1、醫(yī)用統(tǒng)計學(xué),馬傳香,資源藥物與中藥資源研究所2002碩,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計擬講內(nèi)容 一引言 統(tǒng)計學(xué) 統(tǒng)計在整個科研中的位置、重要性二 統(tǒng)計研究設(shè)計 研究設(shè)計的基本內(nèi)容； 實驗設(shè)計的三要素； 實驗設(shè)計的四原則； 實驗設(shè)計的常用類型； 實驗設(shè)計類型應(yīng)用和判斷中的錯誤舉例，如何避免,三 統(tǒng)計資料的收集、整理、描述與表達 講述統(tǒng)計的幾個基本概念：總體與樣本、抽樣誤差、隨機化、概率、統(tǒng)計量等

2、等； 講述統(tǒng)計資料在收集整理過程中應(yīng)注意的問題：如何針對自己的實驗設(shè)計統(tǒng)計表和統(tǒng)計圖？報表資料的設(shè)計與填寫、資料的記錄與貯存、資料的檢查整理應(yīng)注意的問題； 講述統(tǒng)計資料拿到后，如何進行描述：資料類型、平均指標(biāo)、相對數(shù)、分位數(shù)、變異指標(biāo)等；什么樣的資料該用哪幾個統(tǒng)計量進行描述，表達什么意義 資料表達與描述中存在的統(tǒng)計學(xué)錯誤舉例,四 統(tǒng)計分析方法定量資料的統(tǒng)計分析：常用參數(shù)檢驗（T檢驗，方

3、 差分析等）和非參數(shù)檢驗的原理、 應(yīng)用條件等前提；定量資料中存在 的統(tǒng)計學(xué)錯誤舉例； 定性資料的統(tǒng)計分析：定性資料常用的統(tǒng)計分析方法， 處理定性資料時存在的統(tǒng)計學(xué)錯 誤舉例！,,一 引 言,統(tǒng)計學(xué)的主要內(nèi)容：,統(tǒng)計研究設(shè)計； 統(tǒng)計資料 的收集、整理、描述與表達； 統(tǒng)計

4、分析方法； 統(tǒng)計結(jié)果的闡述,對統(tǒng)計學(xué)的錯誤認(rèn)識：,二 統(tǒng)計研究設(shè)計,所謂醫(yī)學(xué)科研設(shè)計，就是根據(jù)專業(yè)和統(tǒng)計學(xué)知識制定的一個完善的醫(yī)學(xué)研究計劃或方案。專業(yè)設(shè)計 科研設(shè)計 = 統(tǒng)計研究設(shè)計,2.1 醫(yī)學(xué)科研設(shè)計,,調(diào)查設(shè)計統(tǒng)計研究設(shè)計= 臨床試驗設(shè)計 實驗設(shè)計,,2.2 實驗設(shè)計三要素,受試對象? 實驗因素?

5、 實驗效應(yīng)（觀測指標(biāo)） ?,受試對象或?qū)嶒瀱挝?實驗的承受者被稱為受試對象，有時稱其為“實驗單位”更貼切一些，因為往往是在受試對象身上某個局部（不是全身）做實驗。,受試對象的種類,活體動物標(biāo)本或樣品病人或正常人,受試對象的數(shù)量,即是實驗研究中總共需要多少樣本含量，也稱樣本大小，在統(tǒng)計學(xué)上稱“樣本大小的估計問題”。它涉及到實驗設(shè)計的類型、觀測指標(biāo)的性質(zhì)、有關(guān)實驗知識和對結(jié)果可靠性的要求。,,因素與水平,因素：影響實驗結(jié)果的各種原因，統(tǒng)

6、 稱為因素。分為：實驗因素與非實驗因素水平: 因素的具體表現(xiàn),稱為水平。如：溫度---------------叫因素 30℃、60℃、90℃---叫水平,實驗因素與非實驗因素,實驗因素： 研究者希望著重考察的實驗條件，并且，性質(zhì)相同的實驗條件必須具備兩種或兩種以上狀態(tài)時，這種實驗條件被稱為實驗因素。非實驗因素： 除實驗因素之外的其他所有因素都屬于非實驗因素,如何理解“因素與水平”,在16℃條件下考察去

