醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)緒論課件

1、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)（Medical Statistics）醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)（Medical Statistics）“不明于計(jì)數(shù)，而欲舉大事，猶無(wú)舟楫而欲經(jīng)于水險(xiǎn)也?！?-管仲“(統(tǒng)計(jì)學(xué))是追求科學(xué)的人從荊棘叢生的困難阻擋中，開(kāi)辟出道路的最好的工具?！?-Francis Galton“統(tǒng)計(jì)根據(jù)科學(xué)方法，以繁賾事實(shí)，列記之，整理之；從大量，得共相；由已知，測(cè)未知；使樊然者，呈整齊之相；棼如者，有跡可循；復(fù)雜變量，燭照無(wú)遺；紛紜事態(tài)，一目了然，此其功也?！?-陳善林“不明于計(jì)數(shù)，而欲舉大事，猶無(wú)舟楫而欲經(jīng)于水險(xiǎn)也?！?-管第一章 緒論 Charpter1：Introduction “數(shù)字雖然枯燥，但卻能說(shuō)明問(wèn)題”

2、統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門(mén)與數(shù)據(jù)有關(guān)或研究數(shù)據(jù)的學(xué)科。第一章 緒論 Charpter1：Introductio統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門(mén)收集、分析、解釋與呈現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的科學(xué)。Statistics：“A science dealing with the collection, analysis, interpretation and presentation of masses of numerical data” -Webster 國(guó)際大辭典一、統(tǒng)計(jì)學(xué)與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門(mén)收集、分析、解釋與呈現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的科學(xué)。Stati統(tǒng)計(jì)學(xué)（statistics）運(yùn)用概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法，研究數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和推斷

3、的科學(xué)。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)（medical statistics）用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和方法研究生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題的一門(mén)學(xué)科。統(tǒng)計(jì)學(xué)（statistics）運(yùn)用概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方生物統(tǒng)計(jì)學(xué)（biostatistics）應(yīng)用于整個(gè)生物學(xué)范疇，側(cè)重于人的生物方面。衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)（health statistics）用于醫(yī)學(xué)和衛(wèi)生學(xué)領(lǐng)域，側(cè)重于人的社會(huì)方面，如健康狀況統(tǒng)計(jì)和衛(wèi)生服務(wù)統(tǒng)計(jì)。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)（biostatistics）應(yīng)用于整個(gè)生物學(xué)范疇1. 計(jì)數(shù)資料2. 計(jì)量資料3. 等級(jí)資料二、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)中常用的數(shù)據(jù)類型1. 計(jì)數(shù)資料二、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)中常用的數(shù)據(jù)類型計(jì)數(shù)資料(count data)：變量值表現(xiàn)為按某屬性劃分

4、的定性類別，清點(diǎn)各類別個(gè)數(shù)后得到的資料。數(shù)據(jù)表現(xiàn)：兩分類： 陽(yáng)性或陰性；存活或死亡； 有效或無(wú)效；男性或女性多分類：如血型： O ，A，B，AB計(jì)數(shù)資料（血型） 100 52 78 32計(jì)數(shù)資料(count data)：變量值表現(xiàn)為按某屬性劃分的計(jì)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(zhǔn)確獲得的定量結(jié)果，一般帶有計(jì)量單位。計(jì)量資料(measurement data) ： 等級(jí)資料(ordinal

5、data) :例：病情分級(jí)(1)： ， ， 療效(X)：痊愈、顯效、有效、無(wú)效 病人滿意度(X)： 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(diǎn)各分類的個(gè)數(shù)后得到的資料。等級(jí)資料(ordinal data) :例：病情分級(jí)(1)住院號(hào)年齡身高體重住院天數(shù)職業(yè)文化程度分娩方式妊娠結(jié)局20256552716571.55無(wú)中學(xué)順產(chǎn)足月20256532216074.05無(wú)小學(xué)助產(chǎn)足月20258302515868.06管理員大學(xué)順產(chǎn)足月20225432316169.05無(wú)中學(xué)剖宮產(chǎn)足月20224662515962.011商業(yè)中學(xué)剖宮產(chǎn)足月20245352715768.02無(wú)

