护理研究中常用统计学方法及统计软件应用.ppt

1,护理研究中常用统计学方法及统计软件应用,2,讲 解 内 容,一、正确选择统计学方法,二、描述性统计分析,三、常用的假设检验方法,四、SPSS统计软件的应用,3,统计学是研究数据搜集、整理与分析的科学，是认识社会和自然现象数量特征的重要工具。合理的统计分析能够帮助人们正确认识事物客观存在的规律性。 卫生统计学（healthstatistics）是应用数理统计学的原理与方法研究居民健康状况以及卫生服务领域中数据的收集、整理和分析的一门科学。,一、正确选择统计学方法,4,护理研究是从工作实践中发现需要研究的护理问题，然后通过系统的方法研究和评价护理问题，得出结果直接或间接地用以指导护理实践的过程。,一、正确选择统计学方法,5,在护理研究中, 统计学方法只是为科学地说明研究问题而实施的一种方法。因此, 统计学必须为护理研究服务, 必须与研究目的相一致。而这一点恰恰是护理研究者常常忽略的问题。一些护理研究者在资料收集后, 要进行统计学分析时, 面对各种统计学方法往往难以抉择, 或草率判断, 混用、误用。得出的结论就会令人怀疑, 甚至完全错误。,一、正确选择统计学方法,6,一、正确选择统计学方法,7,医学论文中统计学方法存在的问题,我国的医学期刊大约有 1000多种 ,其中绝大多数论文都要用到统计学知识 ,统计学知识应用得正确与否关系到论文的科学性与严谨性。但有研究表明，在我国医学期刊论文中 ,统计学应用错误率平均约为80 % ,这一严峻的现象值得广大科研工作者深思。,常见问题,8,1.统计处理方法太笼统（如，采用SPSS统计软件， 没有交代统计方法） 2.将率和构成比混为一谈 3.四格表2检验忽略使用条件 4.用t检验取代方差分析 5.等级资料误用2检验 6.不注意参数统计的使用条件 7.统计图表使用不规范,常见问题：,医学论文中统计学方法存在的问题,9,二、描述性统计分析方法,统计资料的类型： 计量资料(measurement data)：又称为定量资料，对每个观察单位用定量方法测定某项指标量的大小，所得的资料。一般有度量衡单位。 计数资料(enumeration data)：又称为定性资料，将观察单位按某一属性来分类计数的资料。 等级资料 (ranked data)：又称为半定量资料，将观察单位按某一属性的不同程度分组计数，所得各组的观察单位数。 等级资料是界于计数资料和计量资料之间的一种资料,10,目的：是观察、记录和描述研究问题的状况、程度等，以便从中发现规律和探讨相关的影响因素。 常用的描述性指标：均数、几何均数、中位数、标准差、方差、变异系数、率、构成比、相对比、相关系数等。,二、描述性统计分析方法,11,平均指标(average index)又称平均数(average number)是描述计量资料的常用指标，用以表示一组同质变量值的集中趋势或平均水平。 常用的平均数有算术平均数、几何均数和中位数。,（一）平均指标（集中趋势）,二、描述性统计分析方法,12,1、算术均数(arithmetic mean)简称均数(mean) 样本均数用 表示，总体均数用 表示。,适用条件：变量值呈正态分布或对称分布的计量资料。 定义式： 计算方法： （1）直接法（小样本） （2）加权法（大样本）,二、描述性统计分析方法,13,计算方法： （1）直接法 例1 测定了5名健康人第一小时末血沉，分别是 6 3 2 9 10 mm，求均数。 得5名健康人第一小时末血沉平均为6mm,14,计算方法： （2）加权法 例2 某年某市120名12岁健康男孩身高(cm)资料试计算其平均数。,15,某年某市120名12岁健康男孩身高(cm)资料,16,某年某市120名12岁健康男孩身高频数分布表,17,某年某市120名12岁健康男孩身高均数加权计算表,18,得120名12岁健康男孩身高平均数为143.10（cm),19,几何均数(geometric mean) 即几何平均数，用G表示 适用条件：变量值呈对数正态分布或变量值为等比数列（如血清抗体滴度）的资料。 定义式： 计算方法： （1）直接法（小样本） （2）加权法（大样本）,2、几何均数,20,计算方法： （1）直接法,例3 5人的血清抗体滴度分别为1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 求平均滴度。 