流行病學(xué)和醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)基本知識(shí)

流行病學(xué)和醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)基本知識(shí)第1頁/共74頁第十二章流行病學(xué)和醫(yī)學(xué)

統(tǒng)計(jì)學(xué)基本知識(shí)

第2頁/共74頁第一節(jié)流行病學(xué)的基本知識(shí)第3頁/共74頁流行病學(xué)(epidemiology)是研究疾病和健康狀態(tài)和事件在人群中的分布、影響和決定因素，用以預(yù)防和控制疾病，促進(jìn)健康的學(xué)科。基本內(nèi)涵：第4頁/共74頁流行病學(xué)的任務(wù)揭示現(xiàn)象找出原因或影響因素提供措施第5頁/共74頁流行病學(xué)研究方法描述性研究（descriptivestudy）分析性研究（analyticalstudy）實(shí)驗(yàn)性研究（experimentalstudy）理論性研究（theoreticalstudy）第6頁/共74頁常用指標(biāo)比例（構(gòu)成比,proportion）：是指事物內(nèi)部某一部分觀察單位數(shù)與事物內(nèi)部各部分觀察單位總數(shù)之比,用以說明事物內(nèi)部各部分所占的比例或比重。常用百分?jǐn)?shù)表示。相對(duì)比（ration）：兩個(gè)有關(guān)指標(biāo)之比，簡稱比，用以說明一個(gè)指標(biāo)是另一個(gè)指標(biāo)的幾倍或幾分之幾。率（rate）：是指在一定條件下某現(xiàn)象實(shí)際發(fā)生數(shù)與可能發(fā)生某現(xiàn)象總數(shù)之比，用以說明某現(xiàn)象發(fā)生的頻率(frequency)或強(qiáng)度。第7頁/共74頁發(fā)病指標(biāo)發(fā)病率患病率第8頁/共74頁死亡指標(biāo)死亡率病死率累積死亡率生存率第9頁/共74頁相對(duì)危險(xiǎn)度相對(duì)危險(xiǎn)度（relativerisk,RR）比值比（oddsratio,OR）第10頁/共74頁歸因危險(xiǎn)度

歸因危險(xiǎn)度（attributablerisk,AR）歸因危險(xiǎn)度百分比人群歸因危險(xiǎn)度百分比第11頁/共74頁常用的研究方法現(xiàn)況調(diào)查隊(duì)列研究病例對(duì)照研究實(shí)驗(yàn)性研究診斷試驗(yàn)第12頁/共74頁現(xiàn)況調(diào)查

描述性流行病學(xué)研究（descriptiveepidemiologicalstudy）是指利用已有的資料或特殊調(diào)查的資料，描述疾病或健康狀況在不同時(shí)間、地點(diǎn)和人群中的分布特征，為進(jìn)一步開展流行病學(xué)研究提供病因或流行因素的線索。第13頁/共74頁

現(xiàn)況調(diào)查（prevalencesurvey）是指某一人群中應(yīng)用普查或抽樣調(diào)查等方法收集特定時(shí)間內(nèi)有關(guān)變量、疾病或健康狀況的資料，以描述目前疾病或健康狀況的分布及因素與疾病的關(guān)聯(lián)。又稱為橫斷面研究（cross-sectionalstudy）。第14頁/共74頁現(xiàn)況調(diào)查研究實(shí)例

我國分別于1959年、1980年和1991年進(jìn)行了3次全國15歲以上人口高血壓抽樣調(diào)查，結(jié)果顯示，我國高血壓患病率呈上升趨勢，臨界和確診高血壓患病率1959年5.11%，1980年為7.73%，1991年為13.5%。其地區(qū)分布特點(diǎn)是北高南低、城市高于農(nóng)村。其人群分布特征為患病率隨年齡的增加而上升，60歲以前，男性高于女性，60歲以后，女性高于男性，血壓上升幅度最大的年齡段為35-65歲；民族標(biāo)化患病率最低的為彝族（3.23%）、哈尼族（4.35%）和京族（5.96%），最高的為朝鮮族（20.02%）、哈薩克族（18.97%）和蒙古族（18.24%）。第15頁/共74頁現(xiàn)況調(diào)查的目的描述疾病或健康狀況的分布發(fā)現(xiàn)病因線索適用于疾病的二級(jí)預(yù)防，“早發(fā)現(xiàn)，早診斷，早治療”評(píng)價(jià)疾病的防治效果疾病監(jiān)測第16頁/共74頁現(xiàn)況調(diào)查的方法及種類面訪信訪電話訪問自填式問卷調(diào)查體格檢查和實(shí)驗(yàn)室檢查敏感問題調(diào)查第17頁/共74頁現(xiàn)況調(diào)查的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：采用代表性樣本，有推廣意義，可信度較高；結(jié)果具有可比性；可用于病因探索缺點(diǎn)：難以確定因果關(guān)系；時(shí)點(diǎn)局限性；低估群體患病水平第18頁/共74頁隊(duì)列研究

