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第一讲绪论研究生0903
第一章绪论
医学统计学方法及其临床应用
STATISTICS
•“abranchofmathematicsdealingwiththecollection,analysis,
interpretation,andpresentationofmassesofnumericaldata”
Webster’sInternationalDictionary
•“Thescienceandartofcollecting,summarizing,andanalyzing
datathataresubjecttorandomvariation.”
ADictionaryofEpidemiology
医学统计学方法及其临床应用2018/9/32
医学统计思维的进化
2018/9/3
古代统计学的诞生和应用
O统计作为认识的方法,已经经历了较长的历史时期
O最初,统计的认识作用仅仅在于对具体事实的记录,尤其
是现象数量的记录,以反应当时国家的重要事项的状况
OStatistics
医学统计学方法及其临床应用2018/9/34
O中国历代的户口登记
O欧洲中世纪各国的财产登记
O英国17世纪的人口死亡公报
O从个体认识到总体认识的转变
O普查的重要性
O从总体样本的认识…
医学统计学方法及其临床应用2018/9/35
LAPLACE的远见与LOUIS的实践
•法国数学家Pierre-SimonLaplace(1749-1827)
•“概率论(probabilitytheory)可以应用于整个人类知识系统,因为发
现真理的主要方法是以概率为基础的”
•“医疗是概率论应用的一个重要领域”
•“随着观察数的增多,有效的治疗方法会充分地显示出来”。
医学统计学方法及其临床应用2018/9/36
LAPLACE的远见与LOUIS的实践
•临床医生Pierre-Charles-AlexandreLouis(1787-1872):
被认为是循证医学
(evidence-basedmedicine)思想的早期奠基人之一
•“由于人类记忆的谬误,外科医生倾向于较多地记住他们成功的案例而不是
失败的案例”
•Louis强调用数据表达疗效和“或多或少”、“罕见”与“频繁”之类用词的区别是
“真理与谬误的区别,一方是明明白白、真正科学的,另一方则是含含糊糊、
缺乏价值的”
医学统计学方法及其临床应用2018/9/37
统计学与医学统计学的开端
•FrancisGalton爵士(1822-1911):
遗传现象、回归
•KarlPearson(1857-1936):
相关系数,卡方检验,P值和统计推断;
Biometrika
•RonaldA.Fisher爵士(1890-1962):
“统计学的凯撒”。
《研究工作者的统
计方法》(StatisticalMethodsforResearchWorkers)和《实验设计》(The
DesignofExperiments)
医学统计学方法及其临床应用2018/9/38
“做完实验后才找统计学家,就好像要他作尸体解
剖。
他会说,这实验“死”于什么原因。
”
RAFISHER
医学统计学方法及其临床应用2018/9/39
从第一个随机化有对照的临床试验到法制化
•MajorGreenwood(1880-1949):
师从Pearson,医学统计学家(medicalstatistician)
•RaymondPearl(1879-1940):
JohnsHopkins公共卫生学院生物统计和生命统计教授
•AustinBradfordHill爵士(1897-1991)是现代临床试验(clinicaltrial)的主要推动者,The
Lancet,《医学统计学原理》(PrinciplesofMedicalStatistics)
•利用链霉素治疗肺结核的临床试验
•评价索尔克(Salk)疫苗预防小儿麻痹或死于脊髓灰质炎的效果
医学统计学方法及其临床应用2018/9/310
“多年以前统计学家也许会宣称,统计学是做数据列
表的。
如今的统计学家会说,统计学考虑的是面对不
确定性如何作决策”
医学统计学方法及其临床应用9/3/201811
FrancisGalton
KarlPearson
MajorGreenwoodRaymondPearl
AustinBradfordHill
医学统计学方法及其临床应用9/3/201812
统计学与公共卫生
互相推动
2018/91/3
统计学是公共卫生专业人员的得力工具
•公共卫生考虑的是群体的规律。
这就决定了公共卫生对统
计学天然的亲和,也决定了公共卫生专业人员视统计学为
必备素养
医学统计学方法及其临床应用2018/9/314
寿命表的编制
•JohnGraunt(1620-1674):
搜集死亡方面的数据,编制了寿命表,
