统计中的几个概念.ppt

医学统计学医学统计学基基础础河北河北医医科大科大学学生物生物医学医学工程中心工程中心医学统计学的概念医学统计学的概念 运用概率论和数理统计的原理和方法，对医学数据运用概率论和数理统计的原理和方法，对医学数据资料进行收集、整理、分析和推断的一门资料进行收集、整理、分析和推断的一门应用科学应用科学。统计学应统计学应用到用到医学领医学领域域医学统计工作医学统计工作实验实验设计设计收集收集资料资料整理整理资料资料分析分析资料资料关键关键的一步的一步关键的一步关键的一步实验设计实验设计调查设计调查设计实验研究实验研究动动物物试验试验（药药理毒理）理毒理）临临床床试验试验（药药物上市）物上市）社社区区干干预试验预试验实验设计实验设计统计资料来源统计资料来源统计报表（经常性）统计报表（经常性）医疗工作记录（经常性）医疗工作记录（经常性）专题调查或实验（一时性）专题调查或实验（一时性）第二步第二步收集资料收集资料第三步第三步整理资料整理资料核对检查原始数据核对检查原始数据整理整理分组汇总分组汇总完整性检查完整性检查:缺项、漏项缺项、漏项准确性检查准确性检查:逻辑性错误逻辑性错误 区间错误区间错误 计算错误计算错误第四步第四步分析资料分析资料统计分析统计分析统计描述统计描述统计推断统计推断统计指标统计指标统计图表统计图表参数估计参数估计假设检验假设检验抽样应该遵循的原则抽样应该遵循的原则随机性：总体中的每个样本都有相同的几率被抽到随机性：总体中的每个样本都有相同的几率被抽到代表性：样本能反映总体的特征（随机、样本量足）。代表性：样本能反映总体的特征（随机、样本量足）。可靠性：实验结果具有可重复性可靠性：实验结果具有可重复性可比性：处理组与对照组除处理因素不同之外，其余因素基本可比性：处理组与对照组除处理因素不同之外，其余因素基本相同。相同。总体总体：指同质的个体所构成的全体：指同质的个体所构成的全体抽样抽样：从总体抽取部分个体的过程。：从总体抽取部分个体的过程。样本样本：从总体中随机抽取部分观察单位某变量值的集合，：从总体中随机抽取部分观察单位某变量值的集合，样本包含的个体数目称为样本含量。样本包含的个体数目称为样本含量。总总体体样样本本抽抽样样2.2.参数和统计量参数和统计量参数：描述总体的统计指标：如参数：描述总体的统计指标：如总体均数总体均数，用希腊字母，用希腊字母 表示。表示。统计量：描述样本的统计或分析指标。如统计量：描述样本的统计或分析指标。如 x x、p p、t t值值观察值观察值与与真值真值之差之差样本统计量样本统计量与与总体参数总体参数之差之差误差误差（error)error)样样本均本均数数 x总总体均体均数数4.4.均均 数数 x x=x1+x2+x3+Xnx1+x2+x3+Xnn n=x xn n总体均数总体均数，样本均数，样本均数 x x样样本均本均数数 xxS 均数均数标标准差准差5.5.样本的标准差样本的标准差s ss=(x-(x-x)x)n-1n-1标准差越大，说明个体标准差越大，说明个体变异变异越大越大=x x2 2-(x)-(x)2 2/n/nn-1n-16.6.中位数中位数中位数：将一组观察值从中位数：将一组观察值从小到大小到大按照顺序排按照顺序排列，位次列，位次居中居中的观察值就是中位数。的观察值就是中位数。举举例：例：1,2,3,4,5,6,7.8,9中位中位数数7.7.总体均数的估计总体均数的估计点估计，区间估计点估计，区间估计点估计：点估计：用样本均数估计总体均数用样本均数估计总体均数区间估计区间估计：一定的概率估计：一定的概率估计总体均数总体均数在在哪个范围哪个范围可信区间（可信区间（CICI）的涵义的涵义：从总体中做随机抽样，每个：从总体中做随机抽样，每个样本可以算得一个可信区间，如样本可以算得一个可信区间，如95%95%可信区间，意味可信区间，意味着做着做100100次抽样，算得次抽样，算得100100个可信区间，平均有个可信区间，平均有95%95%个可信区间包括总体均数（估计正确），只有个可信区间包括总体均数（估计正确），只有5 5个可信个可信区间不包括总体均数（估计错误）。区间不包括总体均数（估计错误）。举举例：例：95%CI（2.27，1.1-1.7）8.8.假设检验假设检验假设检验亦称为假设检验亦称为显著性检验显著性检验，意义：，意义：根据大量的调查，已知健康成年男子脉搏的均数根据大量的调查，已知健康成年男子脉搏的均数为为7272次次/分，某医生在依山取随机调查了分，某医生在依山取随机调查了2525名健康名健康成年男子，求得其脉搏均数为成年男子，求得其脉搏均数为74.274.2次次/分，标准差分，标准差为为6.06.0次次/分，能否据此认为该山区成年男子的脉分，能否据此认为该山区成年男子的脉搏均数高于一般成年男子的脉搏均数？