醫(yī)學研究的數據管理與分析——第十二章

1、第十二章 常用統計圖形的軟件實現SPSSSPSS軟件統計圖形軟件統計圖形 統計表(statistical table)是表達統計分析結果中數據和統計指標的表格形式； 統計圖(statistical graph)是用點、線、面等各種幾何圖形來形象化表達統計數據。 統計表統計表 一、統計表的意義與制作原則1統計表的意義 統計表用簡明的表格形式，有條理地羅列數據 和統計量，方便閱讀、比較和計算。 2制表原則：重點突出、層次清楚 3制表的基本要求 (1)標題：概括表的主要內容，包括研究的時間、地點和研究內容，放在表的上方。(2)標目：分別用橫標目和縱標目說明表格每行和每列數字的意義，注意標明指標的單位

2、。(3)線條：至少用三條線，表格的頂線和底線將表格與文章的其它部分分隔開來，縱標目下橫線將標目的文字區(qū)與表格的數字區(qū)分隔開來。部分表格可再用橫線將合計分隔開，或用橫線將兩重縱標目分割開。其它豎線和斜線一概省去。(4)數字：用阿拉伯數字表示。無數字用“”表示，缺失數字用“”表示，數值為0者記為“0”，不要留空項。數字按小數位對齊。(5)備注：表中數字區(qū)不要插入文字，也不列備注項。必須說明者標“*”號，在表下方說明。1.簡單表 統計表的主語只有一個層次 二、統計表的種類組別 例數 治愈數 治愈率(%) 治愈天數(SX ) 試驗組 107 93 86.9 5.71.3 對照組 108 84 77.8

3、 6.41.2 表1 某年某地噴昔洛韋軟膏治療顏面單純皰疹療效比較2. 組合表 統計表的主語有兩個以上層次 城市 鄉(xiāng)村 年齡組 檢查數 陽性數 陽性率() 檢查數 陽性數 陽性率() bar Simple：簡單條形圖，用于表現單個指標的大??； Clustered：分組條形圖，用于表現兩個或多個指標，比如同時比較男、女生身高和體重； Stacked：分段條形圖，用于表現每個指標各取值的構成情況。 在以上三種樣式中，用鼠標單擊相應的圖標，則選中了相應的樣式。 “Data in Chart Are”框用于選擇條圖中數據的類型：oSummaries for groups of cases按同一變量取值

4、不同做分組匯總，條形圖中每一直條代表變量的一個分類；oSummaries of separate variables按不同變量匯總，條形圖中每一直條代表一個變量，至少需要兩個或兩個以上變量生成相應的條形圖；oValues of individual cases 反映個體觀測值，條形圖中每一直條代表一個觀測值。對話框左側為通用的侯選變量列表框，對話框左側為通用的侯選變量列表框，右側的對話框元素依次解釋如下：右側的對話框元素依次解釋如下： 【Bars Represent】用于定義條圖中直條所代表的含用于定義條圖中直條所代表的含義義pN of cases:頻數頻數p% of cases:頻率頻率pC

5、um n of cases:累計頻數累計頻數pCum% of cases:累計頻率累計頻率基本操作基本操作2 Define:定義簡單條形圖定義簡單條形圖pOther summary function:其余匯總函數其余匯總函數上部：上部：包括大多數常用統計匯總函數，包括大多數常用統計匯總函數， 如均數、標準差、中位數、方差、眾數、如均數、標準差、中位數、方差、眾數、 最大、最小值、樣本例數、變量值之和、最大、最小值、樣本例數、變量值之和、 累計變量值。累計變量值。中部：中部：可對各記錄按大小進行篩選，可對各記錄按大小進行篩選， 如上側百分之多少，或者只選擇小于某個數如上側百分之多少，或者只選擇小

6、于某個數 值的記錄。具體的數值在值的記錄。具體的數值在value框中輸入?？蛑休斎?。下部：下部：可按數值大小值選擇取值在某個范圍內的可按數值大小值選擇取值在某個范圍內的 記錄，具體的范圍在記錄，具體的范圍在low和和high框中輸入?？蛑休斎??；静僮骰静僮?Values are grouped midpoints: 當選中當選中median of values或或percentile 單選框時該框變?yōu)榭蛇x，選中則表單選框時該框變?yōu)榭蛇x，選中則表 明數據為頻數表格式，所輸入的數值為組中值。明數據為頻數表格式，所輸入的數值為組中值?；静僮骰静僮?【Category Axis】 用于選擇所需

