臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法課件

第二軍醫(yī)大學(xué)臨床流行病學(xué)與循證醫(yī)學(xué)中心張羅漫臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析是一門綜合技術(shù)，也是一門高超的藝術(shù)！醫(yī)學(xué)專業(yè)知識醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)理論知識計算機統(tǒng)計軟件技術(shù)2臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法學(xué)習(xí)了統(tǒng)計學(xué)理論知識，并不代表已經(jīng)有能力進行統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析。要不斷進行實踐。實際科研工作中的“原型”資料與教科書上的

“標(biāo)準(zhǔn)型”例子有一定差距。應(yīng)用統(tǒng)計軟件進行計算分析一定要有正確的綜合的統(tǒng)計理論方法的后臺背景指導(dǎo)。不但要注重對統(tǒng)計方法的選擇，而且要注重對分析結(jié)果的解釋。3臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法一、概述二、原始數(shù)據(jù)的錄入三、數(shù)據(jù)處理的幾個基本問題四、統(tǒng)計方法選擇的基本思路五、統(tǒng)計分析結(jié)果的表述4臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)研究設(shè)計數(shù)據(jù)處理觀察性研究實驗性研究統(tǒng)計描述統(tǒng)計推斷假設(shè)檢驗參數(shù)估計(調(diào)查)5臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法調(diào)查設(shè)計系統(tǒng)

分層隨機

整群調(diào)查方法調(diào)查對象

調(diào)查指標(biāo)研究目的按范圍按時間抽樣普查橫向(現(xiàn)況調(diào)查)非概率概率簡單隨機縱向病例對照研究隊列研究

調(diào)查工具

調(diào)查員nestedcasecontrolstudy6臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法實驗設(shè)計實驗分類動物實驗臨床試驗社區(qū)干預(yù)試驗基本要素處理因素受試對象實驗效應(yīng)診斷試驗疾病防治病因疾病預(yù)后7臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法實驗設(shè)計基本原則隨機化、盲法對照重復(fù)(樣本含量)形式原則：專設(shè)、同步、均衡

1-

、、

自身處理前后平行：無治療安慰劑陽性治療不同劑量8臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計描述資料類型數(shù)學(xué)

連續(xù)型(計量)離散型：計數(shù)計量：脈搏次數(shù)/分統(tǒng)計

等級(有序分類)計量

計數(shù)(無序分類)定比(0表示無，如體重kg)定距(0不表示無，如溫度0C)9臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計描述統(tǒng)計表制表原則制表要求

簡單明了主辭在左、賓辭在右一張表表達(dá)一個中心內(nèi)容備注數(shù)字

線條

標(biāo)目標(biāo)題10臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計描述統(tǒng)計圖制圖原則制圖要求

連續(xù)型資料(計量)離散型資料(計數(shù)、計量)圖例刻度

縱軸、橫軸

標(biāo)目標(biāo)題

條圖、圓圖、百分比條圖

線圖、直方圖、散點圖11臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計描述

統(tǒng)計指標(biāo)計量資料(單變量)中心位置

正態(tài)：非正態(tài)：對數(shù)正態(tài)：

離散程度

個體值

樣本均數(shù)：

正態(tài)非正態(tài)：

量綱相同：量綱不同：計量資料(雙變量)偏度：g1

峰度：g212臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計描述

統(tǒng)計指標(biāo)計量資料(單變量)計量資料(雙變量)離散程度：r、b13臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計描述

中心位置：均數(shù)向量離散程度：離均差平方和矩陣協(xié)方差矩陣相互關(guān)系：相關(guān)矩陣計量資料

(多變量)統(tǒng)計指標(biāo)14臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計描述等級資料統(tǒng)計指標(biāo)計數(shù)資料率、構(gòu)成比、相對比RR(OR)離散程度：標(biāo)準(zhǔn)誤離散程度：秩號、秩和秩和的標(biāo)準(zhǔn)誤單變量雙變量：rs15臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計描述參考值范圍估計正態(tài)偏態(tài)或雙側(cè)：單側(cè)：雙側(cè)：單側(cè)：或16臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計推斷區(qū)間估計參數(shù)估計點估計雙側(cè)：單側(cè)：或雙側(cè)：單側(cè)：或RR(OR)：17臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計推斷假設(shè)檢驗步驟1.進行檢驗假設(shè)假設(shè)樣本來自某一特定總體2.確定檢驗水準(zhǔn)確定最大允許誤差3.選定檢驗方法計算檢驗統(tǒng)計量計算樣本與總體的偏離程度4.根據(jù)某一特定分布計算與檢驗統(tǒng)計量對應(yīng)的P值5.作出結(jié)論根據(jù)小概率反證法思想作出推斷18臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計推斷比較差別：

