统计方法抉择 PPT课件.ppt

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1、2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日一、统计学基本内容一、统计学基本内容s统计学是一门关于如何收集、分析、解释和统计学是一门关于如何收集、分析、解释和表达数据的科学表达数据的科学。-Websters International Dictionarys统计学是研究统计学是研究随机现象随机现象数量规律性的方法学数量规律性的方法学。什么是统计学？复复 习习2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日统计学基本内容统计学基本内容 （一）（一）基本理论基本理论 （二）（二）统计设计统计设计 （三）（三）统计分析统

2、计分析 2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日（一）（一）统计学基本理论统计学基本理论基本概念基本概念概率分布概率分布抽样分布抽样分布基本理论基本理论2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日1、统计学基本概念、统计学基本概念s同质与变异同质与变异s总体与样本总体与样本s参数与统计量参数与统计量s抽样误差抽样误差s随机变量随机变量s频率与概率频率与概率2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日2、随机变量的概率分布、随机变量的概率分布s正态分布（连续变量）正态

3、分布（连续变量）s偏态分布偏态分布s二项分布（离散变量）二项分布（离散变量）s泊松分布泊松分布2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日3、抽样分布、抽样分布s样本均数的分布样本均数的分布st 分布分布sF分布分布s卡方分布等卡方分布等2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日（二）（二）统计设计统计设计 运用医学统计学的起点，也是高质量地完运用医学统计学的起点，也是高质量地完成整个研究的重要基础成整个研究的重要基础s科研设计如同建筑设计一样举足轻重科研设计如同建筑设计一样举足轻重。统计设计统计设计实验设计

4、实验设计调查研究设计调查研究设计2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日1、实验研究的三要素实验研究的三要素s（1 1）研究因素（处理因素）研究因素（处理因素）s（2 2）受试对象受试对象s（3 3）实验效应实验效应2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日实验研究的基本要素实验研究的基本要素降压药降压药高血压病人高血压病人血压值血压值处理因素处理因素受试对象受试对象实验效应实验效应三要素：三要素：1.处理因素；处理因素；2.受试对象；受试对象；3.实验效应实验效应其他因素其他因素其他效应其他效应2024

5、202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日2 2、实验设计的三原则、实验设计的三原则 (均衡均衡)s（1 1）对照原则对照原则s（2 2）随机原则随机原则s（3 3）重复原则重复原则2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日常见的实验设计方法常见的实验设计方法 1、单因素设计：、单因素设计：单组设计、配对设计、完单组设计、配对设计、完全随机设计（单因素多水平设计）等全随机设计（单因素多水平设计）等2、多因素设计（不便考察交互作用）：、多因素设计（不便考察交互作用）：随机区组设计、拉丁方设计、交叉设计、嵌随机区组设计

6、、拉丁方设计、交叉设计、嵌套设计（组内分组设计）等套设计（组内分组设计）等3、多因素设计（可以考察交互作用）：、多因素设计（可以考察交互作用）：析因设计、正交设计析因设计、正交设计、重复测量设计重复测量设计2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日（三）（三）统计分析统计分析s1 1、统计描述、统计描述s2 2、统计推断、统计推断s3 3、变量间的关系分析、变量间的关系分析2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日 v通通过过统统计计图图、统统计计表表、统统计计指指标标等等方方法法描描述资料的分布特征。述资

7、料的分布特征。v统统计计描描述述不不仅仅可可以以对对数数据据的的概概貌貌，分分布布，变变量量间间的的关关系系等等有有大大致致的的了了解解，而而且且可可发发现现数数据据中中的的异异常常现现象象。因因此此，统统计计描描述述在在统计分析中占有统计分析中占有相当重要的地位。相当重要的地位。1、统计描述、统计描述2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日 v统计指标：统计指标：均数、标准差、中位数（定量资料）均数、标准差、中位数（定量资料）率、构成比、相对比（分类资料）率、构成比、相对比（分类资料）相关系数、回归系数（变量间关系）相关系数、回归系数（变量间关系

8、）v统计表：统计表：频数表、列联表等频数表、列联表等v统计图：统计图：条图、直方图、线图、散点图、回归线图等条图、直方图、线图、散点图、回归线图等统计描述统计描述2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日 v 统统计计推推断断：是是利利用用样样本本所所提提供供的的信信息息对对总总体体进进行行估估计计或或推推断断，主主要要包包括括参参数估计和假设检验两大内容。数估计和假设检验两大内容。v 统统计计分分析析的的目目的的：由由样样本本推推断断总总体，故统计学的主体是统计推断。体，故统计学的主体是统计推断。2、统计推断、统计推断202420242024202

