衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)第1章-緒論第7版

1、衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)health statistics,南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院鄭輝烈ncuwstj@aliyun.com,,,,,第一章 緒論,?:本章第一節(jié)，第二節(jié)作為課后自學(xué)材料!,統(tǒng)計(jì)學(xué)(statistics)：指處理數(shù)據(jù)中變異性的科學(xué)與藝術(shù)，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)的收集(collection)、分析(analysis)、解釋（interpretation)和 表達(dá)(presentation)，目的是求得可靠的結(jié)果。,概述,也可理解

2、為是研究數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和推斷的一門科學(xué)。,根據(jù)研究領(lǐng)域和研究對(duì)象的不同，統(tǒng)計(jì)學(xué)又分為：數(shù)理統(tǒng)計(jì)、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)、生物統(tǒng)計(jì)、衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)……醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(medical statistics)：用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法研究醫(yī)學(xué)中的問題。衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)(health statistics)：與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)基本相同，但更側(cè)重于社會(huì)、人群的衛(wèi)生問題。,,發(fā)現(xiàn)不確定現(xiàn)象(隨機(jī)現(xiàn)象)背后隱藏的規(guī)律。,為什么要學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)？,變異(variatio

3、n)是個(gè)體間存在的差異，是絕對(duì)的，是社會(huì)和生物醫(yī)學(xué)中的普遍現(xiàn)象。變異使得實(shí)驗(yàn)或觀察的結(jié)果具有不確定性，如每個(gè)人的身高、體重、血壓等各有不同。,最大值=6.18, 最小值=3.29, 極差=2.89,用統(tǒng)計(jì)學(xué)思維方式考慮有關(guān)醫(yī)學(xué)研究中的問題,“陽(yáng)性”結(jié)果是否是虛假聯(lián)系？ 某感冒藥治療1周后，治愈率為90%，能否說(shuō)該感冒藥十分有效？,“陰性”結(jié)果是否是樣本含量不足？ 有人曾對(duì)發(fā)表在Lancet, N Engl

4、J Med，JAMA等著名醫(yī)學(xué)雜志上的71篇陰性結(jié)果的論文作過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)其中有62篇(93%)可能是由于樣本含量不足造成的假陰性。,有助于論文撰寫過(guò)程中統(tǒng)計(jì)方法的正確應(yīng)用,據(jù)國(guó)外60～80年代對(duì)不同醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表論文的調(diào)查，有統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤的論文的百分比最高達(dá)72%，最低也有20%。 國(guó)內(nèi)1984年對(duì)《中華醫(yī)學(xué)雜志》、《中華內(nèi)科雜志》、《中華外科雜志》、《中華婦產(chǎn)科雜志》、《中華兒科雜志》595篇論文的調(diào)查結(jié)果，相對(duì)數(shù)誤用為1

5、1.2%，抽樣方法誤用15.9%，統(tǒng)計(jì)圖表誤用11.7%。 某研究者1996年對(duì)4586篇論文統(tǒng)計(jì)(中華醫(yī)學(xué)會(huì)系列雜志僅占6.9%)，數(shù)據(jù)分析方法誤用達(dá)55.7%。,獲得循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的主要手段,“良好愿望的醫(yī)學(xué)”(well-meaning medicine) 轉(zhuǎn)入“以證據(jù)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)”(evidence-based medicine，EBM)需要有統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的支持。 全世界的醫(yī)學(xué)期刊每年大約刊登600萬(wàn)學(xué)術(shù)論

6、文，但能作為可靠“證據(jù)”的論文并不多。,工作生活中常見的統(tǒng)計(jì)學(xué)問題,如何判斷藥物的療效？明天是否下雨？彩票能否中獎(jiǎng)？子女為什么與父母相似，其強(qiáng)度有多大？民意測(cè)驗(yàn)是如何進(jìn)行的？市場(chǎng)調(diào)查的可信性有多大？,假設(shè)檢驗(yàn),概率論,相關(guān)與回歸,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,抽樣設(shè)計(jì),關(guān)于衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí),為什么大家認(rèn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)難學(xué)？ 特點(diǎn)：抽象，復(fù)雜，枯燥難，為什么還要學(xué)習(xí)？ 怎樣學(xué)習(xí)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)？ 結(jié)合具體案例多練習(xí)！,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)資料的來(lái)源與分類

