陈锡明医学统计科内讲课

配对t检验的误用
处理具有重复测量设计K(K>=3)水平的定量 资料50篇
用于处理3、4、 5、 6、7、8、9、13、18水平 分别为13、6、11、10、1、4、2、 2、1 篇
处理单因素设计的定量资料1篇 处理具有两个重复测量因素设计的定量资料 1篇
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t检验的误用情况
栏目 临床研究 实验研究 论著摘要 经验交流 疼痛治疗 其他栏目
毛宗福等报告了5种中华核心期刊论 著中统计推断应用缺陷率为62%。
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中华麻醉学杂志论文中 t检验的误用分析
本人查阅2004年在中华麻醉学杂志上发 表的全部论文 对其中在方法中明确注明采用t检验作为 统计分析方法的167篇论文作为研究对象， 观察误用t检验的情况
由于论文不提供原始资料，故对资料是否满足正态性或方差齐性等t检验 的前提不做分析
96.1±10.6**△△▲▲
102.9±12.0**△△▲▲☆
MAP (mmHg)
87.4±12.1
89.6±16.9
82.2±12.2
80.8±13.9*△▲
75.9±14.2**△▲☆
FTC (sec)
0.321±0.036
0.334±0.025
0.350±0.038**△
0.362±0.034**△△▲
3 6 10 15 21 28 36 45 137
获得P<0.05的概率 假阳性(I误差) 10% 26% 40% 52% 68% 76% 84% 90% 99.91%
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多组间计量资料的仍用t检验对每两个对 比组作比较，会使犯第一类错误的概率a 增大 如有3个组对比，若每次比较时检验水准 a=0.05，这时每次比较所犯第一类错误 的概率为0. 1 4，比0.05大了许多 因此,多重比较不应采用t检验分别作两两 比较 应在方差分析的基础上进行q检验
‘非典’中的统计问题
报道：香港医务人员用已康复者血浆治疗 20例非典病人无一例死亡，而其对照组20 例中，有3人死亡。这表明用康复病人血浆 治疗非典病人是有效的。
-摘自<北京日报>2003.5.28
用康复病人血浆治疗非典病人真有效吗？
19
用软件进行卡方检验，得出结论： Fisher’s P =0.2308>0.05
41
点评我科在二医学报麻醉学专 刊论文的统计方法的误用案例
42
点评1
张剑蔚,等.不同剂量乌司他丁在婴幼儿体外循环中的肺 保护.上海第二医科大学 ,2004, 24(11):933
C 对照组
不用乌司他丁
U1 小剂量处理组 乌司他丁5000U/kg
U2 大剂量处理组 乌司他丁10000U/kg
在麻醉诱导后、体外循环结束、术后测循环指标和多 种细胞因子的变化
随机性现象 在相同的条件下出现不同的结果 但结果是确定的 如掷硬币
模糊性现象 在相同的条件下出现不确定的结果 如美人与丑人
3
不同现象与研究方法
现象
确定性现象 随机性现象 模糊性现象
研究方法
经典数学 概率统计学 模糊数学
4
据调查，新英格兰医学杂志（New England J. Medical）、美国医学杂志（JAMA) 、英国医 学杂志（British J.Medical）和Lancet等 著名医学杂志发表的文章中，有70%应用了统 计学，而且杂志有统计学的常务编审。
40
释疑
具有一个重复测量的单因素设计资料可以采用配 伍组设计资料的方差分析近似处理，如果分析出 在不同浓度地氟醚的条件下，血液动力学指标之 间的差异存在显著性意义，可采用q检验等方法作 两两比较。此外，由于这些指标都属于血液动力 学指标，还可进一步作配伍组设计资料的多元方 差分析，得出更概括性的结论。值得一提的是： 吸入前各指标的测定值是基础值，将其视为协变 量的观测值，采用相应设计资料的协方差分析更 合理。
样本均数的变异
性质
较大样本的均数的变异小于较小样本的均数 的变异
样本均数的变异小于观测值的变异 样本均数的变异随观测值变异的增大而增大
14
I型错误与II型错误
Type I and Type II errors
尽管是小概率事件，它还是有可能发生的。 I型错误：虽然无效假设为真，但由于抽到了较 大（检验统计量）的样本，使得P值小于检验 水准而导致被拒绝。
校正阈值(I误差=0.05)
0.0500 0.0253 0.0170 0.0127 0.0102 0.0085 0.0073 0.0064 0.0057 0.0051 0.0026 0.0010 0. 0005 1.00-0.95(1/N)
33
组数 (水平数
3 4 5 6 7 8 9 10 17
比较次数
38
项目
表4.9
吸入地氟醚前及不同剂量MAC时的血液动力学参数变化（
No Image
）
吸入前
0.5MAC
1.0MAC
1.5MAC
