医学]医学统计学-绪论.ppt

2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,1,医学统计学,流行病与卫生统计学教研室 谭盛葵 副教授,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,2,第一章 绪 论,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,3,学习目的与要求,1.掌握医学统计学的基本概念。 2.掌握医学统计学的基本步骤。 3.掌握统计资料的类型。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,4,呋喃硝胺 100人,西米替丁 100人,疗效 85人,疗效 90人,例如：某医生比较两种疗法对活动期十二 二指肠球部溃疡的疗效。,据此能否立即下结论，呋喃硝胺的疗效高于西米替丁？,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,5,问题：某医师用“冠心灵”治疗冠心病，其疗效是否优于单纯西药？,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,6,药物临床疗效研究,疗效,药物,患者的状况（性别、年龄）,其他因素,混杂因素,病情,心理因素,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,7,一、统计学的概念 统计学是应用概率论和数理统计的原理、方法研究数据的收集、整理、分析和推断的一门学科。它在不同领域的应用，就形成不同的统计学。如医学统计学、生物统计学和卫生统计学等。,第一节 医学统计学的定义和内容,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,8,1、医学统计学定义： 运用统计学的原理和方法，研究医学科研中有关数据的收集、整理和分析的一门应用学科。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,9,2、与生物统计学和卫生统计学联系与区别： 生物统计学应用于整个生物学范畴有 关的研究，比医学统计学范围更广。 卫生统计学用于医学与卫生学领域的 有关研究，更侧重于医学与卫生学的社会 方面。如居民健康状况统计和卫生服务统 计等。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,10,二、医学统计学的主要内容 1、统计研究设计 2、常用基本统计方法 如统计描述和统计 推断、直线回归与相关等。 3、临床医学中常用的统计方法 如随机 对照试验、生存分析等。 4、多因素分析的统计分析方法 ,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,11,第二节 统计学中的几个基本概念,一、总体与样本 1、总体(population) 根据研究目的所确定的同质的所有观察单位某项变量值的集合。,有关总体的三个要点：,研究目的、同质的、全体,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,12,观察对象：该地2002年全部正常成人,同质： 同一地区、同一年份、同为正常成人,全体：该地2002年全部正常成人白细胞数,目的：了解某地2002年正常成人白细胞数,观察单位：每个人 观察值：测得的白细胞数,例如：了解某地2002年正常成人白细胞数,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,13,总体,有限总体,无限总体,2002年某地全部 正常成人白细胞数,高血压患者,有限总体：个体数量是有限的总体。 无限总体：个体数量是无限的总体。,总体的分类,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,14,（二）样本(sample)： 从总体中随机抽取部分观察单位，其某项变量值的集合。,总体,样本,抽样,目的,用样本信息来推断总体特征,例如：了解某地2002年正常成人白细胞数,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,15,样本信息推论总体特征的前提： 1、样本的可靠性： 明确划清总体的同质范围，且样本的 每个个体确属预先确定的总体。 2、样本的代表性： （1）样本必须遵循随机化原则 （2）有足够的样本例数,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,16,（三）抽样 指从总体中抽取部分个体的过程。 （1）代表性 样本中的每一个体必须符合总体的规定。 （2）随机性 确保总体中的每一个体有相同的概率被抽作样本。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,17,（3）可靠性 用样本结果推测总体的结论的可信度。确保可靠性，样本含量必须“足够大”。 （4）可比性 如果进行两个或多个样本之间的比较，要求资料具有可比性。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,18,1、变量 研究者对每个观察单位的某项特征进行观察或测量，这种特征能表现观察单位的变异性，称为变量。 例如：身高、体重、性别等。,二、变量及其分类,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,19,2、变量值 变量的观察指标的结果称为变量值。 （1）定量的变量值 （如身高值等） （2）定性的变量值 （如性别等）,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,20,（1）同质（homogeneity)：指被研究指标的影响因素相同。实际工作中，指被研究指标中可控制的主要因素要尽可能相同或基本相同。,3、同质与变异,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,21,（2）变异 在同质的基础上，个体之间的值各不相同。 例如：同性别、同年龄、同种族的儿童其身高有高有矮。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,22,4、资料 所有的变量值集合构成资料。按变量是定量或定性，可将资料分为： （1）计量资料（数值变量） （2）计数资料（无序分类） （3）等级资料（有序分类）,分类变量,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,23,（1）计量资料 （定量资料或数值变量）,对每一观察对象用定量的方法，测定某项指标所得的资料。其变量值是定量的，表现为数值的大小，一般有度量衡单位。 