医学统计学的基本内容课件

医学统计学的基本内容第八章第八章1医学统计学的基本内容第八章1 统统计计学学是是一一门门运运用用概概率率论论和和数数理理统统计计的的基基本本原原理理研研究究数数据据收收集集、整整理理和和分分析析的的方方法法学学，医医学学统统计计学学方方法法是是统统计学在医学领域中的应用。计学在医学领域中的应用。2 统计学是一门运用概率论和数理统计的基本原理研究医学统计学的基本概念医学统计学的基本概念统计资料的类型统计资料的类型医学统计工作的基本步骤医学统计工作的基本步骤统计表与统计图统计表与统计图主要内容3医学统计学的基本概念统计资料的类型医学统计工作的基本步骤统计第一节第一节 医学统计学的基本概念医学统计学的基本概念一、同质和变异一、同质和变异二、总体与样本二、总体与样本三、参数与统计量三、参数与统计量四、误差四、误差五、概率五、概率4第一节 医学统计学的基本概念一、同质和变异4同质同质（homogeneity）：是是指指观观察察单单位位或或观观察察指指标标受受共共同同因因素素制制约的部分。约的部分。变异变异（variation）：是指在同质的基础上个体间的差异。是指在同质的基础上个体间的差异。一、同质和变异一、同质和变异5同质（homogeneity）：一、同质和变异5l例例1 1 调查调查20032003年长沙市年长沙市7 7岁男童的身高和体重岁男童的身高和体重同质同质：20032003年、长沙市、年、长沙市、7 7岁男童岁男童变异变异：身高和体重各不相同：身高和体重各不相同l例例2 2 研究某降压药的疗效研究某降压药的疗效同质同质：高血压患者、用某药治疗：高血压患者、用某药治疗变异变异：疗效各不相同：疗效各不相同6例1 调查2003年长沙市7岁男童的身高和体重6l观察单位（observed unit）：亦称个体（individual），是统计研究中最基本的单位，可以是一个人，一个样品等。7观察单位（observed unit）：亦称个体（indiv总体总体(population)：是是指指根根据据研研究究目目的的所所确确定定的的同同质质观观察察单单位位的的全全体体，更更确确切切地地说说，是是同同质质的的所有观察单位某项观察值的集合。所有观察单位某项观察值的集合。分为有限总体和无限总体两类。分为有限总体和无限总体两类。二、总体与样本二、总体与样本8总体(population)：二、总体与样本8样本样本(sample)：是是指指从从总总体体中中随随机机抽抽取取部部分分观观察察单单位位某某项指标实测值的集合。项指标实测值的集合。由由于于直直接接研研究究总总体体通通常常是是不不可可能能的的，故故一般采用抽样研究。一般采用抽样研究。抽样抽样(sampling)：从总体中抽取部分个体的过程称为抽样从总体中抽取部分个体的过程称为抽样 9样本(sample)：9随机抽样(random sampling)为了保证样本的为了保证样本的可可靠性靠性和和代表性代表性，需，需要采用随机的抽样要采用随机的抽样方法（在总体中每方法（在总体中每个个体具有个个体具有相同的相同的机会机会被抽到）。被抽到）。随机抽样(random sampling)为了保证样本的可对样本数据进行观察或计算统计指标，目的是推论总体。医学统计学的基本内容课件参参数数(parameter)：根根据据总总体体中中全全部部个个体体值值计计算算出出来来的的描描述述总总体体特特征征的的指指标标。参参数数一一般般用用希希腊腊字字母母表表示示，如如总总体体均均数数、总总体率体率等。（一般是未知的，或假设的）等。（一般是未知的，或假设的）统统计计量量(statistic)：根根据据样样本本中中个个体体值值计计算算出出来来的的描描述述样样本本特特征征的的指指标标。统统计计量量用用拉拉丁字母表示，如样本均数丁字母表示，如样本均数 x、样本率、样本率p。三、参数与统计量三、参数与统计量12参数(parameter)：根据总体中全部个体值计算出来的描误差误差（error）：泛指观测值与真值之差。：泛指观测值与真值之差。p随机误差：随机误差：在在 随随 机机 误误 差差 中中，最最 重重 要要 的的 是是 抽抽 样样 误误 差差（sampling error）。