6、小學(xué)順產(chǎn)早產(chǎn)20258342015866.04無(wú)中學(xué)助產(chǎn)早產(chǎn)20194642415870.53無(wú)中學(xué)助產(chǎn)足月20257832915457.07干部中學(xué)剖宮產(chǎn)足月觀察單位observations個(gè)體individuals變量variablesMeasurement data 計(jì)量資料Count data 計(jì)數(shù)資料Ordinal data 等級(jí)資料住院號(hào)年齡身高體重住院天數(shù)職業(yè)文化程度分娩方式妊娠結(jié)局202實(shí)例數(shù)據(jù)1實(shí)例數(shù)據(jù)1實(shí)例數(shù)據(jù)2實(shí)例數(shù)據(jù)2100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(hào) X1 X2 X3 X4 X5 X6 1 37 男 A 11.27 37.

7、5 顯效 2 45 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(wú)效 100 54 男 B 16.80 37.6 無(wú)效實(shí)例數(shù)據(jù)3100例高血壓患者治療后臨床記錄患者 年齡 三類數(shù)據(jù)類型間的轉(zhuǎn)換 例：一組2040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)資料三類數(shù)據(jù)類型間的轉(zhuǎn)換 例：一組2040歲成年人的血壓以12簡(jiǎn)稱變量(variable)，統(tǒng)計(jì)上習(xí)慣用大寫(xiě)拉丁字母表示 ，如X、Y 、Z、 。 變量

8、值習(xí)慣用小寫(xiě)拉丁字母表示，如性別 x11(男)、x21 (男)、x30 (女) 、。編號(hào) （ID）性別 （X）體重 （kg）（Y）療效（Z）張11660李21781王30572三、統(tǒng)計(jì)學(xué)基本概念（一）隨機(jī)變量(random variable)簡(jiǎn)稱變量(variable)，統(tǒng)計(jì)上習(xí)慣用大寫(xiě)拉丁字母表示 隨機(jī)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(gè)，相當(dāng)于計(jì)數(shù)資料連續(xù)性變量(continuous variable)，在一定區(qū)間變量取值為無(wú)限個(gè)，相當(dāng)于計(jì)量資料有序變量(ordinal variable)，相當(dāng)于等級(jí)資料 隨機(jī)變量的分類離散型變量(disc

9、rete varia（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(gè)體之間的差異。（二）同質(zhì)與變異(homogeneity and varia 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 同質(zhì)與變異的例子例1 調(diào)查2004年上海市7歲男童的120名正常成年男子紅細(xì)胞計(jì)數(shù)值(1012/L) 5.125.134.584.314.094.414.334.584.245

10、.454.324.844.915.145.254.894.794.905.094.645.145.464.664.204.213.735.175.795.464.494.855.284.784.324.945.214.685.094.684.915.135.263.844.174.563.526.004.054.924.874.284.465.035.695.254.565.534.584.864.974.704.284.375.334.784.755.395.274.896.184.135.224.444.134.434.025.865.125.363.864.685.485.314.534

11、.834.113.294.184.134.063.424.684.525.193.705.514.644.924.934.903.925.044.704.543.954.404.313.774.164.585.353.715.274.525.214.374.804.753.865.69120名正常成年男子紅細(xì)胞計(jì)數(shù)值(1012/L) 5.12醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)緒論課件（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(duì)象的全體(集合)。分有限總體與無(wú)限總體。有限總體：總體中的所有研究對(duì)象事先可確定而且有限時(shí)，為一個(gè)確定的總體。無(wú)限總體：總體中的所有研究對(duì)象事

12、先無(wú)法全部獲得而且無(wú)限時(shí)，為一個(gè)假設(shè)的總體。（三）總體與樣本(population and sample樣本：從總體中隨機(jī)抽取有代表性的部分觀察單位（三）總體與樣本(population and sample)隨機(jī)抽樣(random sampling)為了保證樣本的可靠性和代表性，需要采用隨機(jī)的抽樣方法（在總體中每個(gè)個(gè)體具有相同的機(jī)會(huì)被抽到）。樣本：（三）總體與樣本(population and sam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(jī)抽取樣本，根據(jù)樣本信息來(lái)推斷總體特征的方法，即抽樣研究。抽樣研究(sampling research)：抽樣研究目的：從總體中隨機(jī)抽取樣

