抽樣誤差（randomsamplingerror）

1、第十三章 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的基本概念和基本步驟,2,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)要求：,理解基本的統(tǒng)計(jì)原理正確選擇、運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法培養(yǎng)基本的統(tǒng)計(jì)思維能力,不要求： 公式的推導(dǎo)和記憶、 復(fù)雜的手工計(jì)算,,教材：預(yù)防醫(yī)學(xué) 施榕主編內(nèi)容：第十三章 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的基本概念和基本步驟第十四章 數(shù)值變量的統(tǒng)計(jì)描述第十五章 數(shù)值變量的統(tǒng)計(jì)推斷第十六章 分類變量的統(tǒng)計(jì)描述第十七章 分類資料的統(tǒng)計(jì)推斷 第十八章 秩和檢驗(yàn)

2、第十九章 直線相關(guān)與回歸分析第二十一章 統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖,本節(jié)主要內(nèi)容,第一節(jié) 統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)基本概念第二節(jié) 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟,一、什么是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？,例1：比較兩種療法對(duì)活動(dòng)期十二指腸球部潰瘍。一組：口服呋喃硝銨，有效率90%；另一組：口服西咪替丁，有效率85%問：能否立即下結(jié)論，呋喃硝銨療效高于西咪替?。?醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)：應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本原理和方法，研究醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中數(shù)據(jù)的收集、整理和分析的一門應(yīng)用性學(xué)科。 是指

3、導(dǎo)人們?nèi)绾螌?duì)科研問題進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計(jì)、獲取可靠的數(shù)據(jù)、正確的歸納、分析與推理判斷的科學(xué)，幫助揭示疾病或現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，為預(yù)防疾病、促進(jìn)健康提供客觀依據(jù)。,二、為什么要學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)？,1. 采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)不確定現(xiàn)象背后隱藏的規(guī)律。 變異（variation）：是社會(huì)和醫(yī)學(xué)中的普遍現(xiàn)象。 變異使得實(shí)驗(yàn)或觀察的結(jié)果具有不確定性，如每個(gè)人的身高、體重、血壓等各有不同。,2.用統(tǒng)計(jì)學(xué)思維方式考慮有關(guān)醫(yī)學(xué)研究中的問題 “陽性

4、”結(jié)果是否是虛假聯(lián)系？ 某感冒藥治療1周后，治愈率為90%，能否說該感冒藥十分有效？ “陰性”結(jié)果是否是樣本含量不足？ 有人曾對(duì)發(fā)表在Lancet, N Engl J Med，JAMA等著名醫(yī)學(xué)雜志上的71篇陰性結(jié)果的論文作過分析，發(fā)現(xiàn)其中有62篇（ 93%）可能是由于樣本含量不足造成的假陰性。,3. 保證你的研究論文能通過統(tǒng)計(jì)學(xué)審查 據(jù)國(guó)外60～80年代對(duì)不同醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表論文的調(diào)查結(jié)果顯示，有統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤的論文所

5、占比例高達(dá)72%，最低也有20%。國(guó)內(nèi)1984年對(duì)《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(duì)數(shù)誤用為11.2%，抽樣方法誤用15.9%，統(tǒng)計(jì)圖表誤用11.7%。某研究者1996年對(duì)4586篇論文統(tǒng)計(jì)（中華醫(yī)學(xué)會(huì)系列雜志僅占6.9%），數(shù)據(jù)分析方法誤用達(dá)55.7%。,JAMA，新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志（NEJM）、英國(guó)醫(yī)學(xué)雜志、中華醫(yī)學(xué)會(huì)雜志對(duì)來稿都有統(tǒng)計(jì)學(xué)要求或統(tǒng)計(jì)

6、學(xué)指導(dǎo)。國(guó)際生物醫(yī)學(xué)雜志編輯協(xié)會(huì)在其《生物醫(yī)學(xué)期刊投稿的統(tǒng)一要求》中也包含了統(tǒng)計(jì)學(xué)要求。 Uniform Requirements for Manuscripts Submitted to Biomedical Journals http:// www.acponline.org,第一節(jié) 統(tǒng)計(jì)學(xué)的幾個(gè)基本概念,一、 總體和樣本,總體:是指根據(jù)研究目的確定的性質(zhì)相同的觀察單位的全體。

7、 更確切地說，是同質(zhì)的所有觀察單位某項(xiàng)觀察值（變量值）的集合。,population and sample,,,觀察單位（observation unit）： 統(tǒng)計(jì)研究中的最基本單位，可以是一個(gè)人、一個(gè)家庭、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)樣品。,同質(zhì)：是指除了實(shí)驗(yàn)因素外，影響被研究指標(biāo)的非實(shí)驗(yàn)因素相同。即研究對(duì)象的性質(zhì)相同。變異：是指在同質(zhì)的基礎(chǔ)上，被觀察個(gè)體之間觀察指標(biāo)的差異。,同質(zhì)和變異,homogeneity and variat

