统计方法选择与SPSS应用

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1、临床科研中统计方法的选择及 SPSS操作简介重庆医科大学,公共卫生学院 卫生统计学教研室 彭斌1统计学是用来干什么的v统计学 n是面对不确定数据进行科学推断的一门学科 n目的 通过合理的设计来减少、控制误差，尽量保证结果 的科学、可靠、可信； 通过恰当的方法充分暴露数据背后隐含的客观规律 v统计学是科学研究的重要工具2什么时候需要统计学v医学科学研究从头到尾都需要统计学 n方案设计(对照设置，混杂因素的控制) n对象分配(随机分配？)n样本大小 n收集资料 n分析资料 v很多研究者只有在最后一步“分析资料”时才 想起统计方法3统计方法选择的依据-设计类型v实验设计类型 n完全随机设计（成组设计

2、） -最常见，最易实施的实验设计方案 -将研究对象随机分配到几个组，然后做实验n配对设计 -将具有相似特征的研究对象配成对子，然后再将每个对 子的对象随机分配到两个组进行实验 -常见形式：同源配对（如样品一分为二）异源配对（按性别、体重、年龄配对）自身前后配对（试验前后的对比）4统计方法选择的依据-设计类型v实验设计类型 n析因设计-同时研究多个实验因素对结果的影响-例如，研究药物剂量(3mg、6mg)及给药方式(口服、肌注 )对结果的影响，每种组合均需要做试验(3mg+口服， 3mg+肌注， 6mg+口服，6mg+肌注)，为22析因设计 n正交设计-析因设计的简化方案，根据正交表做实验 n重

3、复测量设计-同一对象在不同时间点上进行某个指标的观测，以分析 该指标在时间上的变化。 -临床上很常见的一类资料5统计方法选择的依据-资料类型v资料类型 n定量资料（计量资料） 指每一个对象都有一个观察值，其值是可以定量或 准确测量的，表现为数值大小的不同。 例如，ALT,Hb,体重，吸光度，等 n定性资料（计数资料） 没有数值的大小，只有互不相容的类别或属性。 例如，性别，血型，职业，病种，等 n等级资料 各属性或类别间有程度之分 例如，疾病的“轻、中、重”，治疗结果的“无效 、显效、好转、治愈” 6统计方法选择的依据-分析目的v分析目的 n对临床资料进行统计描述 描述性统计分析方法 如，均数

4、，中位数，标准差，百分比，频数分布等 n对几组资料进行差异性检验 假设检验方法 如，t检验，卡方检验，方差分析，秩和检验等 n探讨变量之间的关系，或者自变量（影响因素） 对应变量（结果变量）的影响大小 多变量分析方法 如，线性相关，线性回归，Logistic回归，生存分析等7常用的统计方法v统计描述 n均数，中位数，标准差，率，百分比，频数分布等 v参数估计 n95%可信区间（95%CI） v假设检验 nt检验、方差分析、卡方检验、秩和检验，等 v关联分析 n线性相关、线性回归、Logistic回归、生存分析，等 v其它方法 n判别分析，聚类分析，因子分析，主成分分析，Meta 分析8选择方法

5、时需要注意的几点v数据的分布 n正态分布？ n偏态分布？ v方差齐性 n方差是否齐同（相等） n粗略判断两组标准差之比在2.5倍以上，就得警惕方差不齐9常用假设检验方法的选择计量资料常用假设检验方法10几个例子v 实例130只大鼠随机分为A、B、C三组，每组10只，分别给予三 种药物，5天后测定某指标值如下表。 资料特点：完全随机设计，计量资料，三组 不妥的方法：t检验 恰当的方法：方差分析11几个例子v 实例236只大鼠随机分为对照组、实验组1、实验组2三组，每组 12只，分别给予三种饲料，分别于10天、15天、20天、25 天测定大鼠体重，如下表。 资料特点：完全随机设计，计量资料，三组，

