醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)總論課件

1、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)總論醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)總論醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)總論統(tǒng)計學(xué)描述統(tǒng)計學(xué)推斷統(tǒng)計學(xué)理論統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)參數(shù)估計假設(shè)檢驗2021/4/272醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)總論醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)總論醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)總論統(tǒng)計學(xué)描述統(tǒng)計學(xué)推統(tǒng)計學(xué)描述統(tǒng)計學(xué)推斷統(tǒng)計學(xué)理論統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)參數(shù)估計假設(shè)檢驗2021/4/272統(tǒng)計學(xué)描述統(tǒng)計學(xué)推斷統(tǒng)計學(xué)理論統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)參數(shù)估計假設(shè)檢統(tǒng)計學(xué)(statistics) 統(tǒng)計學(xué)是關(guān)于數(shù)據(jù)（data）的科學(xué)，是從數(shù)據(jù)中提取信息的一門學(xué)科，包括設(shè)計、搜集、整理、分析和表達等步驟。 根據(jù)研究領(lǐng)域和研究對象，統(tǒng)計學(xué)又分為：數(shù)理統(tǒng)計、經(jīng)濟統(tǒng)計、生物統(tǒng)計、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計、衛(wèi)生統(tǒng)計2021/4/273統(tǒng)計學(xué)(statistics

2、) 根據(jù)研究領(lǐng)域和研究對醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)（medical statistics）：用統(tǒng)計學(xué)的原理和方法研究醫(yī)學(xué)中的問題。 衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)（health statistics）：與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)基本相同，但更側(cè)重于社會、人群的衛(wèi)生問題。2021/4/274醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)（medical statistics）： 衛(wèi)生統(tǒng)1. 尋找不確定現(xiàn)象背后隱藏的規(guī)律。為什么要學(xué)統(tǒng)計學(xué)？變異(variation)是社會和生物醫(yī)學(xué)中的普遍現(xiàn)象。變異使得實驗或觀察的結(jié)果具有不確定性，如每個人的身高、體重、血壓等各有不同。2021/4/2751. 尋找不確定現(xiàn)象背后隱藏的規(guī)律。為什么要學(xué)統(tǒng)計學(xué)？變異( 最大值=6.18, 最小值=3.

3、29, 極差=2.89。 算術(shù)均數(shù)=4.72，標準差=0.57。2021/4/276 最大值=6.18, 最小值=3.29, 極差=2.89。22. 用統(tǒng)計學(xué)思維方式考慮有關(guān)醫(yī)學(xué)中的問題 1960年代初，藥物沙利度胺(有稱反應(yīng)停)曾引起一次胎兒畸形的爆發(fā)，美國FDA發(fā)現(xiàn)有1267名醫(yī)生開方子給19822名患者(含3760名育齡婦女)，服用了250余萬藥片。這一事實提出一個問題： 醫(yī)學(xué)界的“專業(yè)判斷” 是否仍然可信？ 批準了1962藥物修正案 使得FDA成為醫(yī)療領(lǐng)域里藥物有效性的最終仲裁者2021/4/2772. 用統(tǒng)計學(xué)思維方式考慮有關(guān)醫(yī)學(xué)中的問題 1960年3. 保證你的研究論文能通過統(tǒng)計學(xué)

4、審查 據(jù)國外6080年代對不同醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表論文的調(diào)查，有統(tǒng)計錯誤的論文的百分比最高達72%，最低也有20%。 國內(nèi)1984年對中華醫(yī)學(xué)雜志、中華內(nèi)科雜志、中華外科雜志、中華婦產(chǎn)科雜志、中華兒科雜志595篇論文的調(diào)查結(jié)果，相對數(shù)誤用為11.2%，抽樣方法誤用15.9%，統(tǒng)計圖表誤用11.7%。某研究者1996年對4586篇論文統(tǒng)計(中華醫(yī)學(xué)會系列雜志僅占6.9%)，數(shù)據(jù)分析方法誤用達55.7%。2021/4/2783. 保證你的研究論文能通過統(tǒng)計學(xué)審查 據(jù)國外604. 獲得循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的主要手段“良好愿望的醫(yī)學(xué)”（well-meaning medicine）轉(zhuǎn)入“以證據(jù)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)” （evid

