统计图表实验设计

统计图表实验设计第一页，共七十三页，编辑于2023年，星期一一、统计表广义统计表原始数据记录表、登记表、调查表等。狭义统计表仅指统计结果表，表中的数据主要是各种统计量，如均数,标准差,百分比等。(一)基本概念

统计表就是以表格的形式，表达被研究对象的特征、内部构成及研究项目分组之间的数量关系。第二页，共七十三页，编辑于2023年，星期一(二)统计表的结构1、标题2、标目3、线条4、数字5、备注第三页，共七十三页，编辑于2023年，星期一标题是表格的总名称，如某地1998年男女HbsAg阳性率。标目分为横标目和纵标目横标目说明横行数字的属性，位于表格的左侧，例如表1中的“甲地、乙地、合计”一栏；纵标目说明每一列中数字的属性，位于表格的第一横行，例如表1中的“调查数、阳性数、阳性率”。

横、纵标目连起来可以完成对一个指标的完整叙述，例如表1中，第一个行中的数字可以理解为“1998年调查了某地男性4234人，阳性人数为303人，阳性率为7.16%”。表格中还有线条和数字，以及备注。备注是对于表格的文字说明。第四页，共七十三页，编辑于2023年，星期一(三)统计表的种类简单表：只包括一个分组变量第五页，共七十三页，编辑于2023年，星期一复合表：包含两个或两个以上分组变量第六页，共七十三页，编辑于2023年，星期一统计表绘制的基本要求1．标题

标题一般写在表格的上方，内容应包括时间、地点、主要事件，要求用最少的文字说清楚。2．标目

横标目要按时间前后或数量大小和事情的重要性等顺序排列，纵标目有单位的要注明单位。注意标目的层次要清楚，不要太多、太复杂。3．线条

统计表中只有横线，无竖线和斜线。3-4条，顶底较粗。4．数字

一律用阿拉伯数字。同一列的小数位数应一致，且位次对齐。表格中不应有空格，暂无记录或未记录用“···”（点号）表示，无数据用“—”表示，这两种情况都不能填“0”。5．备注

不应写在表中，在数字上角用“*”等符号标出，文字叙述写在表的下方。第七页，共七十三页，编辑于2023年，星期一练习：某医师用西药和中西药结合两种疗法治疗急性心肌梗塞迸发休克的病人，结果见下表（表2）：请对上表进行修改，使之符合统计表的要求。第八页，共七十三页，编辑于2023年，星期一例下表是复方猪胆胶囊治疗两型老年性慢性支气管炎的疗效比较，请对该表的绘制进行评价，并指出所存在的问题。表

两个组的疗效观察

分型及疗效

单纯型慢性支气管炎

喘息型慢性支气管炎

指标

治愈

显效

好转

无效

治愈

显效

好转

无效

例数

60

98

51

12

23

83

65

11

合计

209

12

171

11

疗效

％

94.6

94.0

第九页，共七十三页，编辑于2023年，星期一二、统计图统计图是用点的位置、线段的升降、直条的长短以及面积的大小等几何图形表达统计指标的大小、对比关系及变化趋势。直观、形象，易于理解表达数据和结果(一)基本概念第十页，共七十三页，编辑于2023年，星期一统计图的结构标题纵轴、横轴刻度图例第十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期一统计图的结构标题：用于简明扼要地说明资料的内容，一般位于图的下方中央位置。图域：即制图空间，是整个统计图的视觉中心。除圆图外，一般都是存在于特定的坐标体系下。标目：分为纵标目和横标目，表示坐标系下纵轴与横轴的含义。图例：用于识别比较的统计图中各种图形所代表的含义刻度：即纵轴和横轴上的坐标。刻度数值按从小到大的顺序，纵轴由下向上，横轴由左向右排列。第十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期一(三)常用统计图的绘制方法1、条图(BarChart)概念：用等宽直条的长短来表示相互独立的各统计指标数值的大小。适用资料：相互独立的资料（不连续资料，或有明确分组）。第十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期一(1)单式条图：一个统计指标，一个分组因素。第十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期一(2)复式条图：一个统计指标，两个分组因素。

