第一章 統(tǒng)計中的基本概念 課件

課程安排承擔(dān)單位：公共衛(wèi)生學(xué)院衛(wèi)生統(tǒng)計教研室課時：理論課：20學(xué)時實習(xí)課：8學(xué)時總計:28學(xué)時授課教師：俞慧強e-mail:Tele:

第一章統(tǒng)計中的基本概念第一章醫(yī)學(xué)統(tǒng)計中的基本概念一、什么是統(tǒng)計學(xué)二、為什么醫(yī)學(xué)生要學(xué)《醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)》三、統(tǒng)計工作的步驟四、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計資料的來源五、統(tǒng)計資料的類型六、重要的幾個基本概念第一章統(tǒng)計中的基本概念何為統(tǒng)計學(xué)(statistics）？

1、搜集資料的方法。2、描述資料的數(shù)量特征，揭示數(shù)量規(guī)律。3、根據(jù)小部分資料，對總體特征做出推斷。目的：1、正確認識事物。

2、為決策提供科學(xué)依據(jù)。第一章統(tǒng)計中的基本概念定義一：

對象：數(shù)據(jù)（統(tǒng)計資料）

研究數(shù)據(jù)的搜集、整理、分析、結(jié)果解釋的方法學(xué)揭示數(shù)據(jù)內(nèi)在規(guī)律的一門方法學(xué)。

一、統(tǒng)計學(xué)（statistics）第一章統(tǒng)計中的基本概念定義二：

統(tǒng)計學(xué)是在相對有限的樣本數(shù)據(jù)上，對特定的隨機現(xiàn)象作出科學(xué)推斷的一門方法學(xué)。本質(zhì)：部分全體它能幫助我們作出科學(xué)的決策。第一章統(tǒng)計中的基本概念

隨機現(xiàn)象：在一定條件下，某現(xiàn)象有不確定的結(jié)果，可能是這個結(jié)果，也可能是其它結(jié)果。第一章統(tǒng)計中的基本概念醫(yī)學(xué)生為什么要學(xué)《醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)》統(tǒng)計分析是科研工作中的重要組成部分。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)作為醫(yī)學(xué)生建立統(tǒng)計分析思維的入門課程是非常必要的，有利于醫(yī)學(xué)生對臨床工作和科學(xué)研究進行科學(xué)的整理和總結(jié)，有利于對多種渠道獲取的信息進行分析和批判，了解其有用性和局限性。第一章統(tǒng)計中的基本概念某院60例上感病人服用某藥前后BUN值（該院參考值：1.79---7.15）第一章統(tǒng)計中的基本概念

治療前后病人的Bun是如何變化的？該藥物對腎臟是否安全？

上述問題的回答需要利用統(tǒng)計描述和統(tǒng)計推斷的有關(guān)統(tǒng)計方法，而類似的資料，在臨床實踐中是非常多見的。作為一個優(yōu)秀的臨床工作者，有必要掌握一些統(tǒng)計方法。

第一章統(tǒng)計中的基本概念例數(shù)平均數(shù)標準差最小值最大值療前604.6511.132.86.9療后604.6461.192.27.0前一后600.0051.18-2.52.5某院60例上感病人服用某藥前后BUN值變化（參考值：1.79---7.15）訪藥對腎臟是否安全呢？第一章統(tǒng)計中的基本概念

假定出現(xiàn)療前正常而療后異常的比例低于1%則認為此藥安全，由上例60例病人的數(shù)據(jù)能否認為該藥安全？

此問題需利用統(tǒng)計推斷的方法，若假定該藥異常率P>=1%（即不安全），則現(xiàn)觀察60例病人，出現(xiàn)0例異常的概率為P（x=0）=0.547。若要你做出抉擇，你的結(jié)論是什么？第一章統(tǒng)計中的基本概念

