口腔統(tǒng)計臨床研究資料統(tǒng)計分析方法-1課件

最新資料推薦1/1口腔統(tǒng)計臨床研究資料統(tǒng)計分析方法-1課件臨床研究資料統(tǒng)計分析方法-1基本內容統(tǒng)計描述：

反映樣本結果的基本特征統(tǒng)計圖表(各類表格或圖示)基本指標(均數(shù)/標準差；率、構成比)統(tǒng)計推斷：

樣本推斷總體參數(shù)參數(shù)估計(點估計及其95%可信區(qū)間)假設檢驗：

差別(均數(shù)、率)推斷；相關性推斷。

FrancisGaltonKarlPearson貢獻：

重要術語和方法，包括SD、相關與回歸、卡方檢驗等1890-1920RonaldFisher貢獻：

小樣本統(tǒng)計推斷方法、假設檢驗、確切概率法、方差分析（1915-33）JerzyNeymanEgonPearson貢獻：

I、II型錯誤；檢驗效能Power可信區(qū)間（置信）（1937-1949）AbrahamWald貢獻：

統(tǒng)計決策理論1950-生物統(tǒng)計在國內外臨床研究中的應用1747年英國Lind醫(yī)生對船員壞血病進行干預研究。

1835年法國研究者Louis對放血療法治療肺炎進行研究，否定了該種療法。

1948年在英國發(fā)表了用鏈霉素治療肺結核的隨機對照試驗報告，使用生物統(tǒng)計方法進行分析。

1960年Doll和Hill等利用隊列研究首次證實了肺癌與吸煙有關，RR=23.7。

1948年原四軍大郭祖超教授編寫出版了全國首部教材《醫(yī)學與生物統(tǒng)計方法》FrancisGaltonKarlPearson貢獻：

重要術語和方法，包括SD、相關與回歸、卡方檢驗等1890-1920RonaldFisher貢獻：

小樣本統(tǒng)計推斷方法、假設檢驗、確切概率法、方差分析（1915-33）JerzyNeymanEgonPearson貢獻：

I、II型錯誤；檢驗效能Power可信區(qū)間（置信）（1937-1949）AbrahamWald貢獻：

統(tǒng)計決策理論1950-BIGDATA大數(shù)據(jù)隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的推廣應用，大量新型數(shù)據(jù)、種類多元化數(shù)據(jù)出現(xiàn)，數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長；全球大數(shù)據(jù)時代：

220萬TB/day+++。

（相當于3億張DVD）兆字節(jié)（megabyte，MB）吉字節(jié)（gigabyte，GB）太字節(jié)（terabyte，TB）1PB（Petabyte拍）=1024TB；1EB（Exabyte艾）=1024PB；1ZB(Zettabyte澤)=1024EB；1YB(Yottabyte堯)=1024ZB；1BB(Brontobyte布)=1024YB。

日漸成熟的數(shù)字技術和網(wǎng)絡技術，可采集C、傳輸T、存儲S、隨時調用全球范圍內的一切信息S，而對這些大數(shù)據(jù)用不同的工具和算法進行計算統(tǒng)計A、歸類加工C，挖掘出其中的規(guī)律、結論，并用以指導人類的活動，將改變世界。

云物移大智時代。

云是云計算物是物聯(lián)網(wǎng)移是移動互聯(lián)大是大數(shù)據(jù)智是智慧城市或智慧地球。

5V+3S+2C+1T+1A大數(shù)據(jù)（bigdata）的定義與特點定義：

是指體量龐大且數(shù)據(jù)類型復雜多樣的數(shù)據(jù)集，難以用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫工具對其內容進行截取、管理、處理、并整理成為人類所能解讀的信息。

特點：

4個V‖Volume（體量巨大）Variety（類型多樣）Value（密度低、價值高）Velocity（處理速度快）：

時效性。

JGinsbergetal.Nature000,1-3(2008)doi:10.1038/nature07634Acomparisonofmodelestimatesforthemid-Atlanticregion(black)againstCDC-reportedILIpercentages(red),includingpointsoverwhichthemodelwasfitandvalidated.通過Google搜索流感相關主題的人數(shù)與實際患有流感癥狀的人數(shù)之間存在著密切的關系：

bigdata大數(shù)據(jù)研究成功案例大數(shù)據(jù)研究成功案例啤酒＋尿布的數(shù)據(jù)分析成果早已成了大數(shù)據(jù)技術應用的經(jīng)典案例。

