第01章 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念課件

第一章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念

(BasicConceptinMedicalStatistics)

武漢大學(xué)流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)系宇傳

衛(wèi)生部“十一五”規(guī)劃教材《醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)》主編：馬斌榮第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念統(tǒng)計(jì)學(xué)(statistics)

統(tǒng)計(jì)學(xué)是關(guān)于數(shù)據(jù)（data）的科學(xué)，是從數(shù)據(jù)中提取信息的一門(mén)學(xué)科，包括設(shè)計(jì)、搜集、整理、分析和表達(dá)等步驟。第一節(jié)概述第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念

根據(jù)研究領(lǐng)域和研究對(duì)象，統(tǒng)計(jì)學(xué)又分為：數(shù)理統(tǒng)計(jì)、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)、生物統(tǒng)計(jì)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)、衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)……醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)（medicalstatistics）：用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法研究醫(yī)學(xué)中的問(wèn)題。

衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)（healthstatistics）：與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)基本相同，但更側(cè)重于社會(huì)、人群的衛(wèi)生問(wèn)題。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念北京某醫(yī)院某大夫使用“烏貝散”，治療胃潰瘍病出血107例，有效101例，有效率為94.4%。別的醫(yī)院，其他大夫使用“烏貝散”來(lái)治療胃潰瘍病出血，其有效率也一定是94.4%嗎？求

95%置信區(qū)間（confidenceinterval）第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念

某醫(yī)院有位老大夫，用“冠心靈”治療冠心病，其對(duì)照組用西藥，觀(guān)察結(jié)果如下表：

表1-1冠心靈與單純西藥療效對(duì)比

顯效有效無(wú)效合計(jì)

單純西藥925640

冠心靈1918542冠心靈是否比單純西藥有效？假設(shè)檢驗(yàn)(testofsignificance)，

俗稱(chēng)要算Ｐ值。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念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)和生物醫(yī)學(xué)中的普遍現(xiàn)象。變異使得實(shí)驗(yàn)或觀(guān)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。

為什么要學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念

最大值=6.18,最小值=3.29,極差=2.89。算術(shù)均數(shù)=4.72，標(biāo)準(zhǔn)差=0.57。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念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(wèn)題

“陽(yáng)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(shuō)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,NEnglJMed，JAMA等著名醫(yī)學(xué)雜志上的71篇陰性結(jié)果的論文作過(guò)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01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念3.

保證你的研究論文能通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)審查

據(jù)國(guó)外60～80年代對(duì)不同醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表論文的調(diào)查，有統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤的論文的百分比最高達(dá)72%，最低也有20%。國(guó)內(nèi)1984年對(duì)《中華醫(yī)學(xué)雜志》、《中華內(nèi)科雜志》、《中華外科雜志》、《中華婦產(chǎn)科雜志》、《中華兒科雜志》595篇論文的調(diào)查結(jié)果，相對(duì)數(shù)誤用為11.2%，抽樣方法誤用15.9%，統(tǒng)計(jì)圖表誤用11.7%。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)分析方法誤用達(dá)55.7%。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念JAMA，新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志（NEJM）、英國(guó)醫(yī)學(xué)雜志、中華醫(yī)學(xué)會(huì)雜志對(duì)來(lái)稿都有統(tǒng)計(jì)學(xué)要求或統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)。國(guó)際生物醫(yī)學(xué)雜志編輯協(xié)會(huì)在其《生物醫(yī)學(xué)期刊投稿的統(tǒng)一要求》中也包含了統(tǒng)計(jì)學(xué)要求。

UniformRequirementsforManuscripts

SubmittedtoBiomedicalJournals

http://第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念4.

獲得循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的主要手段“良好愿望的醫(yī)學(xué)”（well-meaningmedicine）轉(zhuǎn)入“以證據(jù)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)”（evidence-basedmedicine，EBM）需要有統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的支持。

全世界的醫(yī)學(xué)期刊每年大約刊登600萬(wàn)學(xué)術(shù)論文，但能作為可靠“證據(jù)”的論文并不多。

第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念第二節(jié)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)資料的來(lái)源與分類(lèi)一、原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的來(lái)源常規(guī)保存數(shù)據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等2.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查記錄3.實(shí)驗(yàn)記錄4.其他第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念二、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分類(lèi)只有認(rèn)識(shí)了數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，才能正確地選用統(tǒng)計(jì)分析方法