2.0MAC
CO (L/min)
4.2±0.6
4.1±0.7
4.1±0.6
4.0±0.7
4.0±0.7
HR (bpm)
79.0±8.9
79.0±9.9
85.1±11.9**△△
统计分析
陈锡明
1
什么是统计学？
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》
统计学是研究随机现象规律性的方法学
2
三类现象
自然界和人类社会活动中，普遍存在三类现象 确定性现象 在相同的条件下出现相同的结果 或称必然现象 如自由落体
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t检验的误用情况
t检验
误用
误用率%
成组t检验
14篇
13.2
配对t检验
52篇
64.2
总计
66篇次
35.3
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成组t检验的误用
用成组t检验处理单因素K(K≥3)水平设计 的定量资料13篇
其中处理3、4、5、9水平 分别为4、5、3、1篇
用成组t检验处理重复测量设计的定量资 料（3水平）1篇。
28
双侧检验永远是正确的 单侧检验只有在少数情况下才是合适的 即使要做单侧检验，也必须事先确定
16
误用统计学案例
17
“非典”中典型统计错误
2003年有人撰文并在网上报道： 第一阶段医护人员感染率为33%，并 解释说：就是在感染“非典”的100 人中，有33人是医护人员。
是否有错误？ 其后果是什么？
18
39
分析
同一个病人在吸入地氟醚前、调整地氟醚 浓度至0.5MAC、1.0 MAC、1.5 MAC、2.0 MAC5个不同条件下，重复测量了若干血液 动力学指标，地氟醚浓度是与“重复测量” 有关的因素，因而此资料属于具有一个重 复测量的单因素设计资料，原作者采用t检 验进行两两比较，因t检验仅适合分析单因 素设计且因素的水平数最多为2的定量资料， 并不适合分析此类资料。
(胡良平 主编 军事医科院出版2003年)
21
国内对中华系列医学期刊的调查结果
凌瑞珠发现《中华医学检验杂志》发 表论文中存在统计误用高达70%
王倩 调查了1995年5种具有较高水平 的中华系列杂志，发现发表的论文不 能正确应用统计分析方法占54%
22
程萍 评阅了1993～1995年《中华内 科杂志》论著栏内发表的论文，发现 存在统计学方法上的问题或错误占 68% 。
“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
7
医学工作者在从事科研工作时经常 要进行统计咨询和统计分析工作
一些著名医科大学和医院中，要求硕士 和博士毕业论文的开题报告有统计方面 的思考和统计学家参加，毕业论文答辩 前要求请统计学家进行审阅
8
国外研究项目中，统计的工作量和资金 的投入占总科研的比例为20%至30%。
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t检验的使用概况
采用t检验的论文167篇 占全部论文47.2%
成组t检验106篇 配对t检验81篇 共计187篇次（其中部分论文同时采用两种t检验方法）
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t检验的使用概况
栏目 临床研究 实验研究 论著摘要 经验交流 疼痛治疗 其他栏目
篇数 54 29 20 47 13 4
使用率% 71.1 33.0 57.1 57.3 41.9 9.5
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多组间计量资料
应在方差分析的基础上进行两两比较q检验 如SNK法、Dunnett法等 当各组均数进行排序后，间隔组数越多的比
较，其检验效率越高
36
误用t检验分析具有一个重复测 量的单因素设计资料
37
《地氟醚对老年病人血液动力学的影响》
研究地氟醚对老年病人血液动力学的影响，选择 腹部手术老年病人（年龄60～74岁）30例，所有 病人术前肝肾功能检查均正常。在吸入地氟醚前， 监测心输出量（CO）、峰流速（PV）、心率 （HR）、校正的血流时间（FTC）、中心静脉压 （CVP）、心脏指数（CI）、平均动脉压 （MAP）、外周血管阻力（SVR）作为基础值， 然后分别调整地氟醚浓度至0.5MAC、1.0 MAC、 1.5 MAC、2.0 MAC，稳定5min后，同时一次测 定以上各参数。结果见表 。统计学处理：采用t检 验来测定差异显著性，P<0.05为有显著性差异。
统计学处理 应用SPSS软件，以x±s表示 测定结果，
“统计学的地位不仅仅做‘配角’,做 装饰，而是顾问、参谋，甚至是决策 者。”
-胡良平
9
统计学的基本内容
试验设计 数据管理和质量控制 数据分析
10
总体、个体与样本
总体（population） 是根据研究目的性质相 同的所有观察单位集合 .
