医学统计学绪论课件

2020/3/23医学统计学医学统计学Medical Statistics2020/3/23医学统计学Medical Statisti第一章第一章第二章第二章第三章第三章第四章第四章第五章第五章第六章第六章第七章第七章第八章第八章第九章第九章第十章第十章医学统计学讲授内容绪论绪论定量资料的统计描述定量资料的统计描述总体均数的估计与假设检验总体均数的估计与假设检验多个样本均数比较的方差分析多个样本均数比较的方差分析计数资料的统计描述计数资料的统计描述几种离散型变量的分布及其应用几种离散型变量的分布及其应用卡方检验卡方检验秩转换的非参数检验秩转换的非参数检验双变量回归与相关双变量回归与相关统计表与统计图统计表与统计图第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十一章第十二章第十二章第十三章第十三章第十四章第十四章第十五章第十五章第十六章第十六章第十七章第十七章第十八章第十八章第十九章第十九章多元线性回归分析多元线性回归分析logistic 回归分析回归分析生存分析生存分析协方差分析协方差分析析因设计资料的方差分析析因设计资料的方差分析重复测量资料的方差分析重复测量资料的方差分析判别分析判别分析聚类分析聚类分析量表研制与量表资料的统计分析方法量表研制与量表资料的统计分析方法第十一章第十二章第十三章第十四章第十五章第十六章第十七章第十为什么要学医学统计学？“非常痛心地看到，因为数据分析的缺陷和错误，那么非常痛心地看到，因为数据分析的缺陷和错误，那么多好的生物研究工作面临着被葬送的危险多好的生物研究工作面临着被葬送的危险”。-F.Yates，M.J.R.Healy撰写论文：报告自己观撰写论文：报告自己观察或实验的研究结果。察或实验的研究结果。统计知识统计知识的运用的运用阅读论文：吸收新知识，阅读论文：吸收新知识，了解学术进展。了解学术进展。2020/3/23为什么要学医学统计学？“非常痛心地看到，因为数据分析的缺陷和1996年，有机构对申报科技成果的年，有机构对申报科技成果的4586篇科研论文分篇科研论文分析，统计方法使用率为析，统计方法使用率为76%。医学论文中统计运用错误，除了影响论文的科学性，医学论文中统计运用错误，除了影响论文的科学性，为为什什还可能导致严重的伦理学问题。还可能导致严重的伦理学问题。么么要要60年代到年代到80年代，国外医学杂志调查表明：年代，国外医学杂志调查表明：20%72%的论文有的论文有学学统计错误。统计错误。医医1984年对中华医学杂志、中华内科杂志、中华外科年对中华医学杂志、中华内科杂志、中华外科学学杂志、中华妇产科杂志、中华儿科杂志杂志、中华妇产科杂志、中华儿科杂志 595篇论文的调查篇论文的调查统统结果为：相对数误用占结果为：相对数误用占 11.2%，抽样方法误用占抽样方法误用占15.9%，统计图表误统计图表误计计用占用占11.7%学学1996年对年对4586篇论文统计（中华医学会系列杂志占篇论文统计（中华医学会系列杂志占 6.9%），数），数？据分析方法误用达据分析方法误用达55.7%。2001年中华预防医学杂志：中华医学会系列杂志误用约年中华预防医学杂志：中华医学会系列杂志误用约54%（1995）。）。2020/3/231996年，有机构对申报科技成果的4586篇科研论文分析，统绪论Introduction讲授内容：一、医学统计学的意义二、统计学中的几个基本概念三、统计资料的类型四、医学统计工作的基本步骤五、学习医学统计学应注意的问题2020/3/23绪论Introduction讲授内容：一、医学统计学的意义二一、医学统计学的意义1.统计学（statistics）:应用数学的原理与方法,研究数据的搜集、整理与分析的科学，对不确定性数据作出科学的推断。2.医学统计学（statistics of medicine）:统计学的原理与方法应用于医学科研与实践。2020/3/23一、医学统计学的意义1.统计学（statistics）:应用一、医学统计学的意义3.统计学方法的特点:(1)用数量反映质量1)体格检查(量血压、脉搏)个体健康质量2)考试分数个体学习质量3)期望寿命反映人群健康状况的指标4)婴儿死亡率反映卫生服务质量的指标.2020/3/23一、医学统计学的意义3.统计学方法的特点:(1)用数量反映质一、医学统计学的意义?(2)用群体归纳个体?