2、t、F、q、log-rank、秩和檢驗等聯(lián)系：相關(guān)、回歸分析分類：回歸分析、判別分析推測：回歸分析篩選影響因素：回歸分析綜合變量信息：主成分分析尋找潛在支配因素：因子分析假設(shè)檢驗方法19臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法

統(tǒng)計分析軟件

SPSS

(有人稱“鼠標(biāo)軟件”)

SAS

(StatisticalAnalysisSystem)

Stata

R

(方法新、提供源程序、免費)20臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法SPSS軟件

StatisticalPackageforSocialScience(社會科學(xué)統(tǒng)計軟件包)

后改名為:

StatisticalProductandServiceSolutions(統(tǒng)計產(chǎn)品與服務(wù)解決方案)現(xiàn)改名為PASWPredictiveAnalyticsSoftware

預(yù)測分析軟件21臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法一、概述二、原始數(shù)據(jù)的錄入三、數(shù)據(jù)處理的幾個基本問題四、統(tǒng)計方法選擇的基本思路五、統(tǒng)計分析結(jié)果的表述22臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法原始數(shù)據(jù)的記錄形式行：觀察單位列：變量23臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法標(biāo)識變量分析變量24臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法標(biāo)識變量分析變量自變量(解釋變量)反應(yīng)變量25臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法原始數(shù)據(jù)的錄入文件類型：數(shù)據(jù)庫文件：EpiDataExcel文件：Excel統(tǒng)計軟件數(shù)據(jù)文件：SPSS(PASW)、SAS、Stata變量名及標(biāo)簽：變量值及標(biāo)簽：名義變量值的量化：有序、無序分類資料26臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法27臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法數(shù)據(jù)編輯窗口數(shù)據(jù)窗標(biāo)題欄菜單欄工具按鈕欄數(shù)據(jù)單元格顯示數(shù)據(jù)文件建立原則一個觀測占一行一個變量占一列2728臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法變量度量類型變量名變量類型變量寬度保留小數(shù)位數(shù)變量名標(biāo)簽變量值標(biāo)簽缺失值顯示數(shù)據(jù)列寬數(shù)據(jù)對齊方式數(shù)據(jù)編輯窗口變量窗2829臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法定量變量

Scale

等級變量

Ordinal名義變量

Nominal2930臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值型科學(xué)記數(shù)法圓點數(shù)值型逗號數(shù)值型日期型帶美元符號數(shù)值型自定義字符型3031臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法名義變量的啞變量化原資料姓名性別X1年齡X2

療法

X3張三150中西醫(yī)李四120西醫(yī)王五018中醫(yī)劉六070中醫(yī)趙七135中西醫(yī)孫八029西醫(yī)啞變量化姓名X1X2X31X32張三15001李四12010王五01800劉六07000趙七13501孫八0291032臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法一、概述二、原始數(shù)據(jù)的錄入三、數(shù)據(jù)處理的幾個基本問題四、統(tǒng)計方法選擇的基本思路五、統(tǒng)計分析結(jié)果的表述33臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法數(shù)據(jù)的凈化

邏輯檢查

計算檢查

離群數(shù)據(jù)的處理

離群值(outliner)

與P25或P75的距離為“四分位數(shù)間距”的1.5~3.0倍。

極端值(extremevalue)

