医学研究数据管理与统计分析PPT

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1、1,王建明,公共卫生学院流行病与卫生统计学系 ,SPSS软件应用（三）,医学研究数据管理与分析,2,常用命令： 描述统计 比较均值 一般线性模型 相关 回归 非参数检验 生存分析,SPSS统计分析模块,统计描述 统计推断,3,一、均数的计算方法 计量资料的均数和标准差计算可采用上节课介绍的分析描述统计 * 如果分组（如按性别）计算均数和标准差可以: (1)拆分文件 或 (2)选择个案 或 (3) 分析 描述统计 探索 还有什么方法吗？,4,均数与均数间的比较,一、均数的计算方法 分析Analyze比较均值Compare Means均值Means 试采用多种方法计算example.sav中，男性

2、和女性的平均年龄与标准差。,分组变量,可选的统计量,可再添加分组变量,5,均数与均数间的比较,上例仅是对男女性年龄的均数和标准差进行了描述，那么男性和女性的年龄差异是否存在统计学意义呢？ 这类资料应该采用何种统计学检验方法？,age,6,均数间的比较,一、t检验 1、样本均数与总体均数的比较 2、完全随机设计（成组设计）的两样本均数的比较 3、配对设计的两样本均数比较 二、方差分析 1、完全随机设计（成组设计）的单因素方差分析 2、随机区组设计（配伍设计）的两因素方差分析 三、协方差分析,7,样本均数与已知总体均数的比较,8,样本均数与已知总体均数的比较,例：通过大量调查,已知某地正常男婴体重

3、为3.26Kg,某医生随机抽取20名难产男婴，测得出生体重如下：问，该地难产男婴体重是否不同于本地正常男婴？ 3.5 3.5 3.2 3.5 3.3 3.0 3.3 3.2 3.4 2.7 3.4 3.6 3.5 2.8 3.4 2.9 3.5 3.5 4.0 4.0,SPSS 分析命令： 分析Analyze比较均值Compare Means单样本t检验 One-Sample T Test,数据库：one sample T test.sav,9,样本均数与已知总体均数的比较,总体均数,10,样本均数与已知总体均数的比较,结论：不能认为难产男婴的出生体重与正常男婴不同。,11,成组比较t检验需注

4、意： 个体之间相互独立 两组资料均取自正态分布的总体 满足方差齐性,12,完全随机设计（成组设计）两个样本均数的比较,例：某医生测得12名正常人和13名病毒性肝炎患者血清转铁蛋白含量（g/L） 结果如下：问肝炎患者和正常人血清转铁蛋白含量有无差异？ 病毒性肝炎患者：2.34 2.47 2.22 2.31 2.36 2.38 2.15 2.57 2.19 2.25 2.28 2.31 2.42 正常人： 2.61 2.71 2.73 2.64 2.68 2.81 2.76 2.55 2.91 2.85 2.71 2.64,Q：此类数据如何录入？,数据库： Independent Samples

5、T Test.sav,13,完全随机设计（成组设计）两个样本均数的比较,14,完全随机设计（成组设计）两个样本均数的比较,统计描述,方差齐性检验,结论：病毒性肝炎患者与正常人血清转铁蛋白含量差异有统计学意义。,15,16,配对t检验,17,配对设计的两个样本均数比较 （配对t检验）,例：为比较某新药与常规药降血脂的效果，将性别相同、血清总胆固醇水平相近的高血脂患者配成对子，每对中随机抽取一个人服用新药，另一个人服用常规药。服用一段时间后，测得血清总胆固醇含量（mmol/L）如下：问新药与常规药降血清总胆固醇效果是否相同？ 新 药：6.57 6.46 6.27 6.89 6.21 7.61 7.