13、本，根據(jù)樣本信息來(lái)推斷總體特參數(shù)：總體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如總體均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用希臘字母分別記為、。固定的常數(shù)?？傮w樣本抽取部分觀察單位 統(tǒng)計(jì)量 參 數(shù) 推斷統(tǒng)計(jì)量：樣本的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如樣本均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用拉丁字母分別記為 。 參數(shù)附近波動(dòng)的隨機(jī)變量。（四）參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量 (parameter and statistic)參數(shù)：總體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如總體均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用希臘字母分別記（五）誤差誤差(error)：指實(shí)測(cè)值與真值之差、樣本指標(biāo)與總體指標(biāo)之差。誤差的類型：1.隨機(jī)誤差2.非隨機(jī)誤差反映數(shù)據(jù)的質(zhì)量（五）誤差誤差(error)：指實(shí)測(cè)值與真值之差、樣本指標(biāo)與隨機(jī)誤差 非隨機(jī)誤差過(guò)失誤差 ：如記錄

14、、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 因誤差（Error）多種尚無(wú)法控制的因素所引起的數(shù)據(jù)變異，醫(yī)學(xué)中主要是個(gè)體差異和測(cè)量誤差可避免否不能可控制而縮小或消除隨機(jī)誤差 非隨機(jī)誤差過(guò)失誤差 ：如記錄、操作等人為因素。系統(tǒng)由于樣本的隨機(jī)性引起的統(tǒng)計(jì)量與參數(shù)的差別，或同一總體的相同統(tǒng)計(jì)量之間的差別。抽樣誤差(sampling error)：由于樣本的隨機(jī)性引起的統(tǒng)計(jì)量與參數(shù)的差別，或同一總體的相同統(tǒng)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

15、種結(jié)果，究竟會(huì)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(jī)事件。 隨機(jī)事件的特征：隨機(jī)性；規(guī)律性：每次發(fā)生的可能性的大小是確定的。概率：隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小，用大寫(xiě)的P表示；取值0，1。（六）頻率與概率(frequency and probability)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)生的現(xiàn)象。其必然事件 P = 1 不可能事件 P = 0 隨機(jī)事件 0 P 1P 0.05（5）稱為小概率事件(習(xí)慣)，統(tǒng)計(jì)學(xué)上認(rèn)為不大可能發(fā)生。小概率事件必然事件 P = 1 頻率(frequency)：樣本的實(shí)際發(fā)生率稱為頻率。設(shè)在相同條件下，獨(dú)立重復(fù)進(jìn)行n次試驗(yàn)，事件A出現(xiàn)f 次，則

16、事件A出現(xiàn)的頻率為f / n。頻率(frequency)：樣本的實(shí)際發(fā)生率稱為頻率。設(shè)在相用途：醫(yī)學(xué)中常用頻率作為某事件概率的估計(jì)值。統(tǒng)計(jì)推斷結(jié)論是基于一定可信程度下的概率推斷。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。用途：頻率與概率間的關(guān)系：根據(jù)研究目的1.研究設(shè)計(jì)2.收集 資料3.整理資料4.分析資料研究對(duì)象、指標(biāo)、例數(shù)、如何準(zhǔn)確得到數(shù)據(jù)。日常工作記錄、病歷。專門(mén)的調(diào)查和實(shí)驗(yàn)。使資料系統(tǒng)化，便于進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析用統(tǒng)計(jì)方法分析資料，闡述規(guī)律性，得出結(jié)論。四、統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟根據(jù)研究目的1.研究設(shè)計(jì)2.收集 資料3.整理資料4.分析資五、

