第1讲 医学科研的统计设计

教学组织
姓 名 性别 女 男 男 男 男 女 女 职 称 单 位 学科专业 流行病学 流行病学 流行病学 流行病学 流行病学 教学中承 担的工作 理论授课 理论授课 理论授课 理论授课 理论授课 李亚斐 马翔宇 张 耀 蔡同建 许 斌 刘 岭 张彦琦 教授 讲师 副教授 副教授 讲师 副教授 副教授 流行病学教研室 流行病学教研室 流行病学教研室 流行病学教研室 流行病学教研室
Department ofHealth Statistics 4
6学时
3学时
卫生统计学教研室
课程内容
医学科研设计原则 病因研究的设计和评价
3学时 3学时
诊断试验的设计和评价 防治研究的设计和评价 预后研究的设计和评价 循证医学 系统评价和Meta分析
3学时
3学时 3学时
3学时
3学时
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– 统计量(statistic)：由样本观察值计算出来的 反映样本分布特征的指标。
• 如样本均数，样本率，以及检验统计量 2 • 采用拉丁字母表示： X、p 、u、t、F、 • 随样本不同而不同，存在抽样误差
抽样研究
– 抽样研究（sampling research ）：从研究总 体中抽取部分观察单位构成具有代表性的样本， 用样本统计量推断总体参数的方法。
研究者能人为设置处理因素； 受试对象接受何种处理因素或水平由随机分配而定。
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医学科研的基本步骤
1、建立科学假说，提出拟探索和解决的医学问题以及明确而 具体的目标； 2、查阅文献，并对文献进行综述、评价； 3、拟定研究设计方案和技术路线，必要的信息及条件保障； 4、实施研究计划； 5、收集、整理、分析研究所得信息和资料；
按研究的时限
回顾性研究（retrospective study） 横断面研究（cross-sectional study）
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（一）观察性研究
观察性研究又称调查研究（survey）－－研究者不 需对研究对象采取什么干预措施（处理因素），只是 “被动”观察客观实际情况。
处理因素
降压药
受试对象
高血压病人
实验效应
血压值
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二、实验研究的基本要素
（一）处理因素
根据研究目的施加或观察的、能作用于受试对 象、并引起直接或间接效应的因素称为处理因素 （ treatment）。因素在实验中所处的状态称为水 平（level）。
• 处理因素存在时，指标能反映出一定的效应 • 指标鉴别真阳性的能力 • 灵敏性高的指标能敏锐地反映处理因素的效应，降 低假阴性率
– 特异性（specificity）
• 处理因素不存在时，所选指标不显示处理效应 • 指标鉴别真阴性的能力 • 特异度高的指标能较好地揭示处理因素的作用，不 易受混杂因素的干扰，降低假阳性率 Department of Health Statistics 79780907@qq.com
反应必须稳定。
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二、实验研究的基本要素
（三）实验效应
实验效应（ experiment effect ）是处理因素 作用于受试对象的反应和结果，它通过观察指标来
表达。 选择指标的依据是：指标应具有客观性、有效
性和准确性等。
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采用教材
• 理论课教材 《军事医学统计学》（研究生用）易东主编 军事医学科学出版社 该教材获得总后首届百部精品教材 《医学科研方法》 熊鸿燕、易东主编 西南师范大学出版社 • 上机课教材 《军事医学统计学实习指导》 卫生统计学 教研室自编教材
参考书籍
• 《医学统计学》颜虹主编 人民卫生出版社 • 《SPSS13.0统计软件应用教程》陈平雁主编 人民军医出版社
统计学中几个基本概念
• 同质与变异
– 同质（homogeneity ）：指事物的性质、影响 条件或背景相同或非常相近。 – 变异（个体差异，variation）：指相同条件下 的同类（质）个体之间某一方面发展的不平衡 性。
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注意：
明确处理因素和非处理因素
处理因素要标准化
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二、实验研究的基本要素
（二）受试对象
受试对象 (object) 是处理因素作用的客体，实质上
就是根据研究目而确定的观察目标总体。
医学研究的对象一般分为人、动物和生物材料 。 受试对象满足两个基本条件∶ 对处理因素敏感；
三、医学统计工作的步骤
（二）收集资料
• 经常性资料 • 专项调查资料
（三）整理资料
数据净化—对资料进行清理、纠错并加以存储
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三、医学统计工作的步骤
（四）分析资料
分析资料
统计描述
统计推断
参数估计
假设检验
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– 等级资料(ordinal data)
• 某种属性的不同程度的半定量观测结果 • 有序多分类变量，如病情（轻、中、重）、尿蛋白 （-、±、+、++、+++）
三、医学统计工作的步骤
（一） 统计设计
（二） 收集资料
（三） 整理资料
(四 ) 分析资料
（一）统计设计
• 统计设计内容 – 研究目的以及研究对象 – 统计研究方法类型 – 抽样方法或实验对象分配方案 – 对照设置方式 – 样本含量估计
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二. 实验设计
一、医学科研的形式
按研究目的 验证性研究（confirmatory study） 探索性研究（exploratory study） 观察性研究（observational study）
按是否施加干预
