检验医学中常见统计问题辨析及对策

1、 检验医学研究中常见检验医学研究中常见 统计错误辨析及对策统计错误辨析及对策讲授提纲讲授提纲w1.1.引言引言 w2.2.从实验设计角度看从实验设计角度看 w3.3.从统计描述角度看从统计描述角度看 w4.4.从定量分析角度看从定量分析角度看 w5.5.从定性分析角度看从定性分析角度看 w6.6.从相关回归角度看从相关回归角度看 主要参考文献主要参考文献w1.1.胡良平胡良平. . 检验医学中常见的统计学问题及其对策，检验医学中常见的统计学问题及其对策，中华检验医学杂志中华检验医学杂志，23(5):299,2000 23(5):299,2000 w2.2.胡良平主编胡良平主编. .医学统计应用

2、错误的诊断与释疑医学统计应用错误的诊断与释疑，北京：军事医学科学出版社，北京：军事医学科学出版社，19991999w3.3.胡良平主编胡良平主编. .现代统计学与现代统计学与SASSAS应用应用，北京：，北京：军事医学科学出版社，军事医学科学出版社，20002000w4.4.胡良平主编胡良平主编. .医学统计学内容概要、考题精选与医学统计学内容概要、考题精选与考题详解考题详解，北京：军事医学科学出版社，北京：军事医学科学出版社，20002000w5.5.胡良平编著胡良平编著. .Windows SAS 6.12 & 8.0Windows SAS 6.12 & 8.0实用统计实用

3、统计分析教程分析教程，北京：军事医学科学出版社，北京：军事医学科学出版社，20012001w6.6.胡良平，李子建主编胡良平，李子建主编. . .医学统计学基础与典型医学统计学基础与典型错误辨析错误辨析，北京：军事医学科学出版社，北京：军事医学科学出版社，200320031 1、引言、引言w检验医学研究问题可概括检验医学研究问题可概括为为“对不同样品中不同物对不同样品中不同物质的检测方法的研究质的检测方法的研究”和和“检测同一种物质的几种检测同一种物质的几种检测方法之间的比较检测方法之间的比较”等等问题；问题；1 1、引言、引言w常用的统计分析方法有：计算常用的统计分析方法有：计算变异系数和相

4、关系数、求直线变异系数和相关系数、求直线回归方程和拟合标准曲线、进回归方程和拟合标准曲线、进行均值的假设检验、进行一般行均值的假设检验、进行一般的的2检验和配对设计定性资料检验和配对设计定性资料的的2检验等。检验等。1 1、引言、引言w其中有些内容涉及到其中有些内容涉及到“诊诊断试验的评价断试验的评价”问题，无问题，无论从实验设计角度，还是论从实验设计角度，还是从统计分析方法的选择角从统计分析方法的选择角度看，都存在一些不足之度看，都存在一些不足之处处 。2、从实验设计角度看、从实验设计角度看 存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w有些论文中，目的旨在比较两种检有些论文中，目的旨在比较两种检

5、测方法的优劣，但在实验设计时考测方法的优劣，但在实验设计时考虑不周，用两种方法对样品分别检虑不周，用两种方法对样品分别检测，于是，为了比较两种检测方法测，于是，为了比较两种检测方法的优劣，只能按两个独立样本进行的优劣，只能按两个独立样本进行假设检验，检验的灵敏度较低，因假设检验，检验的灵敏度较低，因此需要较大的样本。此需要较大的样本。2、从实验设计角度看、从实验设计角度看 存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w如如“酶联杂交法定量检测乙型肝炎酶联杂交法定量检测乙型肝炎病毒病毒DNADNA的聚合酶链反应产物的聚合酶链反应产物”一文一文（见（见中华医学检验杂志中华医学检验杂志19991999年年