抽抽样样误误差差是是抽抽样样引引起起的的样样本本统统计计量量与与总总体体参参数数之之间间的的差差异异。抽抽样样误误差差有有规规律律可可循，样本越大，抽样误差越小。循，样本越大，抽样误差越小。p系统误差系统误差p过失误差过失误差四、误差四、误差13误差（error）：泛指观测值与真值之差。四、误差13概概率率(probability)：是是描描述述某某一一随随机机事事件件发发生生可可能能性性大大小小的的指指标标，常常用用P表表示示，取取值值范范围围0P1。小小概概率率事事件件：统统计计学学上上把把概概率率P0.05的的事事件称为小概率事件。件称为小概率事件。五、概率五、概率医学上常用医学上常用统计概率统计概率：对某一随机现象进行大量观察后得到的：对某一随机现象进行大量观察后得到的百分数，如高血压患病率，乳腺癌术后五年生存率。百分数，如高血压患病率，乳腺癌术后五年生存率。14概率(probability)：是描述某一随机事件发生可能性频频 率率l频率(frequency)：是通过样本研究计算出的。l 某药治愈率=治愈70人/总治疗100例病人=0.70l概率是理论参数，频率是概率的估计值。l当观察例数越来越多时，频率越来越接近概率。15频 率频率(frequency)：是通过样本研究计算出的。在在收收集集医医学学研研究究的的资资料料时时，首首先先要要根根据据研研究究目目的的确确定定观观察察单单位位，然然后后对对观观察察单单位位的的某某个个特特征征变变量量(variable)进进行行观观察察或或测测定定。观察结果或测定值称为观察结果或测定值称为变量值变量值。第二节第二节 统计资料的类型统计资料的类型16 在收集医学研究的资料时，首先要根据研究目的确定一、数值变量一、数值变量二、分类变量二、分类变量三、变量的转化三、变量的转化第二节第二节 统计资料的类型统计资料的类型17一、数值变量第二节 统计资料的类型17数值变量数值变量（numerical variable）：）：其其变变量量值值是是用用定定量量方方法法测测得得的的，变变量量值值有有大大小小之之分分，一一般般有有度度量量衡衡单单位。所得的资料称为位。所得的资料称为计量资料计量资料。18数值变量（numerical variable）：18分类变量分类变量(categorical variable)：又又称称定定性性变变量量。其其变变量量值值是是用用定定性性方方法法得得到到的的，通通常常将将观观察察单单位位按按某某种种属属性性或或类类别别分分组组，然然后后汇汇总总各各组组个个数所得到的数值。数所得到的数值。19分类变量(categorical variable)：191.无序分类变量无序分类变量 二项分类变量二项分类变量 多项分类变量多项分类变量 无序分类变量构成的资料称为无序分类变量构成的资料称为计数资料计数资料。2.有序分类变量有序分类变量 有序分类变量构成的资料称为有序分类变量构成的资料称为等级资料等级资料。201.无序分类变量20统计资料的几种类型21统计资料的几种类型21住院号住院号年龄年龄身高身高体重体重住院天数住院天数文化程度文化程度职业职业分娩方式分娩方式妊娠结局妊娠结局20256552025655272716516571.571.55 5中学中学无无顺产顺产足月足月20256532025653222216016074.074.05 5小学小学无无助产助产足月足月20258302025830252515815868.068.06 6大学大学管理员管理员顺产顺产足月足月20225432022543232316116169.069.05 5中学中学无无剖宫产剖宫产足月足月20224662022466252515915962.062.01111中学中学商业商业剖宫产剖宫产足月足月20245352024535272715715768.068.02 2小学小学无无顺产顺产早产早产20258342025834202015815866.066.04 4中学中学无无助产助产早产早产20194642019464242415815870.570.53 3中学中学无无助产助产足月足月20257832025783292915415457.057.07 7中学中学干部干部剖宫产剖宫产足月足月观察单位observations个体individuals变量variablesQuantitative data Quantitative data 计量资料计量资料Qualitative data Qualitative data 计数资料计数资料Units；elements等级资料等级资料 Rank dataRank data住院号年龄身高体重住院天数文化程度职业分娩方式妊娠结局202 不不同同类类型型的的变变量量其其统统计计处处理理方方法法不不同同。