个体（individual） 是总体中的基本观察单位 （observation unit）,可以是一个人、一个动 物、一个家庭、一个地区、一份样品等，
0.376±0.050**△△▲☆
CVP (cmH2O)
CI (L·min-1)
8.27±1.38 2.82±0.39
10.10±1.98** 2.97±0.42
10.97±2.05**△△
11.52±1.63**△△▲▲
12.98±2.22**△△▲▲☆☆
2.94±0.46
2.90±0.77
2.84±0.61
是否为小概率事件是由检验水准而定，所以犯错误 的概率也由检验水准而定。
II型错误：虽然无效假设为假，但由于抽到了 较小（检验统计量）的样本，使得P值大于检 验水准而导致不被拒绝。
犯II型错误的概率由另一水准而定。
15
单侧检验还是双侧检验?
One-sided or two-sided test?
样本(sample)是从总体中随机抽取的部分观察 单位的集合。
11
同质和变异
同质（homogeneity）就是性质相同， 它是进行统计分析的前提 . 变异 研究对象之间的差异.
12
统计量和参数
统计量 （statistic）是反映样本特征的数量 参数（parameter）是反映总体特征的数量.
Hale Waihona Puke Baidu13
经过统计分析，两组差别无统计意义
现在实事也不支持原研究者的用康复病 人血浆治疗非典病人结论
20
统计学的误用问题
中国医学杂志近800种，其中代表医学最高水 平的中华、中国系列杂志近百种 据统计
中华系列医学杂志发表的论文中有统计问题和错 误的达到70％
国际著名医学杂志有统计问题和错误也达50%。
<<医学统计学基础与典型错误辨析>>
PV (cm·sec-1)
56.27±9.42
54.90±11.32
53.60±12.53
52.43±2.64
52.27±13.42
SVR (dyne·sec·cm-5)
2.797±531
2.074±514
1.911±514**△△
1.605±452**△△▲▲
1.308±356**△△▲▲☆☆
与吸入前相比，*P<0.05 **P<0.01；与0.5MAC相比，△P<0.05 △△P<0.01 与1.0MAC相比，▲P<0.05 ▲▲P<0.01；与1.5MAC相比，☆P<0.05 ☆☆P<0.01
篇 次数 20 14 10 19 3 0
误用率% 33.3 45.2 45.5 35.2 20.0 0
30
典型案例分析
用t检验处理单因素K(K≥3)水平设计的定 量资料 用t检验处理具有重复测量设计的定量资 料
31
t检验误用于3组或3组以上定量资料
逐对的两两比较,多次套用t检验
分裂了原先的整体设计，失去了总变异和总 剩余误差，与原设计思想不符，结论片面
多次使用t检验 ，使犯第1类错误(假阳性错 误)的概率增大
损失部分信息，资料的利用率低，降低了检 验效率
因此，结论不可靠
32
比较次数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 50 100 N
获得P<0.05的概率
5% 10% 14% 19% 23% 26% 30% 34% 37% 40% 64% 92% 99% 100(1.00-0.95N)