得5人的血清平均抗体滴度为1:8,21,计算方法： （2）加权法,例4 某年某市100名儿童接种某种疫苗后，测定抗体滴度的资料如下表，求该疫苗的平均滴度。,22,抗体平均滴度的加权法计算,23,得这100名儿童的抗体平均滴度为1:16.11。,24,3、中位数 中位数(median) 是一组按大小顺序排列的变量值，其位次居中的数值，用M表示。 适用条件：当一组变量值呈偏态分布；或资料的分布情况不清楚；或变量值一端（或两端）无确定数值，均可用中位数表示其集中趋势。 定义式：当n为奇数时 当n为偶数时,25,计算方法 （1）直接法（小样本） 例5 某病有患者7人，其潜伏期（天）分别为 5 6 7 8 9 10 20，求中位数。 得7名患者该病平均潜伏期为8天。,26,计算方法 （1）直接法（小样本） 例6 8名新生儿的身长(cm)依次为 50 51 52 53 54 54 55 58，求其中位数。 得8名新生儿的平均身长为53.5(cm),27,计算方法 （2）加权法（大样本） 例7 238名正常人发汞值的频数分布如下表， 试求中位数。,28,238名正常人发汞值（ug/g)的中位数计算,29,（二） 变异指标（离散趋势）,变异指标又称离散指标，用以描述一组同质变量值之间参差不齐的程度，即离散度(degree of dispersion)，或变异度(degree of variation)。,例如：甲组 4 5 6 7 8 乙组 2 5 6 7 10,所以对一组变量值的描述，除了需说明其平均水平外，还要说明其变异程度大小。 表示变异程度的指标有极差、方差、标准差及变异系数,二、描述性统计分析方法,30,1、极差 极差(range)又称全距，用R表示 R=Max-Min 用极差来说明变异程度的大小，其优点是简单明了，但缺点是仅考虑了资料的最大值和最小值，不能反映组内其他数据的变异程度，因此，极差表示变异程度并不是很理想的指标。,31,2、方差 方差(variance)，用2表示总体方差，用s2表示样本方差。,n-1称为自由度(degree of freedom) 方差愈小，说明变量值的变异程度愈小，均数的代表性愈好；方差愈大，说明变量值的变异程度愈大，均数的代表性愈差。,优点：全面考虑了一组变量值中的每一个数据。 缺点：是将变量值的单位也进行了平方。,32,3、标准差 标准差(standard deviation), （总体标准差），s（样本标准差）。,标准差就是方差的算术平方根。 标准差愈小，说明变量值的变异程度愈小，均数的代表性愈好；标准差愈大，说明变量值的变异程度愈大，均数的代表性愈差。,33,标准差的计算 （1）直接法（小样本）,例8 测定了5名健康人第一小时末血沉，分别是 6 3 2 9 10 mm，求标准差。,34,标准差的计算 （2）加权法（大样本）,例9 某年某市120名12岁健康男孩身高(cm)资料试计算其求标准差。,35,某年某市120名12岁健康男孩身高标准差加权计算表,36,标准差的应用 （1）表示一组变量值的变异程度 两组或多组变量值在单位相同、均数相等或相近的条件下，标准差较大的那一组，说明变量值的变异程度较大，即变量值围绕均数的分布较离散，均数的代表性较差。 医学文献中常用均数加减标准差 的形式，表示资料的平均水平和变异程度。,37,（2）用标准差计算变异系数 当两组变量值单位不同，或两均数相差较大时，不能直接用标准差比较其变异程度的大小，这时则要用变异系数(coefficient of variability, CV)作比较。 变异系数愈小，说明一组变量值的变异程度愈小；变异系数愈大，说明变异程度愈大。,38,例10 某地20岁男子160人，身高均数为166.06cm，标准差为4.95cm；体重均数为53.72kg，标准差为4.96kg。试比较身高与体重的变异程度。 由此可见，该地20岁男子体重的变异程度比身高变异程度大。,39,（3）用标准差估计变量值的频数分布情况 当变量值呈正态分布时，可用均数说明其平均水平，标准差说明变异程度，两者结合起来，应用正态曲线下面积分布的规律，能够对变量值频数分布情况作出概括的估计。