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1、医学统计学 （Medical Statistics）,“不明于计数，而欲举大事，犹无舟楫而欲经于水险也。”,-管仲,“(统计学)是追求科学的人从荆棘丛生的困难阻挡中，开辟出道路的最好的工具。”,-Francis Galton,“统计根据科学方法，以繁赜事实，列记之，整理之；从大量，得共相；由已知，测未知；使樊然者，呈整齐之相；棼如者，有迹可循；复杂变量，烛照无遗；纷纭事态，一目了然，此其功也。”,-陈善林,第一章 绪论 Charpter1：Introduction,“数字虽然枯燥，但却能说明问题” 统计学是一门与数据有关或研究数据的学科。,统计学是一门收集、分析、解释与呈现数据资料的科学。,S
2、tatistics：“A science dealing with the collection, analysis, interpretation and presentation of masses of numerical data” -Webster 国际大辞典,一、统计学与医学统计学方法,统计学（statistics）,运用概率论、数理统计的原理和方法，研究数据的收集、整理、分析和推断的科学。,医学统计学（medical statistics）,用统计学原理和方法研究生物医学问题的一门学科。,生物统计学（biostatistics）,应用于整个生物学范畴，侧重于人的生物方面。,卫生统
3、计学（health statistics）,用于医学和卫生学领域，侧重于人的社会方面，如健康状况统计和卫生服务统计。,1. 计数资料 2. 计量资料 3. 等级资料,二、医学统计学中常用的数据类型,计数资料(count data)：,变量值表现为按某属性划分的定性类别，清点各类别个数后得到的资料。,数据表现： 两分类： 阳性或阴性；存活或死亡； 有效或无效；男性或女性 多分类：如血型： O ，A，B，AB 计数资料（血型） 100 52 78 32,计量资料(measurement data) ：,(1)连续变量： 身高值(cm) ：1.65，1.70 1.58， 体重值(kg)： 52，55
4、，61，. (2)比率变量 脑电图波形变化率(%)：29%，37%，.,用仪器、工具或其他定量方法准确获得的定量结果，一般带有计量单位。,等级资料(ordinal data) :,例：病情分级(1)： ， ， 疗效(X)：痊愈、显效、有效、无效 病人满意度(X)： 好、 中、 差 人数 ： 50 25 5,变量值按变化程度大小划分分类，清点各分类的个数后得到的资料。,Measurement data 计量资料,Count data 计数资料,Ordinal data 等级资料,实例数据1,实例数据2,100例高血压患者治疗后临床记录,患者 年龄 性别 治疗组 舒张压 体温 疗效 编号 X1 X
5、2 X3 X4 X5 X6 1 37 男 A 11.27 37.5 显效 2 45 女 B 12.53 37.0 有效 3 43 男 A 10.93 36.5 有效 4 59 女 B 14.67 37.8 无效 100 54 男 B 16.80 37.6 无效,实例数据3,三类数据类型间的转换,例：一组2040岁成年人的血压,以12kPa为界分为正常与异常两组，统计每组例数,8 低血压 8 正常血压 12 轻度高血压 15 中度高血压 17 重度高血压,简称变量(variable)，统计上习惯用大写拉丁字母表示 ，如X、Y 、Z、 。 变量值习惯用小写拉丁字母表示，如性别 x11(男)、x21
6、 (男)、x30 (女) 、。,三、统计学基本概念,（一）随机变量(random variable),随机变量的分类,离散型变量(discrete variable)，在一定区间变量取值为有限个，相当于计数资料 连续性变量(continuous variable)，在一定区间变量取值为无限个，相当于计量资料 有序变量(ordinal variable)，相当于等级资料,（二）同质与变异(homogeneity and variation),同质：指事物的性质、影响条件或背景相同或非常相近。 变异：指同质的个体之间的差异。,同质与变异的例子,例1 调查2004年上海市7岁男童的身高和体重 同质：
7、2004年、上海市、7岁男童 变异：身高和体重各不相同 例2 研究某降压药的疗效 同质：高血压患者、用某药治疗 变异：疗效各不相同,120名正常成年男子红细胞计数值(1012/L),（三）总体与样本(population and sample),总体：根据研究目的确定的同质研究对象的全体(集合)。分有限总体与无限总体。,有限总体：总体中的所有研究对象事先可确定而且有限时，为一个确定的总体。,无限总体：总体中的所有研究对象事先无法全部获得而且无限时，为一个假设的总体。,样本： 从总体中随机抽取有代表性的部分观察单位,（三）总体与样本(population and sample),随机抽样(ran
8、dom sampling) 为了保证样本的可靠性和代表性，需要采用随机的抽样方法（在总体中每个个体具有相同的机会被抽到）。,抽样研究目的： 样本观察值结论 推论总体的情况,从总体中随机抽取样本，根据样本信息来推断总体特征的方法，即抽样研究。,抽样研究(sampling research)：,参数：总体的统计指标，如总体均数、标准差，采用希腊字母分别记为、。固定的常数。,推断,统计量：样本的统计指标，如样本均数、标准差，采用拉丁字母分别记为 。 参数附近波动的随机变量。,（四）参数与统计量 (parameter and statistic),（五）误差,误差(error)：指实测值与真值之差、样