7、的分類變量，此處必選。用于選擇所需的分類變量，此處必選。 【Template】 用于選擇繪制條圖的模板，一般較少用。用于選擇繪制條圖的模板，一般較少用。 【Titles】 用于輸入統計圖的標題和腳注，最多可以輸入用于輸入統計圖的標題和腳注，最多可以輸入 兩行主標題，一行副標題，兩行腳注。兩行主標題，一行副標題，兩行腳注。 基本操作基本操作pMissing Values:缺失值的處理缺失值的處理pDisplay groups defined by missing values: 顯示缺失值作為分組顯示缺失值作為分組pDisplay charts with case labels: 在圖形中顯示個

8、案標識在圖形中顯示個案標識pDisplay error chart:顯示誤差圖顯示誤差圖 【Options】 彈出彈出Options對話框，用于定義相對話框，用于定義相關的選項，關的選項，基本操作基本操作誤差條圖誤差條圖(error bar chart) (error bar chart) 【panel by】 按一個或多個變量將數據進行分組按一個或多個變量將數據進行分組, 分別繪制條形圖分別繪制條形圖基本操作基本操作例例12-2-1 （1）實例實例 分組條圖和分段條圖分組條圖是指兩條或兩條以上小直條組成條組的條形圖，各條組之間有間隙，組內小條之間無間隙。分段條圖是以條形的全長代表某個變量的整

9、體，各分段的長短代表各組成部分在整體中所占比例的統計圖，每一段之間沒有間隙，并用不同線條或顏色表示。與簡單條圖相比，這兩種條圖多了一個分組因素或分段因素，定義對話框中就相應多了一個變量選項框。分組條圖和分段條圖分組條圖和分段條圖例例12-2-1 （2）餅圖(pie Chart)也稱圓形圖，是用圓形及圓內扇形的角度來表示數值大小的圖形主要用于表示總體或樣本中各組成部分所占的比例，對于研究結構性問題十分有用繪制圓形圖時，總體中各部分所占的百分比用圓內的各個扇形角度表示，這些扇形的中心角度，是按各部分數據百分比占3600的相應比例確定的20.55.65.222.56.418.121.7早產先天異常先

10、天心其它顱內出血肺炎出生窒息 圖2 某年某地城市嬰兒死因構成比 Graphs=Pie 基本操作基本操作 nSlices Represent: 餅塊所代表的內容餅塊所代表的內容nDefine Slices by: 定義分塊變量定義分塊變量 上面的窗口用于選擇和當前數據文件相符的數據組織方式，其中，oSummaries for groups of casesSummaries for groups of cases：觀測量分類模式oSummaries of separate variableSummaries of separate variable：變量模式oValues of individu

11、al casesValues of individual cases：觀測值模式 實例實例 例例12-2-2用矩形的寬度和高度來表示頻數分布的圖形，實際用矩形的寬度和高度來表示頻數分布的圖形，實際上是用矩形的上是用矩形的面積面積來表示各組的頻數分布來表示各組的頻數分布在直角坐標中，用橫軸表示數據分組，縱軸表示頻在直角坐標中，用橫軸表示數據分組，縱軸表示頻數或頻率，各組與相應的頻數就形成了一個矩形，數或頻率，各組與相應的頻數就形成了一個矩形，即直方圖即直方圖直方圖下的總面積等于直方圖下的總面積等于1直方圖直方圖 如果選擇了如果選擇了display normal curve復選框復選框 ， 則會同

