(卫生统计学)第一章 绪论

“the science and art of dealing with variation in data through
collection,classification and analysis in such a way as to obtain
reliable results”.
--- John M.Last 《A Dictionary of Epidemiology》
三种现象与研究方法
现象
研究方法
确定性现象 －－－ 经典数学
随机性现象 －－－ 概率统计学
模糊性现象 －－－ 模糊数学
（医学）统计研究在卫生工作中的作用
医学研究在所有各级水平上（从基础研究到转换性研究乃至临床研究）以惊人的 速度产生了大量的数据，这些数据如果不转换成信息和知识，其本身没有什么用处。 18世纪以来，许多医学工作者在临床治疗方法研究的同时也致力医学资料的收集、整 理和科学分析，透过众多的偶然的现象，推断和认识事物客观存在的规律性，从而作 出比较正确的结论应用于实际。如： （1）药物疗效的研究和各种疗法疗效的研究（临床实验研究） （2）研究外界环境因素、生活因素、劳动因素等与疾病的关系（流行病学研究） （3）通过疾病登记资料的分析，了解哪些是常见病、多发病以及它们的发生发展规 律（预防医学研究） （4）生物或化学试剂安全性和有效性的动物实验研究（基础医学研究） （5）用成本效益分析评价支出对不同健康干预的相对影响（卫生经济研究） （6）医院绩效评价（卫生管理机制研究）
非典病毒灭活疫苗的一期临床试验，主要目的是评价疫苗的安全性，临床设计 由中国科学家提出，并经过有关国际组织和国家食品药品监督管理局共同组织的专 家修改和审核，完全按照国际规范，采用了知情同意、伦理审查、随机双盲等规范 化操作。
第二节 统计学与公共卫生互相推动
一、统计学是公共卫生专业人员的得力工具
1. 抽样方法及设计 2. 统计描述 3. 统计推断 4. 卫生评价 5. 卫生决策
一期临床试验受试者共36名，均为21到40岁的健康成人，男女各18人，免疫接 种分三种剂量（低剂量、中剂量和安慰剂组）进行。从2004年4月22号开始，受试者 陆续接受了免疫接种，到9月29号全部受试者完成连续56天的临床观察，所有受试者 均未出现异常反应，疫苗的安全性得到证明；通过血清样品抗体检测，受试者中有 明显的抗体产生，而且有中和保护作用
无感染
优
2
男
4
95
Z型
结肠
215
40
15.2
无感染
优
3
男
10
85
吻合器
直肠
190
20
13.5
感染
差
4
女
7
100
吻合器
结肠
250
40
5
女
Leabharlann Baidu
3
98
吻合器
直肠
225
50
…
…
…
…
…
…
…
…
16.7
无感染
良
0
无感染 中
…
…
…
86
男
65
112
Z型
直肠
215
40
26.4
无感染 优
4.参数与统计量（parameter & statistic）
3.变量的类型 （type of variable）
1.定量资 q料 uantviteadtiata:数值型 离 连散 续型 性 2.定性资 q料 ualiteatdivata等 分级 类变 变 ou量 rn量 doirndacelarcteaedtgeogr:o有 ier:无 is序 es序 型型
卫生统计学
•
Health Statistics
• 中国医科大学卫生统计教研室 马亚楠
第一章 绪论
(preface)
要点： 1.什么是卫生统计学？ 2.掌握统计学中几个基本概念 3.本课程的内容 4.本课程的教与学
对统计学评价
“当人类科学探索者在问题的丛林中遇到难以逾越的障碍 时，唯有统计工具可为其开辟一条前进的通道”。
我国医学、生物、卫生、卫生管理统计学精英
郭祖超 （1912~ ）- 医学、生物统计学家 主要贡献：
编写我国第一部《医学与生物统计方法》
蒋庆琅 -生物统计学家 主要贡献：
寿命表蒋庆琅法
方积乾（1939~）数理统计学家 主要贡献：
生命现象的随机过程模型
序贯判别分析和多状态生存分析