塔吉特百貨就是靠著分析用戶所有的購物數(shù)據(jù)，然后通過相關關系分析得出事情的真實狀況。

明尼蘇達州一家塔吉特門店被客戶投訴，一位中年男子指控塔吉特將嬰兒產(chǎn)品優(yōu)惠券寄給他的女兒-一個高中生。

但很快又來電道歉，確實懷孕了。

大數(shù)據(jù)分析的方法學挑戰(zhàn)對于大數(shù)據(jù)分析，常規(guī)統(tǒng)計分析方法往往無能為力：

大數(shù)據(jù)對科學研究方法論的變革（因果性相關性），線性因果分析往往僅適合于基于小數(shù)據(jù)的、簡單封閉的系統(tǒng)，開放復雜的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)時，尋找線性因果往往徒勞無功（全基因組關聯(lián)研究，GWAS）關聯(lián)分析：

machine-learning,―reverseengineeringandforwardsimulation‖(REFS).無預設假設的因果分析：

貝葉斯網(wǎng)絡分析（Bayesiannetworkanalysis:hypothesis-freeprobabilisticcausalapproaches）GOINGHYPOTHESIS-FREE：

不預設假設，lettingthetechnologyrunwildandseeingwhatitcomesupwith。

讓數(shù)據(jù)說話臨床研究的基本數(shù)據(jù)類型計量資料數(shù)值變量資料numericaldata計數(shù)資料分類變量資料categoricaldata二分類變量資料binarydata有序多分類變量資料等級資料ordinaldata無序多分類變量資料nominaldata變量類型的判斷病例號年齡(歲)性別身高(m)血型心電圖尿WBC職業(yè)RBC1012/L135女1.65A正常－教師4.67244男1.74B正常－工人5.21326男1.80O正常＋職員4.10425女1.61AB正常＋農(nóng)民3.92541男1.71A異常++工人3.49645女1.58B正常++工人5.48750女1.60O異常++干部6.78828男1.76AB正常+++干部7.10931女1.62O正常＋軍人5.24基于不同資料分型的分析方法數(shù)值變量資料(計量資料)統(tǒng)計描述(頻數(shù)表/直方圖、均數(shù)/標準差)統(tǒng)計推斷（均數(shù)估計、t和u檢驗）分類變量資料(計數(shù)資料)統(tǒng)計描述（頻數(shù)表/直條圖、率/比）統(tǒng)計推斷（總體率估計、卡方檢驗）中華醫(yī)學系列雜志80篇治療性研究的論文使用統(tǒng)計方法匯總統(tǒng)計方法篇數(shù)比例t檢驗290.36卡方檢驗230.29秩和檢驗100.13其他26未做統(tǒng)計分析13注：

2019年測評結果,BMJ44%（t檢驗）評價實例[CJIM;16(5）]假設檢驗頻數(shù)頻率（100%）t檢驗13062%方差分析3115%卡方檢驗2713%秩和檢驗178%生存分析10.5%直線回歸/相關10.5%未做假設檢驗21%合計209100%未見多元分析方法使用評價實例[CJIM;16(5）]假設檢驗頻數(shù)正確率錯誤t檢驗13026%方法不當：

重復測量方差分析\方差分析方差分析3194%數(shù)據(jù)類型混用、未考慮設計方案卡方檢驗2774%P、FISHER、生存分析、秩和檢驗、檢驗水準未校正秩和檢驗1712%重復測量生存分析11/1直線回歸/相關10/1回歸、相關混淆未做假設檢驗2合計209一、計量資料的統(tǒng)計描述及結果表達統(tǒng)計圖表：

頻數(shù)表、直方圖、箱圖定量描述臨床研究中對于服從正態(tài)分布者用均數(shù)標準差；服從對數(shù)正態(tài)分布者改用幾何均數(shù)對于其它不服從以上分布者，用中位數(shù)和四分位間距(IQR)表達(interquartilerange,IQR)血清總膽固醇(mmol/L)6.005.004.003.002.00正態(tài)性判斷正態(tài)性檢驗:判斷資料是否服從正態(tài)分布。

正態(tài)性檢驗偏度系數(shù)(Skewness)峰度系數(shù)(Kurtosis)W檢驗或D檢驗法(Shapiro-Wilk/DAgostino)圖形法(P-P圖/Q-Q圖)正態(tài)性判斷正態(tài)性判斷其它判斷方法：

比較均數(shù)與中位數(shù)(收入差距)比較均數(shù)與標準差(均數(shù)1S或2S中樣本例數(shù))借助醫(yī)學專業(yè)知識對資料的正態(tài)性進行估計。

(齲齒數(shù)、患者年齡)某地居民發(fā)汞含量的頻數(shù)直方圖22.018.014.010.06.02.0頻數(shù)3020100Std.Dev=4.99Mean=8.0N=86.00患者頭孢唑啉鈉藥物動力學參數(shù)組別（h-1）老年組(n=7)0.620.1260歲以下組(n=5)3.553.56二、計量資料的假設檢驗t檢驗u檢驗t檢驗方差分析秩和檢驗規(guī)則一：