12、時做出一條當前變量理想狀況的正態(tài)分布則會同時做出一條當前變量理想狀況的正態(tài)分布 曲線來曲線來 分組數據的圖示(直方圖的繪制)直方圖下的面積之和等于1?直方圖與條形圖條形圖是用條形的長度(橫置時)表示各類別頻數的多少，其寬度(表示類別)則是固定的直方圖是用面積表示各組頻數的多少，矩形的高度表示每一組的頻數或百分比，寬度則表示各組的組距，其高度與寬度均有意義直方圖的各矩形通常是連續(xù)排列，條形圖則是分開排列條形圖主要用于展示分類數據，直方圖則主要用于展示數值型數據Graphs=Histogram例例12-2-3命令命令:直方圖直方圖線圖(line graph) 線圖是用線段的升降來表示數值的變化，適

13、合于描述某統計量隨另一連續(xù)性數值變量變化而變化的趨勢，最常用于描述統計量隨時間變化而變化的趨勢。 普通線圖：橫軸和縱軸都是算術尺度。 半對數線圖：橫軸是算術尺度，縱軸是對數尺度，特別適宜作不同指標變化速度的比較。 例 下圖是根據19902000年某沿海城市甲狀腺功能亢進（甲亢）發(fā)病率資料繪制的普通線圖。 從圖中可看出在1995年開始食鹽加碘后，甲亢發(fā)病率有一突增高峰，1999年以后又逐漸下降的趨勢。0102030405060199019921994199619982000年份甲亢發(fā)病率(/10萬)圖 19902000年某沿海城市甲狀腺功能亢進發(fā)病率變化趨勢 例 調查某地1997年2001年兩種

14、與性傳播有關疾病艾滋病和梅毒的發(fā)病率變化趨勢，資料分別繪制成普通線圖和半對數線圖。 普通線圖顯示梅毒的增長幅度較大，但半對數線圖則顯示艾滋病的增長速度更快。0123456719971998199920002001發(fā)病率(1/10萬)0.0010.010.111019971998199920002001發(fā)病率( 1 / 10萬 )艾滋病梅毒圖圖 19972001年某地艾滋病和梅毒發(fā)病率的變化趨勢年某地艾滋病和梅毒發(fā)病率的變化趨勢(a)縱軸為算術尺度縱軸為算術尺度; (b) 縱軸為對數尺度?？v軸為對數尺度。線圖線圖 Graphs=LineSimple Line Chart:簡單線圖簡單線圖Mult

15、iple Line Chart:多重線圖多重線圖Drop-line Line Chart:下降線圖下降線圖 用鼠標單擊相應的圖標，則選中了相應的樣式。Data in Chart AreData in Chart Are框用于選擇統計量描述模式oSummaries for groups of casesSummaries for groups of cases：線圖中每個數據點代表觀測量的一個分類（觀測量分類模式）o Summaries of separate variablesSummaries of separate variables：線圖中每個數據點代表一個變量（變量模式）oValues

16、 of individual casesValues of individual cases：線圖中每個數據點代表一個觀測值（觀測值模式）實例實例例例12-2-4pSimple 簡單散點圖簡單散點圖pMatrix 矩陣散點圖矩陣散點圖pOverlay 重疊散點圖重疊散點圖p3D 3維散點圖維散點圖散點圖散點圖 Graphs=Scatter散點圖又稱相關圖。用點的位置表示變量間的數量關散點圖又稱相關圖。用點的位置表示變量間的數量關系和變化趨勢。根據散點圖中數據的分布走向和密集系和變化趨勢。根據散點圖中數據的分布走向和密集程度，可以大致判斷變量之間的相關關系。程度，可以大致判斷變量之間的相關關系。

17、其中需要解釋的比較特殊的內容有：其中需要解釋的比較特殊的內容有：n Set marks bySet marks by：選入一個標記變量，根據該變量取值的不同選入一個標記變量，根據該變量取值的不同對同一個散點圖中的各點標以不同的顏色對同一個散點圖中的各點標以不同的顏色（或形狀），（或形狀），散點圖散點圖 nLabel cases框框：當編輯圖形在圖形選項中：當編輯圖形在圖形選項中 選擇顯示選擇顯示labels時，圖形默認顯示記錄號，時，圖形默認顯示記錄號， 如果在這里選擇了如果在這里選擇了label變量，則顯示該變變量，則顯示該變 量的取值。量的取值。n做出的做出的3D圖形可以在編輯時進行三維旋

