医学精品课件：01-1 绪论.ppt

1、柏建岭柏建岭 南京医科大学公共卫生学院生物统计学系南京医科大学公共卫生学院生物统计学系Medical statistics医学统计学绪 论 (Introduction)2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿2主要内容l 引言l 学科定义l 基本概念l 学习要求2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿3天气预报生活中的统计学投机取巧投机取巧2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿4社会经济中的统计学2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿5统计是什么？What is Statistics?l若想了解上帝在想什么，我们就必须学统计，因为统计学就是在量测他的旨意。Florence nightingal 1820一

2、一19102023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿6统计学(Statistics)l研究数据的收集、整理、分析的一门学科。研究数据的收集、整理、分析的一门学科。Webster 国际大词典国际大词典Statistics is the science dealing with the collections,analysis,interpretation and presentation of masses of numerical data.不列颠百科全书不列颠百科全书Statistics is the science and art of dealing with variation in dat

3、a through collection,classification and analysis in such a way as to obtain reliable result.2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿77数据处理的工具和技能2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿8统计学与医学研究的关系 l 医学研究中存在的大量随机现象同样的药治疗患有同一疾病的患者，疗效可以不同同样的药治疗患有同一疾病的患者，疗效可以不同相同的生活条件，各人健康状况可以不同相同的生活条件，各人健康状况可以不同同样的年龄和性别，儿童的身高和体重可以不同同样的年龄和性别，儿童的身高和体重可以不同l 几乎可以这样说

4、：绝大部分的医学现象均是随机现象对于一个具体个体，其最终的结局是不可确切预计的对于一个具体个体，其最终的结局是不可确切预计的2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿9统计学与医学研究的关系l 但是在医学观察研究中，许多结果有一定的随机但是在医学观察研究中，许多结果有一定的随机性，也有一定的内在规律。性，也有一定的内在规律。l 当这些个体事件大量重复时，则可以发现其中存当这些个体事件大量重复时，则可以发现其中存在着一定的规律。在着一定的规律。l 如何对这些变化规律加以总结？如何对这些变化规律加以总结？2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿10统计学与医学研究的关系l 例如：分别用例如：分别用2种药种药

5、(A药和药和B药药)治疗类风湿关节治疗类风湿关节炎，各治疗炎，各治疗10名类风湿关节炎患者。名类风湿关节炎患者。组别组别有效有效无效无效合计合计A药药7310B药药6410问：问：A药疗效比药疗效比B药疗效好吗？药疗效好吗？2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿11统计学与医学研究的关系l 对于这些有一定随机性的结果，要根据发生的概对于这些有一定随机性的结果，要根据发生的概率大小才能下结论。这就是医学统计学要解决的率大小才能下结论。这就是医学统计学要解决的问题。问题。l 研究医学中这些随机现象的发生规律的学科。研究医学中这些随机现象的发生规律的学科。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿12医学统

6、计学(Medical Statistics)l 基础：概率论和数理统计等数学的原理、方法概率论和数理统计等数学的原理、方法l 研究对象：医学资料医学资料l 研究任务：搜集、整理、分析和推断搜集、整理、分析和推断l 性质：一门应用学科一门应用学科2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿13数理统计学与生物医学的结合l生物统计学生物统计学(Biostatistics)l医学统计学医学统计学(Medical Statistics)l卫生统计学卫生统计学(Health Statistics)2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿14基本概念l 同质 异质l 变异l 总体和样本l 参数和统计量l 随机l 概率

7、和频率l 小概率事件和小概率原理l 变量的分类2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿15同质 异质l 同质同质(homogeneity)：性质相同性质相同l 异质异质(heterogeneity)：性质不同性质不同 例如，调查某地例如，调查某地2011年年12岁男童身高，则它的观察单位是岁男童身高，则它的观察单位是每一个儿童，它的同质基础是同一地区、同一年份、同一年每一个儿童，它的同质基础是同一地区、同一年份、同一年龄、同为男性。龄、同为男性。n 个体的同质性是构成研究总体的必备条件个体的同质性是构成研究总体的必备条件n 研究内容研究内容(指标指标/变量变量)不同，对同质性的要求不同不同，对同质

8、性的要求不同 同质和异质是同质和异质是相对相对的概念的概念2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿16在研究事物的形状时同质和异质示例在研究事物的颜色时2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿17制定血红蛋白参考值范围时2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿18制定白细胞参考值范围时2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿19变异同质事物之间的差别称为同质事物之间的差别称为变异变异(variation)亦称个体变异。亦称个体变异。变异的两个方面：变异的两个方面：个体与个体间的差别个体与个体间的差别 同一个体重复测量值间的差别同一个体重复测量值间的差别2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿20个体变异(indi