6、5 5月第月第2222卷第卷第3 3期期P164P164表表1 1），用），用“凝凝胶电泳法胶电泳法”与与“酶联杂交法酶联杂交法”分别分别对三项指标进行检测。若改用配对对三项指标进行检测。若改用配对设计，并按相应设计资料的处理方设计，并按相应设计资料的处理方法进行统计分析，则更好。法进行统计分析，则更好。 2、从实验设计角度看、从实验设计角度看 存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w人们在进行实验设计时，常在人们在进行实验设计时，常在“随随机、对照、重复、均衡机、对照、重复、均衡”四个实验四个实验设计基本原则上遵守不严，导致实设计基本原则上遵守不严，导致实验结果的可靠性很低；验结果的可靠性很

7、低；w有些实验研究需要采用多因素实验有些实验研究需要采用多因素实验设计方法，人们常采用多次单因素设计方法，人们常采用多次单因素实验设计来实现。实验设计来实现。2、从实验设计角度看、从实验设计角度看 存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w上面提及的两个方面在检验医上面提及的两个方面在检验医学研究中岁不太常见，但也时学研究中岁不太常见，但也时有发生，而医学研究的其他领有发生，而医学研究的其他领域中，这方面的案例是很多的。域中，这方面的案例是很多的。3、从统计描述角度看、从统计描述角度看 存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w人们常用统计表和统计图来描述人们常用统计表和统计图来描述统计资料，但在

8、编制复合统计表统计资料，但在编制复合统计表时，常将表中第二个分组变量与时，常将表中第二个分组变量与观测指标的位置放颠倒了。如表观测指标的位置放颠倒了。如表1 1（见（见中华医学检验杂志中华医学检验杂志19991999年年1 1月第月第2222卷第卷第1 1期期P P5252表表2 2）。）。 编制得不太好的统计表编制得不太好的统计表修改后的统计表修改后的统计表统计图绘制中常见的错误统计图绘制中常见的错误w绘制统计图时，人们常将两个连续绘制统计图时，人们常将两个连续变量之间的变化关系用条图来表示。变量之间的变化关系用条图来表示。如如“新生新生mRNAmRNA分析方法的建立与初分析方法的建立与初步

9、应用步应用”一文（见一文（见中华医学检验中华医学检验杂志杂志19991999年年3 3月第月第2222卷第卷第2 2期期P P9090），），在原文图在原文图3 3中，横轴上的变量是中，横轴上的变量是“温温度度()”()”，纵轴上的变量是，纵轴上的变量是“杂交杂交信号强度（信号强度（% %）”；统计图绘制中常见的错误统计图绘制中常见的错误w在原文图在原文图5 5中，横轴上的变量是中，横轴上的变量是“杂交时间（杂交时间（minmin）”，纵轴上，纵轴上的变量是的变量是“杂交信号强度杂交信号强度（% %）”。这两幅图中纵、横轴。这两幅图中纵、横轴上的变量都是连续性变量，应上的变量都是连续性变量，应

10、选用线图来表达，但原文都误选用线图来表达，但原文都误用了条图。用了条图。 绘制统计图时两种最常见错误绘制统计图时两种最常见错误w其一，在坐标轴上随意标刻度值，其一，在坐标轴上随意标刻度值，等长的间隔代表的数量不等，线图等长的间隔代表的数量不等，线图表现出来的升降趋势是假象；表现出来的升降趋势是假象；w其二，所选用的统计图类型与资料其二，所选用的统计图类型与资料的类型不吻合，如用条图表达连续的类型不吻合，如用条图表达连续性资料，用线图表达离散性资料。性资料，用线图表达离散性资料。4、从定量资料统计分析角度看、从定量资料统计分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w1. 误用误用t检验处理

11、的单因素检验处理的单因素K水平设计（水平设计（K3）资料的例子有：资料的例子有：“血清肿瘤标志在结直肠癌血清肿瘤标志在结直肠癌诊断中的应用诊断中的应用”一文（见一文（见中华检验医学杂中华检验医学杂志志2000年年1月第月第23卷第卷第1期期P12表表1），其资），其资料属于单因素料属于单因素5水平设计资料。若资料满足前水平设计资料。若资料满足前提条件，应先作单因素提条件，应先作单因素5水平设计资料的方差水平设计资料的方差分析，若分析，若P0.05，再用，再用DUNNETT的的t检验，检验，进行多个实验组分别与一个对照组均数之间进行多个实验组分别与一个对照组均数之间的比较。的比较。 4、从定量资