與P25或P75的距離為“四分位數(shù)間距”的3.0倍以上。

剔除離群或極端值要予以合理解釋。34臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法數(shù)據(jù)質(zhì)量有問題，使用的統(tǒng)計方法越高級，欺騙性越大!35臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法一、概述二、原始數(shù)據(jù)的錄入三、數(shù)據(jù)處理的幾個基本問題四、統(tǒng)計方法選擇的基本思路五、統(tǒng)計分析結(jié)果的表述36臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法設(shè)計類型：完全隨機、隨機區(qū)組、拉丁方、交叉、析因、正交、嵌套、裂區(qū)設(shè)計處理因素：單因素、雙因素、多因素水平：單水平、兩水平、多水平處理效應(yīng)：單變量、雙變量、多變量資料類型：計量、無序分類、有序分類數(shù)據(jù)情況：完全數(shù)據(jù)、不完全數(shù)據(jù)、重復(fù)測量數(shù)據(jù)、層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)假設(shè)檢驗方法前提條件：

獨立、方差齊性、正態(tài)分布重要37臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法二個處理因素，觀測指標(biāo)為單變量。38臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法一個處理因素，觀測指標(biāo)為三個變量。39臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法(一)單變量計量資料1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較

單因素服從正態(tài)分布

單樣本t檢驗

可信區(qū)間法不服從正態(tài)分布

單個樣本中位數(shù)與總體中位數(shù)比較40臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法2.兩個相關(guān)樣本均數(shù)的比較單因素配對設(shè)計或自身前后對照設(shè)計差值服從正態(tài)分布

成對t檢驗可信區(qū)間法差值不服從正態(tài)分布

Wilcoxon符號秩檢驗(一)單變量計量資料(1-α)可信區(qū)間不包括μd=0,P<α41臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法3.兩個獨立樣本的比較

單因素、完全隨機設(shè)計服從正態(tài)分布且方差齊性

兩樣本均數(shù)比較t檢驗兩樣本均數(shù)的差數(shù)可信區(qū)間法不服從正態(tài)分布或方差不齊性

兩獨立樣本W(wǎng)ilcoxon秩和檢驗

反應(yīng)變量為生存時間且含有截尾數(shù)據(jù)

log-rank檢驗(時序檢驗)(一)單變量計量資料42臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.多個樣本均數(shù)的比較(1)一個處理因素完全隨機設(shè)計服從正態(tài)分布、方差齊性

完全隨機設(shè)計方差分析兩兩比較：SNK-q、Dunnett-t檢驗不服從正態(tài)分布或方差不齊性

多個獨立樣本比較Kruskal-WallisH檢驗兩兩比較：Nemenyi檢驗(一)單變量計量資料43臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.多個樣本均數(shù)的比較(2)一個處理因素、一個控制因素隨機區(qū)組設(shè)計

(對數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布、方差齊性不作要求)

隨機區(qū)組設(shè)計方差分析處理因素各組均數(shù)間兩兩比較：

SNK-q、Dunnett-t檢驗

(一)單變量計量資料44臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.多個樣本均數(shù)的比較(3)一個處理因素、二個控制因素(行、列)

拉丁方設(shè)計

(對數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布、方差齊性不作要求)

拉丁方設(shè)計方差分析處理因素各組均數(shù)間兩兩比較：

SNK-q、Dunnett-t檢驗

(一)單變量計量資料45臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.多個樣本均數(shù)的比較(4)一個處理因素、二個控制因素(階段、受試者)

二階段交叉設(shè)計

服從正態(tài)分布、方差齊性前一階段處理效應(yīng)不持續(xù)作用到下一階段

二階段交叉設(shè)計方差分析

(一)單變量計量資料46臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.多個樣本均數(shù)的比較(5)處理因素≥2、每個因素的水平數(shù)≥2

完全隨機分組析因設(shè)計

服從正態(tài)分布分析各因素主效應(yīng)與交互作用

完全隨機分組析因設(shè)計方差分析(一)單變量計量資料47臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法48臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.多個樣本均數(shù)的比較(6)處理因素≥2、每個因素的水平數(shù)≥2

正交設(shè)計分析各因素主效應(yīng)與主要因素一階交互作用

正交設(shè)計直接分析、方差分析(一)單變量計量資料49臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.多個樣本均數(shù)的比較(7)處理因素≥2，每個因素的水平數(shù)≥2