與比較組別和設計類型有關數(shù)值資料兩組間的比較可以考慮使用t、u、方差分析、t檢驗或者秩和檢驗。

結合不同的設計類型又分為：

樣本與總體比較、配對設計、兩組完全隨機設計的假設檢驗。

數(shù)值資料三組及三組以上間的比較則不能使用t檢驗和u檢驗。

可考慮使用方差分析、秩和檢驗等方法。

結合不同的設計類型又進一步分為：

多組成組設計、配伍設計、析因設計、交叉設計等設計方案假設檢驗。

規(guī)則二：

與樣本含量有關當樣本含量n較大時，其抽樣分布服從正態(tài)分布(中心極限定理)：

*可考慮使用u檢驗當樣本含量n較小時，其抽樣分布服從t分布；*可考慮使用t檢驗當樣本含量n較小時，若樣本來源于偏態(tài)或未知分布，其抽樣分布未知。

*則不能使用t、u檢驗，選用秩和檢驗n=30/40/50/60/100?規(guī)則三：

選用假設檢驗方法當且僅當用樣本均數(shù)推斷總體均數(shù)比較是否相等時；否則可直接或校正后比較。

我校2019級研究生統(tǒng)計成績男生（210人）80分6分我校2019級研究生統(tǒng)計成績女生（190人）88分6分男生抽取20人866分女生20人806分總體樣本t檢驗概述1908年,統(tǒng)計學家戈塞特（WilliamGosset）以Student筆名發(fā)表他發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計量t的分布，他指出若X為正態(tài)分布，則t為自由度n-1的studentt分布;開創(chuàng)了小樣本統(tǒng)計推斷的新紀元。

1926年,由費雪(Fisher)加以嚴格證明.當未知，尤其當樣本數(shù)n值很小時，非常適宜采用t分布。

t檢驗是以t分布為理論基礎，以t值為統(tǒng)計量的假設檢驗方法，適用于例數(shù)較少，來源于正態(tài)分布資料.ttXX0t分布=(標準正態(tài)分布：

u分布)=30=5Gosset假設檢驗目的：

推斷一個樣本所代表的未知總體均數(shù)與已知總體均數(shù)0（常為理論值或標準值）有無差別。

應用條件：

已知樣本服從正態(tài)分布一）單樣本與總體比較的t檢驗實例分析：

36名一線抗SARS醫(yī)生的血紅蛋白含量(150.8310.5)是否不同于一般水平？150.83g/l140g/l150.83~=140推斷總體兩總體均數(shù)相等H0兩總體均數(shù)不等P值小概率事件拒絕H0不拒絕H0假設檢驗基本思想小概率+反證法1：

建立假設，確定檢驗水準H0：

=140g/LH1：

140g/L檢驗水準=0.052：

選定t檢驗,計算統(tǒng)計量統(tǒng)計量t=4.11,自由度=353：

確定P值,作出推斷結論P0.001，按照=0.05水準，拒絕H0，接受H1,可以認為臨床一線醫(yī)生的血紅蛋白含量高于一般水平。

(自由度為36-1)95%可信區(qū)間：

146.8153.6(g/L)，而一般水平為140g/L。

是一種比較獨特的設計方式，能很好控制非實驗因素對結果的影響，有以下類別：

①對同對兩個受試對象分別給予不同處理（異體配對）；②對同一受試對象分別給予不同處理（自身配對），目的都是推斷兩種處理的效果有無差別(窩溝封閉)二）配對設計的t檢驗檢驗目的、資料特點與應用條件假設檢驗目的：

推斷兩總體均數(shù)相等,即配對差值的總體均數(shù)是否等于0‖。

兩組比較的配對計量資料，檢驗效能較高。

應用條件：

配對差值服從正態(tài)分布。

實例分析某單位研究飲食中缺乏維生素E與肝中維生素A含量的關系,將同種屬的大白鼠按性別相同，年齡、體重相近者配成對子，共8對，并將每對中的兩只動物隨機分到正常飼料組和維生素E缺乏組，過一定時期將大白鼠殺死，測得其肝中維生素A的含量，見下表,問不同飼料的大白鼠肝中維生素A含量有無差別？不同飼料大白鼠肝中維生素A含量大白鼠對號正常飼料組VE缺乏組差值1355024501100220192400-400330001800120043950320075053800325055063750270010507345025009508305017501300合計6500差值均數(shù)=6500/8=812.5s=546.25（1）建立假設H0：

d=0，即差值的總體均數(shù)為0‖，不同飼料的大白鼠肝中維生素A含量相同。

H1：

d0，即差值的總體均數(shù)不為0‖，不同飼料的大白鼠肝中維生素A含量不相同。

檢驗水準=0.05（雙側）（2）計算統(tǒng)計量t=d－Sd/n=812.5546.25/8=4.207自由度v(對子數(shù)減-1)=8-1=7（3）確定P值，作出結論查t界值表，t0.05,7=2.365，tt0.05,7，得P0.05，按=0.05水準，拒絕H0，接受H1，可認為兩種飼料所得肝中維生素A含量有差別，即維生素E缺乏對大白鼠肝中維生素A含量有影響。