连续型计量资料（如身高、体重等） 离散型计量资料 （如某医院每年的病死人数等）,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,24,某年某地健康成人空腹血糖值(mmol/L),血糖 频数 3.60- 3 3.80- 3 4.00- 8 4.20- 23 4.40- 24 4.60- 25 4.80- 20 5.00- 12 5.20- 10 5.40-5.60 4 合计 132,特点： 有单位 可计算平均数,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,25,（2）计数资料（定性资料或无序分类变量）,对观察对象按属性或类型分组计数所得的资料。每个对象之间没有量的差异，只有质的不同。其变量值的定性的，表现为互不相容的属性或类别。可分为： 二分类计数资料（如阳性或阴性等） 多分类计数资料 （如血型分O型、A型、AB型、B型）,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,26,特点： 无单位 可计算率或比,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,27,（3）等级资料（有序分类）,又称半定量资料或有序分类变量。是对观察对象按属性或类型程度的不同分组计数，分类汇总各组观察单位数后所得的资料。其变量是半定量性质，表现为等级大小或属性程度。 如：疗效分为治愈、显效、好转、无效,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,28,特点： 无确切定量 分组有程度差别,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,29,特点：无确切定量 分组有程度差别,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,30,对观察对象按属性或类型分组计数所得的资料。每个对象之间没有量的差异，只有质的不同。,资料的类型,计量资料（数值变量或 定量资料）,计数资料（无序分类变量 或定性资料）,等级资料（有序分类变量 或半定量资料）,对每一观察对象用定量的方法， 测定某项指标所得的资料。一般有度量衡单位，每个对象之间有量的区别。,对观察对象按属性或类型程度的不同分组计数， 但各属性或类型之间又有程度的差别。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,31,注意： （1）不同类型的资料采用的统计分析方法不同； （2）三类资料类型可以相互转化。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,32,例：某地调查高血压的患病情况。,每人的血压：以mmHg计,计量资料,以舒张压90mmHg为高血压，结果在1000人中有10名高血压患者，990名非高血压患者，整理后的资料,计数资料,按低血压、正常、高血压分组所得资料。,等级资料,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,33,三、误差 1、误差：误差是指对事物某一特征的度量值偏离真实值的部分，即实测值与真实值之差。 2、按其产生的原因和性质可分为 （1）随机误差 （2）非随机误差 系统误差 非系统误差。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,34,（1）随机误差 是指在实验过程中，在同一条件下对同一对象反复进行测量，每次测量结果仍会出现一些随机变化。是一类不恒定的、随机变化的误差，是无法控制的因素引起的。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,35,由于生物个体变异的客观存在，由随机抽样引起的样本指标与总体指标的差异，称抽样误差。 抽样误差愈小，用样本推断总体的准确性就愈高，反之亦然。 抽样误差是不可避免的，但有一定规律，可运用这些规律进行控制和加以估计的。,抽样误差的定义,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,36,是实验过程中产生的误差，它的值或恒定不变，或遵守一定的变化规律，其产生的原因往往是可知的或可能掌握的。 如：来自于受试者抽样不均匀，分配不随机；不同实验者个人感觉或操作上的差异；不标准的仪器等。,(2)系统误差,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,37,(3)非系统误差 也称过失误差。在实验过程中，研究者偶然失误而造成的误差。 如：仪器失灵，抄错数字，点错小数点，写错单位等。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,38,1、频率：在相同条件下重复某试验，某事件重复发生次数的比例。 如：投硬币试验。,四、频率和概率,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,39,投掷试验,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,40,2、随机事件(random event)： 在一定条件下某一现象可以发生也可以不发生，可以这样发生也可以那样发生的事件。亦称偶然事件。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,41,3、概率(probability)： 描述随机事件发生可能性大小的数值，记作，其取值范围0P1，一般用小数表示。,0，事件不可能发生； 1，事件必然发生； 0，事件发生的可能性愈小； 1，事件发生的可能性愈大,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,42,4、小概率事件： 习惯上将0.05或0.01 的随机事件称小概率事件。表示某事件发生的可能性很小。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,43,五、参数与统计量 根据总体个体值计算出来的描述总体特征的指标统称参数。一般用希腊字母表示，如总体均数，总体率，总体标准差。 根据样本个体值计算出来的描述样本特征的指标统称统计量。一般以拉丁字母表示，如样本均数 ，样本率p，样本标准差s。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,44,注意： 总体参数一般是未知的或假设的，而样本统计量是研究者从样本中计算得到的。 总体参数是固定不变的，样本统计量随样本不同而不同。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,45,第三节 医学统计学的基本步骤,设计(design),收集资料(collection of data),整理资料(sorting data),分析资料(analysis of data),2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,46,一、设计(design),统计设计：对资料收集、整理和分析全过程总的设想和安排。是后续步骤的依据，是最关键的一环。是提高观察或实验质量的重要保证。