9、vidual variation)l 同质个体间的差异。同质个体间的差异。l 一种或多种不可控因素一种或多种不可控因素(已知的或未知的已知的或未知的)作用下作用下所产生的反映的综合表现。所产生的反映的综合表现。l 结果是随机的结果是随机的(无法绝对正确地预测无法绝对正确地预测)。l 个体变异是普遍存在的。个体变异是普遍存在的。l 个体变异是有规律的。个体变异是有规律的。l 没有个体变异，就没有统计学！没有个体变异，就没有统计学！2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿21总体和样本l 总体总体(population)按研究目的所确定的同质研究对象某项观察指标按研究目的所确定的同质研究对象某项观察指

10、标的全体，即全体观察单位。的全体，即全体观察单位。有限总体有限总体(finite)无限总体无限总体(infinite)l 个体个体(individual)组成总体的基本单位。组成总体的基本单位。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿22总体和样本l 样本样本(random sample)从研究总体中随机抽取具有代表性的部分观察单位。从研究总体中随机抽取具有代表性的部分观察单位。代表性，包含了总体的特性代表性，包含了总体的特性l 样本含量样本含量(sample size)样本中包含个体的数量。样本中包含个体的数量。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿23参数和统计量l 总体参数总体参数(popul

11、ation parameter)总体的特征值称为参数。总体的特征值称为参数。未知的，固有的，不变的，需要研究的！未知的，固有的，不变的，需要研究的！l 样本统计量样本统计量(sample statistic)由样本所算出的统计指标或特征值称为统计量。由样本所算出的统计指标或特征值称为统计量。已知的，变化的，有误差的！已知的，变化的，有误差的！l 在总体被确定之后，总体参数就是一个在总体被确定之后，总体参数就是一个常数常数，是，是不会变化不会变化的，不管你是否确切知其大小；而统计的，不管你是否确切知其大小；而统计量是几乎总是随着样本而变的。量是几乎总是随着样本而变的。2023-2-9柏建岭讲稿柏

12、建岭讲稿24参数和统计量l 参数一般用参数一般用希腊字母希腊字母表示，表示，如：总体均数如：总体均数 总体标准差总体标准差 总体率总体率 p p 总体相关系数总体相关系数 r rl 统计量一般用统计量一般用拉丁字母拉丁字母表示表示 如：样本均数如：样本均数 样本标准差样本标准差 s 样本率样本率 p 样本相关系数样本相关系数 rX2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿25平均身高平均身高总体样本平均身高平均身高X总体参数总体参数样本统计量样本统计量2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿26随机(random)机会均等，无主观影响机会均等，无主观影响 抽样随机抽样随机(random sampling

13、)有相同的机会被抽到有相同的机会被抽到 分组随机分组随机(random allocation)有相同的机会被分到不同的组中有相同的机会被分到不同的组中 顺序随机顺序随机(random order)有相同的机会先后接受处理有相同的机会先后接受处理2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿27mAfn发发生生的的试试验验次次数数试试验验总总次次数数频率和概率 频率频率(relative frequency)：在：在n次随机试验中，次随机试验中，事件事件A发生了发生了m次，则比值次，则比值 称为事件称为事件A在这在这n次试验中出现的频率。次试验中出现的频率。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿28抛硬币试

14、验在概率的统计学定义上的诠释抛硬币试验在概率的统计学定义上的诠释试验者试验者投掷次数投掷次数出现出现“正面正面”次次数数频率频率X X X20120.6000Buffon404020480.5069K.Pearson1200060190.5016K.Pearson24000120120.5005频率和概率2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿290.1.2.3.4.5.6.7.8.91f01002003004005006007008009001000n2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿30l 概率的统计学定义：概率的统计学定义：数理统计学中的大数定理表明：当观察次数数理统计学中的大数定理表明：

15、当观察次数n越来越大，频率越来越大，频率f的随机波动幅度越来越小，并最的随机波动幅度越来越小，并最终趋向于一个常数终趋向于一个常数 p：随机事件：随机事件A发生的发生的概率概率(probability)。l 概率概率描述了随机事件发生的可能性的大小。是一描述了随机事件发生的可能性的大小。是一种参数。常用种参数。常用P来表示。来表示。0P 1频率和概率2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿31小概率事件(rare event)当某事件发生的概率很小当某事件发生的概率很小(可能性很小可能性很小),统计统计学上称该事件为小概率事件。学上称该事件为小概率事件。经典的小概率事件：瞎猫碰上死耗子经典的小概率