處理因素中有一個為重復(fù)測量因素

滿足“球?qū)ΨQ”(組間、組內(nèi)方差齊性)假設(shè)分析各因素主效應(yīng)與交互作用

重復(fù)測量設(shè)計的方差分析(一)單變量計量資料50臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法重復(fù)測量設(shè)計(兩因素)51臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法SPSS(PASW)軟件分析：GeneralLinearModel以析因設(shè)計方差分析為例(一)單變量計量資料52臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法53臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法(二)計數(shù)資料1.一個樣本率與總體率比較

基于二項分布的直接概率法正態(tài)近似法u檢驗54臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法2.兩樣本率比較

(二)計數(shù)資料

(1)兩組完全隨機設(shè)計N40且T

5Pearson

2檢驗N40但5>T

1

Pearson

2檢驗

(Yates校正公式)N<40或T<1

Fisher確切概率法

(2)配對設(shè)計

McNemar

2檢驗Logistic回歸分析55臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法Y(療效)=

1有效0無效X1(療法)=

1新療法0傳統(tǒng)療法組別療效頻數(shù)

119910501750021數(shù)據(jù)輸入格式56臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法3.病例對照研究成組資料分層分析(二)計數(shù)資料57臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法(1)檢驗病例組與對照組有暴露史(飲酒)的比例是否有差異:分層Pearson

2檢驗(2)剔除混雜因素(吸煙)影響后分析飲酒與食管癌關(guān)聯(lián):Mantel-Haenszel

2檢驗(3)計算暴露與疾病的關(guān)聯(lián)強度

分層OR值計算;

分層OR值一致性檢驗;

如一致，計算Mantel-Haenszel公共OR值。58臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.R

C列聯(lián)表相關(guān)、相差

(1)雙向有序備擇假設(shè)：行變量與列變量為非零相關(guān)Cochran-Mantel-Haenszel

2檢驗有序分組資料的線性趨勢檢驗2回歸(二)計數(shù)資料59臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法雙向有序的R×C表資料60臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.R

C列聯(lián)表相關(guān)、相差

(2)單向(反應(yīng)變量)有序備擇假設(shè)：行平均得分不同Cochran-Mantel-Haenszel

2檢驗Wilcoxon秩和檢驗(二)計數(shù)資料分組變量無序61臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法單向有序(僅指反應(yīng)變量)的R×C表資料62臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.R

C列聯(lián)表相關(guān)、相差

(3)雙向無序備擇假設(shè)：行變量與列變量有一般關(guān)聯(lián)Cochran-Mantel-Haenszel

2檢驗Pearson

2檢驗(二)計數(shù)資料63臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法雙向無序的R×C表資料64臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.配對設(shè)計

Wilcoxon符號秩檢驗2.兩組獨立樣本

Wilcoxon兩樣本秩和檢驗3.完全隨機設(shè)計多個樣本比較

Kruskal-WallisH檢驗4.隨機區(qū)組設(shè)計多個樣本比較

FriedmanM檢驗(三)等級資料65臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.相關(guān)分析

X1與X2服從二元正態(tài)分布

Pearson積差相關(guān)分析

X1與X2不服從二元正態(tài)分布

Spearman秩相關(guān)分析2.回歸分析

Y與X服從二元正態(tài)分布或Y服從正態(tài)分布而X為控制變量

Y與X間呈直線趨勢

直線回歸分析(四)雙變量計量資料66臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法3.曲線回歸分析（SPSS）67臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法3.曲線回歸分析（SPSS）68臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法4.協(xié)方差分析比較帶有協(xié)變量(Xj)的各組均數(shù)()間的差別協(xié)變量Xj對Yj有影響分為完全隨機設(shè)計與隨機區(qū)組設(shè)計69臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.有應(yīng)變量的多元分析(五)多變量資料70臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.有應(yīng)變量的多元分析

Y為計量資料且服從正態(tài)分布自變量服從多元正態(tài)分布

多元線性回歸或多元逐步回歸分析(五)多變量資料βj的意義為在其它自變量保持不變時，Xj增加或減少一個單位時Y的平均變化量?？膳懦祀s因素影響。71臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.有應(yīng)變量的多元分析