隊(duì)列研究（cohortstudy）是指特定人群按其是否暴露于某因素或按不同暴露水平分為n個(gè)群組或隊(duì)列，追蹤觀察一定時(shí)間，比較兩組或各組發(fā)病率或死亡率的差異，以檢驗(yàn)該因素于某疾病有無因果關(guān)系及聯(lián)系強(qiáng)度大小的一種觀察性研究方法。第19頁/共74頁隊(duì)列研究實(shí)例以英國醫(yī)生為研究對(duì)象，發(fā)函調(diào)查了59600名醫(yī)生的一般情況及吸煙狀況，來自40701名醫(yī)生的調(diào)查表可供分析。按吸煙與否分成暴露組與非暴露組，然后進(jìn)行隨訪，詳細(xì)記錄發(fā)病與死亡情況，并對(duì)收集到的資料進(jìn)行多方核對(duì)。研究持續(xù)幾十年，1964年的報(bào)告資料表明，35歲及以上年齡組，每年不吸煙者的肺癌死亡率為0.07‰；而每日吸煙1-14支者的肺癌死亡率為0.57‰，為不吸煙者的8.1倍；15-24支者為1.39‰，為不吸煙者的19.8倍；25支以上者為2.27‰，為不吸煙者的32.4倍。可見吸煙者患肺癌的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于不吸煙者，且呈明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。第20頁/共74頁

隊(duì)列研究原理示意圖第21頁/共74頁隊(duì)列研究的類型前瞻性隊(duì)列研究歷史性隊(duì)列研究雙向性隊(duì)列研究第22頁/共74頁隊(duì)列研究的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：資料完整，無回憶偏倚；觀察多種結(jié)果，了解疾病的自然史；因果關(guān)系推論；計(jì)算劑量效應(yīng)關(guān)系缺點(diǎn)：人力財(cái)力物力耗費(fèi)大，時(shí)間長；實(shí)施難度大第23頁/共74頁病例對(duì)照研究

病例對(duì)照研究（case-controlstudy）：為選擇一組患所研究疾病的病人與一組無此病的對(duì)照組，調(diào)查其發(fā)病前對(duì)某些個(gè)因素的暴露狀況，比較兩組中暴露率和暴露水平的差異，以研究該疾病與這些因素的關(guān)系。第24頁/共74頁病例對(duì)照研究原理示意圖第25頁/共74頁病例對(duì)照研究實(shí)例

探討A型性格與冠狀動(dòng)脈病變的關(guān)系。病例選擇為經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影確診的冠心病患者，對(duì)照設(shè)醫(yī)院對(duì)照和人群對(duì)照。A型性格采用全國冠心病與A型行為類型協(xié)作組1985年制訂的《A型性格問卷》及5級(jí)評(píng)分法。冠心病的其他危險(xiǎn)因素按統(tǒng)一的調(diào)查表詢問受試者的一般人口學(xué)特征，既往高血壓、高血脂等心血管疾病病及家族史，煙酒及膳食習(xí)慣等。實(shí)際統(tǒng)計(jì)339人，即病例組139人，醫(yī)院對(duì)照83人，人群對(duì)照117人……第26頁/共74頁病例對(duì)照研究的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：樣本小，獲結(jié)果快；費(fèi)用低；無失訪；可同時(shí)研究一種疾病與多種暴露的關(guān)系，篩選病因；可用于少見病研究缺點(diǎn)：樣本代表性差，對(duì)照選擇不易得到；回憶暴露史多偏倚；僅能算OR第27頁/共74頁實(shí)驗(yàn)性研究

