醫(yī)學統(tǒng)計學緒論 2

1、醫(yī)學統(tǒng)計學（Medical Statistics）,“不明于計數(shù)，而欲舉大事，猶無舟楫而欲經(jīng)于水險也?！?--管仲,“(統(tǒng)計學)是追求科學的人從荊棘叢生的困難阻擋中，開辟出道路的最好的工具。”,--Francis Galton,“統(tǒng)計根據(jù)科學方法，以繁賾事實，列記之，整理之；從大量，得共相；由已知，測未知；使樊然者，呈整齊之相；棼如者，有跡可循；復雜變量，燭照無遺；紛紜事態(tài)，一目了然，此其功也?！?--陳善林,第一章 緒論 Cha

2、rpter1：Introduction,“數(shù)字雖然枯燥，但卻能說明問題”統(tǒng)計學是一門與數(shù)據(jù)有關或研究數(shù)據(jù)的學科。,統(tǒng)計學是一門收集、分析、解釋與呈現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的科學。,Statistics：“A science dealing with the collection, analysis, interpretation and presentation of masses of numerical data”

3、 ----Webster 國際大辭典,一、統(tǒng)計學與醫(yī)學統(tǒng)計學方法,統(tǒng)計學（statistics）,運用概率論、數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法，研究數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和推斷的科學。,醫(yī)學統(tǒng)計學（medical statistics）,用統(tǒng)計學原理和方法研究生物醫(yī)學問題的一門學科。,生物統(tǒng)計學（biostatistics）,應用于整個生物學范疇，側(cè)重于人的生物方面。,衛(wèi)生統(tǒng)計學（health statisti

4、cs）,用于醫(yī)學和衛(wèi)生學領域，側(cè)重于人的社會方面，如健康狀況統(tǒng)計和衛(wèi)生服務統(tǒng)計。,,1. 計數(shù)資料2. 計量資料3. 等級資料,二、醫(yī)學統(tǒng)計學中常用的數(shù)據(jù)類型,計數(shù)資料(count data)：,變量值表現(xiàn)為按某屬性劃分的定性類別，清點各類別個數(shù)后得到的資料。,數(shù)據(jù)表現(xiàn)：兩分類： 陽性或陰性；存活或死亡； 有效或無效；男性或女性多分類：如血型： O ，A，B，AB計數(shù)資料（血型）

5、 100 52 78 32,計量資料(measurement data) ：,(1)連續(xù)變量： 身高值(cm) ：1.65，1.70 1.58，… 體重值(kg)： 52，55，61，...(2)比率變量 腦電圖波形變化率(%)：29%，37%，...,用儀器、工具或其他定量方法準確獲得的定量結(jié)果，一般帶有計量單位。,等級資料(ordinal data) :,例：病情分級(Ｘ

6、1)：Ⅰ ， Ⅱ，Ⅲ 療效(X２)：痊愈、顯效、有效、無效 病人滿意度(X３)： 好、 中、 差 人數(shù) ： 50 25 5,變量值按變化程度大小劃分分類，清點各分類的個數(shù)后得到的資料。,,Measurement data 計量資料,,Count data 計數(shù)資料,,Ordinal data

7、 等級資料,,實例數(shù)據(jù)1,實例數(shù)據(jù)2,100例高血壓患者治療后臨床記錄,患者 年齡 性別 治療組 舒張壓 體溫 療效編號 X1 X2 X3 X4 X5 X6 1 37 男 A 11.27 37.5 顯效 2 45

8、 女 B 12.53 37.0 有效 3 43 男 A 10.93 36.5 有效 4 59 女 B 14.67 37.8 無效 … … … … … … …

9、100 54 男 B 16.80 37.6 無效,,,,實例數(shù)據(jù)3,三類數(shù)據(jù)類型間的轉(zhuǎn)換,例：一組20?40歲成年人的血壓,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,簡稱變量(variable

10、)，統(tǒng)計上習慣用大寫拉丁字母表示 ，如X、Y 、Z、… 。 變量值習慣用小寫拉丁字母表示，如性別 x1＝1(男)、x2＝1 (男)、x3＝0 (女) 、…。,三、統(tǒng)計學基本概念,（一）隨機變量(random variable),隨機變量的分類,離散型變量(discrete variable)，在一定區(qū)間變量取值為有限個，相當于計數(shù)資料連續(xù)性變量(continuous variable)，在一定區(qū)間變量取值為無限個，相當于計量資

11、料有序變量(ordinal variable)，相當于等級資料,（二）同質(zhì)與變異(homogeneity and variation),同質(zhì)：指事物的性質(zhì)、影響條件或背景相同或非常相近。變異：指同質(zhì)的個體之間的差異。,同質(zhì)與變異的例子,例1 調(diào)查2004年上海市7歲男童的身高和體重同質(zhì)：2004年、上海市、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,120