8、ion,例1 調(diào)查2007年上海市7歲男童的身高和體重 同質(zhì)：2007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,同質(zhì)和變異,總體和樣本,研究目的,總 體,該地2002年全部正常成人的白細(xì)胞數(shù),觀察單位,每個(gè)正常成人,變 量 值,每人測(cè)得的白細(xì)胞數(shù),研究某地2002年正常成人白細(xì)胞數(shù),,,,,同質(zhì)基礎(chǔ)：

9、同一地區(qū)、同一年份、同為正常人、,,有限總體,例如：研究用珍菊降壓片高血壓患者治療后的療效同質(zhì)基礎(chǔ)：同為高血壓患者、同用珍菊降壓片治療總體：包括設(shè)想用該藥治療的所有高血壓患者的治療效果 這個(gè)結(jié)果沒有時(shí)間和空間的限制，觀察單位數(shù)無限,無限總體,,,無限總體,有限總體：總體中所包含的個(gè)體數(shù)目是可以掌握的，有空間、時(shí)間的限制。 無限總體：沒有具體的空間、時(shí)間的限制，所包含的個(gè)體數(shù)目是未知的。（設(shè)想的、或抽象的）,有限

10、總體和無限總體,調(diào)查某地2002年正常成人的白細(xì)胞數(shù) —— 總體從某地2002年正常成人隨機(jī)抽取150人，分別測(cè)其白細(xì)胞數(shù)，組成樣本?！?樣本,,總體,,樣本,抽取部分觀察單位,統(tǒng)計(jì)量,參 數(shù),,,推斷inference,樣本: 是從總體中隨機(jī)抽取的具有代表性的一部分觀察單位其某項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值的集合。抽樣（sampling）：從總體中抽取部分個(gè)體的過程。樣本含量（sample size） ：樣本包含的觀察單位的數(shù)稱為樣本含

11、量、樣本大小或樣本例數(shù),如何正確地由樣本反映總體呢？,抽樣時(shí)必須遵循隨機(jī)化原則,隨機(jī)性： 總體中每個(gè)個(gè)體都有相同的機(jī)會(huì)被抽取到樣本隨機(jī)不等于隨意隨機(jī)抽樣的實(shí)現(xiàn)：隨機(jī)數(shù)字表,,參數(shù)和統(tǒng)計(jì)量,parameter and statistic,參數(shù)：根據(jù)總體個(gè)體值計(jì)算出來的描述總體特征的的指標(biāo)。 希臘字母表示：如總體均數(shù)μ、總體標(biāo)準(zhǔn)差σ、總體率π等。是固定的常數(shù) 但一般未知。普查,統(tǒng)計(jì)量：根據(jù)樣本個(gè)體值計(jì)算出來的描述樣本特征

12、的指標(biāo)拉丁字母表示：如樣本均數(shù)、樣本率p等。在參數(shù)附近隨機(jī)波動(dòng)。抽樣調(diào)查,,由于抽樣所引起的樣本統(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)之間的差異稱為抽樣誤差。產(chǎn)生的原因： 1.個(gè)體之間存在變異 2.抽樣時(shí)只能抽取總體中的一部分作為樣本 不可避免 但有一定的分布規(guī)律，可估計(jì)；并在一定范圍內(nèi)控制抽樣誤差,二、抽樣誤差（ random sampling error）：,,三、變量及其分類,實(shí)驗(yàn)或調(diào)查研究中的觀察指標(biāo)稱為隨機(jī)

13、變量(random variable)；變量的觀測(cè)值稱為變量值(variable value)或觀察值（observed value）由變量值構(gòu)成資料（data）,根據(jù)變量值是否定量可分為數(shù)值變量（numerical variable）：計(jì)量資料分類變量（categorical variable）：無序分類變量（unordered categorical variable ）計(jì)數(shù)資料有序分類變量（ordinal catego

14、rical variable ） 等級(jí)資料,25,,1. 計(jì)量資料（measurement data):定義：用定量方法對(duì)觀察單位準(zhǔn)確測(cè)量后所得的資料。 變量值是定量的，表現(xiàn)為數(shù)值大小 ，多有度量衡單位。特點(diǎn)： 有度量衡單位 多為連續(xù)性資料 例如：身高（cm）、體重（kg） 血壓（mmHg）、脈搏（次/分） 紅