从而创造了人口统计这一学科
•WilliamFarr(1807-1883)进一步改进寿命表方法,在英国创造了世
界上最好的官方生命统计系统。
•美籍华裔生物统计学家蒋庆琅,Chin-LongChiang(1914-2013)
医学统计学方法及其临床应用2018/9/315
现代公共卫生领域对统计学的挑战
•流行病学对方法学提出的挑战
•系统生物学的挑战
•运用动力学模型进行疾病的预警预测
•大数据时代的挑战
医学统计学方法及其临床应用2018/9/316
若干基本概念
一、总体与样本
•总体(population):
大同小异的对象全体
•抽样(sampling):
从研究总体抽取部分个体
•样本(sample):
抽取的部分个体
•数据(data):
观察所得资料
•推断(inference):
分析样本数据,获得关于总体的知识
医学统计学方法及其临床应用2018/9/318
二、同质与变异
•同质性(homogeneity):
共性,大同小异
•变异(variation):
个体间差异,多样性
没有同质性就构不成一个总体
总体内没有变异性就无需统计学
•统计学的任务:
在变异的背景上,描述同一总体的同质性,揭示不
同总体的异质性(heterogeneity)。
医学统计学方法及其临床应用2018/9/319
三、变量的类型
•定性变量(qualitativevariable)
•定量变量(quantitativevariable)
医学统计学方法及其临床应用2018/9/320
定性变量
•分类变量(categoricalvariable)
•二分类变量
•无序多分类变量:
哑变量变换
•有序多分类变量,等级变量
医学统计学方法及其临床应用2018/9/321
定量变量
•离散型定量变量(discretevariable)
•连续型定量变量(continuousvariable)
医学统计学方法及其临床应用2018/9/322
变量类型的转换
•连续型→有序→分类→二值
医学统计学方法及其临床应用2018/9/323
四、参数与统计量
•参数(parameter):
描述总体特征的指标,总体均数
•统计量(statistic):
样本的指标,样本均数
医学统计学方法及其临床应用2018/9/324
五、设计与分析
•任何科学研究必须精心设计在前
医学统计学方法及其临床应用2018/9/325
六、因果与联系
•统计学的关联
•因果的推断
医学统计学方法及其临床应用2018/9/326
描述平均水平的指标
一、算术均数
•算术均数(arithmeticmean,mean)
XX...X
Xn
12
n
医学统计学方法及其临床应用2018/9/328
二、几何均数
•几何均数(geometricmean)
G
log1
logX
GXX...X(
)
n
12n
n
医学统计学方法及其临床应用2018/9/329
三、中位数
•中位数(median)
1
*
**
MX(nX)
MX
n
n1
2
122
2
医学统计学方法及其临床应用2018/9/330
四、百分位数
•Px:
样本估计:
按照升序排列的数列里,其左侧(即小于它)的个体
数在整个样本中所占百分比为X%
•上四分位数
•下四分位数
•中位数
医学统计学方法及其临床应用2018/9/331
五、众数
•在样本中出现次数最多的数值
医学统计学方法及其临床应用2018/9/332
描述变异程度的指标
描述变异程度的指标
•极差(range)
•四分位数间距(inter-quartilerange)
•方差(variance)
•标准差(standarddeviation,SD)
•变异系数(coefficientofvariation,CV)
医学统计学方法及其临床应用2018/9/334
统计表和统计图
一、统计表
•表号和标题
•标目:
纵横
•线条
•数字
•备注
医学统计学方法及其临床应用2018/9/336
二、统计图
•直方图
•直条图
•箱式图
•线图
•统计地图
医学统计学方法及其临床应用2018/9/337
男生女生
图2-7某年某高校149名男生和208名女生平均每周上网时间箱式图
医学统计学方法及其临床应用2018/9/338
医学统计学方法及其临床应用2018/9/339
医学统计学方法及其临床应用2018/9/340
行为是青壮年的主要影响因素,代谢及代谢与行为的叠加是老年的主要影响因素,环境因素基本不变
医学统计学方法及其临床应用2018/9/341
Ø2000-2013年危险因素归因DALY顺位变化
下降:
丌安全用水、儿童营养丌良、
洗手、非母乳喂养、环境卫生
上升:
行为、代谢方面、
大气颗粒物污染。
医学统计学方法及其临床应用2018/9/342
单因素分析方法概要
单变量统计方法:
数据类型
定量资料等级资料分类资料
是
统计
描述
X
S
否
正态?
