量性研究的统计学分析

1、 量性研究的统计学设计量性研究的统计学设计 第一节 常用护理科研统计学方法一、基本概念 护理学科研中，常常需要运用医学统计学的有关理论与方法来处理实际护理科学问题，从而，获得定量的分析结果与更为有力的证据，以提取有说服力的证据，帮助护理人员进行因果推断。第一节 常用护理科研统计学方法（一）医学统计学的定义与研究对象1.定义 统计学（statistics）是指关于数据收集、表达和分析的普遍原理与方法。医学统计学则是指根据概率统计的原理和方法，研究医学中数据收集、表达和分析的一门科学。2.研究对象 医学统计学的研究对象是具有不确定性的医学数据，其基本的研究方法是通过收集大量资料（data），通常是

2、人、动物或生物材料等的测量值，发现其中隐含的统计学规律。第一节 常用护理科研统计学方法（二）医学统计学的主要内容1统计设计:主要包括调查设计和实验设计。统计设计是保证统计描述和统计推断正确性的最根本性基础。2统计描述：对原始数据进行归纳整理，选择合适的统计表掌握数据大体趋势与规律利用相应的统计指标，如率、均数等，来表示出研究对象的统计数量特征。3统计推断 ：在统计描述的基础上，对统计指标的差异性、关联性和一致性等进行分析和推断。第一节 常用护理科研统计学方法（三）医学统计资料的类型 根据变量的性质，数据资料可以划分为计量资料、计数资料和等级资料三大类。数据资料计量资料计数资料等级资料是定量测量

3、的结果，具有计量单位。如，血压（mmHg），脉搏（bp/min）等。是定性观察的结果。有二分类和多分类两种情况。在统计时，通常将各种观察结果按属性分类计数，如阳性人数、阴性人数、死亡人数等。介于定量和定性之间的半定量观察结果，通常有三个及以上等级，如不同的护理等级、不同的病情等级，等。第一节 常用护理科研统计学方法（四）医学统计工作的基本步骤研究设计收集资料整理资料分析资料第一节 常用护理科研统计学方法（五）统计学的几个重要概念1、同质（homogeneity）与变异（variation） 同质是指受试者的本质相同，换句话说，他们的基本特征是一致。然而，在护理学与医学研究中，有些个体特征往往是

4、无法控制的（如，遗传，性格等），甚至是未知的。因此，在通常意义下，同质可以理解为受试者的主要特征是相同或基本近似的。通常将受试者限定某时某地的某类特殊人群。 具有同质的个体之间差异称为变异。2、总体（population）与样本（sample） 任何统计研究的最基本单元，称为观察单位（observed unit），亦称个体（individual）。观察单位，可以是一个人、一个家庭、一个地区、一个样品、一个采样点等。 总体是根据研究目的确定的同质观察单位的全体，或者说，是同质的所有观察单位某种观察值（变量值）的集合。第一节 常用护理科研统计学方法3、资料（data）与变量（variable）及其

5、分类 总体确定之后，对每个观察单位的某种特征进行测量或观察，称为变量。如若变量的取值具有随机性，则称为随机变量。在统计学中，随机变量通常简称为变量。 变量的测定值或观察值，称为变量值（value of variable）或观察值（observed value）。由众多个体的变量值组成的集合，称为资料。 按变量的值是定量的还是定性的，可将变量分为以下类型： （1） 连续型变量（continuous variable） （2）分类型变量（catagorical variable）4、总体参数（parameter）与样本统计量（statistic） 总体参数是指总体的特征指标，如总体均数、总体率等。

6、总体参数是固定的常数。 样本统计量是指样本的统计指标，如样本均数、样本率等。样本统计量可用来估计总体参数。第一节 常用护理科研统计学方法5、频率（frequency）与概率（probability） 随机试验的各种可能结果的集合，称为随机事件（random event），简称事件。对于随机事件来说，每次随机试验中，只能发生其中某个随机事件。如果重复进行相同的随机试验，各种随机事件的发生是有规律可循的。可用事件发生次数f除以总试验次数n，称为频率。 概率用于描述随机事件发生的可能性大小，常用P表示。概率无法直接测量，只能通过频率来予以估计。当n趋于无穷大时，频率就会趋于概率。第一节 常用护理科研

7、统计学方法二、统计描述（一）定量资料的统计描述 频数表：一是，描述频数分布的类型二是，描述频数分布的特征三是，便于发现一些特大或特小的离群值；四是，便于进一步做统计分析和处理。频数分布图：频数分布图，亦称直方图，它能直观地反映连续变量各种取值出现的机率。集中趋势指标：（1）算数均数（2）中位数（3）几何均数（4）百分位数描述离散趋势的指标：（1）极差（2）四分位数间距（3）方差与标准差（4）变异系数定量资料的统计描述第一节 常用护理科研统计学方法（二）定性资料的统计描述 1.频数表 定性资料的变量值是分类型的，表现为互不相容的属性或类别。将互不相容的各情形的频数用统计表的形式列出来，即为频数表