（第三节） （4）用标准差计算标准误（第四节）,40,例如要考核甲乙两地医疗制度改革推进情况，甲地有50000名在职职工参加了医疗保险，乙地有70000名在职职工参加了医疗保险。,参保率甲地=50000/ 60000100%=83.33%， 参保率乙地=70000/100000 100%=70%， 100%称为比例基数 计算相对数的意义：使被比较的资料基数相同，扣除基数的影响，便于正确描述计数资料的水平及进行相互比较。,能否说明乙地医疗改革推进的更快些？,举例,（三）计数资料的统计描述,41,常用相对数,说明某现象发生的频率或强度，又称率。常以%，1/万，1/10万等表示。计算公式为：,比例基数： 100%，1000，万/万，10万/10万 比例基数的选择根据习惯用法和使计算的结果能保留12位整数。,1、强度相对数,42,常用相对数,例如：某医院2000年在某城市随机调查了8589例60岁及以上老人，体检发现高血压患者为2823例，则 高血压的患病率为2823/8589100%=32.87%,43,常用相对数,表5-1 2000年某地区不同年龄组恶性肿瘤死亡构成与死亡率,44,常用相对数,表示事物内部某一部分的个体数与该事物各部分个体数的总和之比，用来说明各构成部分在总体中所占的比重或分布，又称为构成比。通常以100%为比例基数。计算公式为,2、结构相对数,45,常用相对数,表5-1 2000年某地区不同年龄组恶性肿瘤死亡构成与死亡率,46,常用相对数,（1）说明同一事物的k个构成比的总和应等于100%，即各个分子的总和等于分母。 （2）各构成部分之间是相互影响的，某一部分比重的变化受到两方面因素的影响。其一是这个部分自身数值的变化，其二是受其它部分数值变化的影响。,构成比的两个特点：,47,常用相对数,相对比简称比，是两个相关联指标之比，说明两指标间的比例关系。两指标可以性质相同，也可以性质不同，通常以倍数或百分数表示。公式为,3、相对比,两指标可以是绝对数、相对数或平均数。,48,常用相对数,指两个同类事物某种指标的比。 如性别比：1990年我国人口普查结果，男子581820407人，女子548690231人，得男女性比为,（1）对比指标,49,常用相对数,又如对某大学学生吸烟状况进行调查，结果显示该校男性大学生吸烟率为35.12%，女性大学生吸烟率为1.58%，则该校男女学生吸烟率之比为35.12%/1.58%=22.23，即该校男大学生吸烟率是女大学生吸烟率的22.23倍,50,常用相对数,指两个有关的、但非同类事物的数量的比。,（2）关系指标,如某医院2002年医护人员为875人，同年平均开病床1436张，医护人员与病床之比为1436/875=1.64，即每名医护人员平均负责1.64张病床。如果875/1436100=60(人)，即表示该医院每100张床平均配备61名医护人员。,51,常用相对数,说明计划完成的程度，常用实际数达到计划数的百分之几或几倍表示。,（3）计划完成指标,如某县原计划在一个伤寒疫区周围的人群对1500名居民接种伤寒疫苗，而实际上接种了1958人，计算计划完成指标如下：1958/1500100%=130.5%，即完成了计划的130.5%，也可以用倍数表示，即完成计划的1.305倍。,52,（四）应用相对数的注意事项,构成比是用以说明事物内部某种构成所占比重或分布，并不说明某现象发生的频率或强度，在实际工作中经常会出现将构成比指标按率的概念去解释的错误。,1.结构相对数不能代替强度相对数(以比代率),53,（四）应用相对数的注意事项,表5-2 已婚育龄妇女不同情况下放环失败率比较,54,（四）应用相对数的注意事项,2.计算相对数应有足够数量(分母不宜过小) 在临床试验或流行病学调查中，各种偶然因素都可能导致计算结果的较大变化，因此例数很少的情况下最好用绝对数直接表示。但毒理实验除外。,3.正确计算合计率（平均率） 应该用合计的实际数字进行计算。,55,（四）应用相对数的注意事项,4.注意资料的可比性 在比较相对数时，除了要比较的因素，其它的影响因素应尽可能相同或相近。 （1）观察对象是否同质，研究方法、观察时间是否相等，地区、环境、民族、风俗习惯、经济条件是否一致或相近等； （2）观察对象内部构成是否相同，若两组资料的年龄、性别等构成不同，可以分别进行同年龄同性别的小组率的比较或对总率（合计率）进行标准化后再作比较。,56,（四）应用相对数的注意事项,5.对比不同时期资料应注意客观条件是否相同 如居民因医疗普及和卫生需求的提高，就诊机会的增加，或诊断技术提高，也会引起发病率“升高”。又如疾病报告制度管理的完善和资料完整的地区、年份，发病率可以显示出“升高”。因此，在分析讨论时，应根据个方面的情形全面考虑。,6.样本率的（或构成比）的抽样误差 抽样研究中，样本率或构成比均存在抽样误差，因此不能根据样本率或构成比的差别直接作结论，而应进行样本率或构成比差别比较的假设检验。,57,三、常用的假设检验方法,2检验 （两组或多组率、构成比的比较） 1.四格表资料的2检验 2.行列表资料的2检验 3.配对四格表资料的2检验,58,（一）四格表资料的2 检验,例16-12 某医院分别用呋喃硝胺和甲氰咪呱治疗十二指肠球部溃疡，结果如下表，试问两种药物疗效有无差别？,两种药物治疗十二指肠球部溃疡效果比较,59,关于四格表的制作：,两种药物治疗十二指肠球部溃疡效果比较,（一）四格表资料的2 检验,60,关于四格表的制作：,两种药物治疗十二指肠球部溃疡效果比较,（一）四格表资料的2 检验,61,2检验的基本公式： 2值反映了实际数与理论数的吻合程度。,四格表2检验的专用公式：,（一）四格表资料的2 检验,62,1. 建立假设、确定检验水准,2. 计算2值：（1）计算理论数,两种药物治疗十二指肠球部溃疡愈合率比较,（一）四格表资料的2 检验,63,（2） 计算2值,3. 确定P值 =(行-1)(列-1)=(2-1)(2-1)=1 查2界值表，20.025,1=5.02 ,20.01,1=6.63 20.01,1 2 20.025,1得0.01P0.025,（一）四格表资料的2 检验,64,4.推断结论： 按=0.05水准，拒绝H0,接受H1，可认为呋喃硝胺治疗十二指肠球部溃疡的愈合率高于甲氰咪呱。,选用四格表2检验的专用公式：,（一）四格表资料的2 检验,65,四格表2检验公式的选择： （1）T 5，并且n40时，不需校正2值 （2）1T5，并且n40时，需计算校正2值； （3）当T1或n40时，改用确切概率法直接计算P值,（一）四格表资料的2 检验,66,例16-13 某医师用甲、乙两疗法治疗小儿单纯性消化不良，结果如下表，试问两种疗法的治愈率有无差异？,两种疗法对小儿单纯性消化不良的治愈率比较,（一）四格表资料的2 检验,67,1. 建立假设和确定检验水准,2. 计算2值：,（一）四格表资料的2 检验,68,3. 确定P值 =(行-1)(列-1)=(2-1)(2-1)=1 查2界值表，20.10,1=2.71 ,20.05,1=3.84 20.10,1 2 20.05,1得0.05P0.10,4.推断结论： 按=0.05水准，不拒绝H0, 尚不能认为甲、乙两疗法对小儿消化不良的治愈率不等。,（一）四格表资料的2 检验,69,当基本数据的行数或列数大于2时，均称为行列表。,（二）行列表资料的2 检验,70,例16-14 研究复方呱唑嗪对高血压病治疗效果的临床试验，并与复方降压片和安慰剂对照，结果如表，试问三种药物有无差别？,三种药物治疗高血压病的有效率比较,（二）行列表资料的2 检验,71,建立假设和确定检验水准 H0：三种药物的有效率相同 H1：三种药物的有效率不同或不全相同 =0.05,2. 计算2值：,（二）行列表资料的2 检验,72,3. 确定P值 =(行-1)(列-1)=(3-1)(2-1)=2 查2界值表，20.005,2=10.60 , 2 20.005,2得P0.005,4.判断结果： 按=0.05水准，拒绝H0, 接受H1，可认为三种药物治疗的有效率不同。,（二）行列表资料的2 检验,73,行列表资料2检验是注意事项 行列表资料2检验时，如果有1/5以上格子理论数小于5，或有一个理论数小于1时，不能直接用上述公式。相邻两组合理合并；删除该行或列；增大样本含量。 多个样本率（或构成比）比较的2检验结论为拒绝检验假设，只能说明总体率之间总的差别，但不能认为它们彼此之间的两两差别。