第1讲 医学科研的统计设计
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医学科研的设计入门ppt课件
36
观察性研究
横断面调查 病例对照研究 队列研究
37
横断面调查研究
目标人群
随机抽样
调查
被调查对象
疾病状态 暴露状态
图 6－3 横断面研究设计方案示意图
38ห้องสมุดไป่ตู้
病例对照研究
39
观察性研究的优缺点
横断面研究：优点：可以估计患病率，可 以得到多个研究结果；缺点：患病率较低 时，不适合用横断面调查，不能估计发病 率。
16
对照原则（五）
⑵不均衡的处理：应用多因素统计方法对不 均衡因素进行调整基础上再进行组间比较。 （混杂因素两段调整）
⑶例：在对某滴眼液治疗角膜炎的Ⅱ期临床试验中需
对“就诊时已发病天数”进行均衡性检验。
试验组 对照组 P值
均 数 3.77
6.70 <0.05
标准差 5.67 57.66 <0.01
重复原则 随机化原则 对照原则
11
实验设计的三个基本原则
重复原则 对照原则 随机化原则
12
对照原则（一）
对照的意义 没有对照，没有比较，没 有鉴别；设立合理的对照组 1、鉴别处理因素与非处理因素的作用 2、控制和减少试验误差 3、对比作用与实验条件监控作用
合理对照的原则：各组例数相等 各组间均衡可比
21
第三节 样本大小的估计
样本大小估计的前提条件（决定参数） 允许误差：δ研究者提出的希望发现或允 许控制的样本与总体或两样本间差别大小; 如 =|X1-X2|, =|X-|, =|p-|; α和β 大小 已知σ或π 单双侧、设计类型、指标类型
22
样本大小的估计方法
凭经验估计（约定俗成）
正常值范围估计（100 人以上） 肿瘤调查（万人以上，几千人） 人口普查（10%，5%）
观察性研究
横断面调查 病例对照研究 队列研究
37
横断面调查研究
目标人群
随机抽样
调查
被调查对象
疾病状态 暴露状态
图 6－3 横断面研究设计方案示意图
38ห้องสมุดไป่ตู้
病例对照研究
39
观察性研究的优缺点
横断面研究：优点：可以估计患病率，可 以得到多个研究结果；缺点：患病率较低 时，不适合用横断面调查，不能估计发病 率。
16
对照原则（五）
⑵不均衡的处理：应用多因素统计方法对不 均衡因素进行调整基础上再进行组间比较。 （混杂因素两段调整）
⑶例：在对某滴眼液治疗角膜炎的Ⅱ期临床试验中需
对“就诊时已发病天数”进行均衡性检验。
试验组 对照组 P值
均 数 3.77
6.70 <0.05
标准差 5.67 57.66 <0.01
重复原则 随机化原则 对照原则
11
实验设计的三个基本原则
重复原则 对照原则 随机化原则
12
对照原则（一）
对照的意义 没有对照，没有比较，没 有鉴别；设立合理的对照组 1、鉴别处理因素与非处理因素的作用 2、控制和减少试验误差 3、对比作用与实验条件监控作用
合理对照的原则：各组例数相等 各组间均衡可比
21
第三节 样本大小的估计
样本大小估计的前提条件（决定参数） 允许误差：δ研究者提出的希望发现或允 许控制的样本与总体或两样本间差别大小; 如 =|X1-X2|, =|X-|, =|p-|; α和β 大小 已知σ或π 单双侧、设计类型、指标类型
22
样本大小的估计方法
凭经验估计（约定俗成）
正常值范围估计（100 人以上） 肿瘤调查（万人以上，几千人） 人口普查（10%，5%）
医学研究的统计学设计ppt课件
统计设计：包括对资料收集、整理和分析全过程总的统计设
想和科学安排。可节省人力、物力和时间；可控制实验误差； 可提高实验效率。
科研设计是实验观察过程的依据，是对数据处理的前提， 也是提高科研成果质量的一个重要保证。
调查研究(survey，observational study)
医学科研
实验研究(experimental study)
查对象重复测量结果的一致程度，又称为精密度或 可靠性。
可接受性(acceptability)：被访者对调查表的
接受程度(内容、时间）。ppt课件.
