流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)方法課件

流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)方法概論流行病學(xué)是研究人群中疾病和健康狀況分布及其影響因素的科學(xué)，統(tǒng)計(jì)方法是其核心工具。本課程將介紹流行病學(xué)研究中常用的統(tǒng)計(jì)方法，幫助學(xué)生掌握流行病學(xué)數(shù)據(jù)的收集、分析和解釋。by流行病學(xué)研究的目的和特點(diǎn)目的研究疾病和健康狀況的分布以及影響因素。確定疾病的病因，以及預(yù)防和控制疾病的措施。特點(diǎn)以人群為研究對(duì)象，關(guān)注人群的健康狀況。注重疾病和健康狀況的分布規(guī)律，并分析其影響因素。采用觀察性研究為主，以探索疾病的病因和預(yù)防措施。流行病學(xué)研究的數(shù)據(jù)類型人口數(shù)據(jù)人口普查、抽樣調(diào)查、出生登記、死亡登記等。健康數(shù)據(jù)醫(yī)療記錄、體檢數(shù)據(jù)、疾病登記、健康狀況調(diào)查等。環(huán)境數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)、土壤污染數(shù)據(jù)等。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)收入水平、教育程度、職業(yè)狀況、社會(huì)階層、居住環(huán)境等。描述性統(tǒng)計(jì)方法11.數(shù)據(jù)匯總描述性統(tǒng)計(jì)方法主要用于對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和概括。22.數(shù)據(jù)特征通過(guò)描述性統(tǒng)計(jì)方法，可以了解數(shù)據(jù)的分布、集中趨勢(shì)、離散程度等特征。33.數(shù)據(jù)展示描述性統(tǒng)計(jì)方法可以利用圖表等形式直觀地展示數(shù)據(jù)的特征。44.統(tǒng)計(jì)圖表常見的描述性統(tǒng)計(jì)圖表包括頻數(shù)分布表、直方圖、餅圖等。集中趨勢(shì)的度量集中趨勢(shì)是指數(shù)據(jù)集中分布的趨勢(shì)，它用一個(gè)代表值來(lái)反映數(shù)據(jù)集合的中心位置。常用的集中趨勢(shì)度量指標(biāo)有平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)等，它們分別代表數(shù)據(jù)的平均水平、中間位置和出現(xiàn)頻率最高的數(shù)值。選擇合適的集中趨勢(shì)度量指標(biāo)需要根據(jù)數(shù)據(jù)的分布類型和研究目的。離散趨勢(shì)的度量離散趨勢(shì)是指數(shù)據(jù)分布的離散程度，即數(shù)據(jù)點(diǎn)與平均值之間的差異程度。度量指標(biāo)含義方差數(shù)據(jù)點(diǎn)與均值平方差的平均值標(biāo)準(zhǔn)差方差的平方根，表示數(shù)據(jù)點(diǎn)與均值的平均偏差極差最大值與最小值之差，反映數(shù)據(jù)的波動(dòng)范圍四分位距第三四分位數(shù)與第一四分位數(shù)之差，反映數(shù)據(jù)集中程度正態(tài)分布及其特點(diǎn)正態(tài)分布也稱為常態(tài)分布，是統(tǒng)計(jì)學(xué)中最常見的概率分布之一。它是一種連續(xù)型的概率分布，曲線呈鐘形。正態(tài)分布在流行病學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用，例如測(cè)量數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)推斷和假設(shè)檢驗(yàn)等。它可以用來(lái)描述各種連續(xù)變量，例如身高、體重、血壓等。抽樣理論基礎(chǔ)1總體研究對(duì)象的全體2樣本從總體中抽取的一部分3抽樣方法隨機(jī)抽樣、非隨機(jī)抽樣4樣本量樣本大小影響統(tǒng)計(jì)推斷抽樣理論是流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)方法的基礎(chǔ)。了解抽樣理論有助于理解統(tǒng)計(jì)推斷的原理和方法。假設(shè)檢驗(yàn)的基本概念零假設(shè)假設(shè)檢驗(yàn)的目標(biāo)是檢驗(yàn)關(guān)于總體參數(shù)的假設(shè)。備擇假設(shè)假設(shè)檢驗(yàn)中，我們想要檢驗(yàn)的假設(shè)被稱為備擇假設(shè)。顯著性水平顯著性水平是指拒絕零假設(shè)的概率閾值，通常設(shè)置為0.05。P值P值是假設(shè)零假設(shè)為真時(shí)，觀察到樣本結(jié)果或更極端結(jié)果的概率。t檢驗(yàn)的原理和應(yīng)用1t檢驗(yàn)的原理t檢驗(yàn)是一種假設(shè)檢驗(yàn)方法，用于比較兩組樣本均值之間的差異。