醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)管理與分析——第一章-緒論 PPT課件

1、醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)管理與分析,Data Management and Analysis,目錄,課程教學(xué)目標(biāo),能利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的思維解決醫(yī)學(xué)研究中遇到的問(wèn)題； 能夠掌握EpiData、SPSS等軟件的常規(guī)運(yùn)用； 能夠進(jìn)一步自學(xué)EpiData、SPSS等軟件； 提高醫(yī)學(xué)研究數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析的能力。,課程教學(xué)計(jì)劃,緒論調(diào)查研究基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)管理 EpiData軟件應(yīng)用 數(shù)據(jù)分析 SPSS軟件應(yīng)用 表格數(shù)據(jù)分析 EpiCalc軟件應(yīng)用（自學(xué)） 數(shù)據(jù)綜合分析實(shí)際資料演練,主要參考書(shū)目,衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)（第七版） 方積亁 主編，人民衛(wèi)生出版社，2012年8月。 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)（第五版） 馬斌榮 主編，人民衛(wèi)生出版社，2008

2、年6月。 中醫(yī)統(tǒng)計(jì)學(xué)（第二版） 申杰、王泓午等編著，科學(xué)出版社，2012年7月。 醫(yī)學(xué)科研中的統(tǒng)計(jì)方法（第四版） 馬斌榮 主編，科學(xué)出版社,2012年6月。 臨床醫(yī)學(xué)研究設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析 趙耐青 主編，復(fù)旦大學(xué)出版社,2005年7月。 醫(yī)學(xué)科研數(shù)據(jù)的處理與分析方法 陳大方、陳常中 主編，北京醫(yī)科大學(xué)出版社，2006年5月。 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)與SPSS軟件實(shí)現(xiàn)方法 郭秀花、劉美娜等編著，科學(xué)出版社，2012年8月。,數(shù)據(jù),決策,第一章 緒論,研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)的管理及分析 數(shù)據(jù)類型與統(tǒng)計(jì)分析方法選擇 數(shù)據(jù)管理和分析應(yīng)遵循的原則,科學(xué)研究和研究設(shè)計(jì),科學(xué)研究是通過(guò)實(shí)驗(yàn)或調(diào)查觀察取得信息，并對(duì)其進(jìn)行加工（如數(shù)據(jù)

3、資料的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理）的過(guò)程。 科學(xué)研究的核心是對(duì)未知事物的探索、觀測(cè)和分析，生命力在于創(chuàng)新。 用科學(xué)的觀點(diǎn)和方法進(jìn)行研究，其全過(guò)程應(yīng)當(dāng)是一個(gè)嚴(yán)肅的探索和思維過(guò)程，包括合理的假說(shuō)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)、嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)、嚴(yán)密的觀測(cè)和正確的分析。,第一節(jié) 研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)的管理及分析,科研工作的基本程序（1）,立題 設(shè)計(jì) 觀察和實(shí)驗(yàn) 資料整理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 理性概括,科研工作的基本程序（2）,研究設(shè)計(jì)的重要性,進(jìn)行一項(xiàng)科研課題如同造一座大橋、一座大廈。如果大廈事先沒(méi)有良好的設(shè)計(jì)就會(huì)倒塌，同樣科研課題事先沒(méi)有良好的設(shè)計(jì)就會(huì)失敗。 科研設(shè)計(jì)如同建筑設(shè)計(jì)一樣舉足輕重。 研究設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到研究結(jié)果的可靠信，任何設(shè)計(jì)上

4、的缺陷，都不能期望事后彌補(bǔ)。,進(jìn)行完試驗(yàn)后再找統(tǒng)計(jì)學(xué)家分析數(shù)據(jù)，如同病人死后再找醫(yī)生進(jìn)行尸體解剖，醫(yī)生會(huì)告訴病人死亡的原因是什么。同樣，統(tǒng)計(jì)學(xué)家會(huì)告訴你試驗(yàn)失敗的原因是什么。 Ronand A. Fisher,1890-1962,研究設(shè)計(jì)：調(diào)查設(shè)計(jì)/實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 收集資料：準(zhǔn)確可靠的原始資料 整理資料：核對(duì)/清理/糾錯(cuò)和量化 分析資料：統(tǒng)計(jì)描述/統(tǒng)計(jì)推斷,統(tǒng)計(jì)學(xué)和流行病學(xué)在科研中重要性,調(diào)查研究設(shè)計(jì),What to do？做什么？ Why to do？為什么做？ How to do？怎么做？（設(shè)計(jì)）,Study design,（選題）,搜集資料,整理與分析資料,調(diào)查（研究）項(xiàng)目,分析表（指標(biāo)）,研