统计
描述
Md,Q
统计
描述
(率,比,
构成比)
总体
均数
置信
区间
t方
检差
验分
析
秩和
检验
总体
率的
置信
区间
2
检
验
医学统计学方法及其临床应用2018/9/344
1、t检验
•t检验可用于完全随机设计两样本定量资料的假设检验
•t检验在小样本时要求正态分布、方差齐性,否则,校正的
t检验,变量变换,秩和检验
医学统计学方法及其临床应用2018/9/345
•某医生研究血清白介素-6(IL-6)与银屑病的关系,收集了12例处于进
行期的银屑病患者及12例正常人的血清标本进行IL-6检测,得到表1
结果,问银屑病患者与正常人的血清IL-6均数是否不同?
表1银屑病组与正常对照组的血清IL-6(pg/ml)
组别例数均数标准差
银屑病患者12182.427.7
正常人12149.719.5
医学统计学方法及其临床应用2018/9/346
基本步骤
(1)建立检验假设,确定检验水准
H
0:
12
H
1:
12
0.05
医学统计学方法及其临床应用2018/9/347
(2)计算检验统计量
n12,X182.4pg/mL,S27.7pg/mL;
111
n12,X149.7pg/mL,S19.5pg/mL
222
t
XX182.4149.73.34
12
27.7212119.5212111
11
S
2
c
nn121221212
12
vnn21212222
12
医学统计学方法及其临床应用2018/9/348
(3)确定P值,作出统计推断
◆查t界值表,得0.002
H1,差异有统计学意义,可认为银屑病患者与正常人的血清IL-6
均数不同,银屑病患者的血清IL-6较高。
医学统计学方法及其临床应用2018/9/349
2、2检验
•两独立样本四格表资料的2检验
•多个独立样本资料的2检验
医学统计学方法及其临床应用2018/9/31
•例题:
比较甲、乙两药治疗小儿上消化道出血的效果,将90名患儿
随机分为两组,分别采用甲、乙药治疗,一个疗程后结果见表5。
问两药有效率是否有差别?
表5甲、乙两药治疗小儿上消化道出血的效果
组别有效无效合计有效率(%)
甲药27184560.00
(33.5)(11.5)
乙药4054588.89
(33.5)(11.5)
合计67239074.44
医学统计学方法及其临床应用2018/9/351
T
RC
nn
RC
n
2(AT)2
T
(AT)
2
2
T
(2733.5)(1811.5)(4033.5)(511.5)
2222
33.511.533.511.5
9.870
医学统计学方法及其临床应用2018/9/352
基本步骤
1.建立检验假设,确定检验水准
•H
0:
1=2
•H
1:
12
•=0.05
2.计算2值和自由度29.870
(RC
1)
(1)(21)(21)1
医学统计学方法及其临床应用2018/9/353
3.确定P值和判断结果
•20.05
(1)=3.84,
•本例2=9.8703.84,P0.05,
•拒绝无效假设H0。
可以认为两种药物的有效率不同,加之p乙>p甲,
(88.89%>60.00%)乙药的有效率高于甲药。
医学统计学方法及其临床应用2018/9/354
应用条件
(1)T≥5,且n≥40时,用不校正公式计算2值
(2)1≤T<5,且n≥40时,用连续性校正检验或四格表的确切概率法
(3)T<1或n<40,用四格表的确切概率法
医学统计学方法及其临床应用2018/9/355
第I类错误(typeIerror):
假阳性错误
例如,把没病说成有病,把无效说成有效等
第II类错误(typeIIerror):
假阴性错误。
例如,把有病说成没病,把有效说成无效等
表6-1统计推断的两类错误及其概率
统计推断
实际情况
拒绝
H,有差异不拒绝
0
H,无差异概率
0
H成立,无差异
0
正确
概率=1-
1
H成立,有差异
1
正确
概率=1-1
小结
•课程介绍
•统计学的基本概念
•单变量统计方法概要
•统计学描述
•假设检验的基本思想和步骤
医学统计学方法及其临床应用9/3/201857
谢谢!
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