《医学统计学2》ppt课件.ppt
17.01.2023,1,医学统计学,谭盛葵 副教授,17.01.2023,2,第一章 绪 论,17.01.2023,3,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。,17.01.2023,4,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？,17.01.2023,5,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？,17.01.2023,6,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,17.01.2023,7,一、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,17.01.2023,8,1、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。,17.01.2023,9,2、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。,17.01.2023,10,二、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.,17.01.2023,11,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,17.01.2023,12,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,17.01.2023,13,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,17.01.2023,14,（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,17.01.2023,15,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,17.01.2023,16,（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。,17.01.2023,17,（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。,17.01.2023,18,1、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,17.01.2023,19,2、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）,17.01.2023,20,（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,17.01.2023,21,（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。,17.01.2023,22,4、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,17.01.2023,23,（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）,17.01.2023,24,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,17.01.2023,25,（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）,17.01.2023,26,特点：无单位可计算率或比,17.01.2023,27,（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,17.01.2023,28,特点：无确切定量分组有程度差别,17.01.2023,29,特点：无确切定量 分组有程度差别,17.01.2023,30,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。,17.01.2023,31,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。,17.01.2023,32,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,17.01.2023,33,三、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。,17.01.2023,34,（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。,17.01.2023,35,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,17.01.2023,36,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,17.01.2023,37,(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。,17.01.2023,38,1、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,17.01.2023,39,投掷试验,17.01.2023,40,2、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。,17.01.2023,41,3、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,17.01.2023,42,4、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。,17.01.2023,43,五、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。,17.01.2023,44,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。,17.01.2023,45,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),17.01.2023,46,一、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,17.01.2023,47,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,17.01.2023,48,（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。,17.01.2023,49,（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）,17.01.2023,50,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？,17.01.2023,51,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。,17.01.2023,52,（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）,17.01.2023,53,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 7.2,17.01.2023,54,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 9.61,17.01.2023,55,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 43,17.01.2023,56,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。,17.01.2023,57,17.01.2023,58,同源配对,17.01.2023,59,1 A1a1 9 62 A2a2 8 33 A3a3 5 1：n Anan 10 5,编号 甲 乙 甲指标 乙指标,异源配对,17.01.2023,60,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。,17.01.2023,61,（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。,17.01.2023,62,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:,17.01.2023,63,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,17.01.2023,64,2、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,17.01.2023,65,三、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。,17.01.2023,66,资料整理包括：,1、首先对原始数据进行核对和检查2、设计分组 质量分组：将观察单位按其属性或类别归类分组。如性别、职业分类等。数量分组：将观察单位按数值大小进行分组。如年龄大小、血压高低等。3、按分组要求设计整理表，汇总资料。,17.01.2023,67,数据的预处理：把原始数据转化为能被统计软件识别的数据集。,例：性别：男女 sex:=1（男）=2（女）,数据录入工具：Foxpro、Ecxel等,17.01.2023,68,资料整理应注意的问题:,资料的逻辑性检验 从专业角度对资料的合理性进行检查。如退休年龄不应小于20岁。一致性检查 从专业的角度，如诊断和疗效的评定标准是否统一。原始数据的加工 如年月进行分组，计算各组出现的频数等。,17.01.2023,69,四、分析资料(analysis of data)计算有关统计指标，反映数据的综合特征，阐明事物的内在联系和规律。,统计分析分为：（1）统计描述（2）统计推断,17.01.2023,70,（1）统计描述 选择恰当的统计指标（统计量），选用合适的统计表和统计图，对资料的数量特征及分布规律进行测定和描述。（2）统计推断 在一定的可信程度下由样本信息推断总体特征。包括参数估计和假设检验。,17.01.2023,71,分析方法：与资料类型和分析目的有关,统计软件：中文：PEMS、SPLM 英文：SAS 8.0、SPSS 10.0,17.01.2023,72,学习卫生统计学应注意的问题 掌握卫生统计学的基本知识、基本概念、基本原理和基本方法，培养统计思维方法和能力。,17.01.2023,73,第四节 统计学的发展简史（略）,17.01.2023,74,谢谢大家！,