12、料统计分析角度看、从定量资料统计分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w2. 2. 误用误用t t检验处理的两因素析因设计资检验处理的两因素析因设计资料的例子有：料的例子有：“缺血性脑血管患者血清缺血性脑血管患者血清和尿液中褪黑素的变化和尿液中褪黑素的变化”一文（见一文（见中中华检验医学杂志华检验医学杂志20002000年年3 3月第月第2323卷第卷第2 2期期P93P93表表1 1），组别（分为），组别（分为“对照组对照组”与与“患者组患者组”）和性别（分为）和性别（分为“男性男性”与与“女性女性”）是两个实验因素，它们构成）是两个实验因素，它们构成一个一个2 22 2的析因设计

13、框架。的析因设计框架。4、从定量资料统计分析角度看、从定量资料统计分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w各条件下所做的独立重复实验次各条件下所做的独立重复实验次数不等（最少数不等（最少12次，最多次，最多33次），次），“褪黑素的测定值褪黑素的测定值”与与“6-羟基硫羟基硫酸褪黑素的测定值酸褪黑素的测定值”是两个定量是两个定量的观测指标。若资料满足前提条的观测指标。若资料满足前提条件，对两个指标应分别用两因素件，对两个指标应分别用两因素析因设计资料的方差分析处理。析因设计资料的方差分析处理。 4、从定量资料统计分析角度看、从定量资料统计分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策

14、 w3. 3. 误用误用t t检验处理的具有一个重复测检验处理的具有一个重复测量的两因素设计资料的例子有：量的两因素设计资料的例子有：“急急性心肌梗塞溶栓疗法对血浆凝血活性性心肌梗塞溶栓疗法对血浆凝血活性影响的研究影响的研究”一文（见一文（见中华医学检中华医学检验杂志验杂志19991999年年3 3月第月第2222卷第卷第2 2期期P P113113表表2 2和表和表3 3），受试对象的组别（分为），受试对象的组别（分为“溶栓组溶栓组”和和“未溶组未溶组”与与“再通组再通组”和和“未通组未通组”）和观测时间（有）和观测时间（有7 7个不个不同的时间点，同的时间点，h h）是两个实验因素。）是两

15、个实验因素。 5、从定性资料统计分析角度看、从定性资料统计分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w1. 有些定性资料，仅列出了表格，计有些定性资料，仅列出了表格，计算了相对数，未对资料作统计分析，算了相对数，未对资料作统计分析，缺乏说服力。如：缺乏说服力。如：“评价三种筛选方评价三种筛选方法检测超广谱法检测超广谱-内酰胺酶及其临床应用内酰胺酶及其临床应用”一文（见一文（见中华医学检验杂志中华医学检验杂志1999年年7月第月第22卷卷4期期P230表表1），其资料），其资料属于含有属于含有4个单向有序的二维列联表资个单向有序的二维列联表资料。料。5、从定性资料统计分析角度看、从定性资料

16、统计分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w2.“显色培养基在临床快速检测念显色培养基在临床快速检测念珠菌的应用珠菌的应用”一文（见一文（见中华医学中华医学检验杂志检验杂志1999年年11月第月第22卷卷6期期P375表表1），原作者误用一般的），原作者误用一般的2检验取代配对设计的检验取代配对设计的McNemar 2检验分析配对设计的四格表资料，检验分析配对设计的四格表资料，这是不妥当的。这是不妥当的。 5、从定性资料统计分析角度看、从定性资料统计分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策 w3. 在缺乏（特设的或隐含的）金标准的在缺乏（特设的或隐含的）金标准的情况下，要慎用配

17、对设计的情况下，要慎用配对设计的McNemar 2检验。通常两种检测方法的检测结果检验。通常两种检测方法的检测结果分为分为“阳性阳性”与与“阴性阴性”，当每一种检，当每一种检测方法都有较高的假阳性率和假阴性率测方法都有较高的假阳性率和假阴性率时，此时，若缺乏（特设的或隐含的）时，此时，若缺乏（特设的或隐含的）金标准，即使运用配对设计的金标准，即使运用配对设计的McNemar2检验，也没有多大实际意检验，也没有多大实际意义。义。 6、从相关与回归分析角度看、从相关与回归分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策w当两种试验方法的检测结果是定量当两种试验方法的检测结果是定量指标时，人们常用变异