5、究目的,回答,統(tǒng)計(jì)分析步驟,調(diào)查研究步驟,解釋、呈現(xiàn)結(jié)果,15,設(shè)計(jì)思路,研究設(shè)計(jì)思路與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析步驟的關(guān)系,研究設(shè)計(jì) 專業(yè)設(shè)計(jì) 統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì),確定調(diào)查和研究的目的是選定研究指標(biāo)的依據(jù) 研究指標(biāo)又是研究目的的具體體現(xiàn),一、明確調(diào)查和研究的目的,了解參數(shù)，用以說(shuō)明總體。 研究變量間的關(guān)系，通過(guò)確立統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系來(lái) 探索病因或驗(yàn)證療效等。 ,16,二、確定研究對(duì)象和觀察單位,研究對(duì)象：對(duì)象來(lái)源總體是什么？ 抽樣方法：如何抽樣？代表性？ 觀察單位：個(gè)體？群體？,17,三、研究設(shè)計(jì)類型的選擇,根據(jù)研究目的選擇合適的設(shè)計(jì)類型： 描述疾病的或健康狀況的三間分布 探討病因 驗(yàn)證預(yù)防和控制措施的效果 評(píng)價(jià)疫苗的效果

6、 新藥上市前臨床試驗(yàn),18,常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（completely random design） 配對(duì)設(shè)計(jì)（paired design） 配伍組設(shè)計(jì) 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)（randomized block design） 析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)（factorial design） 拉丁方設(shè)計(jì)（Latin square design） 正交設(shè)計(jì)（orthogonal design） 序貫設(shè)計(jì)（sequential design）,20,現(xiàn)況（橫斷面）研究設(shè)計(jì)原理,普查抽樣調(diào)查,抽樣調(diào)查,總體,描述疾病或健康狀況的三間分布情況，進(jìn)行社區(qū)診斷 （community diagnosis）。 描述某些因素

7、或特征與疾病或健康狀態(tài)的聯(lián)系，提出病因假設(shè)或提供病因線索 。 評(píng)價(jià)防制措施的效果 。 確定高危人群、篩查出患有研究疾病的人群，從而達(dá)到早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療的目的。 二級(jí)預(yù)防 為進(jìn)一步流行病學(xué)研究提供基礎(chǔ)。,現(xiàn)況研究的應(yīng)用,病例對(duì)照研究設(shè)計(jì)原理,Time,Now,回顧性研究 廣泛探索病因，或初步驗(yàn)證病因假設(shè)。特別適用于罕見(jiàn)病的病因研究 省力、省錢、省時(shí)間，易于組織實(shí)施 同時(shí)調(diào)查多個(gè)暴露因素與疾病的關(guān)系,病例對(duì)照研究的應(yīng)用和特點(diǎn),隊(duì)列研究設(shè)計(jì)原理,Time,前瞻性研究 因果時(shí)間順序明確，檢驗(yàn)病因假說(shuō)能力較強(qiáng)，可證實(shí)病因聯(lián)系 有助于了解疾病的自然史，并可獲得一種暴露與多種疾病結(jié)局的關(guān)系 研究費(fèi)時(shí)間

8、、費(fèi)人力、費(fèi)物力,隊(duì)列研究的應(yīng)用和特點(diǎn),臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,四、確定研究項(xiàng)目，擬定調(diào)查表（問(wèn)卷）,調(diào)查和研究項(xiàng)目的確定：分析項(xiàng)目、備選項(xiàng)目 調(diào)查表和原始數(shù)據(jù)記錄表的設(shè)計(jì),29,調(diào)查表也稱 “調(diào)查問(wèn)卷（Questionnaire）”，通過(guò)把擬收集的數(shù)據(jù)項(xiàng)目用恰當(dāng)?shù)拇朐~構(gòu)成一系列問(wèn)題的“答卷”。 調(diào)查表是醫(yī)學(xué)研究資料收集的最主要工具。 調(diào)查表如何設(shè)計(jì)取決于研究目的和分析手段的需要，關(guān)鍵在于保證所獲得信息的準(zhǔn)確性和可靠性。,四、確定研究項(xiàng)目，擬定調(diào)查表（問(wèn)卷）,第一類錯(cuò)誤的概率：即檢驗(yàn)水準(zhǔn)，越小所需樣本含量越多，對(duì)于相同的檢驗(yàn)水準(zhǔn)，雙側(cè)檢驗(yàn)比單側(cè)檢驗(yàn)所需的樣本含量更大，通常取0.05。 把握度(pow