9、本指标与总体指标之差。,误差的类型：,1.随机误差 2.非随机误差,反映数据的质量,随机误差,非随机误差,过失误差 ：如记录、操作等人为因素。,系统误差：病例选择、仪器、方法的不一致,原 因,误差（Error）,多种尚无法控制的因素所引起的数据变异，医学中主要是个体差异和测量误差,可避免否,不能,可控制 而缩小或消除,由于样本的随机性引起的统计量与参数的差别，或同一总体的相同统计量之间的差别。,抽样误差(sampling error)：,确定性现象：在一定条件下，一定会发生或一定不会发生的现象。其表现结果为两种事件：肯定发生某种结果的叫必然事件；肯定不发生某种结果的叫不可能事件。,随机现象：在
10、同样条件下可能会出现两种或多种结果，究竟会发生哪种结果，事先不能确定。其表现结果称为随机事件。 随机事件的特征：随机性；规律性：每次发生的可能性的大小是确定的。,概率：随机事件发生的可能性大小，用大写的P表示；取值0，1。,（六）频率与概率(frequency and probability),必然事件 P = 1 不可能事件 P = 0 随机事件 0 P 1 P 0.05（5）称为小概率事件(习惯)，统计学上认为不大可能发生。,小概率事件,频率(frequency)：样本的实际发生率称为频率。设在相同条件下，独立重复进行n次试验，事件A出现f 次，则事件A出现的频率为f / n。,用途： 医
11、学中常用频率作为某事件概率的估计值。 统计推断结论是基于一定可信程度下的概率推断。,频率与概率间的关系： 样本频率总是围绕概率上下波动 样本含量n越大，波动幅度越小，频率越接近概率。,根据研究目的,1.研究设计,2.收集 资料,3.整理资料,4.分析资料,研究对象、指标、例数、如何准确得到数据。,日常工作记录、病历。专门的调查和实验。,使资料系统化，便于进一步统计分析,用统计方 法分析资 料，阐述 规律性，得出结论。,四、统计工作的基本步骤,五、统计在医学中的应用,（一）变异的描述,数据的变异特征： 1. 数据的分布范围 2. 数据的分布规律,102名7岁男童坐高分布,（二）观察对比,Farr
12、发现地势与霍乱的关系,当1848-1849年伦敦地区霍乱流行时，统计学家Farr对观察结果进行数据分析，发现居民居住的地势越高，霍乱的死亡率越低“瘴气”学说(混浊空气致病)。,（二）观察对比,Snow发现自来水污染与霍乱死亡人数的关系,（二）观察对比,Doll与Hill发现的吸烟与肺癌的关系,1964年Doll和Hill将接受调查的4万名英国注册医生分为吸烟和不吸烟两组，通过以后的肿瘤统计发现，吸烟组和不吸烟组肺癌的年平均发病率分别为1.66% 和0.07%，相对危险度RR=1.66/0.07=23.7，强烈提示吸烟的致癌作用，为吸烟致癌更深入的研究提供了形成研究假说的基础。,两组人群发病率比
13、较,（三）实验性研究,英国海军军医Lind治疗牙龈溃烂的研究,1747年5月20日，Lind医生将12名病情相似的患者带到一艘船上。患者的主要症状是牙龈溃烂，皮肤有出血点，双膝无力。Lind将12名患者分为6组，分别给予A、 B、 C 、D、 E、 F组干预。 6月16日船返回英国时，所有患者的病情都有好转，其中E组恢复的最快、最好，其中一人到第6天就可以工作了。B组也有一人比登船时健康。,（三）实验性研究,法国医生Louis对放血疗法治疗肺炎的研究,1835年，Louis对当时流行的“放血”疗法治疗肺炎的效果进行了比较，发现“放血”的疗效不如预期的那么好，而且早期“放血”和晚期“放血”组比较
14、，患者的诊断、病情、病程、年龄等方面的差异很大，比较平均治愈时间意义不大。因为晚期“放血”组的平均治愈时间长，但该组患者病情重、病程长、年龄大。,（三）实验性研究,英国评价链霉素治疗肺结核疗效的随机对照试验,1948年，英国首次采用随机对照试验评价链霉素治疗肺结核疗效。研究对象是1530岁肺双侧进行性肺结核患者，共抽取了107例患者。试验时将患者随机分为两组，分到试验组的55例患者用链霉素治疗，分到对照组的52例患者用常规方法。治疗6个月后，试验组、对照组的生存率分别为93%、73%。,六、医学论文中的统计,错误统计方法产生的严重后果,胃冰冻疗法治疗胃溃疡,“非常痛心地看到，因为数据分析的缺陷
15、和错误，那么多好的生物研究工作面临着被葬送的危险”。,Yates和Healy,统计方法的应用情况,国外60-80年代调查显示，不同医学杂志发表论文有统计错误的最高达72%，最低也有20%。,1966年，据对美国医师协会杂志（JAMA）等医学杂志的来稿的统计显示，149篇投稿论文中，仅有28%可以接受，67%有统计缺陷但尚可以纠正，5%不可救药。,“调查结果反映了医学论文作者统计知识和统计水平的低下，也再次强调了生物统计学者不是令人生畏的检查官。恰恰相反，生物统计学者是我们的可贵盟友。生物统计学不是远离我们的数学，而是现代医学的一门基本学科，就像大厦中的一个支柱”。,美国医师协会杂志编辑,统计数据造假问题,1976年New Science 杂志关于科研舞弊行为的调查，74%的调查表反映有不正当修改数据的情况。其中，17%拼凑实验结果，7%凭空捏造数据，2%故意曲解结果。,舍恩(Schon)事件贝尔实验室 两种超重元素发现造假事件劳伦斯伯克利实验室,统计学的未来,社会需要生物统计学 “统计学的年轻人有足够的就业机会，学术界、工业部门、政府机构” 。 “在美国，很高比例的统计研究生出生于外国，毕业后留在美国”。 (Nati
