医学统计学：1绪论

1、医学统计学lzhmin教材：李康、贺佳主编医学统计学（第六版） （人民卫生出版社）学时：56学时（11月7日至12月12日）教室： 2403教室学生数： 113 名(61+52) 参考书籍： 1方积乾主编卫生统计学（第七版）（人民卫生出版社） 2Geoffrey R. Norman等主编生物统计学基础 （人民卫生出版社） 3金丕焕主编医用统计方法（上海医科大学出版社） 4谭红专主编现代流行病学（人民卫生出版社）lzhmin2013级放射医学、医药信息专业医学统计学课程讲授提纲2016年11月医学统计学(第六版)教材的特点 内容增加 - 重复测量数据分析（第八章） - logistic回归分析（

2、第十三章） - 生存分析（第十四章） - 临床试验设计和样本含量估计（第十五章） - 科研用统计图（第五章） - 习题中增加了单项选择题的数量 内容调整 - 国际上临床随机对照试验（RCT)研究报告的参考标准（2010） - 附录二给出了SPSS软件对各章节实例分析的实现方法 - 例题选择尽量使用临床和基础研究的实际范例 内容简洁 - 通过实例讲解名词、概念、原理和方法lzhmin统计学（statistics）： 是研究数据的收集、整理、分析的一门学科。是一门处理数据中变异性的科学。内容包括收集、分析、解释和表达数据，目的是求得可靠的结果。lzhmin权威词典的解释：A branch of m

3、athematics dealingwith the collection, analysis, interpretation, and presentation of masses of numerical data.-Websters International Dictionarylzhmin流行病学词典的解释：The science and art of collecting, summarizing, and analyzing data that are subject to random variation.-John M. Last, A Dictionary of Epide

4、miology, 4th ed, 2001lzhmin统计学的由来：统计最早于中世纪拉丁语的Status，意思指各种现象的状态和状况。由这一语根组成的意大利语Stato，表示“国家”的观念，也表示各国的国家结构和国情方面的知识的意思。最早作为学名使用的“统计”，是由十八世纪德国政治学教授G.Achenwall提出的，他把国家学定名为Statistika，即统计学，认为统计学是关于国家应注意事项的学问。从此以后，各国即相继沿用“统计”一词。随着时间的推移，统计资料的大量增加，“统计”一词，也就成了记述国家和社会状况的数量关系的总称。lzhmin医学中统计思维的进化：Laplace（1749-18

5、27）的远见 Pierre-Simon Laplace是法国数学家。他认为医疗是概率论(probability theory)应用的一个重要领域。随着观察数的增多，有效的治疗方法会充分地显现出来。Louis（1787-1872）的实践 Pierre-Charles-Alexandre Louis(1787-1872):临床学家。他认为计数与科学推理同义。他说把数字引入诊断和治疗将保证所有的义务工作者得到相同的结果。 -放血治疗伤寒研究，发现差异。 -放血治疗肺炎和扁桃腺咽颊炎，发现无效。lzhminGalton（1822-1911）的慧眼 Francis Galton(1822-1911)爵士

6、: 英国生物计量 学家，达尔文(Charles Darwin,1809-1882)的表弟。 他将高斯（Gauss）的误差定律应用于人类的智力研究， 兴趣在于分布和变异，而不限于均数本身。Pearson（1857-1936）的开创 Karl Pearson(1857-1936):现代统计之父，Galton的得意门生。他开创了统计方法学，将这个学科从描述性统计学扩展为推断性统计学。他的主要贡献是相关分析和X拟合优度检验。lzhminGreenwood（1880-1949）的执着 Major Greenwood(1880-1949):医生。他在伦敦 当学生时，第一个响应Pearson关于医学专业“迫

7、切 需要”新统计方法的观点，从师于Pearson，成为既懂医学，又懂统计的研究者。Pearl（1879-1940）的追求 Raymond Pearl(1879-1940): 在美国Michigan 大学获得生物学博士学位后即去伦敦师从Pearson。 1918年，他担任Johns Hopkins公共卫生学院生物统 计和生命统计教授。他认为现代医院产生的数据必须 有统计学专家参与分析，以确保医学研究科学化。lzhminFisher（1890-1962）的扩展 Ronald A. Fisher爵士（1890-1962）：在剑桥主修数学，研究误差理论、统计力学和量子理论。提出了减弱误差的三项原则：重

