统计方法选择与SPSS应用PPT课件

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12021/3/92统计学是用来干什么的统计学是用来干什么的v统计学n是面对不确定数据不确定数据进行科学推断推断的一门学科n目的 通过合理的设计合理的设计来减少、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3什么时候需要统计学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“分析资料分析资料”时才想起统计方

2、法4统计方法选择的依据统计方法选择的依据- -设计类型设计类型v实验设计类型n完全随机设计（成组设计）完全随机设计（成组设计）-最常见，最易实施的实验设计方案-将研究对象随机分配随机分配到几个组，然后做实验n配对设计配对设计-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）5统计方法选择的依据统计方法选择的依据- -设计类型设计类型v实验设计类型n析因设计析因设计 -同时研究多个实验因素多个实验因素对结果的影响 -例如，研究药物剂量药物剂量(3mg、

3、6mg)及给药方式给药方式(口服、肌注口服、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析因设计析因设计n正交设计正交设计 -析因设计的简化方案，根据正交表正交表做实验n重复测量设计重复测量设计 -同一对象在不同时间点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6统计方法选择的依据统计方法选择的依据- -资料类型资料类型v资料类型n定量资料（计量资料）定量资料（计量资料） 指每一个对象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

4、度，等n定性资料（计数资料）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” 7统计方法选择的依据统计方法选择的依据- -分析目的分析目的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，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）自变量（影响因素）对应变量（结果变量）应变量（结果变量）的影响大小 多变量

5、分析方法 如，线性相关，线性回归，Logistic回归，生存分析等8常用的统计方法常用的统计方法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9选择方法时需要注意的几点选择方法时需要注意的几点v数据的分布v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10常用假设检验方法的选择常用假设检验

6、方法的选择计量资料计量资料常用假设检验方法常用假设检验方法11几个例子几个例子v 实例1 30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12几个例子几个例子v 实例2 36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，重复测量资料特点：完全随机设计，计量资料，三组，重复测量不妥的方法：每个时间点用t检验或方差

7、分析恰当的方法：重复测量的方差分析13几个例子几个例子v 实例3 72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，重复测量资料特点：计量资料，三组，重复测量? ? 析因设计析因设计? ?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14几个例子几个例子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，标准差相差比较大资料特点：计量资料，两组，标准差相差

8、比较大( (方差不齐方差不齐) )不妥的方法：t检验恰当的方法：t检验 或者 Wilcoxon秩和检验15常用假设检验方法的选择常用假设检验方法的选择计数资料计数资料常用假设检验方法常用假设检验方法16一个例子一个例子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17常用假设检验方法的选择常用假设检验方法的选择等级资料等级资料常用假设检验方法常用假设检验方法18一个例子一

9、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19常用多变量分析方法的选择常用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。20一个例子一个例子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

10、类（有效、无效）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21SPSSSPSS操作简介操作简介vSPSS是Statistical Package for the Social Sciences（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22SPSSSPSS工作界面工作界面23数据录入原则数据录入原则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

11、同一行行上n同一研究对象的不同信息录入到不同列列上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24两个例子两个例子v 例例8 用甲、乙两种治疗方法治疗一批病人，治疗结果如下表。用甲、乙两种治疗方法治疗一批病人，治疗结果如下表。 试建立试建立SPSS数据集。数据集。 甲、乙两种治疗方法的疗效比较甲、乙两种治疗方法的疗效比较治疗方法治疗方法测测 量量 值值甲疗法（甲疗法（8例）例） 15.1 16.3 20.4 21.3 15.4 18.5

12、 16.9 20.1乙疗法（乙疗法（6例）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）？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）？有多少列（变量个数）？14行行2列列25设定变量名设定变量名v 首先建立变量名及指定类型首先建立变量名及指定类型n Name中录入：中录入：group，Type：默认，：默认，Label中录入：中录入：治疗方法治疗方法；n Name中录入：中录入：result，Type：默认，：默认，Label中录入：中录入：疗效疗效；n 完成之后界面大致如下完成之后界面大致如下26录入数据后的界