若觀察400例病人，出現(xiàn)0例異常，結(jié)論又當(dāng)如何？

P（x=0/p=1%）=0.0179第一章統(tǒng)計中的基本概念醫(yī)學(xué)工作中常見的統(tǒng)計學(xué)問題用烏貝散治療胃潰瘍100例,70人有效，是否該藥有效率一定是70%?(置信區(qū)間)如何判斷某新藥是否比傳統(tǒng)藥物效果更好？(假設(shè)檢驗)子女為什么象父母，其聯(lián)系強度有多大？(相關(guān)與回歸)第一章統(tǒng)計中的基本概念統(tǒng)計學(xué)的分類1、數(shù)理統(tǒng)計學(xué)：研究、揭示隨機現(xiàn)象數(shù)量規(guī)律性的學(xué)科，其更關(guān)注統(tǒng)計推斷的新方法的發(fā)展，要求有較多的抽象數(shù)學(xué)知識作為工具。2、應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)：關(guān)心如何把數(shù)理統(tǒng)計方法應(yīng)用到特定的領(lǐng)域，如經(jīng)濟學(xué)、心理學(xué)及公共衛(wèi)生學(xué)等。第一章統(tǒng)計中的基本概念醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)（medicalstatistics）屬應(yīng)用統(tǒng)計（專業(yè)統(tǒng)計），介紹醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域常用資料的統(tǒng)計分析方法，類似的學(xué)課有：衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)（statisticsofhealth）生物統(tǒng)計學(xué)（biostatistics）第一章統(tǒng)計中的基本概念如何學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)建立統(tǒng)計思維方法理解基本統(tǒng)計概念和原理掌握具體統(tǒng)計方法認真實習(xí)多閱讀文獻（設(shè)計和資料處理方法）應(yīng)用：分析數(shù)據(jù)、寫論文第一章統(tǒng)計中的基本概念參考書：1.方積乾主編.衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué).人民衛(wèi)生出版社，第五版，2003.82.余松林主編.醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué).人民衛(wèi)生出版社.2003.33.盧紋岱、朱一力等主編.SPSSFORWINDOWS從入門到精通.電子工業(yè)出版社4、伯納德.羅斯納著孫尚拱譯.生物統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ).科學(xué)出版社第一章統(tǒng)計中的基本概念統(tǒng)計工作的基本步驟設(shè)計（design）收集資料（collectionofdata）整理資料（sortingdata）分析資料（analysisofdata）研究數(shù)據(jù)的搜集、整理、分析、結(jié)果表達的科學(xué)本課程主要內(nèi)容：1、analysisofdata2、collectionofdata3、design第一章統(tǒng)計中的基本概念統(tǒng)計資料來源：1、availabledata（現(xiàn)成數(shù)據(jù)）2、observation（調(diào)查、觀察）3、experiment（實驗/試驗）第一章統(tǒng)計中的基本概念1、availabledata（現(xiàn)成數(shù)據(jù)）不是為某一個具體的研究專門收集；日常工作記錄、報表等資料。第一章統(tǒng)計中的基本概念目的：對某醫(yī)院某科室05年和06年兩年的醫(yī)療質(zhì)量進行總體評價與比較。舉例一第一章統(tǒng)計中的基本概念

分別隨機抽取05年與06年該科室某病患者600名與650名，患者年齡構(gòu)成與病情兩年間差別沒有統(tǒng)計學(xué)意義，觀察三項指標分別為療效、住院天數(shù)、費用。判定標準如下表。指標很好好一般差療效治愈顯效好轉(zhuǎn)無效住院日小于1616-2021-25大于25費用（元）小于14001400-18001800-2200大于2200第一章統(tǒng)計中的基本概念指標很好好一般差合計療效05年160380204060006年1704101060650住院日05年1802501304060006年20031012020650費用05年1302701307060006年110320120100650兩年病人按醫(yī)療質(zhì)量等級的頻數(shù)分布第一章統(tǒng)計中的基本概念2、Observation：觀察或調(diào)查目的：

A、了解總體的某些特性，即總體參數(shù)

B、研究事物之間的相關(guān)聯(lián)系，如病因探討，患病就診與經(jīng)濟狀況的關(guān)系等某疾病的患病情況某生活方式與疾病的關(guān)系特點：對觀察（研究）對象進行被對觀察或調(diào)查，獲取所需相關(guān)信息第一章統(tǒng)計中的基本概念調(diào)查研究的類型：1、普查2、抽樣研究3、典型研究第一章統(tǒng)計中的基本概念舉例：