绘制条图的注意点：纵轴的刻度必须从“0”开始；各直条的宽度要一致，间隔的宽度一般与直条的宽度相等。第十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期一2、直方图(Histogram)是用矩形面积表示频数的多少适用于连续变量的频数表资料绘制要点

ⅰ坐标轴：横轴代表变量值，要用相等的距离表示相等的数量。纵轴坐标要从0开始。

ⅱ各矩形间不留空隙。

ⅲ对于组距相等的资料可以直接作图；组距不等的资料先进行换算，全部转化为组距相等的频数，用转化后的频数作图。第十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期一第十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期一概念：以一个圆面积为100%，用圆内各扇形面积所占的百分比来表示各部分所占的构成比例。适用于构成比资料。3、圆图(PieChart)第十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期一绘制要点：

ⅰ每3.6o为1%，用3.6乘以百分数即为所占扇形的度数。用量角器画出。

ⅱ从相当于时钟12点或9点的位置开始顺时针方向绘图。

ⅲ每部分用不同线条或颜色表示，并在图上标出百分比。第十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期一4、百分条图(PercentageChart)概念：以长条面积为100%，用长条内各段面积所占的百分比来表示各部分在全体中所占的比例适用于构成比资料，更适用于多组构成比资料的比较。第二十页，共七十三页，编辑于2023年，星期一绘制要点：

ⅰ标尺：一定要有标尺，画在图的上方或下方，起始的位置、总长度和百分条图一致，并和百分条图平行。全长为100%，分成10格，每格10%。

ⅱ图例：在图外要附图例说明。

ⅲ多组比较：若要比较的事物不止一个时，可以画几个平行的百分条图，以示比较。各条图的排列顺序相同，图例相同。第二十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期一5、线图(LineChart)用线段的升降来表示一事物随另一事物变化的趋势，通常表示事物在时间上的发展变化趋势。主要适用于在时间上连续的资料。第二十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期一绘制要点：

ⅰ坐标轴：横轴表示时间或组段，纵轴表示频数或率。纵轴坐标可以不从0开始，因此在看图时要注意纵轴的起点坐标。

ⅱ数据点画在组段中间位置。相邻的点用直线连接，不要用平滑的曲线连接。无数据的组段用虚线连接。直线不能任意外延。

ⅲ同一张线图上不要画太多条曲线，否则不易分清。当有两条或两条以上曲线在同一张线图上时，须用不同颜色或不同的图形形式加以区分，并附图例加以说明。第二十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期一第二十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期一6、半对数线图(SemilogarithmicLinearChart)是线图的一种特殊形式，表示一事物随另一事物发展变化的速度。主要适用于在时间上连续的资料。第二十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期一第二十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期一7、散点图(ScatterDiagram)用点的密集程度和趋势表示两种现象间的相互关系。适用于双变量资料。第二十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期一8、箱式图(BoxPlot)使用6个统计量反应原始数据的特征，即Max、Min、P25、P75、M、。MaxP75MP25Min第二十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期一9、统计地图(StatisticalMap)用于表示某现象在地域或空间上的分布特征。图2-15重庆市2000年男、女性期望寿命分布地图第二十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期一按资料的性质和分析目的选择合适的图形用线段升降表达事物在时间上的动态变化趋势---普通线图用线段升降表达事物在时间上的动态变化速度--半对数线图连续型频数分布资料，表达各组频数分布情况-----直方图相互独立的资料，比较其数值的大小-----直条图事物内部各部分的构成比较，表达各部分的所占的比重大小-----圆图(饼图)或百分条图表达两个变量之间的相关关系-----散点图表达事物在空间位置上的分布情况-----统计地图第三十页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计

第三十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期一设计实验设计调查设计专业设计统计设计专业设计统计设计第三十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素实验设计三要素：受试对象(object)处理因素(treatment)实验效应(experimentaleffect)第三十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素

受试对象受试对象或称研究对象是处理因素作用的客体，是根据研究目的确定的研究总体。研究目的不同,医学研究的对象可以是人、动物和植物，也可以是某个器官、细胞和血清等生物材料。第三十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素按试验对象，实验可以分为三类：动物实验(animalexperiment),其受试对象为动物；临床试验(clinicaltrial),其受试对象通常为患者；现场试验(fieldtrial),其受试对象通常为正常人群。第三十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素受试对象作严格的规定，以保证其同质性(homogeneity)和代表性