12、名正常成年男子紅細胞計數(shù)值(1012/L),（三）總體與樣本(population and sample),總體：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)研究對象的全體(集合)。分有限總體與無限總體。,有限總體：總體中的所有研究對象事先可確定而且有限時，為一個確定的總體。,無限總體：總體中的所有研究對象事先無法全部獲得而且無限時，為一個假設的總體。,樣本：從總體中隨機抽取有代表性的部分觀察單位,（三）總體與樣本(population and sampl

13、e),隨機抽樣(random sampling)為了保證樣本的可靠性和代表性，需要采用隨機的抽樣方法（在總體中每個個體具有相同的機會被抽到）。,抽樣研究目的： 樣本觀察值結(jié)論 推論總體的情況,,從總體中隨機抽取樣本，根據(jù)樣本信息來推斷總體特征的方法，即抽樣研究。,抽樣研究(sampling research)：,參數(shù)：總體的統(tǒng)計指標，如總體均數(shù)、標準差，采用希臘字母分別記為μ、σ。固定的常數(shù)。,

14、推斷,統(tǒng)計量：樣本的統(tǒng)計指標，如樣本均數(shù)、標準差，采用拉丁字母分別記為 。 參數(shù)附近波動的隨機變量。,（四）參數(shù)與統(tǒng)計量 (parameter and statistic),（五）誤差,,誤差(error)：指實測值與真值之差、樣本指標與總體指標之差。,誤差的類型：,1.隨機誤差2.非隨機誤差,,反映數(shù)據(jù)的質(zhì)量,隨機誤差,非隨機誤差,,,過失誤差 ：如記錄、操作等人為因素。,系統(tǒng)誤差：病例選擇、儀器、方法的不一致,原

15、 因,誤差（Error）,多種尚無法控制的因素所引起的數(shù)據(jù)變異，醫(yī)學中主要是個體差異和測量誤差,,可避免否,不能,可控制而縮小或消除,由于樣本的隨機性引起的統(tǒng)計量與參數(shù)的差別，或同一總體的相同統(tǒng)計量之間的差別。,抽樣誤差(sampling error)：,確定性現(xiàn)象：在一定條件下，一定會發(fā)生或一定不會發(fā)生的現(xiàn)象。其表現(xiàn)結(jié)果為兩種事件：肯定發(fā)生某種結(jié)果的叫必然事件；肯定不發(fā)生某種結(jié)果的叫不可能事件。,隨機現(xiàn)象：在同樣條件下可能會出現(xiàn)兩

16、種或多種結(jié)果，究竟會發(fā)生哪種結(jié)果，事先不能確定。其表現(xiàn)結(jié)果稱為隨機事件。 隨機事件的特征：①隨機性；②規(guī)律性：每次發(fā)生的可能性的大小是確定的。,概率：隨機事件發(fā)生的可能性大小，用大寫的P表示；取值[0，1]。,（六）頻率與概率(frequency and probability),必然事件 P = 1 不可能事件 P = 0

17、 隨機事件 0 < P < 1P ≤ 0.05（5％）稱為小概率事件(習慣)，統(tǒng)計學上認為不大可能發(fā)生。,,小概率事件,頻率(frequency)：樣本的實際發(fā)生率稱為頻率。設在相同條件下，獨立重復進行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。,用途：醫(yī)學中常用頻率作為某事件概率的估計值。統(tǒng)計推斷結(jié)論是基于一定可信程度下的概率推斷

18、。,頻率與概率間的關系： 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。,根據(jù)研究目的,1.研究設計,2.收集 資料,3.整理資料,4.分析資料,研究對象、指標、例數(shù)、如何準確得到數(shù)據(jù)。,日常工作記錄、病歷。專門的調(diào)查和實驗。,使資料系統(tǒng)化，便于進一步統(tǒng)計分析,用統(tǒng)計方法分析資料，闡述規(guī)律性，得出結(jié)論。,,,,,四、統(tǒng)計工作的基本步驟,五、統(tǒng)計在醫(yī)學中的應用,（一）變異的描述,數(shù)據(jù)的變異特征：1.