總統(tǒng)選舉民意測驗：

1936年，美國總統(tǒng)選舉投票前，《文摘》雜志按照電話號碼簿和汽車登記簿上的地址寄出了1000萬張詢問投票傾向的明信片。根據(jù)收回的200萬份結(jié)果預(yù)測共和黨候選人蘭登將以領(lǐng)先15%的得得票率戰(zhàn)勝民主黨候選人羅斯福而選總統(tǒng)。然而選舉結(jié)果出乎意料，羅斯福反以超過蘭登20%的得票率贏得大選當(dāng)上總統(tǒng)。《文摘》雜志聲譽掃地，不久就被迫關(guān)門。第一章統(tǒng)計中的基本概念3、Experiment:實驗/試驗?zāi)康模貉芯恳恍┮蛩貙α硪恍┮蛩氐男?yīng)，即當(dāng)研究因素間的相互作用時，用實驗研究。如：研究人持續(xù)不睡覺時間與反應(yīng)能力的關(guān)系；研究某藥物對體重的影響。實驗研究三個基本要素：處理因素受試對象實驗效應(yīng)觀察處理因素對受試對象所產(chǎn)生的實驗效應(yīng)。第一章統(tǒng)計中的基本概念實驗研究首先需考慮的兩個問題：1）如何保證所觀察到的實驗效應(yīng)是處理因素產(chǎn)生的，而不是其它因素（非處理因素）的作用。2）如何最有效（錢費、時間等）實現(xiàn)這一目的。（見實驗設(shè)計內(nèi)容）第一章統(tǒng)計中的基本概念一個社會學(xué)的研究：

1940年，一個美國社會學(xué)家進行如下試驗。對美國學(xué)生進行“宣傳教育”，觀察學(xué)生對外國政府（德國）態(tài)度的變化。設(shè)計如下：測量態(tài)度宣傳教育再測量態(tài)度試驗期間發(fā)生了如下歷史事件：德國進攻法國第一章統(tǒng)計中的基本概念研究某減肥藥的效果，肥胖病人為試驗對象減肥藥（3個月）前體重后體重此藥有效嗎？第一章統(tǒng)計中的基本概念試驗組減肥藥（3個月）前體重后體重對照組安慰劑（3個月）前體重后體重

第一章統(tǒng)計中的基本概念

通過設(shè)對照組，將處理因素的效應(yīng)從總的實驗效應(yīng)中分離出來。但其前提是實驗組與對照組要均衡，及可能的對實驗效應(yīng)有影響的因素（非處理因素）在組間分布要一致?；祀s因素（confoundingfactor）：如某因素對實驗效應(yīng)有影響，而其在組間分布又不均衡，則該因素即為混雜因素。

第一章統(tǒng)計中的基本概念如何實驗試驗組與對照組的均衡？隨機化是一種有效的方法，其含義如下：隨機分組：受試對象隨機的分配到各組別中隨機分配：受試對象隨機的接收某種處理第一章統(tǒng)計中的基本概念保證所觀察到的實驗效應(yīng)是處理因素的作用：1）對照：控制非處理因素的有效方法2）隨機化：實現(xiàn)組間均衡3）重復(fù)：減少隨機誤差對結(jié)果的影響第一章統(tǒng)計中的基本概念你對如下研究有何看法？

一個美國的高中拉丁文教師想證明拉丁文的學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)英語是有幫助的。通過分析學(xué)校所有學(xué)生標準英語考試成績，發(fā)現(xiàn)選修了拉丁文的學(xué)生英語成績平均比未選修拉丁文的學(xué)生高。結(jié)論：學(xué)習(xí)拉丁文對英語的學(xué)習(xí)是有幫助的此研究屬于試驗研究還是調(diào)查研究第一章統(tǒng)計中的基本概念統(tǒng)計資料的類型及相關(guān)概念第一章統(tǒng)計中的基本概念100名高血壓病人治療后的臨床記錄患者年齡性別治療血型舒張壓心電圖療效編號(歲) 分組 (kPa) 判定

1 37 男 A藥 A 11.47 正常 顯效

2 45 女 對照 O 12.53 正常 有效

3 43 男 B藥 B 10.93 正常 有效

459 女 對照 AB 14.67 異常 無效

:: 100 54 女 B藥 B 11.73 正常 有效

資料類型第一章統(tǒng)計中的基本概念變量（Variable)、隨機變量（randomVariable)