,（二）行列表资料的2 检验,74,目的是通过单一样本数据推断两种处理的结果有无差别。常用于判断两种检验方法、两种培养方法等的差别。,若b+c40时，校正公式：,（三）配对计数资料的2 检验,75,两种培养基培养结果的比较,例16-16 有205份检验样品，每份分别接种于甲、乙两种培养基上，培养结果如下表，试问两种培养基的结果有无差别？,（三）配对计数资料的2 检验,76,建立假设和确定检验水准 H0：b=c， H1：bc， =0.05,2. 计算2值：,（三）配对计数资料的2 检验,77,3. 确定P值 =1 查2界值表，20.005,1=7.88 , 2 20.005,1得P0.005,4.推断结论： 按=0.05水准，拒绝H0, 接受H1，可认为甲、乙两种培养基的效果不同，甲培养基阳性率较高。,（三）配对计数资料的2 检验,78,t检验的适用条件： 当样本含量n较小时，要求两样本取自正态总体， 要求两个总体方差相等。,t 检验,79,（一)样本均数与总体均数比较的t检验 目的是推断样本均数所属的未知总体均数与已知的总体均数0是否相等。 已知的总体均数0一般为理论值、标准值或经大量观察所得的稳定值。,（一)样本均数与总体均数比较的t检验,80,例3某医生测量了36名从事铅作业的男性工人的血红蛋白含量，算得其均数为130.83g/L，标准差为25.74g/L。问从事铅作业工人的血红蛋白是否不同于正常成年男性平均值140g/L？,112.00 137.00 129.00 126.00 88.00 90.00 105.00 178.00 130.00 128.00 126.00 103.00 172.00 116.00 125.00 90.00 96.00 162.00 157.00 151.00 135.00 113.00 175.00 129.00 165.00 171.00 128.00 128.00 160.00 110.00 140.00 163.00 100.00 129.00 116.00 127.00,81,（二）假设检验的一般步骤 1. 建立假设、确定检验水准（显著性水准） 检验水准是判断差别有无统计学意义的概率水准， 通常取=0.05,82,2. 选定检验方法和计算统计量 3. 确定概率P值 P值的含义是指在H0所规定的总体中作随机抽样，获得等于或大于（或等于或小于）现有统计量的概率。,一般根据有关统计用t界值表查得P值。,83,4. 作出推断结论,84,按=0.05水准，拒绝H0,差别有统计学意义，可认为从事铅作业的男性工人平均血红蛋白含量低于正常成年男性。,85,配对资料形式： 同对的两个受试对象分别给予两种处理，目的是推断两种处理的效果有无差别； 同一受试对象处理前后的比较，目的是推断该处理有无作用。 同一样品分成两份，随机分别接受不同处理（或测量）,（二)配对计量资料比较的t检验,86,例14 某医院在研究肾动脉成形术前后血液动力学的改变中，观察了10例病人手术前后的血压变化情况，其中舒张压变化情况见表，试问手术前后舒张压有无变化？,87,手术前后舒张压变化情况,88,1、建立假设并确定检验水准 2、计算统计量t值,89,3、确定P值： 查表，t0.05,9=2.262,t0.10,9=1.833 即t0.10,9 P0.05 4、推断结论：按=0.05水准，不拒绝H0,即还不能认为手术前后的舒张压不同。,90,目的是推断它们各自所代表的总体均数是否相等。 例15 某克山病区侧得11名急性克山病患者与13名健康人的的血磷值(mmol/L)，如下表。试问该地急性克山病患者与健康人血磷值是否不同？,（三)两样本均数比较的t检验,91,11名急性克山病人与13名健康人血磷值(mmol/L),92,1、建立假设并确定检验水准 2、计算统计量t值,93,94,3、确定P值： 查表，t0.02,22=2.508,t0.01,22=2.819 即t0.02，22 tt0.01,22，所以0.01P0.02 4、推断结论：按=0.05水准，拒绝H0,即认为该克山病区急性克山病患者的血磷值与健康人的不同。,95,(四)假设检验的注意事项,资料来源必须遵循严密的随机抽样设计，保证同质总体，组间的均衡性、资料的可比性。 选用假设检