8、。 2.相对数 包括率（rate）、比例（proportion）和比（ratio）。第一节 常用护理科研统计学方法三、统计推断 统计推断是用样本信息推断总体特征，包括总体参数的估计和假设检验。它是统计学的核心内容。 定量资料的统计推断主要包括总体均数估计、t检验、方差分析和基于秩的非参数检验； 定性资料的统计推断主要包括总体率的估计及其Z检验、检验检验和基于秩的非参数检验； 两变量关系的统计推断主要包括简单相关与简单回归。第一节 常用护理科研统计学方法假设检验的基本步骤： 假设检验主要分为三步： 1.建立检验假设，确定检验水准 （1）根据统计推断目的，提出对总体特征的假设检验有两种 一是，无效

9、假设 二是，备择假设 （2）确定检验水准：检验水准，亦称显著性水平，用表示。 选定检验方法，计算检验统计量。 确定P值，作出推断结论。第一节 常用护理科研统计学方法四、基本统计分析方法（一）t检验 其基本假设前提是个体间随机独立、资料服从正态分布、方差齐 性。根据完全随机单样本设计、配对设计和完全随机两样本设计，分为： 1. 单样本t检验 2. 配对样本t检验 3. 两样本t检验（二）多个样本均数比较的方差分析 1完全随机设计资料的方差分析 2随机区组设计资料的方差分析 3拉丁方设计资料的方差分析 4两阶段交叉设计资料的方差分析 5多个样本均数间的多重比较 6多样本方差比较的Bartlett检

10、验和Levene检验第一节 常用护理科研统计学方法（三）2检验 用于计数资料的分析 1完全随机两样本设计四格表2检验 2. 配对设计四格表2检验 3行列表资料的2检验 4. 多个样本率的两两比较 （四）非参数检验 1配对样本比较的Wilcoxon符号秩检验 2两个独立样本比较的Wilcoxon秩和检验 3完全随机设计多个样本比较的Kruskal-Wallis H检验 4随机区组设计多个样本比较的Friedman M检验第一节 常用护理科研统计学方法（五）双变量回归与相关 1简单直线回归是研究两个连续性变量间线性依存关系的一种统计分析方法。 2直线相关，亦称简单相关，是分析服从正态分布的两个随机

11、变量X和Y有无线性相关关系的一种统计分析方法。第一节 常用护理科研统计学方法（六）生存分析，亦称生存率分析或存活率分析，起源于对寿命资料的统计分 析，是指根据实验数据或调查数据，对人的生存时间进行分析和推断， 研究生存时间和结局与众多影响因素间关系及其程度大小的方法。生存 分析也可能涉及有关疾病的愈合、死亡，或者生长发育等时效性指标。（七）多元分析，亦称多变量分析，是指研究多个变量之间相互关系的一类统 计分析方法。多元分析是单变量与双变量统计方法的发展和推广。 多元分析，主要包括三大类： 线性模型方法，如多元方差分析、多元回归分析和协方差分析， Logistic回归等，用以研究确定多个自变量与

12、因变量之间的关系； 判别函数分析和聚类分析，用以研究对事物的分类； 主成分分析、典型相关和因素分析等，用以研究数据内在结构与相 互关联关系。第二节 偏倚及其控制一、误差 护理学研究中一个极为关键的问题是如何保证研究结果的真实性。这主要是因为研究结论的正确直接依赖于研究结果的真实性。影响研究结果真实性的因素就是误差。 误差是指观察值与真值之差，反映观察与真实之间的偏差程度。主要有三类，包括人为误差、随机误差和系统误差。第二节 偏倚及其控制人为误差是指因人为主观因素所导致的误差。如，人为记录错误，原始记录脱漏，等。可通过相关制度与数据清洗技术来避免与控制。随机误差，亦称抽样误差或变量误差，是指随机

13、抽样所得的估计统计量与总体参数的差异。由抽样样本的变异性造成，与样本大小，研究对象之间的差异大小有关，可以通过统计学方法予以估计和控制，只能减少，不能避免。系统误差，亦称偏倚（bias），是指当样本统计量与总体参数之间具有偏向性的误差。偏倚的方向一致或基本一致，并且偏离总体参数的程度也基本保持恒定。第二节 偏倚及其控制二、研究结果的变异性 研究结果的变异性（variability），是指描述性统计指标和分析性统计指标的离散趋势或变动趋势。变异性常具有多水平特征，例如，由高水平向低水平分类，可以有群体水平，研究水平，个体水平等。 变异来源大致分为两个层次：（一）生物学（真实）变异和测量变异。生物

14、学变异，反映真实的客观变异，测量变异，反映测量过程的误差。通常由个体间遗传变异（个体累计变异），环境变异，测量不确定性所引起。（二）随机变异和系统变异。随机变异的幅度和方向呈随机变化趋势，并通常近似于正态分布。系统变异的幅度和方向基本保持恒定。测量误差，就可分为随机误差和系统误差。第二节 偏倚及其控制三、研究的真实性（一）概述 研究的真实性，是指从研究数据，到分析结果，直至所作的研究结论对客观实际事物的真实接近程度。当对研究的真实性予以分析与评估时，通常使用效度和信度这两个指标来予以表示。研究的效度（validity），是指是指研究的正确性程度，即，研究的原始数据、分析结果和所作推断在多大程度