7、,一、原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的來(lái)源,常規(guī)保存數(shù)據(jù) 醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查記錄實(shí)驗(yàn)記錄其他,二、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分類 只有認(rèn)識(shí)了數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，才能正確地選用統(tǒng)計(jì)分析方法。,變量及變量值的概念,研究者對(duì)每個(gè)觀察單位的某項(xiàng)特征進(jìn)行觀察和測(cè)量，這種特征稱為變量，變量的測(cè)得值值叫變量值(也叫觀察值)，全部變量值的集合也稱為資料。,變量的分類,定量 (quantitative)變量離散型變量(discrete var

8、iable)連續(xù)型變量(continuous variable),定性 (qualitative)變量分類變量(categorical variable)有序變量/等級(jí)變量(ordinal/ranked variable),按變量值的性質(zhì)可將資料分為：,定性資料(qualitative) 定性變量中分類變量的觀察結(jié)果定量資料(quantitative) 定量變量的觀察結(jié)果等級(jí)資料(ranked) 定性

9、變量中有序/等級(jí)變量的觀察結(jié)果,定義： 將全體觀測(cè)單位按照某種性質(zhì)或特征分組，然后再分別清點(diǎn)各組觀察單位的個(gè)數(shù)。特點(diǎn)： 沒有度量衡單位，多為間斷性資料，通 過(guò)枚舉或記數(shù)得來(lái)?？煞譃槎?xiàng)與多項(xiàng)定性資料。,定性資料(分類資料、分類變量),定量資料(計(jì)量資料、數(shù)值變量),定義： 通過(guò)度量衡的方法，測(cè)量每一個(gè)觀察單位的某項(xiàng)研究指標(biāo)的量的大小，得到的一系列數(shù)據(jù)資料。例如：體重與身高特點(diǎn)：

10、 表現(xiàn)為數(shù)值大小，有度量衡單位，多為連續(xù)性資料，通過(guò)測(cè)量得到。,定義： 介于定量(計(jì)量)資料和定性(計(jì)數(shù))資料之間的一種資料，通過(guò)半定量方法測(cè)量得到。特點(diǎn)： 每一個(gè)觀察單位沒有確切值各組之間有性質(zhì)上的差別或程度上的不同。,等級(jí)資料(有序變量),例如：檢查尿蛋白，觀察單位是每一份尿標(biāo)本，按結(jié)果等級(jí)不同可分為－、＋、＋＋、 ＋＋＋ 、＋＋＋＋等。,定性數(shù)據(jù)(qualitative data

11、) 分類數(shù)據(jù)(二項(xiàng)或多項(xiàng))(categorical data) 計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)(enumeration /counting data) 定量數(shù)據(jù)(quantitative data) 計(jì)量數(shù)據(jù)(measurement data) 區(qū)間數(shù)據(jù)(interval data)

12、 數(shù)值數(shù)據(jù)(numerical data)等級(jí)資料(ranked data) 有序資料(ordinal data),定性與定量數(shù)據(jù)的別名,<8 低血壓 8? 正常血壓 12? 輕度高血壓 15? 中度高血壓 17? 重度高血壓,三類數(shù)據(jù)間的關(guān)系,例如：一組20?40歲成年人的血壓(變量),以12kPa為界分為正常與異常兩組，統(tǒng)計(jì)每組例數(shù),三類

13、數(shù)據(jù)的編碼,例：一組20?40歲成年人的血壓,以12kPa為界分為正常(＝0)與異常(＝1)兩組，統(tǒng)計(jì)每組例數(shù)。,<8 低血壓 1 8? 正常血壓 2 12? 輕度高血壓 3 15? 中度高血壓 4 17? 重度高血壓 5,三類數(shù)據(jù)的計(jì)算分析,定量數(shù)據(jù):允許計(jì)算均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差等(可采用t、F檢驗(yàn)等，可當(dāng)做有序或定性數(shù)據(jù)處理)。定性數(shù)據(jù):編碼是任

14、意的，不能對(duì)編碼執(zhí)行均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差等計(jì)算，但可計(jì)算率或比(可采用卡方檢驗(yàn)等)。 調(diào)查14名男子的婚姻狀況,有序數(shù)據(jù)：允許 基于順序的計(jì)算，如計(jì)算中位數(shù)、百分位數(shù)(可當(dāng)做定性數(shù)據(jù)處理)。,統(tǒng)計(jì)學(xué)中常用的幾個(gè)基本概念,總體與樣本抽樣方法同質(zhì)與變異誤差頻率與概率 參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量,總體與樣本(population & sample),總體：根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)的、所有觀察單位的某種變量值的集合。,例：2013級(jí)撫州醫(yī)學(xué)院