6、60 7.04 6.68 7.42 常规药：6.00 6.83 5.97 7.28 6.30 6.64 7.38 7.00 6.03 7.22,SPSS 分析命令：,Q：此类数据如何录入？,paired-sample T test.sav,18,配对设计的两个样本均数比较,选中欲比较的两个因素，再点击,19,配对设计的两个样本均数比较,结论：不能认为新药与常规药降低血清总胆固醇的效果不同。,配对差值,20,Q：能否采用我们前面学过的 单样本T检验（样本均数与已知总体均数比较） 比较新药与常规药降血清总胆固醇效果是否相同？,21,Compute 计算产生一新变量 d, d=group1-grou

7、p2 检验 d=0,22,2组均数比较可采用t-test多组均数如何比较？,23,方差分析 Analysis of Variance, ANOVA,方差分析的目的： 推断两个或多个总体均数是否相等 方差分析的使用条件： 各处理组样本来自正态总体 各样本是相互独立的随机样本 各处理组的总体方差相等，即方差齐性,24,方差分析的结果解释： 方差分析的F 检验，当P0.05，可以认为各组总体均数不等或不全相等，但并不可认为任意两组总体均数都有差别。需要进一步作两两比较才能知道哪些组间有差别。 多个样本均数间的两两比较 当样本组数大于2时，不宜再用前述的t检验分别作两两比较，否则会增大犯第一类错误的概

8、率。 方差分析与t检验的联系 t检验可以看作时方差分析的特例:,方差分析的注意事项,25,完全随机设计方差分析（成组设计）,26,27,完全随机设计（成组设计）的单因素方差分析 1个因素，k个水平,例：某社区随机抽取30名糖尿病患者、糖耐量减低（IGT）者和正常人进行载脂蛋白(mg/dl)测定，结果如下：问三种人载脂蛋白水平有无差别？ 糖尿病患者：85.70 105.20 109.50 96.00 115.20 95.30 110.00 100.00 125.60 111.00 106.50 IGT异常者：96.00 124.50 105.10 76.40 95.30 110.00 95.20

9、 99.00 120.00 正 常 人：144.00 117.00 110.00 109.00 103.00 123.00 127.00 121.00 159.00 115.00,方法一：,Q：此类数据如何录入？,One-way ANOVA.sav,28,完全随机设计（成组设计）的单因素方差分析 1个因素，k个水平,29,方差齐性检验,30,完全随机设计（成组设计）的单因素方差分析 1个因素，k个水平,结论：可以认为三种人血清载脂蛋白水平有差别。,但哪两组间有区别呢？,31,两两比较,假定方差齐时,假定方差不齐时,32,两两比较,33,两两比较,每两个均数进行比较 AB、AC、BC,A,B,C

10、,34,两两比较,分别与对照组进行比较 AC、BC,A,B,C（对照）,35,前述的方差分析还可以通过一般线性模型实现 AnalyzeGeneral Linear ModelUnivariate,36,组间变异,组内变异,总变异,除了方差分析表不同以外，方法一和方法二的其他输出结果是一致的：,37,SPSS 分析命令： AnalyzeGeneral Linear ModelUnivariate,随机区组设计（配伍组设计）资料的方差分析 （1个研究因素a个水平，1个配伍组因素b个水平）,例：为探索丹参对肢体缺血再灌注损伤的影响，将30只纯种新西兰实验用大白兔，按窝别相同、体重相近划分为10 个区

11、组。每个区组3 只大白兔随机采用A、B、C 三种处理方案，即在松止血带前分别给予丹参2ml/kg、丹参1ml/kg、生理盐水2ml/kg，在松止血带前及松后1小时分别测定血中白蛋白含量（g/L），算出白蛋白减少量。问三种方案的处理效果是否不同？,GLM Univariate.sav,38,白蛋白减少量,A、B、C 三种处理方案,区组因素（配伍组）,39,40,41,随机区组设计资料的方差分析,组间,区组,组内,结论：认为10 个区组的总体均数相同。但是，A、B、C 三种方案的处理效果不全相同，即三个总体均数中至少有两个不同。至于三个总体均数中哪些不同，同样需要进行多个均数间的两两比较。,42,