15、上反映了客观实际存在的真实特性。研究的信度（reliability），亦称精确度（precision），是指研究数据、分析结果和研究结论的可靠性程度，也就是说，研究方案与方法能否足够稳定地反映所针对的研究对象的程度。第二节 偏倚及其控制（二）内部真实性 内部真实性（internal validity），是指研究结果与实际研究对象真实情况的符合程度。它反映了研究问题、研究方案是否内在的真实性或一致性。提高内部真实性的措施，通常从两个方面进行：在设定研究问题，注意其科学性、合理性、可行性等，依赖于前期研究结果、文献查阅、研究者背景等；在设计研究方案时，限制研究对象的类型和研究的环境条件，限定干预措

16、施的场景等。第二节 偏倚及其控制（三）外部真实性 研究的外部真实性（external validity），亦称普遍性（generalizability），是指所作出的研究结论对象扩展至类似外部总体的程度。它反映了一项研究的结论能否推广应用到本次研究对象以外的总体。第二节 偏倚及其控制四、研究的偏倚 偏倚是指在护理学研究的设计、实施或资料分析阶段，由于设计者、操作者的人为因素，在选择观察对象、收集资料、处理数据、分析资料或解释结果时产生的各种系统误差。 1976年，Miettinen详细讨论了偏倚的定义与分类，将偏倚分为三大类，即，选择偏倚、信息偏倚、混杂偏倚。第二节 偏倚及其控制（一）选择偏倚

17、 选择偏倚（selection bias），是指所选择的研究对象（样本）与所研究的目标人群之间在某些特征方面存在的系统误差。1、入院率偏倚（admission rate bias），亦称伯克森偏倚（Berksons bias）2、现患-新发病例偏倚（Prevalence-incidence bias），又称奈曼偏倚（Neyman bias）3、无应答偏倚和志愿者偏倚（non-respondent bias and volunteer bias）4、检出征候偏倚（detection signal bias），亦称为揭露伪装偏倚（unmasking bias）5、集合偏倚（assembly bia

18、s）6、排除偏倚（exclusive bias）第二节 偏倚及其控制控制选择偏倚的基本方法主要有三个方面：1. 研究者对整个研究过程可能出现的各种选择偏倚应有充分的了解、掌握。2. 严格掌握研究对象的纳入与排除标准。3. 采取措施提高应答率。4. 采用多种对照。第二节 偏倚及其控制（二）信息偏倚 信息偏倚（information bias），亦称测量偏倚（measurement bias），或观察偏倚（observation bias），是来自于测量或资料收集方法的问题，使得获取的资料存在系统误差。主要发生在资料收集阶段，亦可发生于研究设计与资料整理分析阶段。1、回忆偏倚（recall bia

19、s）2、诊断怀疑偏倚（diagnostic suspicion bias）3、暴露怀疑偏倚（exposure suspicion bias）4、报告偏倚（reporting bias）5、霍桑效应（Hawthorne effect）6、依从性偏倚（Compliance bias）第二节 偏倚及其控制 鉴于信息偏倚主要发生在资料收集阶段。因而，为防止信息偏倚的产生，通常采用以下方法：1. 必须制定明细的资料收集方法与严格的质量控制流程2. 尽可能采用客观反应指标或客观方法来获得数据3. 尽可能采用盲法收集资料4. 精心设计调查表，使得每个条目的答案标准化，具有较高的效度、信度与可接受度5. 扩大

20、资料收集范围，收集各类资料，以便从多个方面予以分析6. 改善研究人员的科学态度与科学素养，确保研究过程的客观性与科学性7. 努力提高研究参与人员与研究对象的依从性，理想状态是完全依从性第二节 偏倚及其控制（三）混杂偏倚 混杂偏倚（confounding bias）是指暴露因素与疾病发生的相关（关联）程度受到其他因素的歪曲或干扰。引起混杂偏倚的因素称为混杂因子（confounder），指与研究因素和研究疾病均有关，若在比较的人群中分布不均，可歪曲研究因素与疾病之间真正联系的因素。第二节 偏倚及其控制常用的混杂偏倚控制方法如下：1. 限制 2. 配比3. 随机化4. 分层5. 标准化6. 多因素分析第三节 实例分析(正与误)某临床护士收集了某心管疾病的部分住院数据（详见课本）第四节 SPSS统计分析软件的应用一、概述 医学统计学为数据分析过程提供了一套完整的、科学的方法论。统计软件为数据分析提供了实现工具与手段。SPSS是社会科学统计分析包（Statistical Package for Social Science）的简称。第四节 SPSS统计分析软件的应用二、使用基础 （一）SPSS软件的安装和启用 SPSS启动时界面如下：第四节 SPSS统计分析软件的应用 （二）SPS