9、4年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日统计推断的内容统计推断的内容s参数估计参数估计 利用样本指标估计总体参数。常用利用样本指标估计总体参数。常用可信区间，如均数的可信区间、率的可信区间可信区间，如均数的可信区间、率的可信区间s假设检验假设检验 利用样本提供的信息比较两个或多利用样本提供的信息比较两个或多个总体之间有无差别：个总体之间有无差别：参数检验参数检验：t检验、方差分析等检验、方差分析等非参数检验非参数检验：卡方检验、秩和检验、：卡方检验、秩和检验、Ridit分分析等析等2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日3、变量间的

10、关系分析、变量间的关系分析s研究者要研究某些因素间的相互联系时，可用变研究者要研究某些因素间的相互联系时，可用变量间的量间的关系分析关系分析方法。如直线相关与回归、多元方法。如直线相关与回归、多元线性回归、线性回归、Logistic回归、回归、Cox回归等。回归等。s若要研究某个因素与一个或多个因素（变量）的若要研究某个因素与一个或多个因素（变量）的依存关系依存关系时，可用时，可用回归分析回归分析，如，利用直线回归，如，利用直线回归方程，可由儿童的年龄推算其体重。方程，可由儿童的年龄推算其体重。s若要研究因素间若要研究因素间相关的密切程度和方向相关的密切程度和方向时，可用时，可用相关分析相关分

11、析，如高血脂与冠心病、慢性宫颈炎与宫，如高血脂与冠心病、慢性宫颈炎与宫颈癌等的相关分析。颈癌等的相关分析。2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日二、统计分析方法抉择二、统计分析方法抉择二、统计分析方法抉择二、统计分析方法抉择v统统计计分分析析的的主主要要任任务务，就就是是面面对对不不确确定定的的数数据据信信息息做做出出真真实实和和科科学学的的结结论论或或推推断断。只只有有正正确确的的应应用用统统计计分分析析，其其结结论论或或推推断断才是真实和科学的。才是真实和科学的。v在在众众多多的的统统计计分分析析方方法法中中，如如何何正正确确的的应应用用和和

12、评评价价统统计计分分析析方方法法，对对于于医医学学科科研研工工作者来说显得尤为重要。作者来说显得尤为重要。2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日 （一）研究者的统计分析目的；一）研究者的统计分析目的；（二）数据资料的类型；（二）数据资料的类型；（三）数据资料的分布特征；（三）数据资料的分布特征；（四）科研设计方案与所涉及的（四）科研设计方案与所涉及的数理统计条件。数理统计条件。统计分析的正确应用要点统计分析的正确应用要点2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日（一）统计分析目的（一）统计分析目的 根根

13、据据研研究究者者的的研研究究目目的的，众众多多的的统统计计分分析方法大致可分为如下三大类：析方法大致可分为如下三大类：1、统计描述、统计描述2、统计推断、统计推断3、变量间的关系分析、变量间的关系分析2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日资料资料定量资料：定量资料：计量资料计量资料分类资料分类资料 二分类资料：二分类资料：计数资料计数资料 多分类资料：多分类资料：多分类资料多分类资料无序分类资料：无序分类资料：有序分类资料：有序分类资料：等级资料等级资料计数资料计数资料（二）资料类型（二）资料类型 2024202420242024年年年年4 4

14、4 4月月月月10101010日日日日（三）资料的分布特征（三）资料的分布特征 v数据的分布特征是指数据的数理统计规律。数据的分布特征是指数据的数理统计规律。v在在数数理理统统计计分分布布中中，最最常常见见的的是是正正态态分分布布与与偏态分布偏态分布。v分分布布特特征征的的判判断断方方法法：常常用用的的方方法法是是分分布布的的假设检验，如正态性检验。假设检验，如正态性检验。v正正态态分分布布的的判判断断还还可可以以根根据据统统计计图图表表、均均数数与与中中位位数数的的差差值值大大小小和和医医学学知知识识来来进进行行粗粗略略估计。估计。2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月

15、月10101010日日日日v许许多多统统计计方方法法是是建建立立在在特特定定的的分分布布特特征征基基础础之之上上，正正态态分分布布则则是是最最常常用用的的分分布布之之一一。在在实实际际应应用用中中，不不考考虑虑资资料料是是否否服服从从正正态态分分布布，错错误误地地使使用用只只有有正正态态分分布布才才能能使使用用的方法。的方法。v如如：数数据据描描述述中中均均数数和和标标准准差差，再再如如t检检验验、方方差差分分析析等等假假设设检检验验都都要要求求资资料料服服从从正态分布。正态分布。常见问题常见问题2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日（四）科研设