19、 數(shù)據(jù)的分布范圍2. 數(shù)據(jù)的分布規(guī)律,102名7歲男童坐高分布,（二）觀察對比,Farr發(fā)現(xiàn)地勢與霍亂的關系,當1848-1849年倫敦地區(qū)霍亂流行時，統(tǒng)計學家Farr對觀察結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)居民居住的地勢越高，霍亂的死亡率越低——“瘴氣”學說(混濁空氣致病)。,（二）觀察對比,Snow發(fā)現(xiàn)自來水污染與霍亂死亡人數(shù)的關系,,（二）觀察對比,Doll與Hill發(fā)現(xiàn)的吸煙與肺癌的關系,1964年Doll和Hill將接受調(diào)查的4萬名英國

20、注冊醫(yī)生分為吸煙和不吸煙兩組，通過以后的腫瘤統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，吸煙組和不吸煙組肺癌的年平均發(fā)病率分別為1.66% 和0.07%，相對危險度RR=1.66/0.07=23.7，強烈提示吸煙的致癌作用，為吸煙致癌更深入的研究提供了形成研究假說的基礎。,兩組人群發(fā)病率比較,（三）實驗性研究,英國海軍軍醫(yī)Lind治療牙齦潰爛的研究,1747年5月20日，Lind醫(yī)生將12名病情相似的患者帶到一艘船上?；颊叩闹饕Y狀是牙齦潰爛，皮膚有出血點，雙膝無力。L

21、ind將12名患者分為6組，分別給予A、 B、 C 、D、 E、 F組干預。 6月16日船返回英國時，所有患者的病情都有好轉(zhuǎn)，其中E組恢復的最快、最好，其中一人到第6天就可以工作了。B組也有一人比登船時健康。,（三）實驗性研究,法國醫(yī)生Louis對放血療法治療肺炎的研究,1835年，Louis對當時流行的“放血”療法治療肺炎的效果進行了比較，發(fā)現(xiàn)“放血”的療效不如預期的那么好，而且早期“放血”和晚期“放血”組比較，患者的診斷、病情、病

22、程、年齡等方面的差異很大，比較平均治愈時間意義不大。因為晚期“放血”組的平均治愈時間長，但該組患者病情重、病程長、年齡大。,（三）實驗性研究,英國評價鏈霉素治療肺結(jié)核療效的隨機對照試驗,1948年，英國首次采用隨機對照試驗評價鏈霉素治療肺結(jié)核療效。研究對象是15~30歲肺雙側(cè)進行性肺結(jié)核患者，共抽取了107例患者。試驗時將患者隨機分為兩組，分到試驗組的55例患者用鏈霉素治療，分到對照組的52例患者用常規(guī)方法。治療6個月后，試驗組、對照組

23、的生存率分別為93%、73%。,六、醫(yī)學論文中的統(tǒng)計,錯誤統(tǒng)計方法產(chǎn)生的嚴重后果,胃冰凍療法治療胃潰瘍,“非常痛心地看到，因為數(shù)據(jù)分析的缺陷和錯誤，那么多好的生物研究工作面臨著被葬送的危險”。,－－Yates和Healy,統(tǒng)計方法的應用情況,國外60-80年代調(diào)查顯示，不同醫(yī)學雜志發(fā)表論文有統(tǒng)計錯誤的最高達72%，最低也有20%。,1966年，據(jù)對美國醫(yī)師協(xié)會雜志（JAMA）等醫(yī)學雜志的來稿的統(tǒng)計顯示，149篇投稿論文中，僅有28%可以

24、接受，67%有統(tǒng)計缺陷但尚可以糾正，5%不可救藥。,“調(diào)查結(jié)果反映了醫(yī)學論文作者統(tǒng)計知識和統(tǒng)計水平的低下，也再次強調(diào)了生物統(tǒng)計學者不是令人生畏的檢查官。恰恰相反，生物統(tǒng)計學者是我們的可貴盟友。生物統(tǒng)計學不是遠離我們的數(shù)學，而是現(xiàn)代醫(yī)學的一門基本學科，就像大廈中的一個支柱”。,－－美國醫(yī)師協(xié)會雜志編輯,統(tǒng)計數(shù)據(jù)造假問題,1976年New Science 雜志關于科研舞弊行為的調(diào)查，74%的調(diào)查表反映有不正當修改數(shù)據(jù)的情況。其中，17%拼湊

25、實驗結(jié)果，7%憑空捏造數(shù)據(jù)，2%故意曲解結(jié)果。,舍恩(Schon)事件—貝爾實驗室兩種超重元素發(fā)現(xiàn)造假事件—勞倫斯·伯克利實驗室,統(tǒng)計學的未來,社會需要生物統(tǒng)計學“統(tǒng)計學的年輕人有足夠的就業(yè)機會，學術界、工業(yè)部門、政府機構” 。“在美國，很高比例的統(tǒng)計研究生出生于外國，畢業(yè)后留在美國”。(National Science Foundation (1998) report 98-95),統(tǒng)計學的未來,“對生物統(tǒng)計學的需求