注意當樣本含量n較大時，可用u檢驗.三）成組設計的t檢驗成組設計又稱為完全隨機設計假設檢驗目的：

推斷兩個樣本所代表的總體均數(shù)是否相等。

資料特點：

成組設計兩組比較的計量資料應用條件：

(1)兩獨立樣本均來自服從正態(tài)分布總體(2)兩獨立樣本的總體方差齊性（方差相等）實例分析目的:觀察伢典(Carisolv)去腐法治療老年人根面齲的療效及對老年人血壓、心率、治療心理反應的影響。

方法:選擇老年根面齲患者64例,隨機分為伢典(Carisolv)治療組和對照組。

伢典(Carisolv)治療組30例,采用伢典(Carisolv)去腐法治療患牙;對照組34例,采用傳統(tǒng)牙鉆去腐法治療患牙,比較2種方法的治療效果,并且去腐前后測量患者血壓、心率及了解患者對治療的心理反應,采用統(tǒng)計學方法進行比較。

結果:2組患者治療1年后復查,成功率無統(tǒng)計學差異(P0.05);2組患者去腐治療前后血壓、心率的變化及對治療的心理反應有統(tǒng)計學差異(P0.05)。

結論:伢典(Carisolv)對老年人根面齲的治療安全、有效,可大大降低患者對口腔治療的緊張和恐懼,有利于維護老年人的牙齒健康。

（1）建立假設H0：

1=2兩組去腐后DBP變化總體均數(shù)相等。

H1：

12兩組去腐后DBP變化總體均數(shù)不等。

檢驗水準：

=0.05（雙側）（2）計算統(tǒng)計量t=X－－1-X－－2SX1－－-X2－－=3.89-9.830.827=-6.5,n=n1+n2-2=62SX1－－-X2－－=(3.13)2(30-1)+(4.02)2(34-1)30+34-2(130+134)=0.827（3）確定P值，作出結論查t界值表t0.05,62=1.99,tt0.05,62P0.05，按=0.05水準，拒絕H0，接受H1，可以認為兩組的DBP變化均數(shù)不等。

注意當樣本含量n較大時，可用u檢驗成組設計t檢驗的要求（兩獨立樣本均數(shù)比較）應用條件：

獨立性、正態(tài)性、方差齊性獨立性：

應確保兩組樣本是相互獨立的，如應有明確的診斷標準等兩樣本同時滿足：

代表性、均衡性。

代表性：

（樣本量、隨機化）均衡性：

除欲研究因素外，其它因素盡可能的均衡：

對于臨床資料，兩組應在性別、年齡、病情輕重、診斷分期分級、有無并發(fā)癥等方面基線比較具有均衡性。

因此在設計階段應控制混雜與偏倚。

實例分析四）u檢驗u檢驗是以標準正態(tài)分布為理論基礎，以u值為統(tǒng)計量的假設檢驗方法，適用于例數(shù)較多的數(shù)值資料。

應用條件：

樣本例數(shù)較大，n50或100，或n雖小而總體標準差已知。

實例分析某地男女紅細胞數(shù)（1012/L）的抽查資料：

如下表資料，問該地男女紅細胞數(shù)有無差別？組別例數(shù)均數(shù)標準差男性3604.660.58女性2554.180.291.建立假設H0：

1=2該地男、女紅細胞數(shù)均數(shù)相等H1：

12該地男、女紅細胞數(shù)均數(shù)不相等檢驗水準=0.05（雙側）2.計算統(tǒng)計量u=X－1-X－2(S1)2n1+(S2)2n2=4.660-4.1780.5752360+0.2912255=13.633.確定P值，作出結論查u值表u0.01=2.58，uu0.01，P0.01，按=0.05水準拒絕H0，接受H1，可認為該地男、女紅細胞數(shù)的均數(shù)不相等。

u檢驗的三種形式。

1.正態(tài)性檢驗在做t、u檢驗前，首先應判斷資料是否服從正態(tài)分布，不服從正態(tài)分布的資料不能使用這類方法。

判斷資料是否服從正態(tài)分布，可用正態(tài)性檢驗、統(tǒng)計圖和表、其它專業(yè)估計。

三、t和u檢驗注意事項2.方差齊性檢驗在兩小樣本均數(shù)的t檢驗之前，要推斷兩樣本代表的總體方差是否相等，若方差相等，可用t檢驗；否則應使用t檢驗或秩和檢驗等。

方差齊性檢驗的方法使