16、事件：瞎猫碰上死耗子医学上：小于或等于医学上：小于或等于0.052023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿32小概率原理l小概率事件在一小概率事件在一次试验中认为是不会发生次试验中认为是不会发生的。的。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿33变量l 医学研究中，根据研究目的的要求对一些观察项医学研究中，根据研究目的的要求对一些观察项目或研究指标在一些研究对象中进行观察目或研究指标在一些研究对象中进行观察(或测量或测量)，由于这些指标存在着由于这些指标存在着变异变异，故把这些观察项目或，故把这些观察项目或研究指标称为研究指标称为随机变量，随机变量，简称简称变量变量(variable)。l 观察结果对应

17、的取值称为观察结果对应的取值称为变量值变量值或或观察值观察值。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿34变量的分类l 数值变量数值变量 numerical Variable 定量变量定量变量 可认为是连续的可认为是连续的,往往有单位往往有单位,取值间的差异是可度量的。取值间的差异是可度量的。l 分类变量分类变量 categorical Variable 取值是是分散、定性的，表现为互不相容的类别和属性。取值是是分散、定性的，表现为互不相容的类别和属性。无序分类无序分类(定性变量定性变量):无顺序，无间隔，仅有分类无顺序，无间隔，仅有分类p 二项分类二项分类p 多项分类多项分类 有序分类有序分类(

18、等级变量等级变量):仅有顺序，无单位，取值间的差仅有顺序，无单位，取值间的差异是不可度量的异是不可度量的2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿35资料类型的判断病例号病例号年龄年龄(岁岁)性别性别身高身高(m)血型血型心电图心电图尿尿WBC职业职业RBC1012/L135女女1.65A正常正常教师教师4.67244男男1.74B正常正常工人工人5.21326男男1.80O正常正常职员职员4.10425女女1.61AB正常正常农民农民3.92541男男1.71A异常异常+工人工人3.49645女女1.58B正常正常+工人工人5.48750女女1.60O异常异常+干部干部6.78828男男1.76A

19、B正常正常+干部干部7.10931女女1.62O正常正常军人军人5.242023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿36不同分类的互相转化n 数值变量无序分类变量n 数值变量有序分类变量n 有序分类变量无序分类变量信息量只有减少，不可增加2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿37三个步骤 l研究设计 运用医学统计学的起点，也是高质量地完成整个研究的运用医学统计学的起点，也是高质量地完成整个研究的重要基础。重要基础。l资料分析 在研究设计基础上，通过实验在研究设计基础上，通过实验(试验试验)或调查，将所得数或调查，将所得数据进行统计学处理的过程。据进行统计学处理的过程。l结论 在数据分析的基础上，应用统计

20、学处理的结果，进行统在数据分析的基础上，应用统计学处理的结果，进行统计学推断；同时，依据相应的专业知识，作出专业性的计学推断；同时，依据相应的专业知识，作出专业性的结论。结论。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿38基本概念汇总总体个体、个体变异总体参数未知样本代表性、抽样误差随机抽样样本统计量已知统计推断风 险2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿39医学统计学思维l 归纳型思维归纳型思维 演绎型思维演绎型思维l 从样本到总体从样本到总体 l 从个别到一般从个别到一般2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿40建立医学统计学思维 l 生物体的变异是普遍存在的，这种变异是生物体的变异是普遍存在的，这

21、种变异是有规律的；有规律的；l 抽样误差是不可避免的，抽样误差是有规抽样误差是不可避免的，抽样误差是有规律的；律的；l 统计推断是有风险的，这种风险是可以控统计推断是有风险的，这种风险是可以控制的。制的。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿41统计学的作用l 工具工具l 发现规律，而不是创造规律发现规律，而不是创造规律概率论：规律性中的随机性概率论：规律性中的随机性统计学：随机性中的规律性统计学：随机性中的规律性2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿42学习医学统计学的要求l建立统计学思维学会从不确定性、机遇、风险和推断的角度去思考医学学会从不确定性、机遇、风险和推断的角度去思考医学问题提高自身

22、的科学素质和医学研究能力；问题提高自身的科学素质和医学研究能力；l学会设计结合专业作出严密的试验设计并获得可靠、准确、完整结合专业作出严密的试验设计并获得可靠、准确、完整的资料；的资料；l学会分析与表达学会运用统计方法充分挖掘资料中蕴含的信息，恰如其学会运用统计方法充分挖掘资料中蕴含的信息，恰如其分地进行理性概括，写出具有科学认证的研究报告和学分地进行理性概括，写出具有科学认证的研究报告和学术论文。术论文。2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿43参考书籍l 陆守曾陆守曾 陈峰主编陈峰主编 医学统计学医学统计学l 金丕焕金丕焕 陈峰主编陈峰主编 医用统计方法医用统计方法2023-2-9柏建岭讲稿柏建岭讲稿44