6、重复测量 不妥的方法：每个时间点用t检验或方差分析 恰当的方法：重复测量的方差分析12几个例子v 实例372只小鼠随机分为3组，每组24只，进行实验，分别于试 验后1，3，5，7天处死小鼠6只小鼠，测定大脑中酪氨酸 激酶B的表达水平，如下表。 资料特点：计量资料，三组，重复测量? 析因设计? 不妥的方法：每个时间点用t检验，重复测量的方差分析 恰当的方法：34析因设计方差分析13几个例子v 实例4两组手术病人，采用两种不同的镇痛方式（试验组、对 照组），于手术后24小时测定血清中的IL-6，结果如下表 。 资料特点：计量资料，两组，标准差相差比较大(方差不齐) 不妥的方法：t检验 恰当的方法：

7、t检验 或者 Wilcoxon秩和检验14常用假设检验方法的选择计数资料常用假设检验方法15一个例子v 实例5两组病人，采用两种药物治疗，治疗疗效如下表。经卡 方检验，P=0.0486，差异有统计学意义。因此可以认为试 验组的疗效比对照组的疗效好。 资料特点：计数资料，两组，例数比较少 不妥的方法：卡方检验 恰当的方法：Fisher精确检验16常用假设检验方法的选择等级资料常用假设检验方法17一个例子v 实例6两组病人，采用两种药物治疗，治疗疗效如下表。经卡方 检验，P=0.0570，差异无统计学意义。资料特点：等级资料，两组 不妥的方法：卡方检验 恰当的方法：Wilcoxon秩和检验18常用

8、多变量分析方法的选择v 临床研究中，经常需要分析某些因素与疾病之间的关系， 探讨疾病的危险因素。这些通常会涉及到多变量分析。19一个例子v 实例7欲研究治疗某病的改进法（传统药+辅药）与传统法（传统药 ）在不同剂量下的疗效。将150例研究对象随机分成10组，每组 15例；每种剂量及每种疗法下观察15例。结果如下表：资料特点：结果变量：是否有效，二分类（有效、无效）两个影响因素：治疗方法、药物剂量 不妥的方法：卡方检验或Fisher精确检验 恰当的方法：Logistic回归分析20SPSS操作简介vSPSS是Statistical Package for the Social Sciences

9、（社会科学统计软件包）的缩写 v非统计人员广泛使用的统计软件 v特点 n操作简单，容易上手，无需写程序 n统计分析方法丰富 n绘制图形美观 n数据接口齐全21SPSS工作界面22数据录入原则v数据录入的基本原则 n同一研究对象的所有信息录入到同一行上 n同一研究对象的不同信息录入到不同列上 n完整地描述研究对象所提供的所有信息 n相同信息的不同表达应进行标准化例如，性别记录为：男，男性，Male等，录入时应 统一为一个符号 v按以上格式录入的数据几乎可以完成所有 的统计分析、满足所有的统计分析软件23两个例子v 例8用甲、乙两种治疗方法治疗一批病人，治疗结果如下表。试建立SPSS数据集。甲、乙

10、两种治疗疗方法的疗疗效比较较治疗疗方法测测 量 值值甲疗疗法（8例 ）15.1 16.3 20.4 21.3 15.4 18.5 16.9 20.1乙疗疗法（6例 ）25.2 21.9 23.2 24.1 19.1 19.8 明确两点：这个数据集有多少行（病人例数）？有多少列（变量个数）？14行 2列TTEST24设定变量名v 首先建立变量名及指定类型 n Name中录入：group，Type：默认，Label中录入：治疗方法； n Name中录入：result，Type：默认，Label中录入：疗效；n 完成之后界面大致如下25录入数据后的界面v 在数据界面（Data View）录入数据：甲