5、ence-based medicine，EBM）需要有統(tǒng)計學(xué)方法的支持。 全世界的醫(yī)學(xué)期刊每年大約刊登600萬學(xué)術(shù)論文，但能作為可靠“證據(jù)”的論文并不多。 2021/4/2794. 獲得循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的主要手段“良好愿望的醫(yī)學(xué)”（well聯(lián)系區(qū)別數(shù)學(xué)研究的是抽象的數(shù)量規(guī)律，統(tǒng)計學(xué)則是研究具體的、實際現(xiàn)象的數(shù)量規(guī)律數(shù)學(xué)研究的是沒有量綱或單位的抽象的數(shù)，統(tǒng)計學(xué)研究的是有具體實物或計量單位的數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)與數(shù)學(xué)研究中所使用的邏輯方法不同數(shù)學(xué)研究所使用的主要是的演繹統(tǒng)計學(xué)則是演繹與歸納相結(jié)合，占主導(dǎo)地位的是歸納1. 統(tǒng)計學(xué)運用到大量的數(shù)學(xué)知識2. 數(shù)學(xué)為統(tǒng)計理論和統(tǒng)計方法的發(fā)展提供基礎(chǔ)3. 不能將統(tǒng)計學(xué)等同

6、于數(shù)學(xué)Statistics VS Mathmatics2021/4/2710聯(lián)系區(qū)別數(shù)學(xué)研究的是抽象的數(shù)量規(guī)律，統(tǒng)計學(xué)則是研究具體的、實醫(yī)學(xué)研究中的統(tǒng)計學(xué) 統(tǒng)計學(xué)滲透在醫(yī)學(xué)實踐中，如診斷和選擇治療方案。從某種意義上講，每個人天生就是統(tǒng)計學(xué)家。 但是，這些判斷究竟有多大把握是正確的呢？ 在非典型性肺炎還不為人所熟悉時，有多少人把它當(dāng)作一般肺炎進行治療的呢？ 醫(yī)學(xué)實踐需要盡量減少不確定性，需要統(tǒng)計學(xué)！2021/4/2711醫(yī)學(xué)研究中的統(tǒng)計學(xué) 統(tǒng)計學(xué)滲透在醫(yī)學(xué)實踐中，如診斷和選擇治 1. 統(tǒng)計設(shè)計：明確問題、試驗設(shè)計 2. 搜集資料：取得準確可靠的原始資料 3. 整理資料：統(tǒng)計假設(shè) 4. 分析資料：

7、假設(shè)演繹、統(tǒng)計推斷統(tǒng)計工作的步驟2021/4/2712 1. 統(tǒng)計設(shè)計：明確問題、試驗設(shè)計統(tǒng)計工作的步驟202第一步：設(shè)計 制定計劃，對整個過程進行安排，是整個工作的關(guān)鍵。如何進行設(shè)計？ 包括：背景-目的-方法-內(nèi)容-經(jīng)費預(yù)算等2021/4/2713第一步：設(shè)計2021/4/2713第二步： 收集資料：根據(jù)計劃取得可靠、完整的資料。 收集資料的方法有三種：統(tǒng)計報表、日常性工作、專題調(diào)查。 關(guān)鍵：注重資料的真實性。2021/4/2714第二步：2021/4/2714第三步： 整理資料：原始資料的整理、清理、核實、查對，使其條理化、系統(tǒng)化便于計算和分析。 可借助于計算機，常用軟件：SPSS、SAS

8、。2021/4/2715第三步：2021/4/2715第四步： 分析資料(統(tǒng)計分析)：統(tǒng)計學(xué)的關(guān)鍵所在。運用統(tǒng)計學(xué)的基本原理和方法，分析計算有關(guān)的指標和數(shù)據(jù)，揭示事物內(nèi)部的規(guī)律。2021/4/2716第四步：2021/4/2716目的掌握統(tǒng)計分析基本思想，重應(yīng)用，不深究數(shù)學(xué)推導(dǎo)掌握處理實際資料和準確表達統(tǒng)計分析結(jié)果的技能 識別資料類型，選擇正確的統(tǒng)計方法 對統(tǒng)計結(jié)果作出正確解釋 順利閱讀專業(yè)文獻中的統(tǒng)計內(nèi)容 內(nèi)容醫(yī)學(xué)研究中涉及統(tǒng)計學(xué)的名詞和概念統(tǒng)計分析的原則及基本思想基本的統(tǒng)計分析方法關(guān)于本課程2021/4/2717目的關(guān)于本課程2021/4/2717統(tǒng)計學(xué)基本概念2021/4/2718統(tǒng)計學(xué)