18、轉，圖形可以在編輯時進行三維旋轉， 從多個角度進行觀察。從多個角度進行觀察。散點圖散點圖 實例實例12-2-5實例實例箱形圖(box plot)用于顯示未分組的原始數據的分布箱形圖由一組數據的5個特征值繪制而成，它由一個箱子和兩條線段組成其繪制方法是：首先找出一組數據的5個特征值，即最大值最大值、最小值最小值、中位中位數數M Me e 和兩個四分位數四分位數(下四分位數Q QL L和上四分位數Q QU U）連接兩個四分（位）數畫出箱子，再將兩個極值點與箱子相連接 顯然箱子越長，數據變異程度越大。中間橫線在箱子中點表明分布對稱，否則不對稱。 箱形圖(box plot)分布的形狀與箱形圖 例 某地

19、調查不同類型化妝品廠車間內粉塵數，結果繪制成圖。 圖中顯示粉塵數的分布呈偏態(tài)分布，凈化廠粉塵數較少，非凈化廠粉塵數較多。工廠類型粉類非凈化凈化塵粒數(億)2.01.81.61.41.21.0.8.6.4.20.0圖圖10-8 某地不同類型化妝品廠車間粉塵數分布箱式圖某地不同類型化妝品廠車間粉塵數分布箱式圖 箱圖箱圖 Graphs=box Data in Chart Are框用于選擇數據組織方式：uSummaries for groups of casesSummaries for groups of cases：觀測量分類模：觀測量分類模式式uSummaries of separate var

20、iablesSummaries of separate variables：變量模式：變量模式 通過選擇兩個圖標和兩種數據組織方通過選擇兩個圖標和兩種數據組織方式，共有四種情況。式，共有四種情況。例例12-2-6實例分析實例分析受試者工作特征曲線（受試者工作特征曲線（ROC曲線）：是將不同截曲線）：是將不同截斷點下得到的靈敏度和特異度的數據點繪制在以靈斷點下得到的靈敏度和特異度的數據點繪制在以靈敏度敏度(真陽性率真陽性率)為縱軸，為縱軸，1-特異度特異度(假陽性率假陽性率)為橫為橫軸的坐標系中，連接各數據點所得到的曲線。常用軸的坐標系中，連接各數據點所得到的曲線。常用于對篩檢或診斷試驗的評價。

21、于對篩檢或診斷試驗的評價。ROC曲線下的而積在曲線下的而積在0.5-1之間，當曲線下的面之間，當曲線下的面積為積為0.5時，說明篩檢或診斷完全沒有價值時，說明篩檢或診斷完全沒有價值;曲線下曲線下的面積越接近的面積越接近1,篩檢或診斷的價值就越高。篩檢或診斷的價值就越高。ROC曲線圖曲線圖例例12-2-7實例分析實例分析用線段下的陰影面積來強調現象變化的統計圖用線段下的陰影面積來強調現象變化的統計圖面積圖面積圖Graphs=AreapSimple : 簡單面積圖簡單面積圖pStacked: 堆積面積圖堆積面積圖 用鼠標單擊相應的圖標，則選中了相應的樣式。oSimpleSimple：簡單面積圖oS

22、tackedStacked：累積面積圖Data in Chart AreData in Chart Are框用于選擇統計量描述模式：oSummaries for groups of casesSummaries for groups of cases：每一個面積圖代表觀測量的一個分類oSummaries of separate variablesSummaries of separate variables：每一個面積圖代表一個變量oValues of individual casesValues of individual cases：每一個面積圖代表一個觀測值觀察變量是否服從某種理論分布的

23、觀察變量是否服從某種理論分布的,若若服從服從某種理論分布的某種理論分布的,則數據點近似成一條直線則數據點近似成一條直線或經驗分布與理論分布之差在以或經驗分布與理論分布之差在以0為水平為水平軸的帶內軸的帶內 P-P圖（或圖（或Q-Q圖）圖） P-P圖圖uTransform:變量的轉換變量的轉換 Natural log transform:自然對數轉換自然對數轉換 Standardize values:標準化值轉換標準化值轉換 Difference:差分轉換差分轉換 Seasonally difference:季節(jié)差分轉換季節(jié)差分轉換uProportion Estimation Formula: 比例估計公式比例估計公式交互式