请大家回答:?2012年太原市18岁男孩身高是多少?2020/3/23一、医学统计学的意义?(2)用群体归纳个体?请大家回答:?2?1)18岁男孩身高有高有矮?2)n=100,平均身高=169.5cm95%的太原市7岁男孩的身高在160.20cm179.20cm之间2020/3/23?1)18岁男孩身高有高有矮?2)n=100,平均二、统计学中的几个基本概念1、研究单位（观察单位、unit）和 变量(variable）、变量值（value of variable）（1）研究单位（unit）：研究中的个体（individual），是根据研究目的确定的。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念1、研究单位（观察单位、unit）二、统计学中的几个基本概念例如：研究2020/3/237岁男孩身高的正常值范围研究大学生视力研究水污染情况研究细胞变性研究肝癌的地区分布一个人一只眼睛一个细胞一个地区一毫升水二、统计学中的几个基本概念例如：研究2020/3/237岁男二、统计学中的几个基本概念（2）变量(variable）：研究单位的研究特征。例如：研究7岁男孩身高的正常值范围变量：身高（3）变量值（value of variable）：变量的观察结果。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念（2）变量(variable）：研二、统计学中的几个基本概念例如：研究2020/3/237岁男孩身高变量值：测得的身高值（120.2cm,118.6cm,121.8cm,)研究某人群性别构成变量值：男、女。二、统计学中的几个基本概念例如：研究2020/3/237岁男二、统计学中的几个基本概念?2、同质同质（homogeneity）和变异）和变异（variation）?（1）、同质（homogeneity）：根据研究目的给研究单位确定的相同性质。?研究太原市2012年7岁男孩身高的正常值范围？?同质：同太原市、同7岁、同男孩、同无影响身高的疾病。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?2、同质（homogeneity二、统计学中的几个基本概念?（2）、变异（variation）：同质研究单位中变量值间的差异。?例如：1）太原市2012年7岁男孩身高有高有矮?2）相同的药方治疗相同的疾病的病人，?疗效有好有坏2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?（2）、变异（variation二、统计学中的几个基本概念?3、总体（population）和样本（sample）?（1）、总体（population）：是根据研究目的确定的同质研究单位的全体。更确切地说是同质研究单位某种变量值的集合。?例如：调查某地2012年正常成年男子的红细胞数的正常值范围2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?3、总体（population）二、统计学中的几个基本概念?研究单位：一个人?变量：红细胞数?同质：同某地、同2012年、同成年男子、同正常。?总体：1）某地所有的正常成年男子2）某地所有的正常成年男子的红细胞数2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?研究单位：一个人?变量：红细胞数二、统计学中的几个基本概念?1）有限总体（finite population）：研究单位数是有限的研究单位数是有限的?例如：调查某地2012年正常成年男子的红细胞数的正常值范围?2）无限总体（infinite population）：研究单位数是无限的研究单位数是无限的?例如：高血压患者无时间、空间限制。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?1）有限总体（finite po二、统计学中的几个基本概念（2）样本（sample）：是总体中抽取的有代表性的一部分。注意：随机抽样（无主观性）注意：随机抽样（无主观性）样本含量（sample size）：样本中包含的研究单位数。例如：某药治疗高血压患者30名样本含量（n）为302020/3/23二、统计学中的几个基本概念（2）样本（sample）：是总体二、统计学中的几个基本概念?4、参数（parameter）和统计量（statistic）?