它假設(shè)兩組數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，且方差相等。2t檢驗(yàn)的應(yīng)用t檢驗(yàn)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域，用于檢驗(yàn)不同治療方法的療效、不同群體特征的差異等。3t檢驗(yàn)的類型t檢驗(yàn)包括單樣本t檢驗(yàn)、雙樣本t檢驗(yàn)、配對(duì)樣本t檢驗(yàn)等，根據(jù)樣本類型和檢驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的t檢驗(yàn)方法。方差分析的原理和應(yīng)用方差分析的原理方差分析是將總方差分解為不同來(lái)源的方差之和，以檢驗(yàn)各組均值之間是否存在顯著差異。假設(shè)檢驗(yàn)方差分析基于假設(shè)檢驗(yàn)的思想，通過(guò)比較組間方差和組內(nèi)方差來(lái)判斷組均值是否存在顯著差異。應(yīng)用場(chǎng)景方差分析廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域，用于比較不同處理組、不同時(shí)間點(diǎn)或不同因素水平下的樣本均值。數(shù)據(jù)類型方差分析適用于連續(xù)型數(shù)據(jù)，如血壓、身高、體重等，可以進(jìn)行單因素方差分析、雙因素方差分析或多因素方差分析。軟件應(yīng)用常用的統(tǒng)計(jì)軟件，如SPSS、R語(yǔ)言等，都提供了方差分析的模塊，可以方便地進(jìn)行方差分析計(jì)算和結(jié)果解讀。相關(guān)分析的原理和應(yīng)用相關(guān)分析研究?jī)蓚€(gè)變量之間的關(guān)系。1Pearson相關(guān)系數(shù)用于線性關(guān)系2Spearman秩相關(guān)系數(shù)用于非線性關(guān)系3線性回歸預(yù)測(cè)一個(gè)變量相關(guān)分析廣泛用于流行病學(xué)研究，可以幫助我們了解變量之間的關(guān)系，例如，疾病發(fā)生率與環(huán)境因素的關(guān)系?；貧w分析的原理和應(yīng)用1建立模型描述自變量和因變量之間的關(guān)系2估計(jì)參數(shù)計(jì)算模型中參數(shù)的最佳值3檢驗(yàn)假設(shè)評(píng)估模型的擬合優(yōu)度4預(yù)測(cè)利用模型預(yù)測(cè)因變量的值回歸分析在流行病學(xué)研究中廣泛應(yīng)用，例如，可以用來(lái)分析吸煙與肺癌的關(guān)系，預(yù)測(cè)高血壓患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)。生存分析的概念和應(yīng)用生存時(shí)間生存時(shí)間是指從研究對(duì)象開始觀察到事件發(fā)生的時(shí)間，可以是死亡時(shí)間、疾病復(fù)發(fā)時(shí)間或其他事件時(shí)間。生存分析生存分析用于分析事件發(fā)生的時(shí)間，研究風(fēng)險(xiǎn)因素與生存時(shí)間的關(guān)系，以及不同治療方法或干預(yù)措施對(duì)生存時(shí)間的影響。生存曲線生存曲線是用來(lái)描述生存時(shí)間分布的圖形，顯示在不同時(shí)間點(diǎn)上存活的個(gè)體比例。應(yīng)用領(lǐng)域生存分析廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、流行病學(xué)、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域，例如癌癥研究、傳染病研究、社會(huì)學(xué)研究等。Kaplan-Meier生存曲線Kaplan-Meier生存曲線是一種常用的生存分析方法，用于繪制生存率隨時(shí)間變化的曲線圖。它能夠展示在特定時(shí)間點(diǎn)上，研究對(duì)象存活的概率，并能比較不同組別的生存率差異。通過(guò)觀察曲線形狀和不同組別曲線之間的差異，可以評(píng)估治療效果或其他因素對(duì)生存的影響。Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型風(fēng)險(xiǎn)比估計(jì)暴露對(duì)事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響生存曲線通過(guò)時(shí)間觀察個(gè)體事件發(fā)生情況數(shù)學(xué)公式通過(guò)公式計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)比和生存概率Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型是一種半?yún)?shù)模型，用于分析生存數(shù)據(jù)，評(píng)估暴露因素對(duì)事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響。它假設(shè)風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)隨時(shí)間的變化呈比例關(guān)系，可以用來(lái)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)比和生存概率。