11、疗法数据8行，乙疗法 数据6行26两个例子v 例9用甲、乙两种治疗方法治疗一批病人，治疗结果如下表。试建立SPSS数据集。甲、乙两种治疗疗方法的疗疗效比较较 治疗疗方法有效无效甲疗疗法155乙疗疗法191明确两点：这个数据集有多少行（病人例数）？有多少列（变量个数）？40行 2列CHISQ27设定变量名v 首先建立变量名及指定类型 n Name中录入：group，Type：默认，Label中录入：治疗方法；Values中 指定：1=甲疗法；2=乙疗法 n Name中录入：result，Type：默认，Label中录入：疗效；Values中指定 ：1=有效；2=无效 n 完成之后界面大致如下28

12、录入数据后的界面v 在数据界面（Data View）录入数据：甲疗法有效15行，甲疗法 无效5行；乙疗法有效19行，乙疗法无效1行。29t检验操作步骤v 例10 对例8进行t检验，比较两种疗法的结果有无差异。v 操作步骤： q AnalyzeCompare MeansIndependent-Samples T Test弹出t检验对话 框，如下左图。 q 将group选入“Grouping Variable:”，点击“Define Groups”定义两个组的 值：1、2 q 将result选入“Test Variable(s):”。完成后如右图。点OK分析。30t检验结果v SPSS分析结果方差

13、齐性检验 P=0.824，方差齐同t检验结果 t=3.241，P=0.00731方差分析操作步骤v 例11 某研究者研究不同饮食对肝脏CYP2 E1表达的影响。将45只大 鼠随机分为3组，每组15只，分别给予正常饮食、酒精饮食、高脂饮 食。5周后测定 CYP2 E1 mRNA量。结果如下：32录入数据后的界面v在数据界面（Data View）录入数据：group录入三种 饮食方式，result录入表达量。录入后界面如下：33方差分析操作步骤v 操作步骤： q AnalyzeGeneral Linear ModelUnivariate弹出对话框，如下左图 q 将group选入“Fixed Fac

14、tor(s):” q 将E1MRNA选入“Dependent Variable:” q 点“Post Hoc”，设置两两比较方法，选择SNK法 q 返回，完成后的界面如下右图。点OK进行分析。34方差分析结果v SPSS分析结果方差分析： F=814.442 P=0.000SNK法两两比较结果： 由于三组检验结果在三个 不同的子集（Subset）， 因此，两两之间差异都有 统计学意义35卡方检验步骤v 例12 对例9进行卡方检验，比较两种疗法的结果有无差异。v 操作步骤： q AnalyzeDescriptive StatisticsCrosstabs弹出卡方检验对话框，如下左 图。 q 将g

15、roup选入“Row(s):框” q 将result选入“Column(s):框”。完成后如右图。 q 点击“Statistics”按钮，勾选“Chi-square”(卡方检验)，ContinueOK分析。36卡方检验结果v SPSS分析结果卡方检验结果： 由于下面出现警告（见b. ） 因此卡方检验结果存在偏 差（第一行），应选择 Fishers Exact Test结果 ， P=0.18237Logistic回归操作步骤v 例13 以实例7数据进行Logistic回归分析欲研究治疗某病的改进法（传统药+辅药）与传统法（传统药） 在不同剂量下的疗效。将150例研究对象随机分成10组，每组15

16、例；每种剂量及每种疗法下观察15例。结果如下表：38设定变量名v 首先建立变量名及指定类型 n Name中录入4个变量：group，result，dose，f，其中f表示频数。n 完成之后界面大致如下39录入数据后的界面v 在数据界面（Data View）录入数据： n group:改进法=1，传统法=2; n result:有效=1，无效=0 n dose:分别录入1，2，3，4，5 n f:分别录入对应的频数40Logistic回归分析步骤v由于建立的数据集是频数格式的数据集，因此在分 析前需要先说明。 n点击菜单上“Data”“Weight Cases”点击弹出对话 框（如下），将变量f选入“Frequency Variable:”框中， OK保存退出。41Logistic回归分析步骤v 操作步骤： q AnalyzeRegressionBinary Logistic弹出对话框。