（1）参数（parameter）：根据总体个体值统计计算出来的描述总体的特征量。?（2）统计量（statistic）：根据样本个体值统计计算出来的描述样本的特征量。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?4、参数（parameter）和二、统计学中的几个基本概念?总体参数一般是不知道的?统计学抽样研究的目的就是：?样本统计量样本统计量总体参数总体参数2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?总体参数一般是不知道的?统计学抽二、统计学中的几个基本概念?5、系统误差（systematic error）、非系统误差（nonsystematic error）、抽样误差（sampling error）?误差（error）是指实际观察值与观察真值之差、样本指标与总体指标之差。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?5、系统误差（systemati二、统计学中的几个基本概念?（1）系统误差（systematic error）：由于仪器未校正、测量者感官的某种障碍、医生掌握疗效标准偏高或偏低等原因，使观察值不是分散在真值两侧，而是有方向性、系统性或周期性地偏离真值。?例如：测量血糖，有斑氏法和葡萄糖氧化法，斑氏法的测量结果偏高易受体内还原性物质的影响。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?（1）系统误差（systemat二、统计学中的几个基本概念这类误差可以通过实验设计和技术措施来消除或使之减少。观察性研究由于组间不可比性产生的系统误差称为偏倚（bias），如吸烟组的平均年龄大于吸烟组，两组死亡率的差异包含年龄偏倚。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念这类误差可以通过实验设计和技术措施二、统计学中的几个基本概念?（2）非系统误差（nonsystematic error）?由于研究者偶然失误而造成的误差。?例如：仪器失灵、抄错数据、点错小数点、写错单位等，亦称过失误差（gross error）?这类误差应当通过认真检查核对予以清除，否则将会影响研究结果的准确性。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?（2）非系统误差（nonsyst二、统计学中的几个基本概念?（3）抽样误差（sampling error）：由于抽样所造成的样本统计量与总体参数的差别。?例如：N=5万n=100X?=120.0cm =118.6cm?特点:1)不可避免性2)有统计规律性?产生原因:个体差异(生物变异)2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?（3）抽样误差（sampling二、统计学中的几个基本概念?6、频率（relative frequency）、概率（probability）、小概率事件（1）频率（relative frequency）:一次随机试验有几种可能结果，在重复进行试验时，个别结果看来是偶然发生的，但当重复试验次数相当多时，将显现某种规律性。例如，投掷一枚硬币，结果不外乎出现“正面”与“反面”两种，现在,我们看一掷币模拟试验：2020/3/23二、统计学中的几个基本概念?6、频率（relative fr二、统计学中的几个基本概念?实验者投掷次数出现“正面”次数频率?Hu Pingcheng 1 1 1.0000?Hu Pingcheng 2 0 0.0000?Hu Pingcheng 3 2 0.6667?Hu Pingcheng 4 3 0.7500?Hu Pingcheng 5 3 0.6000?Hu Pingcheng 6 2 0.4000?Hu Pingcheng 7 4 0.5714?Buffon 4040 2048 0.5069?K.Pearson 12000 6019 0.5016?K.Pearson 24000 12012 0.50052020/3/23二、统计学中的几个基本概念?实验者投掷次数出现“正面”次数频二、统计学中的几个基本概念可见，在相同条件下重复试验，试验结果为“正面”或“反面”虽不能事先断定，但我们知道试验的所有可能结果只有两种。