在在实实际际工工作作中中，根根据据统统计计分分析析的的具具体体要要求求和和研研究究目目的的，各各种种不不同同的的变量间可以互相转化。变量间可以互相转化。变量的转化变量的转化23 不同类型的变量其统计处理方法不同。在实际工作中三类资料间关系 例：一组例：一组20 40岁成年人的血压（舒张压）岁成年人的血压（舒张压）以以1212kPakPa（90mmHg90mmHg）为界分为正为界分为正常与异常两组，统计每组例数。常与异常两组，统计每组例数。8 低血压低血压 8 8 正常血压正常血压 12 12 轻度高血压轻度高血压 15 15 中度高血压中度高血压 17 17 重度高血压重度高血压计量资料计量资料等级资料等级资料计数资料计数资料三类资料间关系 例：一组2040岁成年人的血压（舒张压）以变量的转换：变量的转换：根据研究的需要，可将变量重新编码根据研究的需要，可将变量重新编码.1.定量变量测定数据可转换成有序分类变量的数据，或定量变量测定数据可转换成有序分类变量的数据，或二分类数据。甚至可变换成无序分类变量的数据。如年二分类数据。甚至可变换成无序分类变量的数据。如年龄变量的测定值可等级化为有序分类数据。龄变量的测定值可等级化为有序分类数据。连续变量：（连续变量：（1,2,3,87）岁；）岁；年年龄范范围编码0未未满10岁010未未满20岁120未未满45岁245未未满65岁365岁及以上及以上4年年龄范范围编码0未未满0岁020未未满65岁165岁及以上及以上2年年龄范范围编码65岁065岁及以上及以上125变量的转换：年龄范围编码0未满10岁010未满20岁12有序分类资料的有序分类资料的编码临床疗效临床疗效编码无效无效0好转好转1显效显效2治愈治愈32.有序分类可以用数值有序分类可以用数值表示其等级关系。表示其等级关系。如：无效如：无效=0，好转，好转=1，显效显效=2，治愈，治愈=3：3.多分类变量的重新编码多分类变量的重新编码职业：工人，农民，商业，职业：工人，农民，商业，学生，职员：学生，职员：多项分类变量的编码多项分类变量的编码职业职业编码：计编码：计算机输入用算机输入用 编码：分析用编码：分析用X1X2X3X4工人工人1000农民农民0100商业商业0010学生学生0001职员职员000026有序分类资料的编码临床疗效编码无效0好转1显效2治愈32.第三节 医学统计工作的基本步骤 一、研究设计一、研究设计(research design)二、收集资料收集资料(data collection)三、整理资料整理资料(data sorting)四、分析资料四、分析资料(statistical analysis)四个步骤是相互联系、不可分割的。四个步骤是相互联系、不可分割的。27第三节 医学统计工作的基本步骤 一、研究设计(resear统计学在科研活动各个阶段的作用统计学在科研活动各个阶段的作用一、医学研究设计一、医学研究设计(design)1.专业设计：包括研究目的、意义、创新性、研究专业设计：包括研究目的、意义、创新性、研究对象对象（纳入标准和排除标准）（纳入标准和排除标准）、研究内容与方法、观、研究内容与方法、观察指标的设立、研究进度及预期结果等。察指标的设立、研究进度及预期结果等。2.2.统计设计：设计模式，样本含量估计，随机抽统计设计：设计模式，样本含量估计，随机抽样方法，实验组与对照组的分组原则，偏倚的控样方法，实验组与对照组的分组原则，偏倚的控制、统计分析方法，等方面的考虑。制、统计分析方法，等方面的考虑。28统计学在科研活动各个阶段的作用28 研究设计是后三个步骤的依据，因此是统计工作中最关研究设计是后三个步骤的依据，因此是统计工作中最关研究设计是后三个步骤的依据，因此是统计工作中最关研究设计是后三个步骤的依据，因此是统计工作中最关键的一步。