9、er) 1-,一般0.8-0.9 單側(cè)檢驗(yàn)還是雙側(cè)檢驗(yàn)，單側(cè)檢驗(yàn)所需樣本量小，雙側(cè)檢驗(yàn)所需樣本量大。,五、樣本含量的估計(jì),31,五、樣本含量的估計(jì),32,單純隨機(jī)抽樣的樣本量估計(jì) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的樣本含量估計(jì) 流行病學(xué)研究的樣本含量估計(jì),討論（一）：如何估計(jì)樣本量？,應(yīng)用專門的公式和統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件估算,常用軟件：EpiCalc 2000,33,常用軟件：EPI INFO,34,常用軟件：OPENEPI,35,直接觀察法 采訪法 包括面訪、調(diào)查會(huì)及信訪、電話訪問(wèn)等,六、原始資料的收集,原始資料的收集方式,36,面訪,信訪,電話,自填,其它，如internet,體檢檢查,實(shí)驗(yàn)室檢查,敏感問(wèn)題調(diào)查,資料的收集

10、方法,37,七、調(diào)查和研究的質(zhì)量控制,真實(shí)性（效度） 可靠性（信度）,偏倚如何控制？,如何評(píng)價(jià)？, 錄入前的核對(duì) 錄入計(jì)算機(jī)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)（database） Excel、Access、EpiData、STATA、SPSS、SAS軟件等 錄入后的核對(duì)和整理 邏輯檢查、核對(duì) 排序（sorting） 建立新變量 數(shù)據(jù)的編碼和轉(zhuǎn)換 缺失值的處理,八、 數(shù)據(jù)資料的整理,39,常用數(shù)據(jù)錄入、管理軟件,Visual FoxPro，F(xiàn)oxBase，Lotus等,常用數(shù)據(jù)分析軟件,SAS，Stata，R等,醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)類型,定量數(shù)據(jù)（measurement data）：連續(xù)型/離散型,特殊類型：兩分類數(shù)據(jù)（d

11、ichotomic data）,等級(jí)數(shù)據(jù)：有序分類/半定量 名義數(shù)據(jù)：,定性數(shù)據(jù)（qualitative data）,（計(jì)數(shù)資料）,（計(jì)量資料）,如何描述和比較？,第二節(jié) 數(shù)據(jù)類型與統(tǒng)計(jì)分析方法選擇,資料分析（DATA ANALYSIS）,43,(1)統(tǒng)計(jì)描述（descriptive statistic）指用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)表、統(tǒng)計(jì)圖等方法，對(duì)資料的數(shù)量特征及其分布規(guī)律進(jìn)行描述。 (2)統(tǒng)計(jì)推斷（inferential statistic）指如何由樣本信息推斷總體特征問(wèn)題。,醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法和指標(biāo),45,定量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料的描述,指標(biāo)描述 集中位置：算術(shù)均數(shù)、幾何均數(shù)、中位數(shù)、百分位數(shù)

12、離散程度：極差、標(biāo)準(zhǔn)差、方差、四分位數(shù)間距 圖形描述 頻數(shù)分布圖 趨勢(shì)圖,定量數(shù)據(jù),集中趨勢(shì)的描述,算術(shù)均數(shù) 幾何均數(shù) 中位數(shù) 百分位數(shù),46,定量數(shù)據(jù),集中趨勢(shì)的描述,算術(shù)均數(shù) 幾何均數(shù) 中位數(shù) 百分位數(shù),47,mean,最適于對(duì)稱分布資料，特別是正態(tài)分布資料; 對(duì)于偏態(tài)資料，均數(shù)不能較好地反映其集中趨勢(shì)。,定量數(shù)據(jù),集中趨勢(shì)的描述,算術(shù)均數(shù) 幾何均數(shù) 中位數(shù) 百分位數(shù),48,geometric mean,1.等比資料，如抗體平均滴度 2.對(duì)數(shù)正態(tài)分布資料,定量數(shù)據(jù),集中趨勢(shì)的描述,算術(shù)均數(shù) 幾何均數(shù) 中位數(shù) 百分位數(shù),49,Median 將一組數(shù)據(jù)按從小到大的順序排列，位置居中的數(shù)即是中位