实验性研究（experimental study）
前瞻性研究（prospective study）
卫生统计学教研室 卫生统计 卫生统计学教研室 卫生统计
理论授课、上 机授课
理论授课、上 机授课
课程内容
医学科研的统计设计
3学时 3学时
3学时 6学时 3学时 6学时 3学时 3学时
医学科研数据的提取与管理
统计描述与统计图表 单因素组间比较 基本统计分析方法SPSS软件实现 多因素方差分析 多因素方差分析SPSS软件实现 多元线性回归与相关分析 Logistic回归分析 、生存分析 Logistic回归、生存分析SPSS软件实现
研究的因素（处理因素）是客观存在的；
不能用随机化分组的方法来平衡组间的混杂因素。
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（二）实验性研究
研究者根据研究目的人为地对实验单位设置干预措施 （处理因素），控制非干预措施的影响，通过对实验结果 的分析，评价干预措施的效果，这种研究称为实验研究。
医学科研方法与统计分析
第三军医大学卫生统计学教研室 Department of Health statistics ,TMMU 68752313 刘 岭
教学单位
• 军队流行病学教研室 • 理论课21学时
– 主要讲授医学科研设计
• 卫生统计学教研室 • 理论课30学时，上机课学时9学时
– 案例讨论、基于解决问题出发的教学 – 上机操作，学习软件的使用，学会利用数据分 析的基本思想与方法来处理实际中的复杂数据， 并正确解释分析结果
• 《医学统计实战练习》胡良平主编 军事医学 科学出版社 • 《SPSS宝典》张红兵等主编 电子工业出版社
• 《SAS统计分析应用》董大均主编 电子工业 出版社
推荐网站
• • • • http://192.168.201.118/ 三医大卫生统计学学科网站 http://www.cos.name/index.php 统计之都 http://www.hstathome.com/index.htm 卫生统计之家 http://www.animatedsoftware.com/statglos/statglos.ht m 统计基本用语 • http://www.statforum.com/ 数理统计论坛 • http://192.168.10.21/mta/virclass/VMGate.aspx?Classro omID=794 《医学统计学》网络课程
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实验指标的选择
• 客观性
– 借助定量测量的方法获得指标的观测结果 – 客观指标具有较好的真实性和可靠性
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• 有效性
– 灵敏度（sensitivity）
察或实验的研究结果。
统计知识 的运用
阅读论文：吸收新知识， 了解学术进展。
Statistics：“a science dealing with the collection, analysis, interpretation and presentation of masses of numerical data” ----Webster 国际大辞典 统计学：是关于数据收集、分析、解释与呈 现的普遍原理与方法。 医学研究的主要对象是人和有关的影响因素。
• 总体与样本
– 总体(population)：是根据研究目的确定的同质 的研究对象的全体，或性质相同的所有观察单 位某种变量值的集合。 – 样本(sample)：是从总体中随机抽取的部分观 察单位，其实测值构成样本。
• 参数与统计量
– 参数(parameter)：描述总体分布的特征数字。
• 总体均数，总体率，总体相关系数、回归系数 • 采用希腊字母表示：μ、π、ρ、β • 固定的常数
结 果 Results
材料与方法
3.
Materials and Methods
讨 论 Discussion
统计表
统计图
为什么要学习医学统计学
“非常痛心地看到，因为数据分析的缺陷和错误， 那么多好的生物研究工作面临着被葬送的危险” 。 -- F. Yates，M.J.R. Healy
撰写论文：报告自己观
6、对研究结果进行解释，对提出的假说进行评价，并据此向 更高更深的层次探索。
医学科研设计的基本内容
拟探索和解决的医学问题以及具体的目标 科学假说及其依据
专业设计
设计方案和技术路线 必要的信息和条件保障等 确定设计类型 确定研究总体及样本
ຫໍສະໝຸດ Baidu
统计设计
拟定观察指标及测量方法 资料的可靠性及质量控制 数据的管理及统计分析计划等
一个医学研究课题是否可以立项，应考虑： 1、该研究问题是否有医学意义和研究价值； 2、该研究问题是否具有研究的必要性；
3、该研究问题的研究设计和技术路线是否具有
科学性和可行性； 4、研究该问题是否具有重要性和迫切性。
二、实验研究的基本要素
三要素：1.处理因素；2.受试对象；3.实验效应
其他因素 其他效应
• 准确性
– 效度（validity）
• 又称准确度（accuracy），观测值与真值的接近程 度 • 主要受系统误差影响
– 信度（reliability）
• 又称精密度（precision），观测值与其均值的接近 程度 • 主要受随机因素影响
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第一讲 医学科研的统计设计
Statistical Design for Medical Research
主要内容
一．医学统计学概述
二．实验设计
实验设计基本要素 实验设计基本原则 常用实验设计方法
一．医学统计学概述
医学论著的基本结构
摘 要 Abstract
引 言 Introduction
1.
2.
sampling
Sample statistics
Population parameter
inference
• 统计资料的类型
– 计量资料(measurement data)
• 定量测量获得的定量结果，如体重、年龄、脉搏
– 计数资料(count data)
• 某种属性的定性观测结果 • 二分类和无序多分类变量，如性别、血型、民族
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