按變量測(cè)量的精確程度由低到高，將數(shù)據(jù)分類(lèi)為：名義數(shù)據(jù)（如性別、婚姻狀況）、有序變量（如療效，類(lèi)別間差別大小難以度量）、區(qū)間變量（如攝氏體溫，類(lèi)別間差別有實(shí)際意義）、比變量（如身高，除具有區(qū)間變量的特征外，還具有真實(shí)意義的零點(diǎn)。攝氏溫度的零點(diǎn)為水結(jié)冰時(shí)溫度，并非絕對(duì)意義的零點(diǎn)，所以它不屬于比變量）定量數(shù)據(jù)定性數(shù)據(jù)第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念1、定性數(shù)據(jù)（qualitativedata）

（二項(xiàng)與多項(xiàng)）分類(lèi)數(shù)據(jù)(categoricaldata)

計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)（enumeration(counting)data）

2、定量數(shù)據(jù)（quantitativedata）

計(jì)量數(shù)據(jù)（measurementdata）區(qū)間數(shù)據(jù)（intervaldata）數(shù)值數(shù)據(jù)（numericaldata）3、等級(jí)資料（rankeddata）

有序資料（ordinaldata）

（一）定性與定量數(shù)據(jù)的別名第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念（二）三類(lèi)數(shù)據(jù)間的關(guān)系

例：一組20

40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

重度高血壓定量數(shù)據(jù)等級(jí)數(shù)據(jù)定性數(shù)據(jù)第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念住院號(hào)年齡身高體重住院天數(shù)職業(yè)文化程度分娩方式妊娠結(jié)局2716571.55無(wú)中學(xué)順產(chǎn)足月2216074.05無(wú)小學(xué)助產(chǎn)足月2515868.06管理員大學(xué)順產(chǎn)足月2316169.05無(wú)中學(xué)剖宮產(chǎn)足月2515962.011商業(yè)中學(xué)剖宮產(chǎn)足月2715768.02無(wú)小學(xué)順產(chǎn)早產(chǎn)2015866.04無(wú)中學(xué)助產(chǎn)早產(chǎn)2415870.53無(wú)中學(xué)助產(chǎn)足月2915457.07干部中學(xué)剖宮產(chǎn)足月觀(guān)察單位observations個(gè)體individuals變量variablesQuantitativedata定量資料Qualitativedata定性數(shù)據(jù)Units；elements第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念（三）三類(lèi)數(shù)據(jù)的編碼與計(jì)算(1)

例：一組20

40歲成年人的血壓以12kPa為界分為正常（＝0）與異常（＝1）兩組，統(tǒng)計(jì)每組例數(shù)

<8低血壓418

正常血壓102

12

輕度高血壓13315

中度高血壓164

17

重度高血壓185定量數(shù)據(jù)等級(jí)數(shù)據(jù)定性數(shù)據(jù)第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念（三）三類(lèi)數(shù)據(jù)的編碼與計(jì)算(2)1.定量數(shù)據(jù):允許計(jì)算均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差等（可采用t、F檢驗(yàn)等，可當(dāng)做有序或定性數(shù)據(jù)處理）2.定性數(shù)據(jù):編碼是任意的，不能對(duì)編碼執(zhí)行均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差等計(jì)算，但可計(jì)算率或比（可采用卡方檢驗(yàn)等）

調(diào)查14名男子的婚姻狀況分類(lèi)編碼頻數(shù)(frequency)單身13已婚25離異32分居443.有序數(shù)據(jù)：允許基于順序的計(jì)算，如計(jì)算中位數(shù)、百分位數(shù)（可當(dāng)做定性數(shù)據(jù)處理）第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念第三節(jié)統(tǒng)計(jì)學(xué)常用的基本概念第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念1、變量——可以測(cè)量的任何特征或?qū)傩訟nycharacteristicorattributethatcanbemeasured。（不同個(gè)體結(jié)果可能不同）隨機(jī)變量——在概率論中稱(chēng)變量為隨機(jī)變量

一、變量與隨機(jī)變量Variableandrandomvariable

根據(jù)觀(guān)察數(shù)據(jù)之間有無(wú)縫隙（gap），常將數(shù)據(jù)分類(lèi)為離散型（discrete）變量（有縫隙）與連續(xù)型（continuous）變量（無(wú)縫隙）兩大類(lèi)。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念