11
问 卷 评 价
2020/8/13
调查问卷的评价
效度 信度
表面效度 *区分效度 内容效度 *标准关联效度 结构效度
重测信度 内部信度 测评者间一致性
ppt课件. 公共卫生学院 医学统计与流行病学系
实验效应（outcome)
结局指标（measurement) 主观 客观
精确（准确度，精确度） 灵敏（sensitive)
ppt课件.
9
调查设计是统计研究设计的很重要组 成部分,是医学科学研究重要手段,它的主 要特点：
1) 研究过程中没有人为施加干预措施,而 是客观地观察记录的某些现象的现状的相 关特征.这里的研究因素是客观存在的;
(一)空白对照（略）： 对照组不加任何处理因素。
例： 实验组儿童接种疫苗， 对照组儿童不接种疫苗。
特点：
简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的 测定。
ppt课件.
17
对照的形式
(二)实验对照（略）： 施加基础实验条件（非处理因素）。
例：
赖氨酸面包+非处理因素→赖氨酸效应 + 面包效应+非处理因素效应
想和科学安排。可节省人力、物力和时间；可控制实验误差； 可提高实验效率。
科研设计是实验观察过程的依据，是对数据处理的前提， 也是提高科研成果质量的一个重要保证。
调查研究(survey，observational study)
医学科研
实验研究(experimental study)
查对象重复测量结果的一致程度，又称为精密度或 可靠性。
可接受性(acceptability)：被访者对调查表的
接受程度(内容、时间）。ppt课件.
11
问 卷 评 价
2020/8/13
调查问卷的评价
效度 信度
表面效度 *区分效度 内容效度 *标准关联效度 结构效度
重测信度 内部信度 测评者间一致性
ppt课件. 公共卫生学院 医学统计与流行病学系
实验效应（outcome)
结局指标（measurement) 主观 客观
精确（准确度，精确度） 灵敏（sensitive)
ppt课件.
9
调查设计是统计研究设计的很重要组 成部分,是医学科学研究重要手段,它的主 要特点：
1) 研究过程中没有人为施加干预措施,而 是客观地观察记录的某些现象的现状的相 关特征.这里的研究因素是客观存在的;
(一)空白对照（略）： 对照组不加任何处理因素。
例： 实验组儿童接种疫苗， 对照组儿童不接种疫苗。
特点：
简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的 测定。
ppt课件.
17
对照的形式
(二)实验对照（略）： 施加基础实验条件（非处理因素）。
例：
赖氨酸面包+非处理因素→赖氨酸效应 + 面包效应+非处理因素效应
医学研究的统计设计ppt课件
Proc plan最主要的选项是“seed=”，设定随机 数产生的种子。
Factors语句解释
Factors 因素名称=m 抽样方式; 因素名称： 由研究者自行规定任意的英文字母名称 m ：指定抽样样本的组数，必须是正整数 抽样方式：常指定的抽样方式有两种： random ordered
某医院欲比较药物A和药物B在糖尿病治疗 中的效果，以空腹血糖测量值及空腹血糖 疗效作为主要疗效指标。如何将384例研究 对象随机分配至两组，接受不同的药物治 疗。
342析因试验设计，有3个因素，3，4和2 个水平。
二、 析因设计的有关术语
➢单独效应（simple effects）： ➢主效应（main effects）： ➢交互作用（Interaction）：
卫生统计学教研室
（一）单独效应
B 因素
B1 B2
2×2析因设计
A因素
A1 A1B1(a1b1=26) A1B2(a1b2=36)
某一因素各水平单独效应的平均差别
Am=[(a2b2- a1b2)+(a2b1- a1b1)]/2=[16+4]/2=10
Bm=[(a1b2- a1b1)+( a2b2- a2b1)]/2 =[10+22]/2=16
(三)交互效应
B因素
B1 B2
2×2析因设计
A因素
A1 A1B1(a1b1=26) A1B2(a1b2=36)
3 3.1 3.2 3.3 3.4 19 87 26 72 1423 AD B C
4 4.1 4.2 4.3 4.4 39 27 67 53 2143 BADC
SAS实现
某研究观察三种饲料对小鼠体重的影响情况，该 研究应如何将69只小鼠设计分组？
Factors语句解释
Factors 因素名称=m 抽样方式; 因素名称： 由研究者自行规定任意的英文字母名称 m ：指定抽样样本的组数，必须是正整数 抽样方式：常指定的抽样方式有两种： random ordered
某医院欲比较药物A和药物B在糖尿病治疗 中的效果，以空腹血糖测量值及空腹血糖 疗效作为主要疗效指标。如何将384例研究 对象随机分配至两组，接受不同的药物治 疗。
342析因试验设计，有3个因素，3，4和2 个水平。
二、 析因设计的有关术语