,科研设计,专业设计,统计设计,成果：先进性、创新性 科学性和可行性,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,47,统计设计可分为： （1）观察性研究设计 （2）实验性研究设计 实验设计 临床试验,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,48,（1）观察性研究设计 是指研究者旨在客观地描述研究总体，不对研究对象施加任何干预措施，其目的在于了解某一事物的水平和分布现状。 如：某地某年某人群恶性肿瘤死亡率。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,49,（2）实验性研究设计 是以人或动物或生物材料为研究对象，在研 究实施过程中研究者对研究对象施加各种干预 措施，以判断采取干预措施的效果。可分为： 实验设计（以动物或生物材料为研究对象） 临床试验（以人为研究对象）,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,50,研究者在统计设计过程中的几个关键问题： （1）如何进行抽样，如何安排设计所规定的 干预措施？ （2）要达到研究目的应抽取多少个观察单位？ （3）如何在诸多的影响因素中，分离出研究 因素对结果的效应？,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,51,常见医学科研设计的几种类型 （一）完全随机设计 将受试对象随机分配到各个处理组或对照组中，或分别从不同总体中随机抽样进行研究。 优点：简单; 缺点：效率不高，需要较多的例数才能得到与其他设计相似的结果。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,52,（二）配对设计,(1) 同质的两个受试对象配成对子分别接受两种不同的处理 (2)同一样品用两种方法（或仪器等）检验的结果或同一受试对象分别接受两种不同处理。 (3)同一受试对象接受（一种）处理前后。 （这是难点也是重点，易和成组设计的两样本T检验相混淆）,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,53,例：随机选择9窝中年大鼠，每窝中取两只雌性大鼠随机地分入甲、乙两组，甲组大鼠不接受任何处理(即空白对照)，乙组中的每只大鼠接受3mg/Kg的内毒素。分别测得两组大鼠的肌酐(mg/L)测定结果如下。,窝别编号： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 甲(对照)组：6.2 3.7 5.8 2.7 3.9 6.1 6.7 7.8 3.8 乙(处理)组：7.5 3.8 6.3 4.3 5.3 7.3 5.6 7.9 7.2,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,54,例：检验血磷含量有甲、乙两种方法，其中，乙法具有快速、简便等优点。现用甲、乙两法检测相同的血液样品，所得结果如下表。 问：检验甲乙两法检出血磷是否相同，用何统计方法？,样本号 1 2 3 4 5 6 7 乙 法 2.74 0.54 1.20 5.00 3.85 1.82 6.51 甲 法 4.49 1.21 2.13 7.52 5.81 3.35 9.61,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,55,例：某脑电图室观察家兔注射AT3前后脑电图波形的变化，观测结果如下。试分析注射AT3前后脑电图波形是否发生了显著性变化。,注射AT3前后脑电图波形的变化率（%）,家兔编号 注射前 注射后 1 29 37 2 28 44 3 38 52 4 29 35 5 34 41 6 41 43,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,56,医学研究中将配对计量资料也可分为： 同源配对：同一对象处理前后的数据，同一样品用两种方法测定的结果。 异源配对：将实验对象配成对子，对每一对子中的两个实验对象给予两种不同的处理，以推断两种处理的效果有无差别。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,57,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,58,同源配对,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,59,1 A1a1 9 6 2 A2a2 8 3 3 A3a3 5 1 ： ： ： ： n Anan 10 5,编号 甲 乙 甲指标 乙指标,异源配对,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,60,配对设计的优缺点,优点：需用样本数量少，而效率比完全随机设计高； 缺点：在实验的时间太长，受试者处理因素自身发生明显变化时，不能采用同源配对设计。如0-3岁儿童身高、体重等受时间因素影响较大。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,61,（三）随机区组设计（配伍组设计） 配伍设计： 将实验对象按某些特征或相似条件按1：X配成相应对子，来减少实验误差。分同源配伍和异源配伍。 （1）同源配伍:即实验者自身实验前、后若干时间作对比。 （2）异源配伍：例如将同窝、同性别、同年龄、同体重的动物配成伍，每配伍中一头列入实验组，其余列入对照组。 优点：同配对设计。 缺点：同配对设计。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,62,矽肺患者经克矽平治疗4周血红蛋白含量 治疗后 编号 治疗前 1周 2周 3周 4周 1 9.9 11.3 12.7 13.2 14.5 2 8.9 12.3 11.7 14.4 15.5 3 10.9 11.0 13.1 14.0 14.9 ：,同源配伍:,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,63,异源配伍: SD大白鼠配对表 配伍组 对照 实验组 1mg/kg 10mg/kg 1 雄性，200g 雄性，205g 雄性，203g . 2 雌性，150g 雌性，153g 雌性，148g . 3 雄性，100g 雄性， 95g 雄性，100g ： N,配伍条件：1、同性别 2、体重控制在5g以内,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,64,2、收集资料(collection of data) 根据设计方案，取得准确可靠的原始数据，是统计分析的基础。,来源,统计报表资料,经常性工作记录,专题调查或实验研究,统计年鉴和统计数据专辑,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,65,三、整理资料(sorting data) 将原始数据净化、系统化、条理化，以便为进一步计算和统计分析。 净化是指对原始数据的清理、检查、核对和纠正错误等； 系统化和条理化是指根据研究目的，将原始数据合理分组并归纳汇总等。,2019/4/27,流行病与卫生统计学教研室,66,资料整理包括：,1、首先对