人群群組比較的統(tǒng)計(jì)方法比較的目的是什么？比較不同人群的疾病發(fā)生率或死亡率，以識(shí)別疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素或保護(hù)因素。如何進(jìn)行比較？利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法比較不同人群的疾病發(fā)生率或死亡率，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。常用的方法有哪些？t檢驗(yàn)、方差分析、卡方檢驗(yàn)、logistic回歸等。需要考慮哪些因素？年齡、性別、種族、社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位等混雜因素。標(biāo)準(zhǔn)化率的計(jì)算及應(yīng)用1標(biāo)準(zhǔn)化率定義標(biāo)準(zhǔn)化率是指將不同人群的疾病發(fā)生率或死亡率，按照某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)人口結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整后的指標(biāo)，消除人口結(jié)構(gòu)差異的影響。2計(jì)算方法標(biāo)準(zhǔn)化率的計(jì)算方法主要有直接法和間接法，直接法將研究人群的病例數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)人口結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，間接法則利用標(biāo)準(zhǔn)人口結(jié)構(gòu)計(jì)算預(yù)期病例數(shù)，再與實(shí)際病例數(shù)比較。3應(yīng)用場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)化率常用于比較不同地區(qū)、不同時(shí)間段的疾病發(fā)生率或死亡率，還可以用于評(píng)估疾病預(yù)防控制措施的效果。危險(xiǎn)因素分析的統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)學(xué)方法用于評(píng)估潛在危險(xiǎn)因素與疾病或健康狀況之間關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)方法。例如，Logistic回歸分析可以用于確定吸煙與肺癌之間的關(guān)聯(lián)性。流行病學(xué)方法流行病學(xué)研究設(shè)計(jì)和分析方法用于識(shí)別和量化危險(xiǎn)因素。例如，病例對(duì)照研究可以比較患病者和健康者在吸煙史方面的差異。偏倚與混雜因素的控制11.偏倚控制研究設(shè)計(jì)階段，盡量減少偏倚，例如，隨機(jī)分組，匹配等方法控制。22.混雜因素控制通過(guò)分層分析，配對(duì)分析，多元回歸等方法控制混雜因素，減少其對(duì)研究結(jié)果的影響。33.敏感性分析評(píng)估混雜因素對(duì)結(jié)果影響的程度，確定控制措施的有效性。44.數(shù)據(jù)質(zhì)量控制保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，完整，可靠，減少數(shù)據(jù)錄入和分析過(guò)程的錯(cuò)誤。流行病學(xué)抽樣調(diào)查方法簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣每個(gè)個(gè)體被選中的概率相等。適合樣本量較大，總體分布均勻的情況。分層抽樣將總體按照某種特征分成不同的層，在每層中進(jìn)行簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣。適合總體存在明顯差異，需要保證各層樣本比例與總體比例一致的情況。整群抽樣將總體分成若干個(gè)群，隨機(jī)抽取若干群，然后對(duì)選中的群內(nèi)所有個(gè)體進(jìn)行調(diào)查。適合總體分布分散，群內(nèi)個(gè)體比較相似的情況。系統(tǒng)抽樣從總體中隨機(jī)選取一個(gè)個(gè)體，然后以固定的間隔選取其他個(gè)體。適合總體存在某種順序，需要保證樣本分布均勻的情況。橫斷面調(diào)查研究設(shè)計(jì)橫斷面調(diào)查研究設(shè)計(jì)是一種流行病學(xué)研究方法，在特定時(shí)間點(diǎn)收集數(shù)據(jù)，觀察暴露因素和疾病狀態(tài)之間的關(guān)系。這種設(shè)計(jì)適合研究慢性病和常見病的流行病學(xué)特征，并探索疾病發(fā)生的可能影響因素。1目標(biāo)人群確定研究人群，并確保樣本代表性。2收集數(shù)據(jù)收集暴露因素和疾病狀態(tài)信息。