8、复(replication)、随机化(randomization)和适当地组织试验。他对科学的主要贡献是利用随机化做试验，使人们可以在统计分析中考虑数据的变异性。lzhminHill（1897-1991）的应用 Austin Bradford Hill爵士(1897-1991)：是现代临床试验（clinical trial）的主要推动者。他在伦敦大学跟Pearson学习统计方法，1933年成为伦敦卫生与热带医学院流行病学与生命统计学副教授。 他与Richard Doll合作20所医院的709名肺癌住院患者于1948年4月到1949年10月进行的肺癌与吸烟关系的研究。1951年11月，他们扩大规

9、模，向所有注册的6万英国医生发出关于吸烟的问卷，收回4万份。追踪观察他们的死亡和死亡原因，通过10年、20年和40年追踪的结果，找出了剂量-反应关系。他的工作为后来的临床试验确立了研究方法，即医生的观察和专业统计学家的统计设计要结合起来。这两门独立学科的交叉是形成概率论，并且可以应用于临床试验的必备条件。Laplace的先见，在概率的基础上评价医学治疗的主张终于实现了。lzhmin 统计学是对不确定性做出判断的必备工具。lzhmin统计学在医学中的应用具有：“权威性”“客观性”“真实性”lzhmin医学统计学（medical statistics） 是研究医学领域中各种数据的收集、整理和分析的

10、一门学科。卫生统计学（health statistics） 是研究居民健康状况以及卫生服务领域中数据的收集、整理和分析的一门学科。统计学的类型：lzhmin统计方法是认识社会和自然现象数量特征的重要工具。统计学不是孤立地研究各种现象，而是通过一定数量的观察，从这些现象里研究事物间的相互关系，阐明事物客观存在的规律。统计学所要研究的对象是有变异(variation)的东西。统计研究的各种事件的表现结果是一种随机事件（random event）。即一次试验结果不确定，而在一定数量重复条件下呈现出统计规律性来的事件。统计学的特征：lzhmin统计学与公共卫生专业： 公共卫生的群体的研究特点，决定了两

11、者的亲和性； 统计推断的技术可在偶然性的事件中识别危险因素， 评价卫生措施，进行科学决策。- John Graunt(1620-1674)收集死亡数据，编制寿命表， 创立了人口统计学科；- John Snw(1813-1858)首次详细研究了伦敦霍乱流行； Richard Doll(1912-2005)和Austin Bradford Hill两位 爵士研究了肺癌与吸烟关系的研究。lzhmin现代公共卫生学对统计学的挑战： 研究非感染性疾病流行的现代统计方法的开发： 如危险因素分析；生存事件的分析；疾病自然史的模型等。评价化学毒物或药物方法的现代统计方法的开发： 如广义线性混合效应模型，非线性

12、混合效应模型，等级和经验Bayes方法等。遗传流行病学的研究中的现代统计方法的开发： 注重家系资料，分析同一家系内成员非独立个体缺失过多资料分析方法的开发。爱滋病研究中现代统计方法的开发： 对总体未知，个体感染和发病起点未知的数据的分析方法的开发。成本-效果分析方法的开发：lzhmin统计学不是数学，不能像数学那样单纯钻理论，作习题，讲证明和推导，而应用是根本目的。统计学不是医学，不能像医学那样要求记忆细节，事事眼见为实（西医），而应理解概念，动手实践才是根本。学习统计学的方法：lzhmin基本概念lzhmin总体与样本总体(population)： 指根据研究目的确定的同质观察单位（研究个体

13、）的全体。 - 研究总体(study population): 目标总体中的一部分 - 目标总体(target population): - 有限总体(finite population): 受时间和空间限制 - 无限总体(infinite population)：样本(sample)： 指从总体中随机抽取部分观察单位其某项指标实测值的集合。 - 抽样(sampling)：必须遵循随机化原则 - 统计推断(statistical inference): 统计推断的基础就是概率理论lzhmin同质与变异同质(homogeneity)： 指对观察单位或观察指标受共同因素制约的部分。如性别、年龄、民