13、面录入数据后的界面v 在数据界面（在数据界面（Data View）录入数据：甲疗法数据）录入数据：甲疗法数据8行，乙疗法行，乙疗法数据数据6行行27两个例子两个例子v 例例9 用甲、乙两种治疗方法治疗一批病人，治疗结果如下表。用甲、乙两种治疗方法治疗一批病人，治疗结果如下表。 试建立试建立SPSS数据集。数据集。 甲、乙两种治疗方法的疗效比较甲、乙两种治疗方法的疗效比较治疗方法治疗方法有效有效无效无效甲疗法甲疗法155乙疗法乙疗法191明确两点：这个数据集有多少行（病人例数）？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）？有多少列（变量个数）？40行行2列列28设定变量名设

14、定变量名v 首先建立变量名及指定类型首先建立变量名及指定类型n Name中录入：中录入：group，Type：默认，：默认，Label中录入：治疗方法；中录入：治疗方法；Values中中指定：指定：1=甲疗法；甲疗法；2=乙疗法乙疗法n Name中录入：中录入：result，Type：默认，：默认，Label中录入：疗效；中录入：疗效；Values中指定：中指定：1=有效；有效；2=无效无效n 完成之后界面大致如下完成之后界面大致如下29录入数据后的界面录入数据后的界面v 在数据界面（在数据界面（Data View）录入数据：甲疗法有效）录入数据：甲疗法有效15行，甲疗法行，甲疗法无效无效5行

15、；乙疗法有效行；乙疗法有效19行，乙疗法无效行，乙疗法无效1行。行。30t t检验操作步骤检验操作步骤v 例例10 对对例例8进行进行t检验，比较两种疗法的结果有无差异。检验，比较两种疗法的结果有无差异。v 操作步骤：操作步骤：q AnalyzeCompare MeansIndependent-Samples T Test弹出弹出t检验对话检验对话框，如下左图。框，如下左图。q 将将group选入选入“Grouping Variable:”，点击，点击“Define Groups”定义两个组定义两个组的值：的值：1、2q 将将result选入选入“Test Variable(s):”。完成后如

16、右图。点。完成后如右图。点OK分析。分析。31t t检验结果检验结果v SPSS分析结果分析结果Group StatisticsGroup Statistics818.00002.40773.85126622.21672.41115.98435治疗方法甲疗法乙疗法疗效NMeanStd. DeviationStd. ErrorMeanIndependent Samples TestIndependent Samples Test.052.824-3.24112.007-4.216671.30109-7.05150-1.38183-3.24010.915.008-4.216671.30138-7.

17、08372-1.34962Equal variancesassumedEqual variancesnot assumed疗效FSig.Levenes Test forEquality of VariancestdfSig. (2-tailed)MeanDifferenceStd. ErrorDifferenceLowerUpper95% ConfidenceInterval of theDifferencet-test for Equality of Means方差齐性检验方差齐性检验P=0.824，方差齐同，方差齐同t检验结果检验结果t=3.241，P=0.00732方差分析操作步骤方差分

18、析操作步骤v 例例11 某研究者研究不同饮食对肝脏某研究者研究不同饮食对肝脏CYP2 E1表达的影响。将表达的影响。将45只大只大鼠随机分为鼠随机分为3组，每组组，每组15只，分别给予正常饮食、酒精饮食、高脂饮只，分别给予正常饮食、酒精饮食、高脂饮食。食。5周后测定周后测定 CYP2 E1 mRNA量。结果如下：量。结果如下：33录入数据后的界面录入数据后的界面v在数据界面（在数据界面（Data View）录入数据：）录入数据：group录入三种录入三种饮食方式，饮食方式，result录入表达量。录入后界面如下：录入表达量。录入后界面如下：34方差分析操作步骤方差分析操作步骤v 操作步骤：操作

19、步骤：q AnalyzeGeneral Linear ModelUnivariate弹出对话框，如下左图弹出对话框，如下左图q 将将group选入选入“Fixed Factor(s):”q 将将E1MRNA选入选入“Dependent Variable:”q 点点“Post Hoc”，设置两两比较方法，选择，设置两两比较方法，选择SNK法法q 返回，完成后的界面如下右图。点返回，完成后的界面如下右图。点OK进行分析。进行分析。35方差分析结果方差分析结果v SPSS分析结果分析结果Tests of Between-Subjects EffectsTests of Between-Subject