15、本科女生身高； 2014年撫州醫(yī)學(xué)院大學(xué)生的身高；,總體的分類,有限總體：理論上說(shuō)，觀察單位的數(shù)量是可知的、有限的。無(wú)限總體：沒有時(shí)間和地點(diǎn)的限制，觀察單位總數(shù)量是不可知的。 目標(biāo)總體? 研究總體?,鑒于總體的巨大或不可知性,能否研究其中的一部分？,不可能或沒有必要對(duì)全體中的每一個(gè)對(duì)象進(jìn)行研究,樣本(sample),概念：從總體中隨機(jī)抽取的、具有代表性的部分研究對(duì)象，其實(shí)測(cè)值的集合。,如何從總體中得到有代

16、表性的一部分？得到多少合適呢？,The relationship between the population and the sample,In research, we are usually interested in a broad population, but we can observe only a small sample from the population. After making observations

17、of our sample, we draw inferences about the population, based on the sample. This inferential process works well as long as the sample is reasonablyrepresentative of the population.,Fig.1-2 The relationship between the

18、population and the sample,隨機(jī)抽樣 (random sampling),為了保證樣本的可靠性和代表性，需要采用隨機(jī)的方法抽取樣本(在總體中每個(gè)個(gè)體具有相同的機(jī)會(huì)被抽到樣本中)。,能否成功的達(dá)到從樣本推斷總體的目的，關(guān)鍵是抽樣方法，樣本的代表性和推斷的技術(shù)，這些是統(tǒng)計(jì)學(xué)的核心內(nèi)容。,隨機(jī)抽樣的過(guò)程,概率(隨機(jī))抽樣,,,,,等概率抽樣,非等概率抽樣,,,,簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣,,系統(tǒng)抽樣,,分層抽樣,,整群抽樣,抽樣方法

19、分類,同質(zhì)與變異,同質(zhì)與變異: 研究對(duì)象具有的相同的狀況或?qū)傩缘裙残苑Q同質(zhì)或同質(zhì)性；對(duì)于同質(zhì)的各觀察單位，其某變量值之間的差異，稱為變異。,同質(zhì)事物個(gè)體間的差異來(lái)源于一些未加控制或無(wú)法控制的甚至不明原因的因素。,,例如：研究某新藥治療胃潰瘍的效果，所有研究對(duì)象都必須是確診為胃潰瘍的病人且病情相似，在這種同質(zhì)的基礎(chǔ)上觀察治療效果，有的人治愈，有的人未愈，這種差異就是變異。,從本質(zhì)上說(shuō),統(tǒng)計(jì)學(xué)就是研究變異的科學(xué)!,誤差,定義

20、： 統(tǒng)計(jì)上所說(shuō)的誤差泛指測(cè)量值與真值之差，樣本指標(biāo)與總體指標(biāo)之差。主要有以下二種： 系統(tǒng)誤差 隨機(jī)誤差,系統(tǒng)誤差： 指數(shù)據(jù)搜集和測(cè)量過(guò)程中由于儀器不準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等原因，造成觀察結(jié)果呈傾向性的偏大或偏小，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。特點(diǎn)： 具有累加性,隨機(jī)誤差： 由于一些非人為的偶然因素使得結(jié)果或大或小，是不確定

21、、不可預(yù)知的。特點(diǎn)：隨測(cè)量次數(shù)增加而減小。(以隨機(jī)測(cè)量誤差、抽樣誤差為代表),在消除了系統(tǒng)誤差的前提下，由于非人為的偶然因素，對(duì)于同一樣本多次測(cè)定結(jié)果不完全一樣，結(jié)果有時(shí)偏大有時(shí)偏小，沒有傾向性，這種誤差叫隨機(jī)測(cè)量誤差。特點(diǎn)：沒有傾向性，多次測(cè)量計(jì)算平均值可以減 小甚至消除隨機(jī)測(cè)量誤差。,隨機(jī)測(cè)量誤差,由于抽樣原因造成的樣本指標(biāo)與總體指標(biāo)之間的差別。,抽樣誤差,特點(diǎn)：有抽樣發(fā)生抽樣誤差就不可避免。統(tǒng)計(jì)上

22、可以計(jì)算并在一定范圍內(nèi)控制抽樣誤差。,改進(jìn)抽樣方法，增加樣本的代表性； 樣本量 n 相等的情況下： 整群抽樣>單純隨機(jī)抽樣>系統(tǒng)抽樣>分層抽樣增加樣本量n ；選擇變異程度較小的研究指標(biāo)。,減少抽樣誤差的方法,頻率：樣本的實(shí)際發(fā)生率稱為頻率。設(shè)在相同條件下，獨(dú)立重復(fù)進(jìn)行n次試驗(yàn)， 事件A出現(xiàn)m次，則事件A出現(xiàn)的頻率 為f = m /n。概率：隨機(jī)事件發(fā)生的可能性大小，用大寫 的P 表示；取值[0，1]