7、甲腎上腺素（濃度為1×10-9 ）對兔肺動脈收縮壓的影響。問：在上面的表述中共涉及到幾個 實驗因素？每個因素有幾個水 平？,統(tǒng)計學(xué)上所講的因素與水平,因素是特定實驗條件的總稱，水平是其具體的表現(xiàn)。僅當(dāng)實驗條件有兩種或兩種以上的具體表現(xiàn)時，在統(tǒng)計學(xué)上才稱其為“因素”，而具體表現(xiàn)稱為“水平”。如：溫度：30、60、90（ ℃ ） 劑量：2、4、6、8（mmol/L）,,實驗效應(yīng),實驗效應(yīng)就是實驗因

8、素作用于受試對象后所產(chǎn)生的效果。實驗效應(yīng)通常是通過一系列特定的觀測指標(biāo)來體現(xiàn)的。應(yīng)結(jié)合專業(yè)知識，盡可能選用與實驗因素對應(yīng)的觀測指標(biāo)，要注意觀測指標(biāo)的客觀性、特異度、靈敏度。,2.3 實驗設(shè)計的四原則,隨 機對 照重 復(fù)均 衡,隨機原則的作用,隨機≠ 隨便隨機 總體中任何一個個體都有同等含義：的機會被抽出，進入樣本； 樣本中任何一個個體都有同等的 機會被抽出，進入任何

9、一組。隨機 盡可能消除人為因素的干擾作用：和影響，提高樣本的代表性。,對照原則的作用,對照的作用： 建立比較的基礎(chǔ)，即設(shè)置參照物。對照的形式： 空白對照、標(biāo)準(zhǔn)對照、 相互對照、實驗對照、 歷史或中外對照,重復(fù)原則的作用,重復(fù)的三層含義： 重復(fù)實驗、重復(fù)測量、重復(fù)取樣重復(fù)的作用： 由擲硬幣實驗10次與10000次的結(jié)果可知： 其作用就是“讓隨機變量的變化規(guī)律性更真實地顯露出

10、來”。,樣本大小,即受試對象的數(shù)目，取決于： （1）實驗設(shè)計類型； （2）先驗知識； （3）對精確度的要求最好借助相應(yīng)公式計算。,均衡原則的作用,均衡的含義： 各種非實驗因素對各組的影響是均等的。均衡的作用： 提高組間可比性，增大結(jié)論可信度。,提高均衡性的對策,（1）研究者自身應(yīng)有豐富的 專業(yè)知識和統(tǒng)計學(xué)知識（2）請同行專家審閱實驗設(shè)計 方案（3）請統(tǒng)計學(xué)專家提建議,隨機原則的實施,（1

11、）運用“隨機數(shù)字表”實現(xiàn)隨 機化（2）運用”隨機排列表”實現(xiàn)隨 機化（3）運用”計算機產(chǎn)生偽隨機 數(shù)”實現(xiàn)隨機化,用隨機排列表實現(xiàn)隨機化舉例1,用隨機排列表實現(xiàn)隨機化舉例2,用隨機排列表實現(xiàn)隨機化舉例2續(xù),用隨機排列表實現(xiàn)隨機化舉例3,用隨機排列表實現(xiàn)隨機化舉例3續(xù),對照原則的實施,（1）空白對照組 （2）相互對照組 （3）標(biāo)準(zhǔn)對照組 （4）實驗對照組（5）歷史或中外對照組（6）多種對照形式同

12、時并存,（1）空白對照組,設(shè)共有K組受試對象，它們在非處理因素方面基本相同，其中有一組不給予任何處理，其他組分別給予不同的處理，沒給任何處理的那一組就是其他K-1個組的空白對照組。此種對照一般用于動物實驗中，在臨床上，一般只適用于慢性病的對比研究中。,（2）相互對照組,有時要考察的某因素不能取零水平，如考察某化學(xué)實驗中反應(yīng)溫度對實驗結(jié)果的影響，此時，各實驗組分別在不同的溫度條件下做實驗，各組在實驗中起到了相互對照的作用。,（3）標(biāo)準(zhǔn)對照