➢单独效应（simple effects）： ➢主效应（main effects）： ➢交互作用（Interaction）：
卫生统计学教研室
（一）单独效应
B 因素
B1 B2
2×2析因设计
A因素
A1 A1B1(a1b1=26) A1B2(a1b2=36)
某一因素各水平单独效应的平均差别
Am=[(a2b2- a1b2)+(a2b1- a1b1)]/2=[16+4]/2=10
Bm=[(a1b2- a1b1)+( a2b2- a2b1)]/2 =[10+22]/2=16
(三)交互效应
B因素
B1 B2
2×2析因设计
A因素
A1 A1B1(a1b1=26) A1B2(a1b2=36)
3 3.1 3.2 3.3 3.4 19 87 26 72 1423 AD B C
4 4.1 4.2 4.3 4.4 39 27 67 53 2143 BADC
SAS实现
某研究观察三种饲料对小鼠体重的影响情况，该 研究应如何将69只小鼠设计分组？
医学研究统计设计概述
医学研究统计设计概述学习要求了解医学研究的目的和意义理解医学研究基本步骤和分类 掌握实验设计的基本要素和原理 了解观察性研究的分类掌握随机抽样的方法医学研究设计医学研究的目的与意义研究生命运动的规律，探讨疾病发生和发展机理，研究疾病的相关的因素(病因)， 探索防治疾病的有效方法，提高人群健康的水平。
医学研究的基本步骤建立科学假说；查阅文献，并对文献进行综述、评价； 拟定研究设计方案和技术路线；实施研究计划；收集、整理、分析研究所得资料对研究结果进行解释医学研究的选题与立项确定科学假说是根据已知的科学事实和科学理论，对要做研究的提出的假定。
它以客观的事实和科学理论为基础，目的是揭示问题内在特征和规律。
根据专业知识和经验查阅文献，获得启示；医学研究的选题与立项选题切忌过大或过于笼统。
避免可行性差应遵循先易后难，由小到大，由浅入深，不断积累，循序渐进的原则。
医学研究的选题与立项提出的问题是否可以立项，取决于该问题的科学性和可行性。
¾是否符合当地政府科学发展战略的要求，是否符合人民群众对健康问题的迫切愿望，¾是否有助于阐明生命现象的本质，¾是否解决医学科学中防病治病的关键问题或关键技术，¾是否推动学科的发展，有限的经费和资源是否能解决等。
医学研究计划的拟定制定周密的研究计划（protocol），是使研究结论具有科学性的重要保证。
研究设计有专业方面和统计学两方面。
统计学方面：¾确定设计类型，确定研究总体及样本及含量（sample size），¾拟定观察指标及测量方法，¾资料的可靠性及质量控制，¾数据的管理及统计分析计划医学研究计划的拟定研究设计必须以医学理论为指导，贯彻辩证唯物主义的观点与方法，严格遵循统计学原则，恰当地运用研究设计技术，而不是形式的生搬硬套。
一个周密的研究设计应该做到用较少的人力、物力、财力和时间，最大限度地获得丰富而可靠的信息资料。
2019年医学科研设计和统计分析方法医学医药.ppt
均衡性
(1) 对等 除处理因素外，对照组具备与实验组对
等的一切非处理因素。 (2) 同步 对照组与实验组设立之后，在整个研究 进程中始终处于同一空间和同一时间。 (3) 专设 任何一个对照组都是为相应的实验组专 门设立的。不得借用文献上的记载或以 往的结果或其它研究的资料作为本研究 之对照。
常用的对照形式－空白对照
• 数据整理与统计分析
• 科研结论与研究报告
四、统计设计的意义
(1) 合理安排试验因素，提高研究质量。 如规定实验组的条件，配置适当的对照组，选择 研究方法等。 (2) 控制误差，使研究结果保持较好的稳定性。 如对混杂因素的处理，对不同来源变异的分析， 维护必要的均衡性等。 (3) 用较少的观察例数，获取尽可能丰富的信息。 如采用定量指标，选择线性或非线性回归分析， 为使用高效率设计创造条件等。
第二章 实验设计的基础知识
• R.A. Fisher(1925)系统介绍近 代统计学方法
The Statistical Methods for Research Workers
RA Fisher(1890~1962)
• 1935年,Fisher 系统介绍实验设 计，首次提出实验设计的基本 原则。
（6）正在应用其它抗菌类药物者等。
（三）实验效应
• 处理因素作用于受试对象的反应和 结果，通过观察指标来表达。 • 选择指标的依据：客观性、特异性
和敏感性。
• 区分主要指标和次要指标。
客观性：
• 主观指标：由病人回答或医生判断来描述 的观察结果，容易受到研究者和受试对象 心理因素的影响。 • 客观指标：借助仪器等手段进行测量来反 映观察结果，人为影响因素较少。 • 尽量选用客观的、定量的指标。
医学科研论文统计方法
3. 抽样误差 因个体差异及样本只能是总体 的一部分，而产生的样本统计量与 总体参数之间的差异。 抽样误差愈小，用样本推断总 体的精确度愈高
统计量 依据样本观察值所定 出的量。如：样本均数、样本标 准差 、样本率。
参数 总体的统计指标数值。 如：总体均数、总体标准差、 总 体率。
4. 概率 probability
2.计数资料，enumeration data
