统计学 1 绪论课件

医学统计学 Medical Statistics,徐 燕 Tel: 61648319 (O) E-Mail: Department of Biostatistics,不明于计数而欲举大事，犹无舟楫而欲径于水，险也。举世必成，不知计数不可。 管仲,如果不懂得基本的统计，主要的百分比，不懂得注意决定事物质量的数量界限，一切都胸中无“数”，结果就不能不犯错误。 毛泽东,统计的思维方法，就象读和写的能力一样，有一天会成为效率公民的必备能力。 英 威尔斯,“我们这个世界的真正逻辑寓于几率的计算之中。” Maxwell,如果你知道某一个人的身高和体重，你能知道这个人的手指有多粗吗？ 人的正常体温是多少度？,把复杂的问题简单化 随机性中寻找规律性 避免统计假象,统计，生活中的一把钥匙！,统计,Words of Sherlork Holmes in The Sign of Four,You can, for example, never foretell what any one man will do, but you can say with precision what an average number will be up to. Individuals vary, but percentages remain constant. So says the statistician.,Statistics-产生与发展,统计学,描述统计学,推断统计学,理论统计学,应用统计学,参数估计,假设检验,A knowledge of statistics is like a knowledge of foreign languages or of algebra; it may prove of use at any time under any circumstances. A.L. Bowley,应用范围,The science and art of dealing with variation in data through collection and analysis in such a way as to obtain reliable results.,流行病学家 Last Jam said:,Words of Douglas G. Altman in Practical Statistics for Medical Research,In general the emphasis is on results (which are presented as facts), with little or no regard to the manner in which they were obtained, which is probably why the subject of statistics is widely seen as relating solely to the analysis of data and the presentation of numerical results. While these are important parts of statistics, there is much else besides. In particular, how and why the data were collected are supremely important.,Statistics - “a science dealing with the collection, analysis, interpretation and presentation of masses of numerical data” - Webster 国际大辞典 （关于数据收集、表达和分析的普遍原理和方法） Medical Statistics -用统计学原理和方法研究生 物医学问题。,概念： 医学统计学是运用 概率论 和 数理统计 的原理、方法，结合医学实际，研究数字资料的搜集、整理、推断的一门学科。 对象： 随机现象 变异（生物特征） 内在规律 概率 统计学 内容： 统计设计 收集资料 整理和分析资料,联系,区别,数学研究的是抽象的数量规律，统计学则是研究具体的、实际现象的数量规律 数学研究的是没有量纲或单位的抽象的数，统计学研究的是有具体实物或计量单位的数据 统计学与数学研究中所使用的逻辑方法不同 数学研究所使用的主要是的演绎 统计学则是演绎与归纳相结合，占主导地位的是归纳,1. 统计学运用到大量的数学知识 2. 数学为统计理论和统计方法的发展提供基础 3. 不能将统计学等同于数学,Statistics VS Mathmatics,医学研究中的统计学,统计学渗透在医学实践中，如诊断和选择治疗方案。从某种意义上讲，每个人天生就是统计学家。 但是，这些判断究竟有多大把握是正确的呢？ 在非典型性肺炎还不为人所熟悉时，有多少人把它当作一般肺炎进行治疗的呢？ 医学实践需要尽量减少不确定性，需要统计学！,医 学 研 究 的 一 般 流 程,PLANNING DESIGN EXECUTION （data collection） DATA PROCESSING DATA ANALYSIS PRESENTATION INTERPRETATION PUBLICATION,医学研究中的统计学,没有好的研究设计，数据分析将是徒劳无功的。 “The justification for the analysis lies not in the data collected but in the manner in which the data were collected” Schoolman et al.,Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design Design,医学研究中的统计学,1. 统计设计：明确问题、试验设计 2. 搜集资料：取得准确可靠的原始资料 3. 