9、基本概念2021/4/2718 例1 調(diào)查2004年某市7歲男童的身高和體重 同質(zhì)：2004年、某市、7歲男童 變異：身高和體重各不相同 例2 研究某降壓藥的療效 同質(zhì)：高血壓患者、用某藥治療 變異：療效各不相同A 同質(zhì)： (homogeneity)事物的性質(zhì)、影響條件或 背景相同或非常相近 變異： (variation)同質(zhì)個體間的差異2021/4/2719 例1 調(diào)查2004年某市7歲男童的身高和體重A 同B 隨機事件：在一定條件下可能發(fā)生的事件 隨機變量：(random variable) 隨機事件在數(shù)量上 的表現(xiàn)離散型變量： (discrete variable) 在一定區(qū)間內(nèi)變量取值

10、為有限個, 或數(shù)值可以一一列舉出來連續(xù)型變量： (continuous variable) 在一定區(qū)間內(nèi)變量取值有無限個，或數(shù)值無法一一列舉出來有序變量：（ordinal variable）2021/4/2720B 隨機事件：在一定條件下可能發(fā)生的事件2021/4/27 C 總體：(population) 根據(jù)研究目的所確定的 同質(zhì)觀察單位的全體 樣本：(sample)從總體中隨機抽取的部分觀察單位總體 抽 樣sampling 推 斷inference樣本2021/4/2721 C 總體：(population) 根據(jù)研究目的所確定的D 參數(shù): (parameter) 總體的某種統(tǒng)計特征值 統(tǒng)

11、計量: (statistic )根據(jù)樣本數(shù)據(jù)計算出的一個量 總體樣本參數(shù) 統(tǒng)計量m 均 數(shù) xp 比 例 Ps 標準差 S2021/4/2722D 參數(shù): (parameter) 總體的某種統(tǒng)計特征值總案例：研究2004年某地7歲男孩的身高情況。 假如該地2004年的7歲男孩有10萬人，則最直接的方法就是普查：調(diào)查這10萬個兒童，測量他們的身高，然后進行統(tǒng)計分析。但是工作量非常大。 我們可以通過隨機抽樣調(diào)查了解7歲男孩的身高情況。如調(diào)查200個兒童，測量他們的身高，通過分析這200個兒童的身高推斷該地10萬個7歲男孩 身高情況。2021/4/2723案例：研究2004年某地7歲男孩的身高情況。

12、2021/4/21 研究目的：2004年某地7歲男孩的身高情況。2 研究對象：該地在2004年的10萬個7歲男孩。3 觀察單位：每個7歲男孩。觀察指標：身高(觀察指標又稱為變量)；身高的測量值 (觀察值)又稱為變量取值或變量值?？傮w：該地2004年的10萬個7歲男孩身高觀察值的全體 (即：10萬個身高觀察值構(gòu)成的一個集合)。6 樣本：隨機抽樣所得到的200個7歲男孩身高觀察值。抽樣：通過樣本信息了解總體的情況。即：通過分析 200個7歲男孩身高了解10萬個7歲男孩身高情況。2021/4/27241 研究目的：2004年某地7歲男孩的身高情況。2021/E 概率： (probability) 度