17、統(tǒng)計(jì)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用（一）變異的描述數(shù)據(jù)的變異特征：1. 數(shù)據(jù)的分布范圍2. 數(shù)據(jù)的分布規(guī)律五、統(tǒng)計(jì)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用（一）變異的描述數(shù)據(jù)的變異特征：102名7歲男童坐高分布102名7歲男童坐高分布（二）觀察對(duì)比Farr發(fā)現(xiàn)地勢(shì)與霍亂的關(guān)系當(dāng)1848-1849年倫敦地區(qū)霍亂流行時(shí)，統(tǒng)計(jì)學(xué)家Farr對(duì)觀察結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)居民居住的地勢(shì)越高，霍亂的死亡率越低“瘴氣”學(xué)說(shuō)(混濁空氣致病)。（二）觀察對(duì)比Farr發(fā)現(xiàn)地勢(shì)與霍亂的關(guān)系當(dāng)1848-184（二）觀察對(duì)比Snow發(fā)現(xiàn)自來(lái)水污染與霍亂死亡人數(shù)的關(guān)系（二）觀察對(duì)比Snow發(fā)現(xiàn)自來(lái)水污染與霍亂死亡人數(shù)的關(guān)系（二）觀察對(duì)比Doll與Hill發(fā)現(xiàn)的吸煙

18、與肺癌的關(guān)系1964年Doll和Hill將接受調(diào)查的4萬(wàn)名英國(guó)注冊(cè)醫(yī)生分為吸煙和不吸煙兩組，通過(guò)以后的腫瘤統(tǒng)計(jì)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(duì)危險(xiǎn)度RR=1.66/0.07=23.7，強(qiáng)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(shuō)的基礎(chǔ)。（二）觀察對(duì)比Doll與Hill發(fā)現(xiàn)的吸煙與肺癌的關(guān)系196兩組人群發(fā)病率比較兩組人群發(fā)病率比較（三）實(shí)驗(yàn)性研究英國(guó)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(diǎn)，雙膝無(wú)力。Lind將12名患者分為6組，

19、分別給予A、 B、 C 、D、 E、 F組干預(yù)。 6月16日船返回英國(guó)時(shí)，所有患者的病情都有好轉(zhuǎn)，其中E組恢復(fù)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(shí)健康。（三）實(shí)驗(yàn)性研究英國(guó)海軍軍醫(yī)Lind治療牙齦潰爛的研究174（三）實(shí)驗(yàn)性研究法國(guó)醫(yī)生Louis對(duì)放血療法治療肺炎的研究1835年，Louis對(duì)當(dāng)時(shí)流行的“放血”療法治療肺炎的效果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)“放血”的療效不如預(yù)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、病程、年齡等方面的差異很大，比較平均治愈時(shí)間意義不大。因?yàn)橥砥凇胺叛苯M的平均治愈時(shí)間長(zhǎng)，但該組患者病情重、病程長(zhǎng)、年齡大。（三）實(shí)驗(yàn)性研

20、究法國(guó)醫(yī)生Louis對(duì)放血療法治療肺炎的研究1（三）實(shí)驗(yàn)性研究英國(guó)評(píng)價(jià)鏈霉素治療肺結(jié)核療效的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)1948年，英國(guó)首次采用隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)評(píng)價(jià)鏈霉素治療肺結(jié)核療效。研究對(duì)象是1530歲肺雙側(cè)進(jìn)行性肺結(jié)核患者，共抽取了107例患者。試驗(yàn)時(shí)將患者隨機(jī)分為兩組，分到試驗(yàn)組的55例患者用鏈霉素治療，分到對(duì)照組的52例患者用常規(guī)方法。治療6個(gè)月后，試驗(yàn)組、對(duì)照組的生存率分別為93%、73%。（三）實(shí)驗(yàn)性研究英國(guó)評(píng)價(jià)鏈霉素治療肺結(jié)核療效的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)1六、醫(yī)學(xué)論文中的統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)方法產(chǎn)生的嚴(yán)重后果胃冰凍療法治療胃潰瘍“非常痛心地看到，因?yàn)閿?shù)據(jù)分析的缺陷和錯(cuò)誤，那么多好的生物研究工作面臨著被葬送的危險(xiǎn)”。 Yates和Healy六、醫(yī)學(xué)論文中的統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)方法產(chǎn)生的嚴(yán)重后果胃冰凍療法治療統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用情況國(guó)外60-80年代調(diào)查顯示，不同醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表論文有統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤的最高達(dá)72%，最低也有20%。1966年，據(jù)對(duì)美國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)雜志