在一定范圍內(nèi)控制抽樣誤差。第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室17六、分布（distribution）分布：隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律性通過概率來刻畫，而隨機(jī)事件的所有結(jié)局及對應(yīng)概率的排列稱為分布。1.頻率分布：樣本數(shù)量值的分布；2.概率分布：總體數(shù)量值的分布。七、變量與隨機(jī)變量（Variableandrandomvariable）1.變量：表現(xiàn)出個體變異性的任何特征或?qū)傩裕?.隨機(jī)變量：在概率論中稱變量（具有概率分布）為隨機(jī)變量。第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室18統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展歷史統(tǒng)計學(xué)是一門很古老的科學(xué)，一般認(rèn)為其學(xué)理研究始于古希臘的亞里斯多德時代，迄今已有兩千三百多年的歷史。它起源于研究社會經(jīng)濟(jì)問題，在兩千多年的發(fā)展過程中，統(tǒng)計學(xué)至少經(jīng)歷了“城邦政情”、“政治算數(shù)”和“統(tǒng)計分析科學(xué)”三個發(fā)展階段。第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室19第一階段：城邦政情（Mattersofstate）

“城邦政情”階段始于古希臘的亞里斯多德撰寫“城邦政情”或“城邦紀(jì)要”。他一共撰寫了一百五十馀種紀(jì)要，其內(nèi)容包括各城邦的歷史，行政，科學(xué)，藝術(shù)，人口，資源和財富等社會和經(jīng)濟(jì)情況的比較和分析，具有社會科學(xué)特征。

“城邦政情”式的統(tǒng)計研究延續(xù)了一兩千年，直到十七世紀(jì)中葉才逐漸被“政治算數(shù)”這個名詞所替代，并且很快被演化為“統(tǒng)計學(xué)”（Statistics）?，F(xiàn)在統(tǒng)計學(xué)依然保留了城邦（state）這個詞根。第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室20第二階段：政治算數(shù)（Politicalarithmetic）

“政治算數(shù)”的特點(diǎn)是統(tǒng)計方法與數(shù)學(xué)計算和推理方法開始結(jié)合。分析社會經(jīng)濟(jì)問題的方式更加注重運(yùn)用定量分析方法。

1690年英國WilliamPatty（1623～1687）出版《政治算術(shù)》一書作為這個階段的起始標(biāo)志。英國古典政治經(jīng)濟(jì)學(xué)創(chuàng)始人威廉?配弟用數(shù)字,重量和尺度將社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象數(shù)量化的方法是近代統(tǒng)計學(xué)的重要特征。因此，《政治算數(shù)》被后來的學(xué)者評價為近代統(tǒng)計學(xué)的來源，威廉?配弟本人也被評價為近代統(tǒng)計學(xué)之父。第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室21第三階段：統(tǒng)計分析科學(xué)（Scienceofstatisticalanalysis）十九世紀(jì)末，歐洲大學(xué)開設(shè)的“國情紀(jì)要”或“政治算數(shù)”等課程名稱逐漸消失，代之而起的是“統(tǒng)計分析科學(xué)”課程。當(dāng)時的“統(tǒng)計分析科學(xué)”課程的內(nèi)容仍然是分析研究社會經(jīng)濟(jì)問題。“統(tǒng)計分析科學(xué)”課程的出現(xiàn)是現(xiàn)代統(tǒng)計發(fā)展階段的開端。比利時統(tǒng)計學(xué)家AdolpheQuetelet（1796～1874）將統(tǒng)計分析科學(xué)廣泛應(yīng)用于社會科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域，因?yàn)樗钚沤y(tǒng)計學(xué)是可以用于研究任何科學(xué)的一般研究方法。第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室22英國統(tǒng)計學(xué)家KarlPearson（1857～1936）被公認(rèn)為現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)之父。自從達(dá)爾文進(jìn)化論問世后，關(guān)于進(jìn)化的本質(zhì)爭論不斷，在這方面他深受Galton與Weldon影響。今天許多熟悉的統(tǒng)計名詞如標(biāo)準(zhǔn)差、卡方檢驗(yàn)、相關(guān)系數(shù)、成分分析等都是他提出的。

1908年，WilliamSealyGosset（1876～1937）以筆名學(xué)生（Student）發(fā)表了關(guān)于t分布的論文，這是一篇在統(tǒng)計學(xué)發(fā)展史上劃時代的文章。它創(chuàng)立了小樣本代替大樣本的統(tǒng)計分析方法，開創(chuàng)了現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)的新紀(jì)元。第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室23學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)的意義隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，統(tǒng)計方法與技術(shù)的應(yīng)用越來越重要。19世紀(jì)統(tǒng)計技術(shù)為基因?qū)W說奠定了理論基礎(chǔ)，在21世紀(jì)的今天，科學(xué)技術(shù)對統(tǒng)計方法的依賴愈來愈強(qiáng)。世界上許多國家尤其是發(fā)達(dá)國家都非常重視統(tǒng)計學(xué)理論的研究和發(fā)展。在一些發(fā)達(dá)國家，統(tǒng)計學(xué)是大學(xué)里最受重視的學(xué)科，統(tǒng)計學(xué)發(fā)展得如何是衡量一個大學(xué)理科學(xué)術(shù)水平的重要標(biāo)志。為了適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)與國際接軌的要求，1998年9月國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》將統(tǒng)計學(xué)列為理學(xué)類一級學(xué)科。第二十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)湖北中醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生教研室2421世紀(jì)是信息經(jīng)濟(jì)時代，信息經(jīng)濟(jì)時代的特征是計算機(jī)的普及應(yīng)用，但是，從本質(zhì)上講，信息經(jīng)濟(jì)所依賴的不只是信息處理手段的先進(jìn)性，更重要的是信息收集、整理的準(zhǔn)確性，而準(zhǔn)確的信息收集、整理離不開統(tǒng)計學(xué)學(xué)科的發(fā)展。目前在中國，統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展還處于“肢體不全”的狀態(tài)。一說到統(tǒng)計，人們總想到的就是統(tǒng)計報表，而不是從學(xué)科角度認(rèn)識它。實(shí)際上，統(tǒng)計學(xué)不僅在物理、化學(xué)、生物學(xué)等自然科學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，而且在政治、經(jīng)濟(jì)、文化、歷史等社會實(shí)踐和學(xué)科發(fā)展中都有深入