搏均数高于一般成年男子的脉搏均数？步骤步骤11建立假设检验和确定检验水准建立假设检验和确定检验水准在推断两个总体均数有无差别，例如：山区高于一般或低在推断两个总体均数有无差别，例如：山区高于一般或低于一般，两种可能性都存在，研究者都同时关心，使用双于一般，两种可能性都存在，研究者都同时关心，使用双侧检验侧检验根据专业知识，已知山区不会高于一般，研究者只关心山根据专业知识，已知山区不会高于一般，研究者只关心山区高于一般，不关心山区是否低于一般，应当用区高于一般，不关心山区是否低于一般，应当用单侧检验单侧检验。对结果的考虑以思路宽为好，亦多用对结果的考虑以思路宽为好，亦多用双侧检验双侧检验。假设有两种假设有两种：一种是：一种是检验假设检验假设，或称，或称无效假设无效假设H H0 0 ，一种是一种是备择假设备择假设，符号为，符号为H H1 1，二者都是根据统计推断的目的而提，二者都是根据统计推断的目的而提出的对总体特征的假设。出的对总体特征的假设。样本均数（其总体均数为样本均数（其总体均数为）已知的总体均数为）已知的总体均数为 0 0作比较作比较目的目的检验检验假假设设（H H0 0）备择备择假假设设（H H1 1）双侧检验双侧检验是否是否 0 0 0 0单侧检验单侧检验是否是否 0 0 0 0 0 0或是否或是否 0 0 0 0 0 0两个样本数（其总体均数分别为两个样本数（其总体均数分别为1 1与与2 2）比较）比较目的目的检验检验假假设设（H H0 0）备择备择假假设设（H H1 1）双侧检验双侧检验是否是否1 1 2 21 1 2 21 1 2 2单侧检验单侧检验是否是否1 1 2 21 1 2 21 1 2 2或是否或是否1 1 2 21 1 2 21 1 2 2步骤步骤22选定检验方法和计算检验统计量选定检验方法和计算检验统计量 根据研究设计的类型和统计推断的目的根据研究设计的类型和统计推断的目的选用不同的统计方法。选用不同的统计方法。步骤步骤33确定确定P P值和作出推断结论值和作出推断结论当当p0.05p0.05，按按=0.05=0.05水准，拒绝水准，拒绝H H0 0，接受接受H H1 1，两两者的差别有统计学意义。者的差别有统计学意义。p 0.05,0.05,按按=0.050.05水准，不拒绝水准，不拒绝H H0 0，两者的差别，两者的差别无统计学意义无统计学意义 H H1 1与目的相同与目的相同9.t9.t检验检验 t t检验的应用条件检验的应用条件 当样本例数当样本例数n n较小时，要较小时，要求样本取自正态总体，做两个样本均数比较时求样本取自正态总体，做两个样本均数比较时还要求两个样本的总体方差相等。还要求两个样本的总体方差相等。1908 1908年，年，W.S.GossetW.S.Gosset以笔名以笔名“student”student”发发表了著名的表了著名的t t分布分布10.10.概率概率（P P）是描述随机事件发生可能性大小的数值，用是描述随机事件发生可能性大小的数值，用p p表示，表示，f/nf/n必然事件的概率为必然事件的概率为100%100%（P=1P=1）不可能发生的事件概率为（不可能发生的事件概率为（P=0P=0）随机事件的概率在随机事件的概率在0 0与与1 1之间，即之间，即0P10P1P0.05P0.05和和 P0.01P0.01为小概率事件为小概率事件P0.05P0.05作为事物差别有统计学意义的界限作为事物差别有统计学意义的界限P0.01P0.01作为事物差别有高度统计学意义的界限作为事物差别有高度统计学意义的界限11.11.统计资料的类型统计资料的类型计量资料（数值变量）：对每个观察对象的观计量资料（数值变量）：对每个观察对象的观察指标用察指标用定量定量的方法测定其数值大小所得的资料，的方法测定其数值大小所得的资料，有度量衡单位。有度量衡单位。计数资料（无序分类变量）：先将观察对象的计数资料（无序分类变量）：先将观察对象的观察指标按观察指标按性质性质或或类别类别进行分组，然后计数各组进行分组，然后计数各组数目所得资料，无计量单位。数目所得资料，无计量单位。等级分组资料（有序分类变量）：等级分组资料（有序分类变量）：在医学实践在医学实践中，既具有计数资料的特性，又有具有半定量的中，既具有计数资料的特性，又有具有半定量的性质。性质。计量资料计量资料 用仪器、工具等用仪器、工具等测量测量,方法获得的数据，即为方法获得的数据，即为计量资料计量资料。也叫定量数据也叫定量数据特点：特点：有计量单位有计量单位，如患者的身高（，如患者的身高（cmcm）、体重（）、体重（kgkg）、血）、血压（压（mmHgmmHg）、脉搏（次）、脉搏（次/分）、红细胞计数（分）、红细胞计数（1010/L/L）计数资料计数资料 按某种属性分类，然后清点每类的数据，称按某种属性分类，然后清点每类的数据，称计数资料计数资料。