實(shí)驗(yàn)性研究（experimentalstudy）：研究者在一定程度上掌握著實(shí)驗(yàn)的條件，主動(dòng)給予研究對(duì)象某種干預(yù)措施。包括以下類型：臨床試驗(yàn)現(xiàn)場試驗(yàn)社區(qū)試驗(yàn)類試驗(yàn)等第28頁/共74頁診斷試驗(yàn)診斷試驗(yàn)：對(duì)疾病進(jìn)行診斷的試驗(yàn)方法診斷指標(biāo)：客觀指標(biāo)、主觀指標(biāo)、半客觀指標(biāo)診斷標(biāo)準(zhǔn)第29頁/共74頁第30頁/共74頁診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)真實(shí)性：靈敏度、特異度、假陰性率、假陽性率、似然比、正確診斷指數(shù)可靠性：變異系數(shù)、符合率、一致性分析收益：陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值第31頁/共74頁診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)金標(biāo)準(zhǔn)研究對(duì)象的代表性足夠的樣本量合理確定診斷界值不僅評(píng)價(jià)真實(shí)性，也評(píng)價(jià)可靠性試驗(yàn)具有可操作性第32頁/共74頁提高診斷質(zhì)量的方法聯(lián)合試驗(yàn)并聯(lián)試驗(yàn)：靈敏度高，漏診率降低串聯(lián)試驗(yàn)：特異度高，誤診率降低選擇患病率高的人群第33頁/共74頁

第二節(jié)

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本知識(shí)第34頁/共74頁醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的定義和研究對(duì)象統(tǒng)計(jì)學(xué)（statistics）：是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法，研究醫(yī)學(xué)科研中有關(guān)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析的一門應(yīng)用科學(xué)。研究對(duì)象：不確定的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)（data）第35頁/共74頁醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要內(nèi)容統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)：包括調(diào)查設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（如成組設(shè)計(jì)、配對(duì)設(shè)計(jì)、配伍組設(shè)計(jì)、析因設(shè)計(jì)、交叉設(shè)計(jì)等等）統(tǒng)計(jì)描述統(tǒng)計(jì)推斷

統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)是統(tǒng)計(jì)描述和推斷的基礎(chǔ)第36頁/共74頁醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)資料的類型資料(data)：是指變量值的集合定量資料(quantitativedata)：亦稱計(jì)量資料，其變量值是定量的，表現(xiàn)為數(shù)值的大小，一般有度、量、衡單位分類資料(categoricaldata)：亦稱定性資料，其觀察值是定性的，表現(xiàn)為互不相容的類別或?qū)傩?。根?jù)資料特點(diǎn)，可分為以下兩種：第37頁/共74頁無序分類資料(dataofunorderedcategories)：亦稱計(jì)數(shù)資料，分為：二項(xiàng)分類資料多項(xiàng)分類資料有序分類資料(dataofordinalcategories)：亦稱等級(jí)資料(ordinaldata)，其觀察值是半定量的，表現(xiàn)為一定的先后順序和等級(jí)關(guān)系

資料之間的互相轉(zhuǎn)化第38頁/共74頁統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟

研究設(shè)計(jì)(design)收集資料(collectionofdata)整理資料(sortingdata)分析資料(analysisofdata)第39頁/共74頁

研究設(shè)計(jì)(design)：設(shè)計(jì)是整個(gè)研究中最關(guān)鍵的一環(huán)，也是今后工作應(yīng)遵循的依據(jù)調(diào)查設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)第40頁/共74頁

收集資料(collectionofdata)資料來源：經(jīng)常性資料：1.統(tǒng)計(jì)報(bào)表2.報(bào)告卡（單）3.日常醫(yī)療衛(wèi)生工作記錄一時(shí)性資料：專題調(diào)查或?qū)嶒?yàn)資料要求：1.準(zhǔn)確性、完整性、及時(shí)性2.樣本足夠3.代表性和可比性第41頁/共74頁

整理資料(sortingdata)

：凈化原始數(shù)據(jù)，使其系統(tǒng)化、條理化，便于進(jìn)一步計(jì)算和分析（1）檢查與核對(duì)（2）設(shè)計(jì)分組

1）質(zhì)量分組：將觀察單位按屬性或類別歸納分組

2）數(shù)量分組：將觀察單位按數(shù)值大小分組（3）匯總、列出整理表

1）手工匯總

2）計(jì)算機(jī)匯總第42頁/共74頁分析資料(analysisofdata)