16、计方案（四）科研设计方案 v统统计计方方法法中中的的公公式式和和定定理理，在在其其建建立立和和推推导导过过程程中中，还还涉涉及及到到科科研研设设计计的的方方案案。不不同同的的科科研研设设计计方方案案，数数据据的的统统计计分分析析方方法法也也不不尽尽相同。相同。2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日(1)数据资料：计量、计数、等级；数据资料：计量、计数、等级；(2)资料所属的设计方式：完全随机设计、配对设计、资料所属的设计方式：完全随机设计、配对设计、随机区组设计等；随机区组设计等；(3)影响因素：单因素、多因素；影响因素：单因素、多因素；(4)资

17、料的样本：单一样本、两组样本、多组样本；资料的样本：单一样本、两组样本、多组样本；(5)资料是否满足检验方法所需的前提条件，必要时资料是否满足检验方法所需的前提条件，必要时可进行变量变换。可进行变量变换。检验方法的选择检验方法的选择2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日计量资料的分析（一）计量资料的分析（一）样本与样本与总体比总体比较较单样本单样本z z检验检验（大样本）（大样本）WilcoxonWilcoxon符号秩和检验符号秩和检验（小样本）（小样本）单样本单样本t检验检验H0：=0正态转换后为正态非正态2024202420242024年年年

18、年4 4 4 4月月月月10101010日日日日计量资料的分析（二）计量资料的分析（二）两样两样本比本比较较差值正态变量变换正态、方差齐配配对对 设设计计成成组组设设计计配对配对z检验（大样本）检验（大样本）配对秩和检验配对秩和检验(H0：Md=0)差值非正态成组成组t检验检验(H0：1=2)正态、方差不齐非正态成组秩和检验成组秩和检验(H0：两总：两总体分布位置相同体分布位置相同)t检验检验(H0：1=2)配对配对t检验检验(H0：d=0)2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日计量资料的分析（三）计量资料的分析（三）多样本比较多样本比较正态、方

19、差齐完全完全随机随机设计设计Kruskal-Wallis秩和检秩和检验验(H0:k个总体分布相同个总体分布相同)转换后满足或方差不齐非正态完全随机设计方差分析完全随机设计方差分析(H0:1=k)2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日计量资料的分析（三）计量资料的分析（三）随机随机区组区组设计设计处理组间比较处理组间比较(H0:k个处理个处理组总体均数相等组总体均数相等)随机区组设随机区组设计方差分析计方差分析区组间比较区组间比较(H0:b个区组总个区组总体均数相等体均数相等)两因素两因素设计设计处理因素处理因素k水平水平区组因素区组因素b水平水平

20、2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日计量资料的分析（三）计量资料的分析（三）析因析因设计设计处理处理A比较比较(H0:A的的a个水平总体均数相等个水平总体均数相等)析因设计析因设计方差分析方差分析处理处理B比较比较(H0:B的的b个水平总体均数相等个水平总体均数相等)两因素两因素设计设计处理因素处理因素A(a水平水平)处理因素处理因素B(b水平水平)交互作用分析交互作用分析(H0:A、B间无交互作用间无交互作用)2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日计数资料的分析（一）计数资料的分析（一）两样两样

21、本比本比较较配对设计配对设计成组设计成组设计配对卡方检验配对卡方检验(McNemar检检验验)(H0：两种判断结果相同：两种判断结果相同)Pearson卡方检验、校卡方检验、校正卡方检验、正卡方检验、Fisher精精确检验确检验(H0：1=2)单样本单样本z检验检验(H0：=0)样本与总样本与总体比较体比较Kappa检验检验(H0：两种判：两种判断结果无一致性断结果无一致性)2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日计数资料的分析（二）计数资料的分析（二）多个多个样本样本比较比较多个率多个率的比较的比较两个或多两个或多个构成比个构成比的比较的比较RC

22、表卡方检验表卡方检验(H0：1=2=k)RC表卡方检验表卡方检验(H0：两：两个或多个总体构成相同个或多个总体构成相同)2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日等级资料的分析等级资料的分析两组比较两组比较多组比较多组比较Ridit分析分析(H0:两个总体平两个总体平均效应相同均效应相同)成组秩和检验成组秩和检验(H0:两个总两个总体分布相同体分布相同)Kruskal-Wallis秩和检秩和检验验(H0:k个总体分布相同个总体分布相同)Ridit分析分析(H0:k个总体平个总体平均效应相同均效应相同)2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日双变量资料的分析双变量资料的分析双双变变量量型回归分析型回归分析型回归分析型回归分析Pearson相关分析相关分析线性相关线性相关(线性关系线性关系)各种曲线回归分析各种曲线回归分析线性回归线性回归(线性关系线性关系)曲线回归曲线回归(曲线关系曲线关系)Spearman等级相关等级相关x、y双正态双正态非双正态非双正态x、y双正态双正态y正态、正态、x可控可控2024202420242024年年年年4 4 4 4月月月月10101010日日日日