胡良平 -现代生物统计学
医学中统计学思维的历史人物（1）
P.J.Laplace（法国 1749~1827）-大数学家 主要贡献：
1.数学概率
2.人口统计学和生命统计学
Gauss（德国 1777~1855）-大数学家 主要贡献：
正态分布理论
P.C.A.Louis（法国 1787~1872）-临床统计之父 主要贡献：
1.临床统计设计
统计学的求实性与科学性
随着医学的发展，作为医学科学研究方法学的卫生统计 学（Health statistics)已逐渐为广大医务工作者和医学科研工作 者所认识，并在工作与科研中广为应用。卫生统计学作为一 门科学，必须如实地反映现状，不论从实施统计法的角度， 还是进行科学研究的角度，我们的目的都在于得到真实的数 据，这就是卫生统计学的求实性。卫生统计学同时必须在统 计理论的指导下，正确运用统计学思维，针对数据特点，巧 妙（艺术性）地选用恰当高效的统计分析方法，从而得到可 靠的结果和科学的结论（科学性）。
例如：变异是 （1）同为健康人，即使是同性别、同年龄，他们的身高、体重、血压、 红细胞、白细胞等数值也都会有所不同。 （2）同为一种病人，病情轻重可以有所不同；对病情相同的病人，用同 一疗法治疗，有的治愈，有的未愈。
同质是 （1）研究某种新药对肝癌的疗效，服用对象必须是确诊为肝癌的病人， 不可包括可疑患者甚至非患者。 （2）了解某地肺结核患病程度，不能利用医院X线检查资料计算肺结核 阳性率，而要的是这一地区人群的普查（或抽查）资料。
参数 反映某一典型统计模型特征的常数。 统计量 由观察资料计算出来的量
5.设计与分析 （design & analysis）
• 调查设计适用于观察性研究
• 临床设计适用于干预性研究
统计设计的三个原则： 1. 随机化原则 2. 对照原则 3. 重复原则
6.因果与联系 （causality & association ）
显然，死亡威胁与术前状况（如年龄、病情、性别）甚至医院有关；也与手术本 身的危险性有关，若直接比较死亡率便毫无意义。这时，必须借助统计方法加以校正。 采用相同的手术，同年龄、同性别和同一医院，相应的死亡率会如何？
经过校正，氟烷、硫喷妥钠、环丙烷和乙醚相应的死亡率分别为21/千、20/千、26/ 千和20/千。从而说明不同麻醉剂相应的死亡率水平并不悬殊，氟烷对死亡的威胁并无 特殊性。
---英国著名人类遗传学家Galton (1822-1911)
“由赌局引的一门学问，居然会成为人类知识最重要的研 究对象，这实在令人非常惊奇。”
--- 法国数学家Laplace(1745-1827) “统计学是现代医学大厦的一个重要支柱”。
---美国医学会杂志（JAMA）主编
统计学的定义和内容
二、现代公共卫生领域对统计学的挑战
1. 现代统计学和生物学研究范围的扩充，出现了许多新理论、新技术。 2. 化学毒物和药物危险度定量评价的方法研究。 3. 病例-对照研究和队列研究等传统设计的改进和提高。 4. 统计学设计与估计理论的研究。
第三节 统计学的几个基本概念
1.总体与样本（population & sample）
统计学（statistics）这个词来源于state，可见早期的统计是官方所要求 的，现在仍然如此，但不限于此。各行各业都有大量的统计数字，其中蕴涵着丰 富的信息，统计学是处理这类信息的最有力的工具。
统计学是一门关于如何收集、分析、解释和表达数据的科学。 ---《Webster’s International Dictionary》
F.Galton （英国 1822~1911）- 人类学家 主要贡献： 回归分析 K. Pearson（英国 1857~1936）-现代统计之父 主要贡献： 1.相关性方法 2.χ2拟合优度检验 M. Greenwood（英国 1880~1949）医学统计学家 主要贡献： 将统计学引入医学 W.S Gosset （英国 1876~1937）-小样本研究开拓者 主要贡献： t检验 R. A.Fisher（英国 1890~1962） -生物统计奠基人 主要贡献： 1.误差理论 2.实验设计方法和统计分析技术 J.Neyman （1894~1981）, A.Wald （1902~1950）等一批美国后起之秀