18、系数来度量指标时，人们常用变异系数来度量两种方法的精密度的高低，常用直两种方法的精密度的高低，常用直线相关分析或配对设计计量资料的线相关分析或配对设计计量资料的t检验来说明两种方法的吻合程度的检验来说明两种方法的吻合程度的大小，有些还给出了直线回归方程。大小，有些还给出了直线回归方程。这样做，通常是不够妥当的。这样做，通常是不够妥当的。 6、从相关与回归分析角度看、从相关与回归分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策w1. 仅计算变异系数是不够的。如：仅计算变异系数是不够的。如：“临临床酶学标准化的新途径床酶学标准化的新途径”一文（见一文（见中中华医学检验杂志华医学检验杂志1999年年1

19、月第月第22卷第卷第1期期P55表表2和表和表3），仅根据变异系数的），仅根据变异系数的数值大小，作出判断，缺乏说服力。因数值大小，作出判断，缺乏说服力。因为变异系数仍是统计量，必有抽样误差，为变异系数仍是统计量，必有抽样误差，因此，两个或多个变异系数比较时仍需因此，两个或多个变异系数比较时仍需要进行假设检验，检验的方法此处从略。要进行假设检验，检验的方法此处从略。6、从相关与回归分析角度看、从相关与回归分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策w2. 2. 直线相关分析或配对设计计量资料直线相关分析或配对设计计量资料的的t t检验用得不当。在检测结果为计量检验用得不当。在检测结果为计量资

20、料的前提下，人们常选用直线相关系资料的前提下，人们常选用直线相关系数数r r值或配对设计计量资料的值或配对设计计量资料的t t检验来说检验来说明两种方法的吻合程度的大小，这是不明两种方法的吻合程度的大小，这是不够敏感的方法。因为当两种试验方法中够敏感的方法。因为当两种试验方法中的某一种存在较大的系统误差时，其相的某一种存在较大的系统误差时，其相关系数关系数r r值仍然较大，系统误差不易表值仍然较大，系统误差不易表现出来；现出来； 6、从相关与回归分析角度看、从相关与回归分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策w当某些样品上的测定结果相差较大时，当某些样品上的测定结果相差较大时，计算计算t

21、统计量时由于其分子是各对数据差统计量时由于其分子是各对数据差量的平均值，因此，部分较大的差量很量的平均值，因此，部分较大的差量很容易被容易被“修匀修匀”；有些论文中虽然求出；有些论文中虽然求出了直线回归方程，但没有恰当地运用它，了直线回归方程，但没有恰当地运用它，给出的给出的P值是关于直线的斜率与值是关于直线的斜率与0之间的之间的差别是否具有显著性，但它不能针对性差别是否具有显著性，但它不能针对性地回答两种试验方法测定结果之间吻合地回答两种试验方法测定结果之间吻合程度的高低。程度的高低。6、从相关与回归分析角度看、从相关与回归分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策w比较好的做法是：用两

22、种检测方法对每比较好的做法是：用两种检测方法对每一个样品各检测一次，将数据配成对子，一个样品各检测一次，将数据配成对子，并将其中一种方法检测的结果视为并将其中一种方法检测的结果视为x，将另一种方法检测的结果视为将另一种方法检测的结果视为y，建立，建立y关于关于x的直线回归方程。检验总体斜率的直线回归方程。检验总体斜率B与与1之间的差别是否具有显著性意义之间的差别是否具有显著性意义（即检验回归直线与（即检验回归直线与x轴的夹角是否为轴的夹角是否为45度）。度）。 6、从相关与回归分析角度看、从相关与回归分析角度看存在的问题及其对策存在的问题及其对策w【例【例3】在无震动和有一定震动的条】在无震动和有一定震动的条件下，同时测定件下，同时测定