医学统计学：绪论

医学统计学

MEDICALSTATISTICS

绪论

课程介绍考试课，理论16学时，实验8学时。学习工具：计算器、计算机考核方式：期末闭卷考试：流行病和统计学各50%平时成绩：作业+提问，约30%第一章内容和要求第一节绪论(理解)第二节医学统计工作的内容及资料类型(掌握）第三节医学统计中的基本概念（重点）第四节学习统计学应注意的几个问题（了解）第一节绪论统计学的定义：（1）Websterdictionary：Statistics

isthesciencedealingwiththecollection,analysis,interpretationandpresentationofmassesofnumericaldata.统计学是一门研究大量数据的收集、分析、解释和表达的科学。（2）英国《不列颠百科全书》：统计学是收集和分析数据的科学与艺术。统计学是关于数据（data）的科学，是从数据中提取信息的一门学科，是我们认识社会和自然现象数量特征的重要工具。根据其研究领域和研究对象，统计学又分为：生物统计学、医学统计学、卫生统计学……

2.医学统计学(medicalstatistics)：

Thescienceofdealingwithbiomedicalquestionswithstatisticalmethodand用统计学的原理和方法研究生物医学问题的科学。3.医学统计学的发展史：统计学最初产生于研究对国家，特别是对其经济以及人口的描述。Laplace的远见及Louis的实践医疗是概率论（probabilitytheory）应用的重要领域。随着观察数的增多，有效的治疗方法会充分地显示出来（1812年）。考虑数量=推理19世纪初，法国医生皮埃尔.路易（PierreCharlesalexandreLouis）利用跟踪调查的方法反驳当时广泛滥用的放血疗法。统计学在医学研究领域的早期运用战争伤亡统计：1854年，克里米亚战争，南丁格尔研究战争资料，分析了堆积如山的军事档案，发现了英军死亡的主要原因是战场外感染疾病。她带领38名护士服务于4所战地医院，伤兵死亡率由40%下降至2.2.%。

喜欢分析数据。南丁格尔于1858年被选为英国皇家统计学会会员（第一位女性会员）。FlorenceNightingale英国医院管理学家、统计学教授、现代护理学奠基人现代：医学统计学的发展

计算机和统计软件如SAS、SPSS的出现使统计学得到了突飞猛进的发展。合作领域广泛，包括临床医学、实验室、基因和环境等。

统计学家在审稿中的重要作用。我国：医学界对生物统计方法的运用始于20世纪初。1948年，我国第一部描述医学统计方法的教科书——郭祖超教授编著的《医学与生物统计方法》正式出版。未来：增长势头及面临的挑战为什么要学习医学统计学？采用统计学方法，发现不确定（变异）现象背后隐藏的规律。用统计学思维方式考虑有关医学研究中的问题。如某感冒药治疗1周后，治愈率为90%，能否据此认为该感冒药的确有效？保证你的研究论文能通过统计学审查获得循证医学证据的重要手段

统计学在医学科研中的应用(实例)例①：不同药物的疗效对比 要回答冠心灵是否比单纯西药有效的问题，需要借助统计学中的假设检验(testofsignificance)。

例②：为了研究某药治疗某种疾病的疗效，最少观察多少例才能有效的说明问题呢？分析：观察例数太少，不足以说明问题，例数太多，则费时费财又费人力。这个问题就是在研究设计阶段要考虑的样本量，或者叫样本可靠性的问题。第二节医学统计工作的内容及资料类型

一、医学统计工作的内容（基本步骤）实验设计（experimentdesign）收集资料（collectiondata）

整理资料(sortingdata)

分析资料(analysisdata)

（一）实验设计experimentdesign根据研究的目的，制定总的研究方案。一般包括：1.确定研究目的和假说2.确定研究对象及纳入和排除标准3.拟定研究类型和方法：如随机对照试验4.如何进行整理汇总和确定统计指标5.如何控制误差？6.预期成果和成本-效益估计

Fisher在他的著作中多次强调，统计学家与科学研究者的合作应该在实验设计阶段，而不是在需要数据处理的时候。“试验完成后再找统计学家，无异于请统计学家为试验进行“尸体解剖”。统计学家或许只能告诉你试验失败的原因。”

实验设计包括：专业设计和统计设计实验设计的基本原则：随机化、对照、重复

资料来源：实验数据；现场调查资料；医疗卫生工作记录、统计报表和报告卡（单）等。2.对资料的要求：

完整、准确、及时。（二）收集资料(collectingdata)（三）整理资料(sortingdata)

目的是将收集到的原始资料系统化、条理化，便于进一步计算与分析。编码，将数据输入计算机纠错改错、补漏等（四）分析资料(analyzingdata)

根据研究设计的目的、要求，资料的类型和分布的特征等选择统计分析方法。1.统计描述：即计算统计指标，如平均值、发病率等，绘制统计图。2.统计推断：即可信区间估计与统计学假设检验总体均数、总体率的可信区间及其假设检验两个总体均数、总体率差值的可信区间及其假设检验多个总体指标之间的假设检验。3.多因素回归模型分析等。二、医学统计的资料类型计量资料(measurementdata)——

是对每个观察对象的观察指标用定量的方法测定其数值大小所得的资料，一般用度量衡单位表示。如身高(cm)、体重(kg)、浓度(mmol/L)、脉搏（次/分）、血红蛋白含量(g/L)。计数资料(enumerationdata)——