由无序分类变量组成
将观察单位按某种属性或类别分组 所得各组的观察单位数
1）二项分类：阳性、阴性
2）多项分类：A、B、O、AB血 型。
3.等级资料
半定量资料
介于计量和计数资料之间，由有序 分类变量组成。观察单位的分组是 按照程度上的差异或等级大小来分。
3、线条：无竖线及斜线
4、数字：对齐；如缺失用“-” 或“…”表示
5、如有备注： 出，写在 用“*”标
表1 某医院1998年各科住院危重病 人抢救成功率
科别 内科
外科
危重人数 315
322
抢救成功数 252
249
成功率% 80.0
77.3
医学统计学研究的 基本步骤
1.资料设计 3.资料整理 2.资料收集 4.资料分析
1、资料设计，design 按研究者是否对观察对象施加 干预分为： （1）、调查设计，survey design 研究者只是“被动”地观察 客观实际情况 （ 2 ） 、 实 验 设 计 ， experiment design 研究者主动地施加干预
2.统计推断： 1)推断总体均数的可信区间 2)假设检验：
t检验，u检验，秩和检验和方差 分析（检验）
1）样本推断总体 95％或者99％总体均数可信区间估计 注意：该方法表示在一个总体中，用 统计量如何来估计总体水平的大致范 围，不能用来评价个体的 水平。 最常用的 公式： X 1.96 S x 表示在大样本情况下95％总体均数可
统计学--第一章医学统计学-绪论
统计量
parameter
参数
sampling error
抽样误差
systematic error
系统误差
measurement error
测量误差
5/10/2020
random event
课件
随机事件
19
relative frequency parameter numerical variable measurement data categorical variable enumeration data ordinal variable rank data design data collection missing data grouping data sorting data analysis descriptive statistics inferential statistics estimation hypothesis test
➢一个科学结论，除了理论机制的阐述外， 还要有一定数量的重复观察结果和合理的 对照等。
5/10/2020
课件
11
为什么要学习医学统计学？
乙药是否比甲药有效？
表 1 甲、乙两疗法对小儿单纯性消化不良治愈率比较
疗法
痊愈数 未痊愈数 合计 治愈率（%）
甲
26
7
33
78.79
乙
36
2
38
94.74
合计
62
讲解本课程的统计方法，并掌握统计软 件SPSS基本操作过程，以及理解其分析 结果。
5/10/2020
课件
3
授课目的
最终能应用SPSS统计软件，将学过的
各种统计分析方法结合具体实际问题或 有关的数据指标进行分析,领会各种统计 数量分析过程和应用中的意义,合理地解 释各种分析结果。
医学统计学PPT课件
验结果,每次都有如此好的吻合. 的概率约10万分之4。 6
绪论 Introduction
讲授内容：
一、医学统计学的意义
二、统计学中的几个基本概念
三、统计资料的类型
四、医学统计工作的基本步骤
五、学习医学统计学应注意的问题
.
7
一、医学统计学的意义
• 1.统计学（statistics）:应用数学的原理与 方法,研究数据的搜集、整理与分析的科 学，对不确定性数据作出科学的推断。
例如：某药治疗高血压患者30名
样本含量（n）为30
.
21
二、统计学中的几个基本概念
• 4、参数（parameter）和统计量（statistic）
• （1）参数（parameter）：根据总体个体 值统 计计算出来的描述总体的特征量。
• 一般用希腊字母表示
• （2）、统计量（statistic）：根据样本个体值统 计计算出来的描述样本的特征量。
（120.2cm,118.6cm,121.8cm,…)
研究某人群性别构成 变量值：男、女。
.
15
二、统计学中的几个基本概念
• 2、同质（homogeneity）和变异 （variation）
• （1）、同质（homogeneity）：根据研究 目的给研究单位确定的相同性质。
• 研究长沙市2004年7岁 男孩身高的正常值范围？
.
27
二、统计学中的几个基本概念
• （3）、抽样误差（sampling error）：由 于抽样所造成的样本统计量与总体参数 的差别。
• 例如：=120.0cm
n=100
•
N=5万 → X =118.6cm
• 特点:1)不可避免性
统计设计原则和方法
明确调查目的和指标
明确调查目的是调查研究各个环节中最核心的 问题。
研究目的可分为两种：
了解样本信息来推断总体特征； 掌握和探索变量间的相互关系。
指标要精选，尽量用客观、灵敏、精确的定量 指标。
确定调查对象和观察单位
