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1、 预防医学 福医卫生统计系 林征 第六章：医学统计第六章：医学统计 学方法的学方法的 基本概念和步基本概念和步 骤骤 预防医学绪论1 第六章提纲 n医学统计学的概念 n统计学的基本概念 n统计工作的基本步骤 n医学统计学的学习要求 预防医学绪论2 一、医学统计学的概念 n日常生活中的统计学应用 n如何判断药物的疗效？(假设检验) n体育彩票能否中大奖？（概率论） n子女为什么象父母，有多象？(相关与回归) n政治人物的支持度，民意测验(设计,抽样) n不同民族智商测量、税收标准（均数） 预防医学绪论3 一、医学统计学的概念 n统计学的概念： Statistics is the science
2、dealing with the collections, analysis, interpretation and presentation of masses of numerical data n医学统计学的概念：是应用数统计学的原理与 方法研究生物医学领域（临床和基础医学领域 ）中数据的收集、整理、分析和推断的一门科 学 预防医学绪论4 一、医学统计学的概念 n医学专业学生为何需要学习统计学？ n医学的特点：存在着大量变异、不确定性 的量化学科 n在医学实践中大量应用医疗经验；50% of 50% of what you learn about therapy in the next
3、5 years is what you learn about therapy in the next 5 years is wrong wrong，the trouble is we dont know which 50%the trouble is we dont know which 50% n医学研究结果的科学解释 A surgeon had a mortality of 66% for a heart operation inA surgeon had a mortality of 66% for a heart operation in children less than one
4、 year old. Nationally the mortality children less than one year old. Nationally the mortality rate for this operation in this age group was 16/123 = 13%rate for this operation in this age group was 16/123 = 13% He may be unlucky. He may be unlucky. He may be operating on more severe casesHe may be o
5、perating on more severe cases He may only have done a few operations.He may only have done a few operations. For example 2/3 is 66%.For example 2/3 is 66%. 预防医学绪论5 二、统计学的基本概念 n变量、变量值及其分类 n同质、异质与变异 n个体、总体与样本 n参数与统计量 n误差 n频率与概率 预防医学绪论6 变量与变量值 n在医学研究中，根据研究目的的要求对 一些观察项目或研究指标在一些研究对 象中进行观察(或测量)，由于这些指标存 在着
6、变异，故把这些观察项目或研究指 标（属性、特征）称为随机变量，简称 变量(variable)，而观察结果对应的取值 称为变量值或资料(value of variable) 预防医学绪论7 变量的不同类型 多分类 二分类 binominal 数值变量 numerical 分类变量 categorical 有序分类 ordinal 无序分类 nominal 变量 variable 预防医学绪论8 数值变量 n定义：又称为定量变量、计量资料，指通过度量衡的 方 法，测量每一个观察单位的某项研究指标的量的大小 ，得到的一系列数据资料 n特点：具体意义的数值 取值即可以是连续性也可为间断性 有度量衡单位
7、 n如患者的身高（cm）、体重（kg）、血压（mmHg）、 脉搏（次/分）、红细胞计数（1012/L） 预防医学绪论9 n定义：又称为定性变量、计数资料，指将全体观测单 位按照某种性质或特征分组，取值表现为互不相容的 类别和属性 n特点：没有度量衡单位 取值为某种属性，通常无法直接运算 统计时多转化为间断性的计数值 n如肤色（黑、白）、血型（ABO）、职业（工农兵） 、性别（男女） 分类变量 预防医学绪论10 n定义：介于计量资料和计数资料之间的一种资料，通 过半定量方法测量得到，分类间有大小强弱之别。 n特点：没有度量衡单位 取值为某种属性 各属性有强弱大小之别 n如：癌症分期：早、中、晚。
8、 药物疗效：治愈、好转、无效、死亡。 尿蛋白： ,+,+及以上 有序变量 预防医学绪论11 变量与变量值 病例号 年龄 (岁) 性别 治疗 分组* 病程 （年） 溃疡面积 （cm2） 上腹部 疼痛 疗效 137男T41.1减轻显效 245男C151.8未减轻无效 343女C20.7减轻显效 454男T91.5未减轻恶化 561女T101.2减轻有效 8031男C31.0未减轻无效 * T为试验药，C为对照药 预防医学绪论12 变量转换 n变量的分类不是固定、死板的，在一定的情况下，通 过相应的规则相互转换 n例如：测得5人的WBC（个/m3）数如下： 3000 6000 5000 8000 1
9、2000 数值变量 过低 正常 正常 正常 过高 分类变量 n若按正常3人，异常2人分组二分类变量 n若按过低1人，正常3人，过高1人分组等级资料 预防医学绪论13 变量的转换 n数值变量的性质化转换（制定标准） 数值变量无序分类变量 数值变量有序分类变量 n分类变量的数量化转换（赋值） n无序分类变量数值变量 n有序分类变量数值变量 n请注意转换后得到的数值变量的含义* n数字无大小强弱之别；或有大小之别，却不一定 有具体意义 预防医学绪论14 同质和异质 n具有相同性质的事物（或者决定事物的关键属 性和特征相同）称为同质的(homogeneous)。否 则称为异质的或者间杂的(hetero