：計(jì)算有關(guān)指標(biāo)，反映數(shù)據(jù)的綜合特征，闡明事物內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。（1）統(tǒng)計(jì)描述(descriptivestatistics)

指用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)表、統(tǒng)計(jì)圖等方法，對(duì)資料的數(shù)量特征及其分布規(guī)律進(jìn)行測定和描述（2）統(tǒng)計(jì)推斷(inferentialstatistics)

指如何根據(jù)樣本的信息采用一定統(tǒng)計(jì)方法推斷總體的特征第43頁/共74頁統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)重要概念同質(zhì)（homogeneity）：研究對(duì)象具有相同的背景、條件、屬性。變異（variation）：同一性質(zhì)的事物，其個(gè)體觀察值（變量值）之間的變異。第44頁/共74頁總體(population)：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)觀察單位的全體，更確切地說，是同質(zhì)的所有觀察單位某種觀察值(變量值)的集合有限總體(finitepopulation)：有限個(gè)觀察單位無限總體(infinitepopulation)：無限個(gè)觀察單位第45頁/共74頁樣本(sample)

：是從總體中隨機(jī)抽取的有代表性的部分觀察單位樣本含量(samplesize)

：是指樣本包含的觀察單位數(shù)，也常稱為樣本大小或樣本例數(shù)變量(variable)

：是指待測量或觀察某個(gè)觀察單位的某項(xiàng)特征變量值(valeofvariable)

：是指變量的測得值或觀察值，又稱為觀察值(observedvalue)第46頁/共74頁參數(shù)(parameter)

：由總體計(jì)算得到的指標(biāo)，一般是未知的，常用希臘字母表示統(tǒng)計(jì)量(statistics)

：由樣本計(jì)算得到的指標(biāo)，一般用拉丁字母表示抽樣誤差(sampleerror)

：是指由于存在個(gè)體差異，由抽樣引起的樣本統(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)之間的差異。抽樣誤差是不可避免的，但具有一定的規(guī)律性第47頁/共74頁誤差(error)

：是指觀察值與真值之差。根據(jù)產(chǎn)生的原因和性質(zhì)可分為三類過失誤差：亦稱粗差，由觀察者的錯(cuò)誤造成（一定要控制）系統(tǒng)誤差：按照一定規(guī)律變化或誤差恒向、恒量的一類誤差。產(chǎn)生的原因主要有：1.來自儀器；2.來自觀察者；3.來自受試者；4.來自非實(shí)驗(yàn)因素（可控制）隨機(jī)誤差：是排除粗差和系統(tǒng)誤差后尚存的誤差，是有多種無法控制的因素引起的，無一定方向和大小，隨機(jī)變化（不可控制）。抽樣誤差是其中的一種第48頁/共74頁概率(probability)

：是指某事件發(fā)生的可能性大小常用P表示。A事件發(fā)生的概率記為P(A)。若P(A)=0，則稱A事件為不可能事件若P(A)=1，則稱A事件為必然事件若0<P(A)<1，則稱A事件為隨機(jī)事件若P(A)≤0.05，則稱A事件為小概率事件，表示在一次實(shí)驗(yàn)或觀察中該事件發(fā)生的可能性很小，可以視為很可能不發(fā)生第49頁/共74頁統(tǒng)計(jì)描述

統(tǒng)計(jì)描述(descriptivestatistics)：是用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)表、統(tǒng)計(jì)圖等方法，對(duì)資料的數(shù)量特征及其分布規(guī)律進(jìn)行測定和描述。（1）數(shù)值變量資料的統(tǒng)計(jì)描述（2）分類資料的統(tǒng)計(jì)描述第50頁/共74頁數(shù)值變量資料的統(tǒng)計(jì)描述頻數(shù)表頻數(shù)分布圖描述集中趨勢指標(biāo)：描述數(shù)據(jù)分布中心位置（平均水平）的指標(biāo)描述離散趨勢指標(biāo)：描述數(shù)據(jù)分布的離散程度（變異程度）的指標(biāo)第51頁/共74頁例

某年某市抽樣調(diào)查120名5歲身高（cm)資料如下，試編制頻數(shù)表。第52頁/共74頁表

某市120名5歲女孩身高頻數(shù)分布第53頁/共74頁第54頁/共74頁集中趨勢指標(biāo)

