医学统计学 01绪论a

– ① 选择搜集资料的地点、人员和时间； – ②搜集资料人员的培训方案； – ③预调查或预实验方案拟定； – ④资料的记录方式； – ⑤调查表的拟订和印刷； – ⑥ 调查或实验仪器、试剂的准备； – ⑦调查资料的抽样复核比例和方法； – ⑧搜集资料所需经费的准备等。
• 人员选择：高素质、有相关专业基础、以往曾有 类似研究经历的人员加以严格培训和管理是能够 遵循三原则的保证。
• 例如身高、胸围等形态指标的测量均采用 统一的测量尺度(全国统一研制的身高计、 胸围尺均以厘米为记录单位，体重以公斤 为记录单位，肺活量以毫升为单位等)
3.3.1 总体与样本 population and sample
总体：根据研究目的 确定的同质研究对象 的全体（集合）。分 有限总体与无限总体
• 样本频率总是围绕概率上下波动
• 样本含量n越大，波动幅度越小，频率越
接近概率。
3.6 误差（Error）
•测量值 = 真值 + 随机误差+非随机误差
Xi = i + i
•随机误差（随机抽样误差） • 影响因素众多，变化无方向性，不可避免，但可 用统计方法进行分析。
•偏差(bias) • 系统误差 • 受确定因素影响，大小变化有方向性。 • 非系统误差（过失误差） • 研究者偶然失误而造成的误差。
确定性现象
随机性现象模糊性现象 Nhomakorabea研究方法
经典数学 概率统计学
模糊数学
•根据研究领域和研究对象，统计学又分为： 数理统计、经济统计、生物统计、医学统计、 卫生统计……
•医学统计学（medical statistics）：用统计 学的原理和方法研究医学中的问题。广义地称 为生物统计学(biostatistics) 。
• 变异（variation）是社会和生物医学中 的普遍现象。
• 变异使得实验或观察的结果具有不确定 性，如每个人的身高、体重、血压等各 有不同。
比率%
25
20
15
10
5
0 2.6
3.2
3.8 4.4 5.0 5.6
红细胞计数(10^12/L)
6.2
图 1-1 120名正常成年男子 红细胞计数直方图
•研究设计 •搜集资料 •整理资料 •分析资料 •结果表达
4.1 研究设计
•调查设计（survey design） • 对研究对象不施加任何干预，通常建立随 机抽样（random sampling）方案。
•实验设计（experiment design） • 对研究对象施加干预，如动物实验研究、 临 床 试 验 ， 通 常 建 立 随 机 分 组 （ random allocation）方案。
•获得循证医学证据的主要手段
• “ 良 好 愿 望 的 医 学 ” （ well-meaning medicine）转入“以证据为基础的医学” （evidence-based medicine，EBM）需 要有统计学方法的支持。
• 全世界的医学期刊每年大约刊登600万学 术论文，但能作为可靠“证据”的论文 并不多。
•随机变量 • 在概率论中称变量为随机变量
根据观察数据之间有无缝隙（gap），常将数据分类 为离散型（discrete）变量（有缝隙）与连续型 （continuous）变量（无缝隙）两大类。
3.2 测量和测量尺度
•对随机变量的取值过程为测量。取值所采 用的标准为测量尺度。
•采用统一的标准化的尺度进行测量，其测量 结果一般是稳定的和一致的
最大值=6.18, 最小值=3.29, 极差=2.89。 算术均数=4.72，标准差=0.57。
都市热报 2012.9.6 第七版@微播报
•用统计学思维方式考虑有关医学研究中的问 题“阳性”结果是否是虚假联系？
• 某感冒药治疗1周后，治愈率为90%，能 否说该感冒药十分有效？
• “阴性”结果是否是样本含量不足？
4.2 研究设计
•实验性研究， 有控制 •观察性研究，无控制
• “因果推论”的研究需要严格的实验设 计（experiment design），如随机对照 试验，即RCT的研究。
4.3实验设计的三个基本原则
•随机化（randomization） •对照（control） •重复（replication）
•JAMA，新英格兰医学杂志（NEJM）、英 国医学杂志、中华医学会杂志对来稿都有统计 学要求或统计学指导。
•国际生物医学杂志编辑协会在其《生物医学 期刊投稿的统一要求》中也包含了统计学要求。
• Uniform Requirements for Manuscripts Submitted to Biomedical Journals http://
医学统计学
1 概述
•统计学(statistics) • 统计学是关于数据（data）的科学，是 从数据中提取信息的一门学科。 • 统计学就是关于数据收集整理、分析、 表达和解释的普遍原理与方法。 • 包括设计、搜集、整理、分析和表达等 步骤。