12、随机区组设计资料的方差分析,结论：认为A、B种方案的处理效果没有差异，但均与 C 种处理方案的效果有差异，松止血带前给予丹参能使血中白蛋白含量降低。,SNK法两两比较,43,协方差分析 Analysis of Covariance, ANCOVA,ANCOVA的目的 将协变量对因变量的影响从自变量中分离出去，可以进一步提高实验精确度和统计检验灵敏度 ANCOVA的适用条件 各处理组样本来自正态总体 各样本是相互独立的随机样本 各处理组的总体方差相等，即方差齐性 各组的回归斜率相等，即回归齐性,44,一元协方差分析,例：研究镉作业工人暴露于烟尘的年数与肺活量的关系。按暴露年数将工人分为两组：甲组

13、暴露 10年，乙组暴露10年。两组工人的年龄未经控制。测得两组年龄及肺活量如下，问两组暴露于镉作业工人平均肺活量是否相同？,ancova.sav,45,SPSS操作步骤： 先检验是否满足回归齐性的假定；若满足回 归齐性的假定，则可以采用ANCOVA。 1、检验回归齐性的方法 作图法 检验研究因素与协变量的交互作用 2、ANCOVA方法,46,1、检验回归齐性的方法 作图法：对两组X、Y分别作散点图，并拟合回归直线，观察组间回归直线是否平行。若平行，则满足回归齐性的假定。,简单直观，但具有主观性。,47,Double click 图片打开图片编辑器，添加趋势线,48,按分组变量显示不同颜色的点,

14、49,50,1、检验回归齐性的方法 检验研究因素与协变量的交互作用,51,52,交互作用项,53,结论：研究因素与协变量的交互作用无统计学意义（P0.05），满足回归齐性的假定，因此可以采用ANCOVA。,交互作用项,54,2、ANCOVA方法,55,结论：扣除了年龄对肺活量的影响后，不能认为甲、乙两组工人的肺活量有差别。,56,分类变量的统计分析,1、成组设计的两样本率比较 2、配对设计的两样本率比较 3、完全随机设计的多个样本率比较,57,完全随机设计两个样本率的比较,例1：某中药在改变剂型前曾在临床观察152例，治愈129例，未治愈23例；改变剂型后又在临床观察130例，治愈101例，未

15、治愈29例，能否得出新剂型疗效与旧剂型不同的结论？,crosstabs1.sav,58,完全随机设计两个样本率的比较,59,完全随机设计两个样本率的比较,60,SPSS 分析命令： Descriptive StatisticsCrosstabs,61,行变量,列变量,62,63,64,65,例2：某矿石粉厂当生产一种矿石粉时，在数天内即有部分工人患职业性皮炎，本生产季节开始，随机抽取15名车间工人穿上新防护服，其中1名患皮炎，其余28名工人仍穿旧防护服，其中10名患皮炎。生产一段时间后，检查两组工人皮炎患病率，问两组工人皮炎患病率有无差异？,crosstabs2.sav,66,67,例3：某医

16、师A药治疗9例病人，治愈7人；用B药治疗10例病人，治愈1人，问两药疗效是否有差别？,crosstabs3.sav,68,69,配对设计两个样本率的比较,例1：分别用反向血凝法和酶标法对200名献血员进行HBsAg检测，结果如下，问两种检验方法检出率有无差异？,pair-crosstab.sav,70,方法一：交叉表 Crosstabs,71,72,73,方法 二：非参数检验 Nonparametric Test,74,非参数检验 Nonparametric Test,75,非参数检验 Nonparametric Test,76,完全随机设计的多个样本率的比较,例：某省从水氟含量不同的地区随机抽取10-12岁儿童，进行第一恒齿患病率的调查，问3个地区第一恒齿患病率是否不同？,77,完全随机设计的多个样本率的比较,资料整理,crosstabs4.sav,78,SPSS 分析命令： AnalyzeDescriptive StatisticsCross