在確定了研究總體之后，研究者對每個觀察單位的某項特征進行測量和觀測，我們將觀察單位的特征稱為變量或隨機變量。如：血壓、年齡、壽命、性別等等。問題：為什么我們稱個體的特性為變量？它有哪些特點？第一章統(tǒng)計中的基本概念

隨機變量是研究隨機試驗的有效工具。其具有取值的可變性，又具有取值的隨機性。。識別變量的類型非常重要，因為不同類型的變量有不同的統(tǒng)計學(xué)分析技術(shù)。對不同類型的變量進行研究，可獲得不同類型的統(tǒng)計資料。第一章統(tǒng)計中的基本概念變量的測得值或觀察值也叫做資料。資料分類：計量資料、計數(shù)資料、等級資料。資料類型不同，其統(tǒng)計分析也不相同。

第一章統(tǒng)計中的基本概念計量資料(measurementdata)定義：通過度量衡的方法，測量每一個觀察單位的某項研究指標的量的大小，得到的一系列數(shù)據(jù)資料。特點：有度量衡單位多為連續(xù)性資料第一章統(tǒng)計中的基本概念計數(shù)資料(enumerationdata)定義：將全體觀測單位按照某種性質(zhì)或特征分組，然后再分別清點各組觀察單位的個數(shù)。特點：沒有度量衡單位多為間斷性資料第一章統(tǒng)計中的基本概念

等級資料（rankeddata）定義：介于計量資料和計數(shù)資料之間的一種資料，通過半定量方法測量得到。特點：☆每一個觀察單位沒有確切值☆各組之間有性質(zhì)上的差別或程度上的不同。第一章統(tǒng)計中的基本概念資料分類舉例第一章統(tǒng)計中的基本概念幾個基本概念例：假如某地區(qū)在2000年共有10萬個12歲正常女孩的身高情況，可以采用普查或抽樣調(diào)查的方法。如用抽樣調(diào)查方法，從10萬個12歲正常女孩中隨機抽取100個對象，測量她們的身高，通過分析這100個女孩的身高，推斷該地區(qū)10萬個12歲正常女孩的身高情況。在這個研究中涉及如下基本概念：研究目的：2000年某地區(qū)12歲正常女孩的身高情況。研究對象：2000年該地區(qū)10萬個12歲正常女孩。觀察單位：研究對象中的每個12歲正常女孩，也稱個體。觀察指標：身高（觀察指標也稱變量）。觀察值：身高的測量值，也稱變量值。隨機：在這10萬個12歲正常女孩中，每個對象被抽取的機會均等?？傮w：2000年該地10萬個12歲正常女孩身高值的全體。樣本：隨機抽取的100個12歲正常女孩身高值構(gòu)成的集全。個體變異：總體中12歲正常女孩身高值之間的差異。第一章統(tǒng)計中的基本概念

例：某研究者設(shè)計的一項研究內(nèi)容是：將生后17天的30只雌性大鼠分為兩組，除了給同樣的飼料外，一組給水、一組給被研究的飲品，2周后取子宮秤重。這項研究中，觀察單位是什么？變量與變量值是什么？子宮重量第一章統(tǒng)計中的基本概念幾個重要概念：1、總體與個體

總體（population）：統(tǒng)計學(xué)中稱試圖了解和研究的全部個體為總體。

個體（individual）：可以指人、也可以指動物或?qū)W校、工廠等任何觀察單位。無限總體（infinitepopulation）有限總體（finitepopulation）第一章統(tǒng)計中的基本概念2、抽樣（sampling）與樣本（sample）抽樣：從總體抽取出部分個體的過程。樣本：抽取的部分個體組成的集合。樣本容量(samplesize)：樣本中所含個體的個數(shù)。抽樣研究（samplingresearch）：為了解總體的情況，從總體中抽取部分個體，由這部分個體（樣本）的信息來推斷總體的特征。第一章統(tǒng)計中的基本概念question：怎樣的樣本才能更好地推斷總體？第一章統(tǒng)計中的基本概念