13、數(shù)。,中位數(shù)常用于描述偏態(tài)資料，開(kāi)口資料，有不確定值的資料的集中趨勢(shì)； 中位數(shù)和均數(shù)在對(duì)稱分布上理論上是相同的。,定量數(shù)據(jù),集中趨勢(shì)的描述,算術(shù)均數(shù) 幾何均數(shù) 中位數(shù) 百分位數(shù),50,Percentile 用于描述某個(gè)觀察序列在某百分位置上的水平。,常用于確定參考值范圍，亦稱正常值范圍。 50%分位數(shù)就是中位數(shù) 25%,75%分位數(shù)稱四分位數(shù)(quartile),X% PX (100-X)%,定量數(shù)據(jù),51,均數(shù)應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng),均數(shù)適用于：?jiǎn)畏鍖?duì)稱分布的資料 幾何均數(shù)適用于：對(duì)數(shù)變換后單峰對(duì)稱的資料 中位數(shù)適用于：任何分布資料，有不確定值的資料,定量數(shù)據(jù),52,極差 /全距 (range)

14、四分位數(shù)間距 (inter-quartile range) 方差 (variance) 標(biāo)準(zhǔn)差 SD (standard deviation) 變異系數(shù) CV (coefficient of variation),描述離散程度的指標(biāo):,定量數(shù)據(jù),53,極差 /全距 四分位數(shù)間距 方差 標(biāo)準(zhǔn)差 變異系數(shù),描述離散程度的指標(biāo):,極差（全距），描述數(shù)據(jù)分布的范圍。極差大，說(shuō)明數(shù)據(jù)分布較分散。 方法簡(jiǎn)單明了。 不靈敏。 不穩(wěn)定。,定量數(shù)據(jù),54,極差 /全距 四分位數(shù)間距 方差 標(biāo)準(zhǔn)差 變異系數(shù),描述離散程度的指標(biāo):,四分位數(shù) (quartile） QU -QL 下四分位數(shù)即第25百分位數(shù)，常用QL表

15、示； 上四分位數(shù)即第75百分位數(shù)，常用QU表示,定量數(shù)據(jù),55,極差 /全距 四分位數(shù)間距 方差 標(biāo)準(zhǔn)差 變異系數(shù),描述離散程度的指標(biāo):,方差是實(shí)際值與期望值之差平方的平均值，而標(biāo)準(zhǔn)差是方差的平方根。,一般情況下，總體均數(shù)未知，需用樣本均數(shù)估計(jì),定量數(shù)據(jù),56,極差 /全距 四分位數(shù)間距 方差 標(biāo)準(zhǔn)差 變異系數(shù),描述離散程度的指標(biāo):,變異系數(shù)CV coefficient of variation,定量數(shù)據(jù),57,集中趨勢(shì)+離散趨勢(shì)共同描述,均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差(min,max) 中位數(shù)四分位數(shù)間距 (min,max) 變異度小，則均數(shù)代表性好！ 變異度大，數(shù)據(jù)分散，則均數(shù)代表性差！ 平均數(shù)所表示的集中性

16、與變異度所表示的離散性，從兩個(gè)不同的角度闡明計(jì)量資料的特征！,定量數(shù)據(jù),假設(shè)檢驗(yàn)兩組或多組均數(shù)比較,58,定量數(shù)據(jù),定量數(shù)據(jù)差別的統(tǒng)計(jì)意義檢驗(yàn)小結(jié),59,定量數(shù)據(jù),兩連續(xù)變量間的關(guān)系分析,直線回歸和多元線性回歸,相關(guān)分析,回歸分析,Pearson相關(guān)，Spearman相關(guān),60,定量數(shù)據(jù),定性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)描述,統(tǒng)計(jì)推斷,參數(shù)估計(jì),假設(shè)檢驗(yàn),Example,分類資料,率、比、構(gòu)成比,總體率的可信區(qū)間,2檢驗(yàn)、u檢驗(yàn),定性數(shù)據(jù),常用的相對(duì)數(shù) 率 Rate 構(gòu)成比 Proportion 比 Ratio,62,定性數(shù)據(jù),定性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)描述,比可以是任意兩個(gè)數(shù)值之比，包括比和比率。當(dāng)分子是