根据调查目的确定调查对象，即要确定调 查总体及其同质范围。
明确的诊断标准、纳入标准和排除标准。 观察单位可为人、物、群体、地区等。 例：欲了解某地区成年人过敏性鼻炎的发
组。 先将受试者编号，如第一对第一受试者编号为1.1，第二受试者编
号为1.2，余仿此。再从随机排列表中随机指定某行，例如第6行，依次 将0～9之间的随机数字录于受试者编号下，舍去10～19之间的数字， 并规定随机数字为奇数时取甲乙顺序，偶数时取乙甲顺序。
受试者号
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 1.2 2.2 3.2 4.2 5.2 6.2 7.2 8.2 9.2 10.2
随机数字
281430967 5
处 理 乙 乙 甲 乙 甲 乙 甲乙 甲 甲 甲 甲 乙 甲 乙 甲 乙甲 乙 乙
结 果：1.2、2.2、3.1、4.2、5.1、6.2、7.1、8.2、9.1、10.1 号受试者被分配到甲组；
1.1、2.1、3.2、4.1、5.2、6.1、7.2、8.1、9.2、10.2 号受试者被分配到乙组。 随机号－右布地奈德.doc
三、医学研究的分类
教科文定义：基础研究、应用研究、发展研究
研究目的： 验证性研究、探索性研究
研究对象： 正常人群
－社区干预试验
病
人
－临床试验
动物（试验材料）－动物试验
研究对象是否施加干预：
医学科研设计方案
第一章绪论一、医学科研设计医学科研设计，就是医学科研人员从专业理论、技术和知识角度提出设想，建立假设，安排有关的研究顺序、步骤，使在实验科研中搜集到的数据资料能用以进行相应的统计分析和医学专业理论分析，论证假设，从而达到该研究目的。
个人收集整理勿做商业用途一）专业设计和实验设计1、专业设计专业设计是应用医学专业理论和技术进行设计，确立研究目的和建立假设，主要解决实验观察结果的有用性和独创性。
因此，专业设计是科研是否有意义，是否先进的前提和基础。
个人收集整理勿做商业用途2、实验设计（统计学设计）运用统计学原理和方法进行实验设计，主要解决实验结果的重复性和经济性，提高实验效率，减少或排除误差，保证样本的代表性和可比性，观察结果的精确性。
因此，实验设计能提高和保证结果的可靠性和可重复性，并提高效率，是较少量的观察数据提供大量有用的信息，达到优化实验结果，降低科研费用的目的。
个人收集整理勿做商业用途总之，专业设计是确立研究目的和建立假设，实验设计是通过什么观察对象，需要何种原始资料，通过什么方式和方法取得这些资料，需要观察多少病例（动物），预期会有什么结果等。
专业设计和实验设计应相互结合，缺一不可。
个人收集整理勿做商业用途（二）临床研究中的专业设计和实验设计1、临床研究的特殊性动物实验常用疾病模型的复制作为研究对象，但不允许在人身上复制疾病造成特定的病态，因为涉及到伦理学问题。
目前实验方法有整体水平、组织器官水平、细胞水平、分子水平，即整体综合和局部分析的方法。
获得的结论最后必须经人体试验，才能得到确实的结论。
而人具有生物属性和社会属性。
因而人体的现象和规律不能笼统的用一般生物学规律来解释，人体的生理、形态、精神等方面变异较大，即样本的一致性较差，影响结果的非处理因素多，观察条件不易控制。
个人收集整理勿做商业用途2、试验性研究设计按统计学的实验设计要求设计方案，称为临床试验性设计。
在设计时，特别要注意使非处理因素在试验组和对照组或试验组之间基本均衡和研究对象-病人的病程、病情的均衡。
专业基础课-《医学统计学》课程教学大纲
《医学统计学》教学大纲适用对象：药学专业本科生(学分：2 学时：36)一、课程的性质和任务医学统计学是开展医学研究的重要手段，是认识和揭示医学领域里各种数量特征的科学分析方法，是使医学科研得以成功的一种重要辅助工具。
医学统计学的主要内容包括医学统计学的基本概念、基本原理和基本方法及研究设计的部分内容。
本课程通过讲授、课堂实习、课堂讨论等教学方式，使学生熟悉统计的基本理论、掌握统计方法的应用，加深对基本理论和基本概念的理解。
目的让学生建立统计学的观念，培养统计学的思维，学会从不确定性、机遇、风险和推断的角度去思考医学问题，以提高自身的科学素质和科学研究能力。
二、相关课程的衔接本门课程的先修课程是：高等数学、计算机基础。
三、教学的基本要求1、掌握医学统计学的基本原理、基本概念和基本统计方法。
理论课着重讲授教材的重点、难点，启发和帮助学生自己阅读教材和参考资料，培养学生独立思考能力及自学能力。
2、掌握医学资料的正确整理方法，统计图表的绘制及注意事项，常用统计指标的计算方法、选用原则。
初步掌握使用计算机软件计算常用统计指标。
3、培养学生正确的统计思想，培养学生分析医学资料的初步技能，为同学今后从事医学教学、科研、临床等工作打下坚实的基础。
四、教学方法与重点、难点教学方法：理论课以课堂讲授为主，计算机平台软件操作为辅，采用多媒体与板书结合的教学方法。
重点：医学统计学的基本原理、基本概念和基本统计方法。
难点：统计资料的分析方法五、建议学时分配六、教学方式本课程采用多媒体理论教学与上机实习相结合的方式。