10、geneous)。 n同质和异质是相对的概念。在不同的情况下同 质与异质的标准会发生改变。 n不同质的个体不能笼统地混在一起分析。 预防医学绪论15 在研究事物的形状时 同质和异质示例 在研究事物的颜色时 预防医学绪论16 变异 n同质事物之间变量值的差别称为变异 (variation) n变异的两个方面： n不同观察单位（个体）间的差别 n同一个体在不同阶段的差别（重复测量） 预防医学绪论17 变异 n建立在同质的基础上 n一种或多种不可控因素(已知的或未知的)作用 下的综合表现，其结果是不可预知的（随机的 ） n个体变异是普遍存在的；个体变异是有规律的 n统计学就是要研究变异的规律；没有个
11、体变异 ，就没有统计学 预防医学绪论18 变异示例 在研究事物的颜色时在研究相同颜色事物的形状时 预防医学绪论19 变异示例 发热者体温波动 正常人体温波动 预防医学绪论20 n同质个体变异是有规律的，表现为观察值出现 在不同范围中的概率大小 n随机现象或随机变异都有其固有的分布规律， 即概率分布，在大量重复观察的条件下就会呈 现其规律性 n资料分布：称随机变异的规律性为该指标取值 的概率分布，简称为资料的分布 个体变异的规律性 预防医学绪论21 个体、总体和样本 n个体 Individual：是构成总体的最基本观察单 位。 n总体 Population：根据研究目的所确定的同质 观察单位的全
12、体；分为有限总体和无限总体。 n样本 Sample：是从总体中按照一定的目的按照 一定的原则抽取的一部分个体。 n请考虑如何判断样本是否有代表性；抽样研究 的目的* n随机、样本含量；推断总体信息 预防医学绪论22 总体与样本 n例：假定某该地在1998年的7岁男孩有10 万人，现研究1998年该地7岁男孩的身高 情况 n现在随机抽样调查了解200名7岁男孩的 身高情况，测量他们的身高，通过分析 这200个儿童的身高推断该地10万个7岁 男孩身高情况 预防医学绪论23 总体与样本 上述例子中涉及到下列概念： n观察单位(个体)：每个7岁男孩。 n观察指标：身高(观察指标又称为变量) n观察值：
13、身高测量值(亦称变量的取值) n总体：该地1998年的10万个7岁男孩身高观察值的全体(即 ：10万个身高观察值构成的一个集合)。 n样本：随机抽样的200个7岁男孩身高观察值 预防医学绪论24 参数和统计量 n总体参数 Parameter ：描述总体特征的指标 n统计量 Statistic：反映样本特征的指标 n在总体被确定之后，总体参数就是唯一的；而 统计量是几乎总是随着样本而变的 n为了区分参数与统计量通常用希腊字母表示参 数；用拉丁文字母表示统计量 n通常参数是未知的，而统计量则可以通过抽样 研究得到，故统计学通常用统计量估计参数（ 参数估计） 预防医学绪论25 误差 n误差 erro
14、r：实际观察值与真实值之差 n误差分类： 随机误差 random 非随机误差 systematic 误差 error 抽样误差 sampling 测量误差 measurement 预防医学绪论26 系统误差 n在实际观测过程中，由受试对象、研究者、仪器设备 、研究方法、非实验因素影响等原因造成的有一定倾 向性或规律性的误差。流行病学称之为偏倚（bias） n特点：观察值有系统性、方向性、周期性的偏离真值 n可以通过严格的实验设计和技术措施消除。 预防医学绪论27 随机误差 n排除上述误差后尚存的误差，受多种无法控制 的因素的影响。 n特点：大小方向不一的随机变化 n随机测量误差random m
15、easurement error：不 可避免，提高操作者熟练程度可以减少这种误 差 n随机抽样误差 random sampling error：由抽样 造成的样本统计量和总体参数间的差异，不可 避免，但有一定的分布规律，可估计 预防医学绪论28 频率和概率 n频率 Frequency ：在n次随机试验中，事件A发生 了m次，则比值 称为事件A在这n次试验中出现的频率 预防医学绪论29 频率和概率 抛硬币试验在概率的统计学定义上的诠释 试验者投掷次数 出现“正面” 次数 频率 X20120.6000 Buffon404020480.5069 K.Pearson1200060190.5016 K.
16、Pearson24000120120.5005 预防医学绪论30 频率和概率 n概率的统计学定义： 数理统计学中的大数定理表明：当观察次数n 越来越大，频率f的波动幅度越来越小，并最终 趋向于一个常数p：随机事件A发生的概率 (Probability)。 n概率描述了随机事件发生的可能性的大小，是 一种参数；频率作为概率的估计值，是统计量 n0P 1 预防医学绪论31 小概率事件 n小概率事件 医学研究中，将概率小于等于0.05或0.01的 事件称为小概率事件。 n小概率原理 小概率事件并不表示不可能发生，但在某一 次试验中，由于其发生的可能性十分小，近似 认为是不会发生的。 预防医学绪论32
17、 三、统计工作的步骤（了解） n研究设计：正确、周密的设计是研究成败的关键 n资料收集：准确可靠。 来源：统计报表、工作记录、专题调查或实验 n资料整理：原始资料的核对、清理、录入、检查 n资料分析： n统计描述和统计推断，由样本估计总体，由样本统计 量估计总体参数； n阐明事物的内在联系和规律，合理呈现 预防医学绪论33 四、医学统计学的学习要求 n1984年对中华医学类杂志595篇论文调查：相对 数误用11.2、抽样误差误用15.9、统计图表 误用11.7 n1996年对4586篇申报科技成果的论文调查：数 据分析方法误用达55.7 n20012002年对国内外的医学论著调查：误用 情况中所占比例最大的来自于常用的基本统计 学方法 预防医学绪论34 四、医学统计学的学习要求 n医学统计学，重在医学应用 n建立统计观念，培养统计逻辑 n多作练习 n多阅读参考文献 预防医学绪论35