20、s EffectsDependent Variable: E1MRNA2.588a21.294814.442.0009.74219.7426130.731.0002.58821.294814.442.000.06742.00212.397452.65544SourceCorrected ModelInterceptgroupErrorTotalCorrected TotalType III Sumof SquaresdfMean SquareFSig.R Squared = .975 (Adjusted R Squared = .974)a. E1MRNAE1MRNAStudent-Newma

21、n-Keulsa,b15.1534015.5058015.736671.0001.0001.000group正常组高脂组酒精组Sig.N123SubsetMeans for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = .002.Uses Harmonic Mean Sample Size = 15.000.a. Alpha = .05.b. 方差分析：方差分析：F=814.442P=0.000SNK法两两比较结

22、果：法两两比较结果：由于三组检验结果在三个由于三组检验结果在三个不同的子集（不同的子集（Subset），），因此，两两之间差异都有因此，两两之间差异都有统计学意义统计学意义36卡方检验步骤卡方检验步骤v 例例12 对对例例9进行卡方检验，比较两种疗法的结果有无差异。进行卡方检验，比较两种疗法的结果有无差异。v 操作步骤：操作步骤：q AnalyzeDescriptive StatisticsCrosstabs弹出卡方检验对话框，如下左弹出卡方检验对话框，如下左图。图。q 将将group选入选入“Row(s):框框”q 将将result选入选入“Column(s):框框”。完成后如右图。完成后如

23、右图。q 点击点击“Statistics”按钮，勾选按钮，勾选“Chi-square”(卡方检验卡方检验)，ContinueOK分析。分析。37卡方检验结果卡方检验结果v SPSS分析结果分析结果C Ca as se e P Pr ro oc ce es ss si in ng g S Su um mm ma ar ry y40100.0%0.0%40100.0%治疗方法 * 疗效NPercentNPercentNPercentValidMissingTotalCases治治疗疗方方法法 * * 疗疗效效 C Cr ro os ss st ta ab bu ul la at ti io on

24、nCount155201912034640甲疗法乙疗法治疗方法Total有效无效疗效TotalChi-Square TestsChi-Square Tests3.137b1.0771.7651.1843.3831.066.182.0913.0591.08040Pearson Chi-SquareContinuity CorrectionaLikelihood RatioFishers Exact TestLinear-by-LinearAssociationN of Valid CasesValuedfAsymp. Sig.(2-sided)Exact Sig.(2-sided)Exact S

25、ig.(1-sided)Computed only for a 2x2 tablea. 2 cells (50.0%) have expected count less than 5. The minimum expected count is 3.00.b. 卡方检验结果：卡方检验结果：由于下面出现警告（见由于下面出现警告（见b.）因此卡方检验结果存在偏因此卡方检验结果存在偏差（第一行），应选择差（第一行），应选择Fishers Exact Test结果，结果，P=0.18238LogisticLogistic回归操作步骤回归操作步骤v 例例13 以实例以实例7数据进行数据进行Logisti

26、c回归分析回归分析 欲研究治疗某病的改进法（传统药欲研究治疗某病的改进法（传统药+辅药）与传统法（传统药）辅药）与传统法（传统药）在不同剂量下的疗效。将在不同剂量下的疗效。将150例研究对象随机分成例研究对象随机分成10组，每组组，每组15例；每种剂量及每种疗法下观察例；每种剂量及每种疗法下观察15例。结果如下表：例。结果如下表：39设定变量名设定变量名v 首先建立变量名及指定类型首先建立变量名及指定类型n Name中录入中录入4个变量：个变量：group，result，dose，f，其中，其中f表示频数。表示频数。n 完成之后界面大致如下完成之后界面大致如下40录入数据后的界面录入数据后的界

27、面v 在数据界面（在数据界面（Data View）录入数据：）录入数据：n group:改进法改进法=1，传统法，传统法=2;n result:有效有效=1，无效，无效=0n dose:分别录入分别录入1，2，3，4，5n f:分别录入对应的频数分别录入对应的频数41LogisticLogistic回归分析步骤回归分析步骤v由于建立的数据集是由于建立的数据集是频数格式的数据集频数格式的数据集，因此在分，因此在分析前需要先说明。析前需要先说明。n点击菜单上点击菜单上“Data”“Weight Cases”点击弹出对话点击弹出对话框（如下），将变量框（如下），将变量f选入选入“Frequency Variable:”框中，框中，OK保存退出。保存退出。42LogisticLogistic回归分析步骤回归分析步骤