主要讲授医学统计学基本原理和概念，培养学生统计学思维，通过分析各种临床案例，结合统计学软件进行上机实习过程的学习，集课堂教学、实践教学和网络教学为一体，教学环节包括课堂讲授、学生自学、上机实验以及期末考核。
课程大部分内容的讲授需要采用多媒体课件或者网络机房进行教学，并实时演示相关软件操作和网络数据库检索流程等课程的重点内容。
医学研究的统计学设计ppt课件
(一)空白对照（略）： 对照组不加任何处理因素。
例： 实验组儿童接种疫苗， 对照组儿童不接种疫苗。
特点：
简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的 测定。
ppt课件.
17
对照的形式
(二)实验对照（略）： 施加基础实验条件（非处理因素）。
例：
赖氨酸面包+非处理因素→赖氨酸效应 + 面包效应+非处理因素效应
ppt课件.
32
分层抽样的优点：
A：抽样误差小于前三种，样本的代表性好 B：便于对不同层采用不同的抽样方法 C：便于对各层独立进行分析
ppt课件.
33
在实际调查研究中常常将两种或几种 抽样方法结合起来使用。
各抽样方法的抽样误差一般是：整群 抽样单纯随机抽样系统抽样分层抽样
样本含量的估计的目的是在保证一定
计其抽样误差，但系统抽样抽取各个观察单位
并不是彼此独立的，因此抽样误差的估计只是
近似的。
ppt课件.
30
3.整群抽样（cluster sampling) 先将总体按照某种与研究无关的特征划分
为K个“群”组，每个群组包括若干观察单位， 然后抽取k个“群”，抽取的各个群的全部观 察单位组成样本。
优点： 便于组织、节省经费，容易控制调查质量。 缺点：当样本含量一定时，其抽样误差一般大于单纯随机抽样，这是 因为样本观察单位不是均匀散布在总体中。
ppt课件.
3
根据观察者是否主动施加干预而分为实验 与调查两类：
• 实验、试验（Experiment，trial）：指由 研究者主动地决定给予部分实验对象某种处 理，给予另部分对象某种对照处理的研究设 计形式，这种处理的分配常常是随机的。
医学统计学课件PPT
（2）变量(variable 变量(variable）：
研究单位的研究特征。 例如：研究7岁 男孩身高的正常值范围 变量： 身高 （3）
变量值（value of variable）
二、统计学中的几个基本概念
变量值（value of variable） ： 变量的观察结果。 例如：研究7岁男孩身高 变量值：测得的身高值 （120.2cm,118.6cm,121.8cm,…) 研究某人群性别构成 变量值：男、女。
二、统计学中的几个基本概念
（2）样本（sample）：是总体中抽取的有 代表性的一部分。 注意：随机抽样（无主观性） 样本含量（ sample size）：样本中包含的 研究单位数。 例如：某药治疗高血压患者30名 样本含量（n）为30
二、统计学中的几个基本概念
• 4、参数（parameter）和统计量（statistic） • （1）参数（parameter）：根据总体个体 值统 计计算出来的描述总体的特征量。 • 一般用希腊字母表示 • （2）、统计量（statistic）：根据样本个体值统 计计算出来的描述样本的特征量。 • 一般用拉丁字母表示
撰写论文：报告自己观 撰写论文： 察或实验的研究结果。 察或实验的研究结果。
阅读论文：吸收新知识， 阅读论文：吸收新知识， 了解学术进展。 了解学术进展。
1996年，有机构对申报科技成果的4586篇科研论文分 年 有机构对申报科技成果的 篇科研论文分 统计方法使用率为76%。 析，统计方法使用率为 。
英国统计学家R.A.Fisher（1890-1962）对遗传学家 （ 英国统计学家 ） Mendel（1822-1884）杂交试验结果的评价 （ ）杂交试验结果的评价: 为 什 么 要 学 医 学 统 计 学 ？
研究单位的研究特征。 例如：研究7岁 男孩身高的正常值范围 变量： 身高 （3）
变量值（value of variable）
二、统计学中的几个基本概念
变量值（value of variable） ： 变量的观察结果。 例如：研究7岁男孩身高 变量值：测得的身高值 （120.2cm,118.6cm,121.8cm,…) 研究某人群性别构成 变量值：男、女。
二、统计学中的几个基本概念
（2）样本（sample）：是总体中抽取的有 代表性的一部分。 注意：随机抽样（无主观性） 样本含量（ sample size）：样本中包含的 研究单位数。 例如：某药治疗高血压患者30名 样本含量（n）为30
二、统计学中的几个基本概念
• 4、参数（parameter）和统计量（statistic） • （1）参数（parameter）：根据总体个体 值统 计计算出来的描述总体的特征量。 • 一般用希腊字母表示 • （2）、统计量（statistic）：根据样本个体值统 计计算出来的描述样本的特征量。 • 一般用拉丁字母表示
撰写论文：报告自己观 撰写论文： 察或实验的研究结果。 察或实验的研究结果。