主要贡献：
SAS在医学统计学中的应用
方开泰、林少宫、金丕焕、孙振球、周友尚等
案例1 （病例与数据分析）
美国于1958年开始在外科手术中采用麻醉剂氟烷。到1962时，以其副作用小等优 点在美国临床广泛使用。突然有报告称数例病人术后恢复的同时突然恶化、发热、6星 期内死亡，尸解显示肝脏大片坏死，什么原因？是氟烷损害肝脏，还是另有原因？为 此，卫生当局展开调查。当时使用氟烷的手术病例已逾千万，不可能也不必全数调查。 于是，决定在有较完整病例资料的34家医院中抽取1960~1964年间的85万例使用过氟烷、 硫喷妥钠、环丙烷、乙醚等麻醉的手术病例，其中共有17000例死于术后6星期内，死 亡率分别为17/千、34/千、19/千和30/千。是否由此可以认为氟烷的死亡威胁小于其他 麻醉剂。
2.将统计学引入临床（ 现代科学思想和科学方法在医学研究中的应用初见端倪 ）
S.D.Poisson（法国 1781~1840） -统计学家
主要贡献：
1.大数定律
2.二项分布理论
E.Bartlett （法国 1804~1855）-马里兰大学医学教授 主要贡献：
多总体方差齐性检验
医学中统计学思维的历史人物（2）
在相同条件下，某一事件A在n次重复试验中发生m次，称m/n为这个事件A发 生的频率
案例2 （政府法规与统计学）
20世纪60年代初，药物酞胺哌啶酮（Thalidomide，又称反应停）曾引起一次 胎儿畸形暴发，美国FDA发现有250万枚药片由1267名医生开方给19822名患者服 用，其中有3760名育龄妇女（未考虑特殊人群）。这一事实提出一个问题：医学 界的“专业判断”是否可信？随后美国国会通过了Kefauver-Harris议案，即所谓 1962药物修正案，FDA将临床试验制度化，成为确定药物疗效的标准方法。医学 实验的双盲法已成为许多国家批准药物的强制性要求。
• 个体（individual）：基本观察单位 • 总体（population）：观察单位的全体 • 样本（sample）：总体中的一部分观察单位
统计学任务: 由样本的信息推断总体规律
2.同质与变异 （homogeneity & variation)—医学资料特征
• 医学资料（研究对象）的变异性（观察值或测定值的不一致性） • 医学资料的同质性（同类事物或现象） • 医学资料的大量性（观察现象的规律性）
第一节 医学中统计思维的进化
一、Laplace（拉普拉斯法国天文学家和数学家） 的远见 与Louis（路易斯临床医生）的实践
1. Laplace提出概率论 ，他认为医疗是概率论应用的重要领域。 2.Louis 强调用数据表达疗效，将概率论引入临床。
二、统计学与医学统计学的开端
1. 统计学与生物学关系。 2.统计学与医学关系。
实例
北京儿童医院李龙副教授进行了“围期手术输血对先天性巨结肠术后感染关系 的探讨”的研究课题。他共观察了86个病例，其数据如下：
例号
性别
月龄
胆固醇 （mg/dl）
手术 方式
疾病 部位
手术时间 失血量 输血量/体重 （分） （ml） （ml/kg）
感染 与否
疗效
1
男
11
92
环型
结肠
200
40
10.0
• 数量上的关系未必是因果关系 • 统计分析只能揭示事物的数量关系，不能绝对说明事物的因果关系
7. 误差 （error）
• 随机误差：
是一类不恒定的、随机变化的误差，由多种尚无法控制的因素引起
• 系统误差：
是实验过程或干预产生的误差
• 过失误差：
偶然失误造成的误差
8. 频率与概率
• 频率（relative frequency）：
此外，如吸烟与健康；卫生与政策等诸多问题需要用统计学分析和处理。当 前，卫生统计学在生物医学、药物开发、流行病学等方面有着广阔的应用前景。
案例3 新药研制与临床设计
中国自行研制的非典病毒灭活疫苗一期临床试验已全部完成，经临床观察和实 验室检测显示，受试者产生了明显抗体，所有受试者都没有出现异常反应，疫苗的 安全性得到证实。