15、細(xì)胞計(jì)數(shù)（1012/L）,,26,,2.計(jì)數(shù)資料（enumeration data）定義：用定性的方法得到的資料。 按觀察單位某種性質(zhì)或特征分組后，再分別清點(diǎn)各組觀察單位的個(gè)數(shù)。 變量表現(xiàn)為互不相容的類別或?qū)傩蕴攸c(diǎn)：沒有度量衡單位 多為間斷性資料 例如：膚色（黑、白）——二項(xiàng)分類 血型（ABO）——多項(xiàng)分類

16、 職業(yè)（工農(nóng)兵）——多項(xiàng)分類 性別（男女） ——二項(xiàng)分類,,3.等級(jí)資料 (ranked data) 定義：將觀察單位按某種屬性的不同程度分成等級(jí)后分組計(jì)數(shù)所得的資料。 是介于計(jì)量資料和計(jì)數(shù)資料之間的一種資料特點(diǎn)：其變量值具有半定量性質(zhì) 表現(xiàn)為等級(jí)大小或?qū)傩猿潭壤纾?①癌癥分期：早、中、晚。 ②藥物療效：治愈、好轉(zhuǎn)、無效、死亡。

17、 ③尿蛋白： ?,?,?,++,+++及以上,,實(shí)例數(shù)據(jù)1,,實(shí)例數(shù)據(jù)2,,4. 三類資料間關(guān)系,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(jì)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(jì)量資料,等級(jí)資料,計(jì)數(shù)資料,,確定性現(xiàn)象：在一定條件下，一定會(huì)發(fā)生或一定不會(huì)發(fā)生

18、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(jī)現(xiàn)象：在同樣條件下可能會(huì)出現(xiàn)兩種或多種結(jié)果，究竟會(huì)發(fā)生哪種結(jié)果，事先不能確定。隨機(jī)事件：在一定條件下某一現(xiàn)象可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件。 隨機(jī)事件的特征：①隨機(jī)性；②規(guī)律性：每次發(fā)生的可能性的大小是確定的或者可以估計(jì)的。,四、概率(probability ）,,概率( probability )：是反映某一隨機(jī)

19、事件發(fā)生的可能性大小的一個(gè)量度，記為P，取值 [0，1]。必然事件：P＝1不可能事件：P＝0隨機(jī)事件：0<P<1P<0.05或P<0.01的隨機(jī)事件稱為小概率事件統(tǒng)計(jì)學(xué)上認(rèn)為1次抽樣中不大可能發(fā)生。,Certain,Impossible,0.5,0,1,,頻率（frequency） ：指樣本的實(shí)際發(fā)生率。設(shè)在相同條件下，獨(dú)立重復(fù)進(jìn)行n次試驗(yàn)，隨機(jī)事件A出現(xiàn)f 次，則事件A出現(xiàn)的頻率為f /n。

20、例如投擲硬幣，歷史上有人對(duì)此做過實(shí)驗(yàn)得到如下結(jié)果：,頻 率 （frequency ）,,頻率與概率間的關(guān)系,樣本頻率總是圍繞概率上下波動(dòng)樣本含量n越大，波動(dòng)幅度越小，頻率越接近 概率。頻率常用于估計(jì)概率：當(dāng)n→∝時(shí)，f /n→ P(A)。,,第二節(jié) 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本步驟,設(shè) 計(jì)：包括觀察性研究設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)性 研究設(shè)計(jì)2. 收集資料：取得準(zhǔn)確可靠的原始資料3. 整理資料：對(duì)資料進(jìn)行清理、改錯(cuò)，

21、數(shù)量化4. 分析資料：統(tǒng)計(jì)描述、統(tǒng)計(jì)推斷,,定義：是在保證科學(xué)性、可重復(fù)性和高效性的前提下，為驗(yàn)證研究假說而制定周密的醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃。 在廣泛的查閱文獻(xiàn)、全面了解現(xiàn)狀、廣泛征詢意見的基礎(chǔ)上，對(duì)將要進(jìn)行的研究工作所作的全面的設(shè)想。,1、設(shè)計(jì)（design）,,1、設(shè)計(jì)（design）的分類：調(diào)查設(shè)計(jì)（survey design）：對(duì)研究對(duì)象不施加任何干預(yù)，通常建立隨機(jī)抽樣（random sampling）方案。 搜集資料在整

22、個(gè)研究設(shè)計(jì)中占主要地位.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（experiment design）：對(duì)研究對(duì)象施加干預(yù)，如動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究、臨床試驗(yàn)，通常建立隨機(jī)分組（random allocation）方案。,,2、設(shè)計(jì)（design）的內(nèi)容(1)明確研究目的和研究假說。(2)確定研究對(duì)象與觀察單位、樣本含量和抽樣方法。(3)是否施加干預(yù)，如何施加干預(yù)？如何設(shè)置對(duì)照？(4)設(shè)置觀察指標(biāo)。(5)需搜集哪些原始資料，用什么方法 ？(6)如何對(duì)取得資料作進(jìn)一