统计学，Statistics， 研究对象：随机现象
现象
• 可靠度（reliabiliy）—— 也称精密度 (precision)或重复性（repeatability） ： 重复观察时观察值与其均值的接近程度， 受随机误差的影响（常用指标：一致百分 率、Kappa值）。
准确度和可靠度都好
准确度差、可靠度好
准确度？、可靠度差
准确度和可靠度都差
4 统计工作的基本步骤
• 搜集资料的方式：直接观察、采访、填表和通信。
– 直接观察、采访：调查人员亲自参与和记录，若调查 人员素质高，工作认真负责，并接受过统一的培训， 调查结果可靠。
– 填表和通信由被调查者自己填写，若被调查者文化水 平高，素质高，乐意配合调查，也可以得到可靠的资 料，否则资料的误差较大。
4.2.2 医学统计资料的来源与分类
3.5 频率与概率 frequency and probability
•频率
• 设在相同条件下，独立重复进行n次试验，事 件A出现f 次，则事件A出现的频率为f/n。
• 样本的实际发生率。
•概率
• 随机事件发生的可能性大小，用大写的P 表示；
取值[0，1]。
小概率事件 Certain
1
•随机事件和概率
Fisher 在他的著作中多次强调，统 计学家与科学研究者的合作应该在实验设 计阶段，而不是在需要数据处理的时候。
“试验完成后再找统计学家，无异于请 统计学家为试验进行“尸体解剖”。 统 计学家或许只能告诉你试验失败的原因。”
4.2.1 搜集资料（data collection）
• 搜集资料要遵循准确、完整、及时三个原则。 • 资料搜集计划包括：
• 根据研究设计的目的、要求，资料的类型和分布的 特征等选择统计分析方法。
• 1. 统计描述
– 计算统计指标，如平均值、发病率等，绘制统计图。
• 2.统计推断：利用样本信息对总体特征进行推断， 包含可信区间估计与统计学假设检验 – 总体均数、总体率的可信区间及其假设检验 – 两个总体均数、总体率差值的可信区间及其假设 检验 – 多个总体指标之间的假设检验。
• 原始统计数据的来源 • 常规保存数据 • 医院信息系统（HIS）、统计报表等 • 现场调查记录 • 实验记录 • 其他
4.3 整理资料（data sorting）
• 目的是将搜集到的原始资料系统化、条理 化，便于进一步计算与分析。
– 编码，将数据输入计算机 – 纠错改错、补漏等
4.4 分析资料（data analysis）
误差 error 实测值与真实值之差
系统误差
由于仪器、设备、方 法等原因造成的趋向 性的偏高或偏低。
随机误差
大量的偶然的无法 消除的不确定因素 所引起的偏差。
重复测量误差
抽样误差
Sampling error由于 抽样所引起的样本统 计量与总体参数之间 的差异。
3.7 准确度与可靠度
• 准确度(accuracy)或真实性（validity） ： 观察值与真值的接近程度，受系统误差的 影响(常用指标：如灵敏度、特异度)。
– 无限总体（infinite population ）：不能获得 抽样框架
3.3.3 样本
• 样本（sample）
– 从总体中抽取部分有代表性的个体，这些个体的观测值 就构成样本
– 对实际得到的观察单位的测量值 – 样本中包含的观察对象称为样本量或者样本容量(sample
size)。 – 样本应该包含足够个体。 – 按抽样方法分为
• 国内1984年对《中华医学杂志》、《中华内科 杂志》、《中华外科杂志》、《中华妇产科杂 志》、《中华儿科杂志》595篇论文的调查结 果，相对数误用为11.2%，抽样方法误用15.9%， 统计图表误用11.7%。
• 某研究者1996年对4586篇论文统计（中华医学 会系列杂志仅占6.9%），数据分析方法误用达 55.7%。
• 有人曾对发表在Lancet, N Engl J Med， JAMA等著名医学杂志上的71篇阴性结 果的论文作过分析，发现其中有62篇 （ 93%）可能是由于样本含量不足造成 的假阴性。
•保证你的研究论文能通过统计学审查
• 据国外20世纪60～80年代对不同医学杂志发表 论文的调查，有统计错误的论文的百分比最高 达72%，最低也有20%。
•卫生统计学(health statistics)：与医学统计 学基本相同，但更侧重于社会、人群的卫生问 题。
主要内容
• 实验研究设计 • 调查研究设计 • 基本统计学方法 • 多元及多因素统计学方法 • 统计学计算（计算机软件）
2 为什么要学统计学？
•采用统计学方法，发现不确定现象背后隐藏 的规律。
样本：从总体中随机 抽取的部分研究对象