是先将观察对象按照某个观察指标的性质或类别进行分组，然后计数各组观察对象的例数所得的资料。比如，根据药物疗效分为治愈、显效、有效和无效四组，然后统计各组的观察人数；又如，调查某人群的血型分布，按照A、B、AB、O四种分型，计数各血型组的人数。等级资料(gradeddata)——

在医学实践中，有些资料既具有计数资料的特性，又兼有半定量的性质，被称为等级资料或者等级分组资料。比如，临床化验结果常常按照-、+、++、+++进行等级分组，计数各组的人数得到的就是等级资料。资料性质的转换

例：一组20

40岁成年人的血压（舒张压）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

12

轻度高血压

15

中度高血压

17

重度高血压计量资料等级资料计数资料第三节医学统计中的基本概念

1.同质与变异2.总体与样本抽样抽样误差概率与频率6.变量与变量值1.同质与变异

homogeneityandvariation

同质——指由研究目的确定的观察单位的条件组合。变异——指在一定条件下，人群（或动物群体）某种或某几种生物学指标数量或属性的不同。调查2009年上海市7岁男童的身高和体重同质：2009年、上海市、7岁男童变异：身高和体重各不相同例子2.总体与样本

populationandsample

总体——根据研究目的确定的全部同质观察单位某项或某些指标数量或属性值的集合。可以分为有限总体与无限总体。样本——从总体中随机抽取的部分观察单位的集合。3.抽样（sampling)抽样：从总体中抽取部分有代表性的观察单位进行研究的过程。一个样本应具有以下3个性质：1）代表性：样本中每个个体必须符合总体的规定2）随机性：要保证总体中每个个体具有相同的机会被抽作样本个体。3）可靠性：结果具有可重复性，即一定的样本含量两个样本间应具有：可比性样本含量（samplesize）——

样本中包含的观察单位数。4.抽样误差(samplingerror)抽样误差——指由抽样引起的某生物学指标的样本特征统计值（统计量）与总体特征真实值（总体参数）之间的差别。造成的原因：（1）个体间存在着变异；（2）样本只包含了总体的部分个体。在抽样研究的前提下，抽样误差不可避免，但有一定的分布规律，可估计其大小。四种基本抽样方法*单纯随机抽样——将观察单位逐一编号，然后用随机数字表、抽签或电脑等方法随机抽取部分观察单位组成样本。为最基本的抽样方法。系统抽样——按一定顺序机械地每隔若干个观察单位抽取一个观察单位以组成样本。又称间隔抽样、机械抽样、等距抽样。整群抽样——从总体中随机抽取若干个“群体”以组成样本。这个群体可以是班级、街道社区等。分层抽样——先按影响观察值变异较大的某种特征，将总体分为若干类型或组别（统计上叫“层”），再从每一层内随机抽取一定数量的观察单位，以组成样本。也即分类抽样。这些方法的抽样误差大小依次为：整群抽样(clustersampling)>单纯随机抽样(simplerandomsampling)>系统抽样(systematicsampling)>分层抽样(stratifiedsampling)

样本的实际发生率称为频率。设在相同条件下，独立重复进行n次试验，事件A出现m次，则事件A出现的频率为f=(m/n)。

概率：随机事件发生的可能性大小，用大写的P表示；取值[0，1]。5.概率与频率

probabilityandfrequency必然事件P=1随机事件0<P<1不可能事件P=0

P≤0.05（5％）或P≤0.01（1％）称为小概率事件(习惯)，统计学上认为不大可能发生。小概率事件CertainImpossible0.501频率与概率间的关系：

1.样本频率总是围绕概率上下波动

2.样本含量n越大，波动幅度越小，频率越接近概率。

6.变量与变量值

变量——医学实验与观察研究中涉及的生物学效应指标及影响因素。变量分为结果变量（生物学效应指标）和原因变量（影响因素）。如病人的性别、年龄、职业、疗效等。统计上习惯用大写拉丁字母表示，如X、Y、Z、…

。变量值（valueofvariable）——对变量的测定和观察结果。习惯用小写拉丁字母表示，如x、y、z。编号（ID）性别（X）体重（kg）（Y）疗效（Z）张11660李21781王30572…………变量变量值第四节学习统计学应注意的几个问题切忌死记硬背基本概念和公式！掌握常用统计方法的基本思想和原理，并能正确选用，重在应用！。准备好计算器和实习报告本，要完成一定量的书面练习题，通过练习达到掌握和巩固教学知识点的目的。思考题一、试区分以下资料为哪种类型?某地一批人的血红蛋白值资料比色法测得的具体值（如135g/L），为何类资料?

根据测得值进行分类(如“贫血”），为何类资料？

2.某疫苗皮下注射免疫结果观察对象抗体滴度目测判断抗体水平免疫效果观察11:40++无效21:60++++有效

3.数据类型的相互转换如年龄（岁），为何类资料？转换为“未成年、成人”，是何类资料？转换为“婴幼儿、青年、中年、老年”则又是何类资料？如治疗效果分类“无效、好转、显效、痊愈”为何类资料？分别给予编码0，1，2，3后又为何类资料？(计量资料)

二、关于随机抽样，下列说法哪一项是正确的___

A随机抽样即随意抽取个体

B研究者在随机抽样时应精心挑选个体,以使样本更能代表总体

C遵循随机化的