在重复多次后，出现“正面”或“反面”这个结果的比例称之为频率。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念可见，在相同条件下重复试验，试验结二、统计学中的几个基本概念二、统计学中的几个基本概念(2)概率（probability）:概率是度量随机事件发生可能性大小的一个数值。设在相同条件下，独立地重复ff nn次试验，随机事件A出现次，则称为随机事件f nA出现的频率。当n逐渐增大时，频率趋向于一个常数，则称该常数为随机事件 A的概率，可记为P（A）。0P（A）12020/3/23二、统计学中的几个基本概念(2)概率（probability二、统计学中的几个基本概念02020/3/23P（A）P（A）=1 P（A）=0 随机事件必然事件不可能事件。?1?二、统计学中的几个基本概念02020/3/23P（A）P（二、统计学中的几个基本概念频率是就样本而言的，而概率从总体的意义上说的，m/n是概率 p（A）的估计值。试验次数越多，估计越可靠。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念频率是就样本而言的，而概率从总体的二、统计学中的几个基本概念（3）小概率事件:统计分析中的很多结论都基于一定置信程度下的概率推断，习惯上将称为小概率事件，我P()A?0.05或()P A?0.01们认为小概率事件在一次试验中不可能发生。2020/3/23二、统计学中的几个基本概念（3）小概率事件:统计分析中的很多三、统计资料的类型变量与统计资料的分类方法1.概述.数值变量(numerical variable)和定量资料(measurement data).无序分类变量(unordered categories variable)和计数资料(enumeration data).有序分类变量(ordinal categories variable)和等级资料(ranked data)2020/3/23三、统计资料的类型变量与统计资料的分类方法1.概述.数值变三、统计资料的类型1.概述数值变量数值变量.构成定量资料构成定量资料?变量分类变量无序分类变量无序分类变量.构成计数资料构成计数资料有序分类变量有序分类变量.构成等级资料构成等级资料2020/3/23三、统计资料的类型1.概述数值变量.构三、统计资料的类型.数值变量与定量资料1).数值变量(numerical variable)：变量值是定量的，表现为数值大小，一般有度量衡单位。如:身高(cm)、体重(kg)、血压(pa)、坐高/身高。2).定量资料(measurement data)：由一群个体的数值变量值构成的资料，即一群变量值。如：太原市2012年7岁男孩身高值（120.2cm,118.6cm,121.8cm)2020/3/23三、统计资料的类型.数值变量与定量资料1).数值变量三、统计资料的类型3.无序分类变量与计数资料1).无序分类变量(unordered categories variable)：变量值是定性的，有类别。特点：类别是客观存在的，各类无秩序，可任意排列；类与类之间界限清楚，（理论上)不会错判。如：性别：男、女。血型：O、A、B、AB。2).计数资料(enumeration data)：一群个体按无序分类变量的类别清点每类有多少个个体，即分类个体数。如：某科室性别构成：男：，女：7。某人群血型构成：O：20A：35B：302020/3/23AB：10三、统计资料的类型3.无序分类变量与计数资料1).无序分三、统计资料的类型4.有序分类变量与等级资料1).有序分类变量(ordinal categories variable)：变量值是定性的、分等级。特点：等级是主观划分的，各级没有大小但有秩序，必须从低到高或由高到低；级和级之间界限模糊，可能错判。如：疗效：无效、好转、显效、治愈。血清反应：、+、+、+2).等级资料(ranked data)：一群个体按有序分类变量的级别清点每级有多少个个体,即分级个体数。如：某地某人群EB病毒抗体反应：26 +：15+：30+：102020/3/23三、统计资料的类型4.有序分类变量与等级资料1).