13、量隨機事件發(fā)生可能性大小的 一個數(shù)值 ，用大寫的P表示；取值0，1。 必然事件： P=1 不可能事件： P=0 頻率： (frequency) 事件實際發(fā)生次數(shù)與可能發(fā)生次數(shù)的比率，設(shè)在相同條件下，獨立重復(fù)進行n次試驗，事件A出現(xiàn)f 次，則事件A出現(xiàn)的頻率為f / n。 1，拋硬幣：1/2 2，新生兒性別比：107：1002021/4/2725E 概率： (probability) 度量隨機事件發(fā)生可能必然事件 P = 1隨機事件 0 P 1不可能事件 P = 0 P 0.05（5）或P 0.01（1）稱為小概率事件(習(xí)慣)，統(tǒng)計學(xué)上認為不大可能發(fā)生。小概率事件2021/4/2726必然事件

14、P = 1小概率事件2021/4頻率與概率的關(guān)系樣本頻率總是圍繞概率上下波動；樣本含量n越大，波動幅度越小，頻率越接近概率；隨著實驗次數(shù)增至足夠大，頻率逐漸穩(wěn)定于某一常數(shù)附近，則該常數(shù)為概率。2021/4/2727頻率與概率的關(guān)系2021/4/2727F 誤差：(error) 指觀察真值與觀察值之差， 或樣本指標與總體指標之差。誤差系統(tǒng)誤差隨機誤差重復(fù)測量誤差抽樣誤差2021/4/2728F 誤差：(error) 指觀察真值與觀察值之差，誤差系統(tǒng)系統(tǒng)誤差（systematic error）a. 儀器標準試劑未經(jīng)校正；b. 測量者掌握尺度不同；c. 測量者的某種感官障礙等原因所導(dǎo)致測量 結(jié)果呈傾

15、向性偏大或偏小。特點：有傾向性；可避免。2021/4/2729系統(tǒng)誤差（systematic error）a. 儀器特點：無傾向性；不可避免。重復(fù)測量誤差 (error of replication) 抽樣誤差 (sampling error) 由于抽樣所導(dǎo)致樣本指標與總體指標的差異（主要由變異引起）隨機誤差 (random error)2021/4/2730特點：無傾向性；不可避免。重復(fù)測量誤差 (error of 統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二維（行列）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)行標志：觀察單位/記錄（case/records）列標志：變量(variables)標識變量 (marker variable)：NO.分組

16、變量 (categorical variable)/分類變量(group variable)/因素(factor)反應(yīng)變量 (response variable）：心電圖、收縮壓、舒張壓、療效協(xié)變量(covariable ) ：age, sex2021/4/2731統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二維（行列）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2021/4/2731100例高血壓患者治療后的臨床記錄統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)類型2021/4/2732100例高血壓患者治療后的臨床記錄統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)類型2021統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)類型A 計數(shù)資料： (count data) 又稱分類變量 將全體觀測單位按照某種性質(zhì)或特征分組，然后再分別清點各組觀察單位的

17、個數(shù)。特點：沒有度量衡單位 多為間斷性資料 （通過枚舉或記數(shù)得來） 如：心電圖檢查結(jié)果（正常、異常） 性別（男、女） 血型（A、B、O、AB） 2021/4/2733統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)類型A 計數(shù)資料： (count data統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)類型B 計量資料： (measurement data) 又稱定量資料，用儀器、工具等定量方法對觀察單位測量(measure)某指標值所得到的資料。特點：一般有度量衡單位，多為連續(xù)性資料 （通過測量得到） 如：患者身高(cm)、體重(kg)、血壓(mmHg)、脈搏(次/分)、紅細胞計數(shù)(10/L)等； 2021/4/2734統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)類型2021/4/2734統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)類型C 等級資料： (ordinal data) 又稱半定量資料，根據(jù)觀察單位某指標量的大小，深淺或嚴重程度分組，得到的各等級組觀察單位數(shù)。特點：有大小順序，故又稱有序分類資料 每一個觀察單位沒有確切值 各組之間有性質(zhì)上的差別或程度上的不同如 癌癥分期：早、中、晚； 藥物療效：治愈、好轉(zhuǎn)、無效、死亡； 尿蛋白： ,+,+及以上；2021/4/2735統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)類型C 等級資料： (ordinal da 以12kPa為界分為正常與異常兩組，統(tǒng)計每組例數(shù) 8 低血壓 8 正常血壓 12 輕度高血壓 15 中度高血壓 17 重度高血壓計量資料等級資料計數(shù)資料例：一組20