14、族等。变异(variation)： 指在同质的基础上各观察单位(observed unit）或个体（individual）之间的差异。如同性别、同年龄的儿童血压不同。 统计学的任务就是描述同一总体的同质性，揭示不同总体的异质性（heterogeneity）。lzhmin参数与统计量参数(parameter)： 指描述总体特征的统计指标。一般用希腊字母表示，如总体均数，总体率等。统计量(statistic)： 指描述样本特征的统计指标。一般用拉丁字母表示，如样本均数 、样本率等。lzhmin泛指观察值与实际值（真值）之差。 - 随机误差（random error） 指一类不恒定、随机变化的误差。

15、 其中，最重要的是抽样误差（sampling error） - 系统误差（systematic error） 指由于观察过程中仪器、试剂等未经校准，使观察值统一地偏低或偏高。 - 过失误差（Gross error） 指各种失误所导致的误差。如仪器失灵等。误差(error)lzhmin概率(probability)概率是描述随机事件发生可能性大小的数值，常用P表示。概率的取值范围在0和1之间。在实际工作种，当概率不易求得时，只要观察单位数充分多，可将频率作为概率的估计值。 - 随机事件： 0P1，常用小数或百分数表示 P=1，表示事件必然发生； P=0，表示事件不可能发生。 习惯上将P0.05称

16、为小概率事件，表示该 事件发生的可能性很小，可视为很可能不 发生。lzhmin设计与分析设计(design)不仅要符合统计学原则，运用统计学方法和技术，而且，在设计的时候要明确日后用何种统计方法处理数据。分析(analysis)方法的选择，要取决于一定的设计样式。lzhmin因果与联系 探究疾病与危险因素（risk factor）之间的因果关系（causality）是医学研究的重要方面。然而，存在联系（association）未必有因果关系，要注意混杂因素（confounder）的影响。lzhmin单因单果： 单一病因引起单一疾病，这是传统的病因观，也是因果特异性概念的根源。例如：各种传染病。

17、 原因X 结果Y 单因单果是不存在的，是错误的概念。如病原体的暴露不一定造成感染，而感染也不一定导致疾病。lzhmin单因多果： 单一病因引起多种疾病。例如，吸烟引起肺癌、慢性支气管炎等。 结果Y1 原因X 结果Y2 结果Yn 从病因的多效应来看，这无疑是正确的。但这些疾病并不一定只是由单一病因所致。因此，单因多果仅仅从某病因的多效应这方面看是正确的。lzhmin多因单果： 多个病因引起单一疾病。例如，高血压、高脂血症、肥胖、吸烟等共同引起急性心肌梗死。 X1 原因X2 结果Y Xn 多因单果仅仅是从疾病的多因性这方面看是正确的。lzhmin多因多果： 多个病因引起多种疾病。例如：高脂膳食、缺

18、乏体力活动、吸烟等共同引起脑血栓、心肌梗死、大肠癌等。 X1 Y1 原因X2 Y2 Xn Yn 多因多果实际上是将单因多果与多因单果结合在一起，全面反映了事物的本来面目。lzhmin直接/间接病因： 病因X1导致病因X2，最终引起疾病Y。这里X1为间接病因，而X2称为直接病因。 例如，静脉注射吸毒共同使用注射器 注射器污染HIV该病毒感染艾滋病发作 病因X1 X2 Xn Y 较直接的病因离疾病结果较近，又称近因，多指较微观的致病机制因素；较间接的病因离疾病结果较远，又称远因，多指较宏观的流行病学上的危险因素。lzhmin变量的类型lzhmin数值变量(numerical variable) 又称定量变量(quantitative variable)，计量变量（measurement variable）等。其变量值是定量的，表现为数值的大小，通常有度量衡单位。如人的身高(cm)、体重(kg)、血压(mmHg)、肺活量(L)等。 - 连续性变量（continuous variable）：变量 在实数轴上连续变动。如身高，体重等。 - 离散型变量（discrete variable）：只能取 整数值。手术病人数，患病人数等。lzhmin分类变量(categorical variable) 又称定性变量(qualitative