有序分四、医学统计工作的基本步骤设计设计收集资料收集资料整理资料整理资料分析资料分析资料2020/3/23四、医学统计工作的基本步骤设计收集资料整理资料分析资料202四、医学统计工作的基本步骤?1、设计（、设计（design）?专业设计统计设计?医学科研设计?调查设计实验设计临床实验设计2020/3/23四、医学统计工作的基本步骤?1、设计（design）?专医学科研设计的程序专业设计科研选题:选题又叫立题，确定所要研究的问题。选题是科研的起点，也是关系到成败的关键。（1）题意产生：(综述)背景材料来源：个人经验的积累；向有关专家请教；文献检索等.2020/3/23医学科研设计的程序专业设计科研选题:选题又叫立题，确定所要研文献检索的要点专业设计2020/3/231）有助于认识本课题的重要性2）了解有关的既往研究工作情况3）了解有关研究现状4）寻找可借鉴的研究方法5）注意有关的不同见解与争论。如：与*商榷类文章（文献检索的要点专业设计2020/3/231）有助于认识本课题2020/3/231）2）3）4）文献检索的几种查法先查国内文献，再查国外文献先查综述性文章，后原始文章。先近期后远期先核心期刊后一般期刊。专业（设（计（2020/3/231）2）3）4）文献检索的几种查法先查国内综述性文章：是收集大量文献资料经过分析综合，结合自己的工作和体会整理专成的文章。它是对某一课题或新进展作出业的总结，并指明发展方向，有较大的参考设计价值，是专题性文献资料最集中的表现形式。2020/3/23综述性文章：是收集大量文献资料经过分析综合，结合自己的工作和科研选题的原则2020/3/23（1）创新性：包括探索和创新两个连续的过程，创新就是选择前人没有解决或没有完全解决的问题。是本学科的空白点，或者将会在理论上或应用上有新的发展和补充。（2）科学性：以科学理论为指导，符合客观规律。（3）先进性：先进性是相对的，有国际先进和国内先进。更重要的是结合实际条件选择适合的先进技术。（4）可行性：研究课题的主要技术指标实现的可能性。它包括人、财、物的支持和工作基础。专业设计科研选题的原则2020/3/23（1）创新性：包括探索和创新选题方法专业设计2020/3/231）2）3）4）5）6）从招标范围中选题。从碰到的问题中选题从文献的空白点选题从已有的课题延伸中选题从改变研究内容组合中选题从其他学科移植中选题。（选题方法专业设计2020/3/231）2）3）4）5）6）从四、医学统计工作的基本步骤?统计设计2020/3/23统计设计统计设计分析全过和的设想和安排。分析全过和的设想和安排。的内容要包括资料的收集、整理和的内容要包括资料的收集、整理和例如：研究目的和假说？研究对象和研究单位？研究因素（变量）？收集哪些原始资料？用什么方式和方法取得这些原始资料？怎样整理汇总和计算统计指标？如何控制误差？预期会得到什么结果？需要多少经费？统四、医学统计工作的基本步骤?统计设计2020/3/23统计四、医学统计工作的基本步骤在研究者对 统计设计 的构思过程中，有以下几个问题最为关键：统?如何进行抽样？如何安排设计所规定的干预措计设施或称处理（treatment）。计?要达到研究目的应抽取多少个观察单位？?如何在诸多的影响因素中，分离出研究同素对结果的效应？2020/3/23四、医学统计工作的基本步骤在研究者对统计设计的构思过程中，有四、医学统计工作的基本步骤（1）对照的原则对照（control）原则，即在均衡条件下实现实验组与对照组间科学对比的原则，它回答如何从诸多影响因素中，分离出研究因素对实验结果的效应问题。所谓均衡性，即可比性，是指在对比组中，除研究因素不同外，或施加的处理不同外，其他影响实验结果的非研究因素，包括实验过程中的实验条件和辅助措施，统计设计都应相同。2020/3/23四、医学统计工作的基本步骤（1）对照的原则对照（contr无对照的研究夸大了门腔分流手术的作用无对照的研究夸大了门腔分流手术的作用表表1 1关于门腔分流手术的关于门腔分流手术的5151次研究结果次研究结果对照方式对照方式门腔分流手术的价值门腔分流手术的价值统计设计非常支持非常支持支持支持 不支持不支持小计小计无对照无对照24非随机对照非随机对照 10随机对照随机对照0合合计计347311112363215 451 无对照的研究夸大了门腔分流手术的作用表1关于门腔分流手术的5?统计学家统计学家Student对照组对照组饮奶组饮奶组1930 年年2月至月至6月月主持的牛奶营养主持的牛奶营养试验的现场观察试验的现场观察统研究：研究：计体体重重（磅磅）设对照组（对照组（1万儿童）万儿童）计饮奶组（饮奶组（1万儿童）万儿童）年龄（岁）年龄（岁）2020/3/23结论：对照组体重饮奶组结论：对照组体重饮奶组?