阅读论文：吸收新知识， 阅读论文：吸收新知识， 了解学术进展。 了解学术进展。
1996年，有机构对申报科技成果的4586篇科研论文分 年 有机构对申报科技成果的 篇科研论文分 统计方法使用率为76%。 析，统计方法使用率为 。
英国统计学家R.A.Fisher（1890-1962）对遗传学家 （ 英国统计学家 ） Mendel（1822-1884）杂交试验结果的评价 （ ）杂交试验结果的评价: 为 什 么 要 学 医 学 统 计 学 ？
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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
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。
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
（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。
5
卫生统计学教研室
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
28
卫生统计学教研室
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）
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
– 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。
• 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@
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
• 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
Department of Health Statistics
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
Department ofHealth Statistics
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。
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
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.
反应必须稳定。
Department of Health Statistics 卫生统计学教研室
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。
处理因素
降压药
受试对象
高血压病人
实验效应
血压值
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
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）。
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
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
Department of Health Statistics
79780907@
• 有效性
– 灵敏度（sensitivity）
注意：
明确处理因素和非处理因素
处理因素要标准化
Department of Health Statistics 卫生统计学教研室
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；
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。
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
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；
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
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
• 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
79780907@
按研究的时限
回顾性研究（retrospective study） 横断面研究（cross-sectional study）
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
（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。
– 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
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
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。
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
（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。
5
卫生统计学教研室
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
28
卫生统计学教研室
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）
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
– 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。
• 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@
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
• 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
Department of Health Statistics
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
Department ofHealth Statistics
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。
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
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.
反应必须稳定。
Department of Health Statistics 卫生统计学教研室
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。
处理因素
降压药
受试对象
高血压病人
实验效应
血压值
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
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）。
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
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
Department of Health Statistics
79780907@
• 有效性
– 灵敏度（sensitivity）
注意：
明确处理因素和非处理因素
处理因素要标准化
Department of Health Statistics 卫生统计学教研室
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；
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。
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
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；
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
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
• 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
79780907@
按研究的时限
回顾性研究（retrospective study） 横断面研究（cross-sectional study）
Department of Health Statistics
卫生统计学教研室
（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。
– 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