键的一步。键的一步。键的一步。要求：严密、周到。要求：严密、周到。要求：严密、周到。要求：严密、周到。1.临床试验设计：临床试验设计：design of clinical trial2.2.实验室研究的实验设计实验室研究的实验设计:design of experiment3.3.现场调查研究设计现场调查研究设计:design of survey4.研究样本对其所属的总体要具有代表性及各组之研究样本对其所属的总体要具有代表性及各组之间的可比性。要考虑混杂因素对结果的干扰作用。间的可比性。要考虑混杂因素对结果的干扰作用。29 研究设计是后三个步骤的依据，因此是统计工作中最关键的二、资料收集资料收集(data collection)：通过合理可靠的手段或渠道获得研究所需的原始通过合理可靠的手段或渠道获得研究所需的原始通过合理可靠的手段或渠道获得研究所需的原始通过合理可靠的手段或渠道获得研究所需的原始数据。是统计分析的基础。数据。是统计分析的基础。数据。是统计分析的基础。数据。是统计分析的基础。主要来自三方面：主要来自三方面：主要来自三方面：主要来自三方面：1.1.统计报表和报告卡：统计报表和报告卡：统计报表和报告卡：统计报表和报告卡：例如，疫情报表、医院工作报表等是根据国家规定的报告例如，疫情报表、医院工作报表等是根据国家规定的报告例如，疫情报表、医院工作报表等是根据国家规定的报告例如，疫情报表、医院工作报表等是根据国家规定的报告制度，由医疗卫生机构定期逐级上报的统计报表。传染病和职制度，由医疗卫生机构定期逐级上报的统计报表。传染病和职制度，由医疗卫生机构定期逐级上报的统计报表。传染病和职制度，由医疗卫生机构定期逐级上报的统计报表。传染病和职业病发病报告卡、肿瘤发病及死亡报告卡、出生及死亡报告单业病发病报告卡、肿瘤发病及死亡报告卡、出生及死亡报告单业病发病报告卡、肿瘤发病及死亡报告卡、出生及死亡报告单业病发病报告卡、肿瘤发病及死亡报告卡、出生及死亡报告单等。防止漏报。等。防止漏报。等。防止漏报。等。防止漏报。2.2.日常医疗卫生工作记录日常医疗卫生工作记录日常医疗卫生工作记录日常医疗卫生工作记录 例如，门诊病历、住院病历、健康检查记录、卫生监测记例如，门诊病历、住院病历、健康检查记录、卫生监测记例如，门诊病历、住院病历、健康检查记录、卫生监测记例如，门诊病历、住院病历、健康检查记录、卫生监测记录等。要做到登记完整、准确。录等。要做到登记完整、准确。录等。要做到登记完整、准确。录等。要做到登记完整、准确。3.3.专题调查或实验研究：专题调查或实验研究：专题调查或实验研究：专题调查或实验研究：一般统计报表和医院病历资料的内容都有局限性，不能完一般统计报表和医院病历资料的内容都有局限性，不能完一般统计报表和医院病历资料的内容都有局限性，不能完一般统计报表和医院病历资料的内容都有局限性，不能完全满足研究的要求。为了进行深入的分析，通常需要采用专题全满足研究的要求。为了进行深入的分析，通常需要采用专题全满足研究的要求。为了进行深入的分析，通常需要采用专题全满足研究的要求。为了进行深入的分析，通常需要采用专题调查或实验研究。调查或实验研究。调查或实验研究。调查或实验研究。30二、资料收集(data collection)：30l基本要求：l 完整，准确，及时。质量控制：保证质量控制：保证统一性、可重复性统一性、可重复性31基本要求：31三、整理资料三、整理资料(data sorting)：是对收集到的是对收集到的原始资料去伪存真、分类汇总的过程。原始资料去伪存真、分类汇总的过程。原始资料去伪存真、分类汇总的过程。原始资料去伪存真、分类汇总的过程。要求：正确表述事物的客观概貌。要求：正确表述事物的客观概貌。要求：正确表述事物的客观概貌。要求：正确表述事物的客观概貌。1.1.对原始资料进行检查和核对。对原始资料进行检查和核对。对原始资料进行检查和核对。对原始资料进行检查和核对。2.2.根据研究目的要求，合理分组。根据研究目的要求，合理分组。根据研究目的要求，合理分组。根据研究目的要求，合理分组。