對(duì)隨機(jī)變量的取值過(guò)程為測(cè)量。取值所采用的標(biāo)準(zhǔn)為測(cè)量尺度。二、測(cè)量和測(cè)量尺度

采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的尺度進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果一般是穩(wěn)定的和一致的，例如身高、胸圍等形態(tài)指標(biāo)的測(cè)量均采用統(tǒng)一的測(cè)量尺度(全國(guó)統(tǒng)一研制的身高計(jì)、胸圍尺均以厘米為記錄單位，體重以公斤為記錄單位，肺活量以毫升為單位等)第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念三、總體與樣本populationandsample總體：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)研究對(duì)象的全體（集合）。分有限總體與無(wú)限總體樣本：從總體中隨機(jī)抽取的部分研究對(duì)象

第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念隨機(jī)抽樣randomsampling為了保證樣本的可靠性和代表性，需要采用隨機(jī)的方法抽取樣本（在總體中每個(gè)個(gè)體具有相同的機(jī)會(huì)被抽到）。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念四、參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量

parameterandstatistic參數(shù)：總體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如總體均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用希臘字母分別記為μ、σ。固定的常數(shù)

總體樣本抽取部分觀(guān)察單位

統(tǒng)計(jì)量

參數(shù)

推斷inference統(tǒng)計(jì)量：樣本的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如樣本均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用拉丁字母分別記為。參數(shù)附近波動(dòng)的隨機(jī)變量。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念

樣本的實(shí)際發(fā)生率稱(chēng)為頻率。設(shè)在相同條件下，獨(dú)立重復(fù)進(jìn)行n次試驗(yàn)，事件A出現(xiàn)f次，則事件A出現(xiàn)的頻率為f/n。

概率：隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小，用大寫(xiě)的P表示；取值[0，1]。五、頻率與概率

frequencyandprobability第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念必然事件P=1隨機(jī)事件0<P<1不可能事件P=0

P≤0.05（5％）或P≤0.01（1％）稱(chēng)為小概率事件(習(xí)慣)，統(tǒng)計(jì)學(xué)上認(rèn)為不大可能發(fā)生。小概率事件CertainImpossible0.501第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念頻率與概率間的關(guān)系：

1.樣本頻率總是圍繞概率上下波動(dòng)

2.樣本含量n越大，波動(dòng)幅度越小，頻率越接近概率。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念

六、誤差（Error）測(cè)量值=真值+隨機(jī)誤差+非隨機(jī)誤差

Xi=

i+

i

1．隨機(jī)誤差（隨機(jī)抽樣誤差）：影響因素眾多，變化無(wú)方向性，不可避免，但可用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析。

2．系統(tǒng)誤差受確定因素影響，大小變化有方向性。

3．非系統(tǒng)誤差（過(guò)失誤差）研究者偶然失誤而造成的誤差。偏差(bias)第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念第三節(jié)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念五、誤差（error）系統(tǒng)誤差（systemerror）

隨機(jī)測(cè)量誤差（randommeasurementerror）

隨機(jī)抽樣誤差(samplingerror)

必須克服

應(yīng)采取措施，盡最大可能在一定的允許范圍內(nèi)

抽樣誤差，對(duì)它要用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行正確分析

第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念七、準(zhǔn)確度與可靠度準(zhǔn)確度(accuracy)或真實(shí)性（validity）：觀(guān)察值與真值的接近程度，受系統(tǒng)誤差的影響(常用指標(biāo)：如靈敏度、特異度)?？煽慷龋╮eliabiliy）——

也稱(chēng)精密度(precision)或重復(fù)性（repeatability）：重復(fù)觀(guān)察時(shí)觀(guān)察值與其均值的接近程度，受隨機(jī)誤差的影響（常用指標(biāo)：一致百分率、Kappa值）。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念八、因果關(guān)系與統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系因果關(guān)系(causality)統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系（association）由于混雜因素，標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法一般只能獲得是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系的結(jié)論。第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念

一、研究設(shè)計(jì)二、搜集資料三、整理資料四、分析資料五、結(jié)果表達(dá)第四節(jié)統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念1.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。2.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。一、研究設(shè)計(jì)第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本原則1．隨機(jī)化（randomization）2.對(duì)照（control）3．重復(fù)（replication）第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念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(wú)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?！?/p>

第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念試驗(yàn)設(shè)計(jì)常用方法

（一）完全隨機(jī)設(shè)計(jì)

(completelyrandomdesign)

（二）配對(duì)設(shè)計(jì)

(matchingdesign)

（三）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)

(randomblockdesign)第01章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本概念二、搜集資料（datacollection）搜集資料要遵循準(zhǔn)確、完整、及時(shí)三個(gè)原則。資料搜集計(jì)劃包括：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