23、。,,頻率與概率 (frequency and probability),必然事件 P=1隨機(jī)事件 0 <P< 1不可能事件 P=0,三種類型事件,統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)慣上把P≤0.05(5％)或P≤0.01(1％)的隨機(jī)事件稱為小概率事件，認(rèn)為不大可能發(fā)生。因此，我們可以憑經(jīng)驗(yàn)判斷小概率事件在一次隨機(jī)試驗(yàn)中不發(fā)生。這一判斷準(zhǔn)則被稱為小概率事件的經(jīng)驗(yàn)判斷準(zhǔn)則！,課堂提問

24、 大家能成為同班同學(xué)這件事發(fā)生的概率是大還是小？,頻率與概率間的關(guān)系,樣本頻率總是圍繞概率上下波動(dòng)；樣本含量n越大，波動(dòng)幅度越小，頻率越接近概率。,參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量(parameter and statistic),參數(shù)：總體的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如總體均數(shù)、總體標(biāo)準(zhǔn)差，分別用希臘字母記為?、σ,為固定的常數(shù)。,統(tǒng)計(jì)量：樣本的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如樣本均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，采用拉丁字母分別記為 ，其為在參數(shù)附近波動(dòng)的隨機(jī)變量 。,一、研究設(shè)

25、計(jì)二、搜集資料三、整理資料四、分析資料五、結(jié)果表達(dá),統(tǒng)計(jì)工作的基本步驟,設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括資料的收集、整理和分析全過(guò)程的設(shè)想和安排。常有下列兩種情形：調(diào)查設(shè)計(jì)(survey design) 對(duì)研究對(duì)象不施加任何干預(yù), 通常建立隨機(jī)抽樣(random sampling)方案。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(experiment design) 對(duì)研究對(duì)象施加干預(yù)，如動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究、臨床試驗(yàn), 通常建立隨機(jī)分組(random

26、 allocation)方案。,一、研究設(shè)計(jì),隨機(jī)化(randomization)對(duì)照(control)重復(fù)(replication),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本原則,Fisher 在他的著作中多次強(qiáng)調(diào)，統(tǒng)計(jì)學(xué)家與科學(xué)研究者的合作應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，而不是在需要數(shù)據(jù)處理的時(shí)候。,“試驗(yàn)完成后再找統(tǒng)計(jì)學(xué)家，無(wú)異于請(qǐng)統(tǒng)計(jì)學(xué)家為試驗(yàn)進(jìn)行“尸體解剖”。 統(tǒng)計(jì)學(xué)家或許只能告訴你試驗(yàn)失敗的原因。,研究的成敗，始于設(shè)計(jì)！,收集資料(data collec

27、tion),收集資料要遵循完整、準(zhǔn)確、及時(shí)三個(gè)原則。 衛(wèi)生工作中統(tǒng)計(jì)資料主要來(lái)源于三個(gè)方面：統(tǒng)計(jì)報(bào)表：由國(guó)家統(tǒng)一設(shè)計(jì)，要求醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu) 定 期逐級(jí)上報(bào)。如傳染病防治法。經(jīng)常性工作記錄：如經(jīng)常性衛(wèi)生監(jiān)測(cè)記錄等。專題調(diào)查和實(shí)驗(yàn),我們常把前兩個(gè)來(lái)源稱經(jīng)常性資料，后者稱為一時(shí)性資料。,整理資料(sorting data),目的是將搜集到的原始資料系統(tǒng)化、條理化，便于進(jìn)一步計(jì)算與分析。主要包括：

28、編碼，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)糾錯(cuò)改錯(cuò)、補(bǔ)漏等,分析資料(data analysis),運(yùn)用各種統(tǒng)計(jì)分析方法，結(jié)合專業(yè)知識(shí)，從經(jīng)過(guò)整理的資料中，計(jì)算出各種指標(biāo)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述和統(tǒng)計(jì)推斷，反映數(shù)據(jù)的綜合特征，闡明事物的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律。,統(tǒng)計(jì)描述(descriptive statistics)：指用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)表、統(tǒng)計(jì)圖等方法對(duì)資料的數(shù)量特征及分布規(guī)律進(jìn)行測(cè)定和描述。統(tǒng)計(jì)推斷(inferential statistics) ： 指如何抽樣，以