17、分母的一部分時(shí)，稱為比例；當(dāng)比例與觀察時(shí)限有關(guān)時(shí)，稱為率。比例又分為構(gòu)成比和頻率。而率與時(shí)間單位有關(guān)，即率有速率和強(qiáng)度的含義，它表示單位時(shí)間某事件發(fā)生的可能性大小。流行病學(xué)研究中常用的兩個(gè)比是相對(duì)危險(xiǎn)度和優(yōu)勢(shì)比（比值比）。,63,定性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)推斷,定性數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換,定量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定性數(shù)據(jù)一般比較簡(jiǎn)單，但從名義變量、等級(jí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定量數(shù)據(jù)，則比較繁瑣且損失數(shù)據(jù)信息。 對(duì)兩組或多組研究單項(xiàng)的某項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)從定量轉(zhuǎn)換為定性或等級(jí)數(shù)據(jù)時(shí)，統(tǒng)計(jì)學(xué)的效率會(huì)下降。,64,以正常參考值或臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)作為分組依據(jù)。 某些定量指標(biāo)尚無(wú)公認(rèn)的正常參考值，可根據(jù)均數(shù)、中位數(shù)或三分位、四分位間距

18、值，將其分為兩組或多組。 根據(jù)數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)和研究需要，自行確定，但要能對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果做出合理的解釋。,定量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定性或等級(jí)數(shù)據(jù)分組切割值確定方法,65,數(shù)據(jù)類型 計(jì)量資料？ 計(jì)數(shù)資料？ 分布類型 是否正態(tài)分布？ 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 研究設(shè)計(jì) 成組？配對(duì)？配伍組？其他？,統(tǒng)計(jì)分析方法和指標(biāo)的選擇,取決于,66,常用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類型及方法,67,常用正態(tài)性及方差齊性檢驗(yàn)的方法,68,常用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法小結(jié),69,醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法選擇流程圖,70,（三組及以上均數(shù)比較）,71,醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法選擇流程圖,（定性數(shù)據(jù)：RC表資料分析）,72,醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法選擇流程圖,忠實(shí)于原始數(shù)據(jù) 重視數(shù)據(jù)整

19、理過(guò)程 選擇合適的統(tǒng)計(jì)方法和指標(biāo) 科學(xué)合理地解釋統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,第三節(jié) 數(shù)據(jù)管理和分析應(yīng)遵循的原則,一、忠實(shí)于原始數(shù)據(jù)是必須具備的科學(xué)精神 醫(yī)學(xué)研究的結(jié)果和客觀現(xiàn)實(shí)之間，總會(huì)存在或多或少的不一致（即誤差，error） 隨機(jī)誤差 系統(tǒng)誤差 醫(yī)學(xué)研究過(guò)程中，應(yīng)盡量通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，控制系統(tǒng)誤差。 任何篡改研究數(shù)據(jù)的行為，不管出自什么目的，都違背科學(xué)精神。 二、重視研究數(shù)據(jù)資料的處理過(guò)程 保證被分析數(shù)據(jù)的正確性，和獲得的客觀結(jié)果盡可能保持一致，控制信息偏倚； 使原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼、轉(zhuǎn)換、重新賦值后符合進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析的需要。 三、選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析方法和指標(biāo) 取決于數(shù)據(jù)及其分布得類型 （一）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 （二）正態(tài)性檢驗(yàn) （三）非參數(shù)統(tǒng)計(jì)法 （四）分析指標(biāo)的選擇,四、醫(yī)學(xué)研究數(shù)據(jù)分析結(jié)果的解釋,一般來(lái)說(shuō)，要從統(tǒng)計(jì)學(xué)、邏輯學(xué)和生物醫(yī)學(xué)三個(gè)方面科學(xué)、合理地解釋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，正確認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系和因果聯(lián)系的區(qū)別，并應(yīng)用因果關(guān)系判定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判。,統(tǒng)計(jì)學(xué)解釋,了解不同研究設(shè)計(jì)的效率、優(yōu)點(diǎn)和局限性 理解樣本和總體的關(guān)系 應(yīng)從抽樣的隨機(jī)化程度和樣本含量?jī)煞矫娼忉寴颖镜拇硇?合理分析抽樣誤差和選擇性偏倚對(duì)研究結(jié)果