统计学家Student对照组饮奶组1930年2月至6月主持四、医学统计工作的基本步骤?（2）重复（repetition）的原则重复（repetition）原则，即确定样本含统计设计量的原则，它回答至少应抽取多少个观察单位的问题。2020/3/23四、医学统计工作的基本步骤?（2）重复（repetitio四、医学统计工作的基本步骤?（3）随机化（randomization）的原则1）随机抽样（randomized sampling）：指总体中的每一个观察单位都有同等机会进入样本；2）随机分配（randomized allocation）：指本次研究所选定的实验受试对象都有同等机会进入根据研究目的而设定的处理组和对照组。2020/3/23统计设计四、医学统计工作的基本步骤?（3）随机化（randomiza四、医学统计工作的基本步骤?2、收集资料（、收集资料（collection of data）（1）资料来源?第一手资料1）经常性：统计报表（传染病报表、职业病报表、医院工作报表、死亡登记、疫情报告等），工作记录（卫生监督记录、健康检查记录、病历等）；2）一时性：专题调查、实验或临床试验。?第二手资料：已公布的资料，如数据银行、全国、全省卫生统计资料。2020/3/23四、医学统计工作的基本步骤?2、收集资料（collectio四、医学统计工作的基本步骤?（2）资料要求1）完整：观察单位及观察项目完整。2）准确：即真实、可靠。真实是统计学的灵魂。3）及时：即时限性。如人口普查规定调查开始日期和截止日期。2020/3/23四、医学统计工作的基本步骤?（2）资料要求1）完整：观察单位四、医学统计工作的基本步骤?3、整理（、整理（sorting data）资料）资料即原始数据的条理化、系统化的过程。2020/3/23四、医学统计工作的基本步骤?3、整理（sorting dat?Data CollectionDataScreeningData AnalysisTime consuming,even tediousFundamental to an honest analysis of the data2020/3/23?Data CollectionDataScreeningDThe issues should be concerned in data screening?The accuracy of the data?Missing data?Outliers?The fit between your data and the assumptions?Perfect or near-perfect correlations 2020/3/23among variablesThe issues should be concerned四、医学统计工作的基本步骤?4、分析（、分析（analysis of data）资料）资料?任务：计算有关指标，反映数据的综合特征、阐明事物的内在联系和规律。?工具：1）SPSS 13.02）SAS3）LISREL8.702020/3/23四、医学统计工作的基本步骤?4、分析（analysis of四、医学统计工作的基本步骤统计分析统计分析2020/3/23参数估计参数估计假设检验假设检验?统计描述统计描述统计推断统计推断四、医学统计工作的基本步骤统计分析2020/3/23参数估计五、学习医学统计学应注意的问题1、医学统计学研究的是 群体的数量特征适当的统计指标2、学会统计学的思维方法抽样研究抽样误差结论具有概率性 医学专业知识解释2020/3/23五、学习医学统计学应注意的问题1、医学统计学研究的是群体的数五、学习医学统计学应注意的问题3、正确选用统计学方法（1）资料类型不同统计学方法不同（2）设计类型不同统计学方法不同（3）研究目的不同统计学方法不同.2020/3/23五、学习医学统计学应注意的问题3、正确选用统计学方法（1）资五、学习医学统计学应注意的问题?4、不管公式来源、推导，只要求了解其意义、用途和应用条件。举例：1）看电视，知道开、关就行。2）牛吃的是草，挤出来的是牛奶。数据结果2020/3/23五、学习医学统计学应注意的问题?4、不管公式来源、推导，只要2020/3/23谢谢谢谢!2020/3/23谢谢!