Y為二分類或多分類變量以分析影響Y的危險因素為主要目的

Logistic回歸分析(五)多變量資料72臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.有應(yīng)變量的多元分析

Y為生存時間且含有截尾數(shù)據(jù)以分析影響Y的危險因素為主要目的

Cox比例風(fēng)險回歸分析(五)多變量資料73臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法開始觀察時間:1992.01.01終止隨訪時間:2001.12.3174臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.有應(yīng)變量的多元分析

Y為二分類或多分類變量根據(jù)判別對象若干個指標(biāo)的觀測值判定其應(yīng)屬于哪一類為主要目的

Bayes判別分析(五)多變量資料75臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法2.無應(yīng)變量的多元分析(五)多變量資料76臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法2.無應(yīng)變量的多元分析主成分分析將所有變量化為少數(shù)幾個互不相關(guān)的綜合變量因子分析

從所有變量中找出有限個不可觀測的潛在因素典型相關(guān)分析分析兩組集團變量之間的相關(guān)關(guān)系(五)多變量資料77臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法一、概述二、原始數(shù)據(jù)的錄入三、數(shù)據(jù)處理的幾個基本問題四、統(tǒng)計方法選擇的基本思路五、統(tǒng)計分析結(jié)果的表述78臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.統(tǒng)計分析結(jié)果的正確表述

在報告結(jié)論時，最好列出檢驗統(tǒng)計量的值，盡量寫出具體P值，而不簡單寫成

P﹤0.05，以便讀者與同類研究進行比較或進行循證醫(yī)學(xué)時采用Meta分析。經(jīng)常遇到PASW軟件計算結(jié)果中P=0.000的情況，這是由于P值小于0.0005或更小，因保留3位小數(shù)四舍五入所致，在論文中可寫為P＜0.0005。(一)統(tǒng)計分析結(jié)果的表述與理解79臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法1.統(tǒng)計分析結(jié)果的正確表述統(tǒng)計結(jié)論P≤

，按

檢驗水準(zhǔn)，拒絕H0，接受H1差別有統(tǒng)計學(xué)意義…thedifferencewasstatisticallysignificant.Wecoulddrawtheconclusionthat…

專業(yè)結(jié)論可以認(rèn)為…不同，…高于(低于)…。結(jié)論較肯定，因知犯第一類錯誤概率范圍。(一)統(tǒng)計分析結(jié)果的表述與理解80臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法統(tǒng)計結(jié)論P＞

，按

檢驗水準(zhǔn)，不拒絕H0差別無統(tǒng)計學(xué)意義…thedifferencewasnotstatisticallysignificant

.

專業(yè)結(jié)論還不能認(rèn)為兩總體均數(shù)或率不同。結(jié)論不肯定，因不知犯第二類錯誤概率范圍。不拒絕H0不意味能證實H0是正確的(兩總體均數(shù)或率相同)。(一)統(tǒng)計分析結(jié)果的表述與理解81臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法2.統(tǒng)計學(xué)結(jié)論與醫(yī)學(xué)專業(yè)結(jié)論有分岐時

統(tǒng)計結(jié)論“有意義”，專業(yè)結(jié)論“無意義”，最終結(jié)論為無臨床意義。

統(tǒng)計結(jié)論“無意義”，專業(yè)結(jié)論“有意義”，可能原因：樣本含量較小；試驗誤差較大；誤用統(tǒng)計分析方法。(一)統(tǒng)計分析結(jié)果的表述與理解82臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法

體重均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差最小值最大值對照組療前68.918.79425299(111例)療后68.958.79925199

差值0.04500.9666-23

前后比較t=0.4905P=0.6248試驗組療前68.977.78755592(114例)療后68.727.86795395

差值-0.19300.9855-34

前后比較t=2.0921P=0.0387

兩組差值比較t=1.1372P=0.2567統(tǒng)計學(xué)上有意義，但無臨床意義實例83臨床研究資料常用統(tǒng)計分析方法研究某藥物對腦梗塞患者的作用，采用歐洲腦卒中評分(ESS)，試驗組與對照組各50例。試驗組療后比療前ESS增加37.90±29.75；對照組療后比療前ESS增加28.37±27.91。兩組差