质量分组：即将观察单位按其属性或类别质量分组：即将观察单位按其属性或类别质量分组：即将观察单位按其属性或类别质量分组：即将观察单位按其属性或类别(如性别、职业、如性别、职业、如性别、职业、如性别、职业、疾病分类、婚姻状况等疾病分类、婚姻状况等疾病分类、婚姻状况等疾病分类、婚姻状况等)归类分组；归类分组；归类分组；归类分组；数量分组：即将观察单位按数值大小数量分组：即将观察单位按数值大小数量分组：即将观察单位按数值大小数量分组：即将观察单位按数值大小(如年龄大小、血压高如年龄大小、血压高如年龄大小、血压高如年龄大小、血压高低等低等低等低等)分组。分组。分组。分组。两种分组往往结合使用，质量分组基础上数量分组。两种分组往往结合使用，质量分组基础上数量分组。两种分组往往结合使用，质量分组基础上数量分组。两种分组往往结合使用，质量分组基础上数量分组。3.3.整理与汇总整理与汇总整理与汇总整理与汇总：按分组要求设计整理表，进行手工汇总按分组要求设计整理表，进行手工汇总按分组要求设计整理表，进行手工汇总按分组要求设计整理表，进行手工汇总(划记法划记法划记法划记法或分卡法或分卡法或分卡法或分卡法)或用计算机汇总列表或用计算机汇总列表或用计算机汇总列表或用计算机汇总列表(整理表整理表整理表整理表)。32三、整理资料(data sorting)：32四、分析资料四、分析资料(data analysis)：按设计的要求，根据研究目的和资料的类型，对整按设计的要求，根据研究目的和资料的类型，对整按设计的要求，根据研究目的和资料的类型，对整按设计的要求，根据研究目的和资料的类型，对整理出的基础数据作进一步的计算和统计学处理，并用理出的基础数据作进一步的计算和统计学处理，并用理出的基础数据作进一步的计算和统计学处理，并用理出的基础数据作进一步的计算和统计学处理，并用适当的统计图表表达出来，最后结合专业做出结论。适当的统计图表表达出来，最后结合专业做出结论。适当的统计图表表达出来，最后结合专业做出结论。适当的统计图表表达出来，最后结合专业做出结论。1.1.描述性统计，描述性统计，2.2.统计学推断和对比分析，统计学推断和对比分析，3.3.相关分析，相关分析，4.4.统计模型配合（多因素分析）。统计模型配合（多因素分析）。统计分析方法要与研究目的及资料类型匹配。有统计分析方法要与研究目的及资料类型匹配。有好的原始资料，才有好的统计分析结果。好的原始资料，才有好的统计分析结果。33四、分析资料(data analysis)：33第四节 统计表与统计图一、统计表：一、统计表：是将统计分析结果以表格的形是将统计分析结果以表格的形 式列出。式列出。二、统计图：二、统计图：是用点、线、面等几何图形来是用点、线、面等几何图形来 反映统计结果。反映统计结果。34第四节 统计表与统计图一、统计表：是将统计分析结果以表格的形1.1.统计表的结构统计表的结构2.2.统计表的种类统计表的种类3.3.编制统计表应注意的事项编制统计表应注意的事项一、统计表一、统计表351.统计表的结构一、统计表35l标标题题：位位于于统统计计表表的的上上方方中中央央，要要表表达达出出统统计表的主要内容，必要时应注明时间、地点。计表的主要内容，必要时应注明时间、地点。l标标目目：标标目目用用简简单单的的文文字字来来说说明明表表格格内内的的项项目，要有单位。目，要有单位。l线条：线条：3 34 4条横线，禁用竖线、斜线。条横线，禁用竖线、斜线。1.1.统计表的结构统计表的结构 包括标题、标目、线条、数字、备注包括标题、标目、线条、数字、备注36标题：位于统计表的上方中央，要表达出统计表的主要内容，必要时数数字字：表表内内的的数数字字必必须须准准确确无无误误，用用阿阿拉拉伯伯数数字字表表示示。同同一一指指标标的的小小数数位位数数要要一一致致，上上下下要要对对齐齐，表表内内不不留留空空格格，数数字字暂暂缺缺或或未未记记录录用用“”表表示示，无无数数字字用用“”表表示示，数字若是数字若是0，则填写，则填写0备备注注：表表中中用用“*”“*”标标出出，再再在在表表的的下下方方用用文字加以说明。文字加以说明。37数字：表内的数字必须准确无误，用阿拉伯数字表示。