也叫也叫定性数据定性数据 特点：特点：无固有计量单位无固有计量单位，如肤色（黑、白）、血型，如肤色（黑、白）、血型（ABOABO）、职业（工人、农民）、性别（男、女）、职业（工人、农民）、性别（男、女）等级资料等级资料 半定性半定性或或半定量半定量的观察结果。有的观察结果。有大小顺序大小顺序，所以也叫有，所以也叫有序分类资料序分类资料 癌症分期：早、中、晚。癌症分期：早、中、晚。药物疗效：治愈、好转、无效、死亡。药物疗效：治愈、好转、无效、死亡。尿蛋白：尿蛋白：,+,+,+,+及以上及以上12.12.对照对照空白对照空白对照：试验组用新药（疗法），对照组不给任何：试验组用新药（疗法），对照组不给任何药物或处理，易导致心理差异药物或处理，易导致心理差异安慰剂对照安慰剂对照：试验组用新药（疗法），对照组给安慰：试验组用新药（疗法），对照组给安慰剂（与试验药性状相同但不含有效成分剂（与试验药性状相同但不含有效成分 ）其他有效药物对照其他有效药物对照：试验组用新药（疗法），对照组：试验组用新药（疗法），对照组给原有的有效药物或疗法给原有的有效药物或疗法自身对照自身对照：前后：前后试验组对照组空白对照伊班膦酸-安慰剂对照伊班膦酸安慰剂有效药物对照 伊班膦酸帕米膦酸FisherFisher在在19351935年首先提出随机化概念年首先提出随机化概念总体总体的每一个观察单位都有的每一个观察单位都有同等的机会同等的机会被选入被选入样本样本中来，并有中来，并有同等的机会同等的机会进行分组进行分组13.13.随机化随机化同等机同等机会会被被选选同等机同等机会会被分配被分配14.14.随机数字表随机数字表随随机机数数字表字表，从从任一任一数数字字开开始向任一方向始向任一方向欲分欲分为为几几组组，就，就除以几除以几，根据余，根据余数数分分组组：15.15.盲盲 法法实验实验效效应应的的观观察避免察避免偏性偏性盲法盲法研研究者的心理常偏重于究者的心理常偏重于阳阳性性结结果果医医生常偏重于新生常偏重于新药疗药疗法法病人常病人常对对新新疗疗法持法持怀怀疑疑态态度度举举例：例：偏性偏性结结果的分析果的分析和比和比较较开放试验开放试验（open trialopen trial）：研究者和受试对象均知道）：研究者和受试对象均知道受试对象接受何种处理；受试对象接受何种处理；单盲试验单盲试验（single-blind trialsingle-blind trial）：研究者和受试对）：研究者和受试对象两者之一知道受试对象接受何种处理；象两者之一知道受试对象接受何种处理；双盲试验双盲试验（double-blind trialdouble-blind trial）：研究者和受试对）：研究者和受试对象均不知道受试对象接受何种处理，包括统计人员。象均不知道受试对象接受何种处理，包括统计人员。单盲与双盲单盲与双盲 由一个或几个单位的主要研究者（组长单位）由一个或几个单位的主要研究者（组长单位）总体负责，多个单位的研究者合作，按同一个试总体负责，多个单位的研究者合作，按同一个试验方案验方案同时进行的临床试验同时进行的临床试验。研究单位（科室）必须是国家药品临床研究基地研究单位（科室）必须是国家药品临床研究基地16.16.多中心临床试验多中心临床试验多中心临床试验的优点多中心临床试验的优点收集病例快，试验时间短收集病例快，试验时间短适用面广，可信度大适用面广，可信度大集思广益，综合全体专家的智慧集思广益，综合全体专家的智慧MetaMeta分析是一种基于文献资料的分析是一种基于文献资料的定量化定量化综综合评价合评价多个同类多个同类独立研究独立研究结果的结果的统计学方统计学方法法。常用于临床试验、诊断试验和流行病。常用于临床试验、诊断试验和流行病学研究等方面的综合评价。学研究等方面的综合评价。17.Meta17.Meta分析分析荟萃分析荟萃分析是循是循证医学证医学大量文大量文献献分析的核心方法分析的核心方法 1234 4综综合分析合分析图图2 Meta分析分析1.1.总体和样本（抽样）总体和样本（抽样）2.2.参数和统计量参数和统计量3.3.三种误差三种误差4.4.均数均数5.5.标准差标准差s s6.6.中位数中位数7.7.点估计和区间估计点估计和区间估计8.8.假设检验假设检验9.t9.t检验检验10.10.概率概率11.11.统计资料的类型统计资料的类型12.12.对照对照13.13.随机化随机化14.14.多中心临床试验多中心临床试验15.15.盲法（单盲与双盲）盲法（单盲与双盲）16.16.多中心临床试验多中心临床试验17.17.荟萃分析荟萃分析 THANK YOU!