3分析數(shù)據(jù)分析暴露因素和疾病狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)性。4結(jié)論解釋研究結(jié)果，并提出相關(guān)建議。隊(duì)列研究設(shè)計(jì)研究對(duì)象選擇隊(duì)列研究選取特定人群作為研究對(duì)象，分為暴露組和非暴露組，并進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪。暴露因素測(cè)量準(zhǔn)確測(cè)量研究對(duì)象對(duì)暴露因素的接觸情況，如吸煙史、飲食習(xí)慣等。結(jié)局事件記錄對(duì)所有研究對(duì)象進(jìn)行定期隨訪，記錄結(jié)局事件發(fā)生情況，如疾病發(fā)生、死亡等。數(shù)據(jù)分析根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，評(píng)估暴露因素與結(jié)局事件之間的關(guān)聯(lián)性。病例對(duì)照研究設(shè)計(jì)1選擇病例組從特定人群中選擇患病者2選擇對(duì)照組從相同人群中選擇健康者3收集數(shù)據(jù)收集病例和對(duì)照組的暴露史4數(shù)據(jù)分析分析暴露因素與疾病的關(guān)系病例對(duì)照研究是一種回顧性研究。研究者首先選擇患病者（病例組）和健康者（對(duì)照組）。然后收集病例和對(duì)照組的暴露史，并分析暴露因素與疾病之間的關(guān)聯(lián)。病例病例系列研究1定義類似于病例對(duì)照研究，但同時(shí)分析多個(gè)病例。2特點(diǎn)深入研究疾病特征，探索發(fā)病機(jī)制。3應(yīng)用罕見病研究，探索病因和風(fēng)險(xiǎn)因素。4優(yōu)勢(shì)提高統(tǒng)計(jì)效能，發(fā)現(xiàn)細(xì)微的關(guān)聯(lián)。病例病例系列研究通過(guò)比較多個(gè)病例組，深入分析疾病的特征，有助于探索發(fā)病機(jī)制。該研究方法適合研究罕見病，或需要更細(xì)致分析的疾病。實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)1干預(yù)措施實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)用于評(píng)估干預(yù)措施對(duì)特定結(jié)果的影響，例如藥物治療的效果。2隨機(jī)分組研究對(duì)象被隨機(jī)分配到干預(yù)組和對(duì)照組，以確保兩組在基線特征上沒(méi)有顯著差異。3結(jié)果評(píng)估研究人員比較干預(yù)組和對(duì)照組的結(jié)局指標(biāo)，以確定干預(yù)措施的有效性和安全性。系統(tǒng)評(píng)價(jià)和Meta分析系統(tǒng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)評(píng)價(jià)是將多個(gè)獨(dú)立研究結(jié)果進(jìn)行綜合分析，得出更可靠的結(jié)論。Meta分析Meta分析是對(duì)多個(gè)獨(dú)立研究結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以獲得更精確的估計(jì)和結(jié)論。生物信息學(xué)統(tǒng)計(jì)分析方法基因組分析分析基因組序列、基因表達(dá)、遺傳變異等信息蛋白質(zhì)組學(xué)分析研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能、相互作用等代謝組學(xué)分析分析生物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物信息機(jī)器學(xué)習(xí)利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立預(yù)測(cè)模型流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用數(shù)據(jù)分析流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件可以用于數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)換、分析和可視化，例如進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、回歸分析等。研究設(shè)計(jì)這些軟件可以幫助研究人員設(shè)計(jì)研究方案，例如樣本量計(jì)算、分組隨機(jī)化等。結(jié)果解讀流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件可以幫助研究人員解讀分析結(jié)果，例如繪制圖表、生成報(bào)告等。數(shù)據(jù)管理流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件可以幫助研究人員管理數(shù)據(jù)，例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份、安全管理等