同一指标的表表8-1 某地城乡小学生蛔虫感染情况结果某地城乡小学生蛔虫感染情况结果组别组别检测测人数人数阳性数阳性数阳性率阳性率()城镇小学生城镇小学生82077018.84乡村小学生乡村小学生14585216714.86*合合计22792286812.58标题标题纵标目纵标目横标目横标目数字数字底线底线顶线顶线纵标目线纵标目线合计线合计线*:两组比较两组比较P0.05 38表8-1 某地城乡小学生蛔虫感染情况结果组别检测人数阳性数简单表简单表组合表组合表统计表统计表2.2.统计表的种类统计表的种类39简单表组合表统计表2.统计表的种类39职业甲社区乙社区人数患者数患病率（%）人数患者数患病率（%）工人242078732.9171541023.9科技人员1564652410763623336.6管理人员115543137.356123241.4商业人员94315716.6566559.7农民973030.9195932916.8家政人员725638.7537346.3合计6904213030.95974129321.6表表8-2 某市不同职业社区居民慢性病患病率某市不同职业社区居民慢性病患病率40职业甲社区乙社区人数患者数患病率（%）人数患者数患病率（%）3.3.编制统计表应注意的事项编制统计表应注意的事项重点突出，简单明了。重点突出，简单明了。主谓分明，层次清楚。主谓分明，层次清楚。413.编制统计表应注意的事项重点突出，简单明了。41改表举例：改表举例：42改表举例：42修改后的统计表如下：修改后的统计表如下：43修改后的统计表如下：431.1.制图的基本要求制图的基本要求2.2.常用统计图形的种类常用统计图形的种类二、统计图二、统计图441.制图的基本要求二、统计图441.1.制图的基本要求制图的基本要求 （1）图形选择）图形选择 （2）标题（位于图下方）标题（位于图下方）（3）纵纵、横横坐坐标标（注注明明单单位位，比比例例一一般般5：7，7：5）（4）图图例例（颜颜色色或或线线条条，右右上上角角或或图图下方）下方）451.制图的基本要求452.2.常用统计图常用统计图统计图统计图条条 图图百分条图百分条图圆圆 图图线线 图图半对数线图半对数线图散点图散点图直方图直方图462.常用统计图统计图条 图百分条图圆 图线 （1）条图（）条图（bar chart）：用等宽直条的长短表用等宽直条的长短表示统计指标数值的大小。示统计指标数值的大小。适用于相互独立、性质相适用于相互独立、性质相似的各指标间比较。似的各指标间比较。注意：纵坐标从注意：纵坐标从0开始开始47（1）条图（bar chart）：474848（2）百百分分条条图图（percent chart）：是是以以一一个个直直条条总总长长度度为为100%，将将其其分分割割成成不不同同长长度度的的段段来来表表示事物中各部分的比重或构成。示事物中各部分的比重或构成。49（2）百分条图（percent chart）：是以一个直条总（3）圆圆图图（pie chart）：是是用用圆圆的的总总面面积积作作为为100%，将将其其分分割割成成若若干干个个扇扇面面来来表表示示事事物物中中各各部分的比重或构成。部分的比重或构成。50（3）圆图（pie chart）：是用圆的总面积作为100%（4）线线图图（line chart）：是是用用线线段段的的升升降降来来表表示示某某变变量量随随另另一一个个变变量量的的变变化化而而变变化化的的趋势。趋势。51（4）线图（line chart）：是用线段的升降来表示某变（5）半半对对数数线线图图（semi-logarithmic line chart）：用用于于表表示示事事物物发发展展的的相相对对速速度度。其纵轴为对数尺度，横轴为算术尺度。其纵轴为对数尺度，横轴为算术尺度。52（5）半对数线图（semi-logarithmic line（6）散散点点图图（scatter diagram）：用用点点的的位位置置表示两变量间的数量关系和变化趋势。表示两变量间的数量关系和变化趋势。53（6）散点图（scatter diagram）：用点的位置表（7）直直 方方 图图（histogram）：是是用用各各矩矩形形的的面面积积表表示示各各组组段段的的频频数数，各各矩矩形形面面积积的的总总和和为为总总频频数数，用用以以表表示示连连续续型型资资料料的的频频数数分布。分布。纵坐标从纵坐标从0开始开始54（7）直方图（histogram）：是用各矩形的面积表示各组实例数据1练习练习实例数据1练习实例数据2实例数据2