13、組,為了比較某新藥的療效，往往以當(dāng)前社會上被公認(rèn)的、療效比較好且比較穩(wěn)定的同類藥物作為對照，此為標(biāo)準(zhǔn)對照。,（4）實驗對照組,當(dāng)某些處理本身夾雜著重要的非處理因素的作用時，僅有空白對照是不能說明問題的，還需設(shè)立僅含該非處理因素的實驗組，此為實驗對照組。,（5）歷史或中外對照組,拿當(dāng)前的實驗結(jié)果與歷史上或其他國家或其他地區(qū)的同類實驗結(jié)果相比較，此為歷史或中外對照，這種對照形式應(yīng)慎用。其對比的結(jié)果僅供參考，不能作為推理的依據(jù)。因為環(huán)境和條件

14、相差懸殊，缺乏起碼的比較基礎(chǔ)。,（6）多種對照形式同時并存,在實際應(yīng)用中，常常是多種對照形式同時并存。例如：某研究者為考察某藥物（設(shè)為甲藥）的療效，同時，還希望了解該藥與另一種藥（設(shè)為乙藥）同時使用的效果是否比單用其中一種藥效果好。,重復(fù)原則的實施,所謂重復(fù)原則，就是在相同實驗條件下必須做多次獨立重復(fù)實驗。在估計樣本含量時，研究者需提出某些精度要求，并提供某些先驗知識，方可進行估計。所謂精度要求，通常指事先規(guī)定允許犯Ⅰ型(或假陽性)錯

15、誤的概率α、檢驗功效或稱把握度1-β(這里β為允許犯Ⅱ型(或假陰性)錯誤的概率)。,重復(fù)原則的實施,α定得越小，1-β定得越大，所需樣本含量就越大。所謂先驗知識，就是根據(jù)專業(yè)知識、文獻資料或預(yù)實驗結(jié)果獲得的由樣本推斷總體的一些信息，如：已知δ(最大容許誤差或差值)、σ(標(biāo)準(zhǔn)差)等。,重復(fù)原則的實施,目前，僅在一些較簡單的設(shè)計類型中有估計樣本大小的計算公式，對一些復(fù)雜的多因素設(shè)計類型，尚無現(xiàn)成的方法。SAS軟件中能估計十幾種簡單情形下的

16、樣本大小,均衡原則的實施,提高統(tǒng)計研究設(shè)計方案均衡性的措施有：其一，研究者應(yīng)具有較好的專業(yè)知識和統(tǒng)計學(xué)知識，能夠制定出較為理想的設(shè)計方案；其二，應(yīng)當(dāng)請從事本專業(yè)研究的有經(jīng)驗的專家?guī)椭鷮忛喓托薷脑O(shè)計方案；其三，應(yīng)當(dāng)請對統(tǒng)計學(xué)有較深入研究的統(tǒng)計學(xué)工作者參與設(shè)計方案的制定，至少要請他們幫助審閱和修改設(shè)計方案。,均衡原則的實施,若科研課題將涉及大量、復(fù)雜的實驗設(shè)計和統(tǒng)計分析方面知識時，研究者應(yīng)主動與統(tǒng)計學(xué)工作者開展積極的科研協(xié)作，這樣可達到事半

17、功倍之效果。,均衡原則的實施,一個實驗設(shè)計方案的均衡性好壞，關(guān)系到實驗研究的成敗。均衡性問題很重要，但又極易被研究者所忽視。因為很多問題是少數(shù)人竭盡全力想考慮，但又很難考慮周全的，此時，充分發(fā)揮具有各種知識結(jié)構(gòu)和背景的人的作用，群策群力，方可有效地提高實驗設(shè)計方案的均衡性。,理解均衡原則的一個生動實例,鏟雪比賽 在一段路面質(zhì)量相同的大道上，兩組人進行鏟雪比賽。一切自然條件都完全相同，兩組人數(shù)一樣多。第一組中男性10人、女性5