23、步的整理和匯總，計(jì)算統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。(7)如何控制誤差。(8)預(yù)期會(huì)得到什么結(jié)果。(9)研究進(jìn)度和經(jīng)費(fèi)的安排等。,,Fisher 在他的著作中多次強(qiáng)調(diào)，統(tǒng)計(jì)學(xué)家與科學(xué)研究者的合作應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，而不是在需要數(shù)據(jù)處理的時(shí)候?！霸囼?yàn)完成后再找統(tǒng)計(jì)學(xué)家，無異于請(qǐng)統(tǒng)計(jì)學(xué)家為試驗(yàn)進(jìn)行“尸體解剖”。 統(tǒng)計(jì)學(xué)家或許只能告訴你試驗(yàn)失敗的原因?！?,2、收集資料（data collection）,收集資料：根據(jù)研究目的收集準(zhǔn)確、完整的原始資料。

24、資料的來源：1、統(tǒng)計(jì)報(bào)表：疫情報(bào)表、醫(yī)院工作報(bào)表等；2、登記和報(bào)告卡（單）：傳染病和職業(yè)病發(fā)病報(bào)告卡，腫瘤發(fā)病及死亡報(bào)告卡，出生及死亡報(bào)告單等；3、日常醫(yī)療衛(wèi)生工作記錄：如門診病例、住院病例、健康檢查記錄、衛(wèi)生監(jiān)測(cè)記錄等4、專題調(diào)查或?qū)嶒?yàn)研究：開展醫(yī)學(xué)科研的主要資料來源 前三種都有局限性。,,資料收集計(jì)劃 ①選擇搜集資料的地點(diǎn)、人員和時(shí)間； ②搜集資料人員的培訓(xùn)方案； ③預(yù)調(diào)查或預(yù)實(shí)驗(yàn)方案擬定；

25、 ④資料的記錄方式； ⑤調(diào)查表的擬訂和印刷； ⑥調(diào)查或?qū)嶒?yàn)儀器、試劑的準(zhǔn)備； ⑦調(diào)查資料的抽樣復(fù)核比例和方法； ⑧搜集資料所需經(jīng)費(fèi)的準(zhǔn)備等。,,目的是對(duì)搜集到的原始資料其系統(tǒng)化和條理化，便于進(jìn)一步計(jì)算統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和深入分析。資料整理前要對(duì)資料再次檢查與核對(duì)，發(fā)現(xiàn)缺項(xiàng)或錯(cuò)項(xiàng)較多的調(diào)查表，須補(bǔ)查或剔除。審查無誤后，設(shè)計(jì)分組。,3、整理資料（data sorting）,資料整理的過程,1、對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)和

26、檢查。2、設(shè)計(jì)分組。（1）質(zhì)量分組：按屬性或類別歸類分組；（2）數(shù)量分組:按數(shù)值大小分組。3、按分組要求設(shè)計(jì)整理表，匯總資料。,,可借助于計(jì)算機(jī)軟件（EpiData, Study -Builder, Excel）來完成。1、編碼，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)2、糾錯(cuò)改錯(cuò)、補(bǔ)漏等,,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理和方法，根據(jù)研究設(shè)計(jì)的目的、要求、資料的類型和分布特征選擇正確的統(tǒng)計(jì)分析方法，進(jìn)行一系列的統(tǒng)計(jì)描述和統(tǒng)計(jì)推斷，揭示事物內(nèi)部的規(guī)律?？山柚?/p>

27、于計(jì)算機(jī)（常用軟件：SPSS、SAS、STATA）完成。,4、分析資料（data analysis）,,4、分析資料（data analysis）,統(tǒng)計(jì)描述（descriptive statistics） 是指用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和適宜的統(tǒng)計(jì)圖、統(tǒng)計(jì)表等方法，描述統(tǒng)計(jì)資料的分布規(guī)律及其數(shù)量特征。統(tǒng)計(jì)推斷（inferential statistics） 是通過隨機(jī)樣本信息推斷總體特征的過程。 參數(shù)估計(jì)（parameter

28、 estimation） 假設(shè)檢驗(yàn)（hypothesis test）,第二十二章 常用統(tǒng)計(jì)分析軟件簡(jiǎn)介（284頁）,一、SPSS（PASW）軟件：二、SAS軟件:統(tǒng)計(jì)專業(yè)用戶三、STATA軟件：分析能力強(qiáng)，速度極快！ 圖形精美四、EPI INFO：流行病學(xué)調(diào)查得數(shù)據(jù)管理軟件。,SPSS軟件,美國(guó)斯坦福大學(xué)研制，目前已被IBM兼并。最新版本19.0.特點(diǎn)：界面友好、使用方便、功能齊