算術(shù)均數(shù)(arithmeticmean)：簡稱均數(shù)(mean)。樣本均數(shù)常用表示，總體均數(shù)用希臘字母表示適用條件：適用于對(duì)稱分布，特別是正態(tài)或近似正態(tài)分布的數(shù)值變量第55頁/共74頁幾何均數(shù)(geometricmean，簡記為G)適用條件：適用于呈偏態(tài)分布，但經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后呈對(duì)稱分布的資料；也適用于觀察值之間呈倍數(shù)或近似倍數(shù)變化（等比關(guān)系）的資料。第56頁/共74頁中位數(shù)(median，簡記為M)

指將一組觀察值從小到大排序后居于中間位置的那個(gè)數(shù)值。適用條件：適用于偏態(tài)分布、分布不明確或分布末端無確定數(shù)據(jù)的資料。第57頁/共74頁描述離散趨勢指標(biāo)

極差

(range，又稱全距，簡記為R)適用條件：適用于分布末端有確定數(shù)據(jù)的資料計(jì)算方法：R=Xmax-Xmin第58頁/共74頁四分位數(shù)間距(quartileinterval，簡記為Q)適用條件：適用于描述偏態(tài)分布、分布不明確或分布末端無確定數(shù)據(jù)資料的離散趨勢Q=QU-QL，其中，QU=P75

，QL=P25百分位數(shù)（percentile）第59頁/共74頁標(biāo)準(zhǔn)差(standarddeviation)適用條件：適用于對(duì)稱分布，特別是正態(tài)或近似正態(tài)分布的資料方差（variance）適用條件：適用于對(duì)稱分布，特別是正態(tài)或近似正態(tài)分布的資料第60頁/共74頁變異系數(shù)(coefficientofvariation，簡記為CV)適用條件:比較度量衡單位不同的兩組或多組資料的變異程度比較均數(shù)相差懸殊的兩組或多組資料的變異程度第61頁/共74頁分類資料的統(tǒng)計(jì)描述頻數(shù)表相對(duì)數(shù)：率、構(gòu)成比、比第62頁/共74頁統(tǒng)計(jì)推斷統(tǒng)計(jì)推斷（statisticalinference）：從總體中隨機(jī)抽取一個(gè)樣本，用樣本信息推斷總體特征的分析方法。參數(shù)估計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)第63頁/共74頁假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)檢驗(yàn)的基本原理：針對(duì)研究總體建立“統(tǒng)計(jì)假設(shè)”，利用樣本信息判斷假設(shè)是否成立。第64頁/共74頁假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟建立檢驗(yàn)假設(shè)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)及單雙側(cè)選定檢驗(yàn)方法，計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量確定P值，作出統(tǒng)計(jì)推斷結(jié)論第65頁/共74頁建立檢驗(yàn)假設(shè)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)及單雙側(cè)

H0

：μ1=μ2（無效假設(shè)或零假設(shè)）

H1

：μ1≠μ2（備擇假設(shè)）

=0.05

檢驗(yàn)水準(zhǔn)：用表示。是預(yù)先規(guī)定的小概率事件的概率值,常取=0.05，即I型錯(cuò)誤的概率大小(詳后)第66頁/共74頁單側(cè)檢驗(yàn)：研究設(shè)計(jì)階段根據(jù)專業(yè)知識(shí)，某總體均數(shù)不可能比另一總體均數(shù)高或低雙側(cè)檢驗(yàn)：研究設(shè)計(jì)階段不能根據(jù)專業(yè)知識(shí)判斷兩總體均數(shù)的高低選用后者較為穩(wěn)妥，也較為常用；選用前者需作說明。例如：H0

：μ1=μ2（無效假設(shè)或零假設(shè)）

H1：μ1＞μ2（備擇假設(shè)）單側(cè)

=0.05第67頁/共74頁選定檢驗(yàn)方法，計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量應(yīng)根據(jù)變量類型、設(shè)計(jì)方案、研究目的、方法的適用條件等選擇檢驗(yàn)方法。如成組設(shè)計(jì)兩樣本的均數(shù)比較可根據(jù)資料的特點(diǎn)選用t檢驗(yàn)

第68頁/共74頁