所謂好的樣本，是指其具有代表性，樣本能代表總體的特征。抽樣方法和樣本量決定了樣本的代表性抽樣方法：隨機抽樣樣本大?。哼m中

第一章統(tǒng)計中的基本概念樣本的兩重性：1）隨機性：由于抽樣過程是隨機的，所以在具體抽取之前并不能確定到底會抽到哪個個體，組成樣本的個體是隨機的，因而樣本有隨機性。2）確定性：一旦進行了具體抽取，就會得到一組數(shù)據(jù)，常稱這組數(shù)據(jù)為樣本值。第一章統(tǒng)計中的基本概念兩點說明：

1）數(shù)理統(tǒng)計的理認和推斷方法，都是建立在隨機抽樣的基礎(chǔ)之上的。

2）實際工作中，隨機抽樣的方法有很多，常見的有簡單隨機抽樣、分層抽樣、系統(tǒng)抽樣等，對于不同抽樣方法，統(tǒng)計推斷方法也不一樣。本書主要討論簡單隨機抽樣的統(tǒng)計推斷方法。故以后所指樣本如不特別說明，均指簡單隨機樣本。第一章統(tǒng)計中的基本概念3、參數(shù)與統(tǒng)計量（parameterandstatistic)參數(shù)：總體的統(tǒng)計指標或特征值統(tǒng)計量：由樣本所算出的統(tǒng)計指標或特征值總體參數(shù)是事物本身固有的，不變的。統(tǒng)計量隨著試驗的不同而不同，但統(tǒng)計量的分布是有規(guī)律的，這種規(guī)律是統(tǒng)計推斷的理論基礎(chǔ)。第一章統(tǒng)計中的基本概念第一章統(tǒng)計中的基本概念參數(shù)與統(tǒng)計量舉例：舉例一：某地2000年全部正常成年男子的平均紅細胞數(shù)（＝4.5）即為總體參數(shù)，而從該總體中隨機抽取的144名正常成年男子的平均紅細胞數(shù)4.38為樣本統(tǒng)計量。舉例二：當(dāng)林肯第一次當(dāng)選總統(tǒng)，他贏得了張選票的39.82%。如果我們將所有這些選票的結(jié)果看作總體，則39.82%就是一個參數(shù)。舉例三：在一個有877名被調(diào)查者的樣本中，發(fā)現(xiàn)其中的45%不會雇傭求職申請上有印刷錯誤的求職者。45%這個數(shù)字是一個統(tǒng)計量。

一般情況下，參數(shù)是未知的，需要用統(tǒng)計量去估計。第一章統(tǒng)計中的基本概念4、同質(zhì)與變異同質(zhì)（homogeneity）：同一總體的個體，我們稱其有同質(zhì)性。變異（variation）：同一總體個體間的差異，我們稱其為變異。異質(zhì)（heterogeneity）：不同總體間個體的差異，我們稱其為異質(zhì)。第一章統(tǒng)計中的基本概念5.誤差(Error)

統(tǒng)計上所說的誤差泛指測量值與真值之差，樣本指標與總體指標之差。主要有以下三種：系統(tǒng)誤差、隨機測量誤差、抽樣誤差。

問題：哪類誤差用統(tǒng)計學(xué)方法可以控制？為什么？第一章統(tǒng)計中的基本概念第一章統(tǒng)計中的基本概念（1）系統(tǒng)誤差

概念：指數(shù)據(jù)搜集和測量過程中由于儀器不準確、標準不規(guī)范等原因，造次觀察結(jié)果呈傾向性的偏大或偏小，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。第一章統(tǒng)計中的基本概念（2）隨機測量誤差

概念：由于非人為的偶然因素，對于同一樣本多次測定結(jié)果不完全一樣，結(jié)果有時偏大有時偏小，沒有傾向性，這種誤差叫隨機測量誤差。特點：沒有傾向性，多次測量計算平均值可以減小甚至消除隨機測量誤差。第一章統(tǒng)計中的基本概念（3）抽樣誤差

概念：樣本指標與總體指標之間的差別（參數(shù)與統(tǒng)計量之間的差別）。特點：有抽樣，抽樣誤差就不可避免。統(tǒng)計上可以計算并在一定范圍內(nèi)控制抽樣誤差。抽樣誤差的大小受哪些因素的影響？第一章統(tǒng)計中的基本概念減少抽樣誤差的方法：（1）改進抽樣方法（增加樣本的代表性）。（2）增加樣本量。（3）選擇變異程度較小的研