整理资料：统计假设 4. 分析资料：假设演绎、统计推断,统计工作的步骤,目的 掌握统计分析基本思想，重应用，不深究数学推导 掌握处理实际资料和准确表达统计分析结果的技能 识别资料类型，选择正确的统计方法 对统计结果作出正确解释 顺利阅读专业文献中的统计内容 内容 医学研究中涉及统计学的名词和概念 统计分析的原则及基本思想 基本的统计分析方法,关于本课程,统计学基本概念,例1 调查2004年某市7岁男童的身高和体重 同质：2004年、某市、7岁男童 变异：身高和体重各不相同 例2 研究某降压药的疗效 同质：高血压患者、用某药治疗 变异：疗效各不相同,A 同质： (homogeneity)事物的性质、影响条件或 背景相同或非常相近 变异： (variation)同质个体间的差异,B 随机事件：在一定条件下可能发生的事件 随机变量：(random variable) 随机事件在数量上 的表现 离散型变量： (discrete variable) 在一定区间内变量取值为有限个, 或数值可以一一列举出来 连续型变量： (continuous variable) 在一定区间内变量取值有无限个，或数值无法一一列举出来 有序变量：（ordinal variable）,C 总体：(population) 根据研究目的所确定的 同质观察单位的全体 样本：(sample)从总体中随机抽取的部分观察单位,D 参数: (parameter) 总体的某种统计特征值 统计量: (statistic )根据样本数据计算出的一个量,m 均 数 x p 比 例 P s 标准差 S,案例：研究2004年某地7岁男孩的身高情况。 假如该地2004年的7岁男孩有10万人，则最直接的方法就是普查：调查这10万个儿童，测量他们的身高，然后进行统计分析。但是工作量非常大。 我们可以通过随机抽样调查了解7岁男孩的身高情况。如调查200个儿童，测量他们的身高，通过分析这200个儿童的身高推断该地10万个7岁男孩 身高情况。,1 研究目的：2004年某地7岁男孩的身高情况。 2 研究对象：该地在2004年的10万个7岁男孩。 3 观察单位：每个7岁男孩。 观察指标：身高(观察指标又称为变量)；身高的测量值 (观察值)又称为变量取值或变量值。 总体：该地2004年的10万个7岁男孩身高观察值的全体 (即：10万个身高观察值构成的一个集合)。 6 样本：随机抽样所得到的200个7岁男孩身高观察值。 抽样：通过样本信息了解总体的情况。即：通过分析 200个7岁男孩身高了解10万个7岁男孩身高情况。,E 概率： (probability) 度量随机事件发生可能性大小的 一个数值 ，用大写的P表示；取值0，1。 必然事件： P=1 不可能事件： P=0 频率： (frequency) 事件实际发生次数与可能发生次数的比率，设在相同条件下，独立重复进行n次试验，事件A出现f 次，则事件A出现的频率为f / n。 1，抛硬币：1/2 2，施肥与农作物产量，如右图 3，新生儿性别比：107：100 重要结论：小概率事件很难发生！,频率与概率的关系 样本频率总是围绕概率上下波动； 样本含量n越大，波动幅度越小，频率越接近概率； 随着实验次数增至足够大，频率逐渐稳定于某一常数附近，则该常数为概率。,F 误差：(error) 指观察真值与观察值之差， 或样本指标与总体指标之差。,系统误差（systematic error）,a. 仪器标准试剂未经校正； b. 测量者掌握尺度不同； c. 测量者的某种感官障碍等原因所导致测量 结果呈倾向性偏大或偏小。,特点：有倾向性；可避免。,特点：无倾向性；不可避免。,重复测量误差 (error of replication),抽样误差 (sampling error),由于抽样所导致样本指标与总体指标的差异（主要由变异引起）,随机误差 (random error),统计资料的数据结构,100例高血压患者治疗后的临床记录,统计资料的数据结构,二维（行列）数据结构 行标志：观察单位/记录（case/records） 列标志：变量(variables) 标识变量 (marker variable)：NO. 分组变量 (categorical variable)/分类变量(group variable)/因素(factor) 反应变量 (response variable）：心电图、收缩压、舒张压、疗效 协变量(covariable ) ：age, sex,观察单位observations 个体 individuals,变量variables,case/records,统计资料的数据类型,A 计数资料： (count data) 又称定性资料（ Qualitative data ），分二分类和多分类，按观察单位品质标志分组，再清点各组的例数所得的资料。 特点：一般无固有计量单位， 如：心电图检查结果（正常、异常） 性别（男、女） 血型（A、B、O、AB） 职业（工、农、兵） （离散型）,统计资料的数据类型,B 计量资料： (measurement data) 又称定量资料，用仪器、工具等定量方法对观察单位测量(measure)某指标值所得到的资料。 特点：一般有计量单位， 如：患者身高(cm)、体重(kg)、血压(mmHg)、脉搏(次/分)、红细胞计数(10/L)等； （连续型）,统计资料的数据类型,C 等级资料： (ordinal data) 又称半定量半定性资料，根据观察单位某指标量的大小，深浅或严重程度分组，得到的各等级组观察单位数。 特点：有大小顺序，故又称有序分类资料 （ordinal category data）。 如 癌症分期：早、中、晚； 药物疗效：治愈、好转、无效、死亡； 尿蛋白： ,+,+及以上； （有序型）,观察单位observations 个体individuals,变量variables,计量资料,计数资料,case/records,100例高血压患者治疗后的临床记录,计数 资料,计量 资料,等级 资料,以12kPa为界分为正常与异常两组， 统计每组例数,8 低血压 8 正常血压