同质性：动物的种类、品系、年龄、性别、体重、窝别和营养状况等。人群的性别、年龄、民族、职业、文化程度和经济状况、病情和病程等。

代表性：随机抽样第三十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素受试对象应满足两个基本条件：一是对处理因素敏感；二是反应必须稳定。

选择受试对象应明确其纳入标准(inclusioncriteria)和排除标准(exclusioncriteria)。第三十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素处理因素处理因素或受试因素：根据研究目确定的欲施加或欲观察的、并能引起受试对象直接或间接效应的因素，简称处理或因素(factor)。是根据研究目的确定的主要因素，处理因素在整个实验中应始终要保持不变

非处理因素：与处理因素可能同时存在的能使受试对象产生效应的非研究因素。非处理因素干扰效应与所研究因素间关系的观察与分析，常常又称混杂因素(confounder)。

第三十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素处理因素种类：生物性、化学性、物理性处理因素水平：每个因素在数量上或强度上可有不同。

单因素单水平：研究某药物对原发性高血压患者的降压作用；

单因素多水平：研究某药不同剂量的降血糖作用；

多因素单水平：比较不同药物或不同疗法对某病的治疗效果；

多因素多水平：临床上探索某肿瘤的联合化疗方案等。

第三十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素

实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应(response)和结局(outcome)，它通过观察指标(统计学常将指标称为变量)来体现。

观察指标应具有客观性、精确性、特异性和灵敏性。

第四十页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素客观性：客观指标则是借助测量仪器和检验等手段来反映的观察结果，客观指标具有较好的真实性和可靠性。主观指标是受试对象的主观感觉、记忆、陈述或实验者的主观判断结果；而。主观指标具有随意性和偶然性。第四十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素精确性：包括准确度(accuracy)和精密度(precision)两层含义。准确度指观察值与真值的接近程度，主要受系统误差的影响；精密度指重复观察时，观察值与其均数的接近程度，其差值属于随机误差。第四十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素特异性和灵敏性：某指标的特异度(specificity)反映其鉴别真阴性的能力，灵敏度（sensitivity）则反映其检出真阳性的能力。特异度高的指标不易受混杂因素的干扰；灵敏度高的指标能将处理因素的效应更好地显示出来。

第四十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本要素4)指标的盲法观察：为消除或最大限度地减少主观偏性，在设计时常采用盲法(blindmethod)。

单盲法(singleblindmethod)：受试对象不知道自己分在哪一组；

双盲法(doubleblindmethod)：受试对象和实验执行者均不知道受试对象分在哪一组

三盲法(tripleblindmethod)：受试对象、实验执行者和统计分析人员三者均不知道受试对象分在哪一组第四十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本原则实验设计的基本原则对照(control)随机化(randomization)重复(replication)

第四十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本原则对照原则目的：显露处理因素的效应；控制混杂因素和偏倚；判断不良反应。第四十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本原则对照的形式：(1)安慰剂对照(placebocontrol)(2)空白对照(blankcontrol)

(3)实验对照(experimentalcontrol)

(4)自身对照(selfcontrol)

(5)标准对照(standardcontrol)

第四十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本原则随机化原则

随机化是使每个受试对象都有同等的机会被抽取或分到不同的实验组和对照组。随机化形式(1)抽样的随机(2)分组的随机(3)实验顺序的随机第四十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本原则完全随机化(1)编号将n个受试对象编号，动物可按体重大小，患者可按就诊顺序。(2)取随机数可从随机数字表或计算器或计算机获得。每个受试对象获得的随机数可是一位数，也可是两位数或三位数，一般要求与n的位数相同。

(3)确定组别根据受试对象获得的随机数决定受试对象在哪一组。分两组可按随机数的奇偶；分k组可按随机数除以k后的余数进行分组。

第四十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本原则例8-1试将同性别、体重相近的30只动物分到A、B、C三组。先将动物按体重编号，再从本书后面所附随机数字表中任一行如第16行最左开始连续取30个两位数字。最后将这30个两位数字分别除以3，余数0、1、2分别对应于A、B、C三组

第五十页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本原则分层随机化分层随机化步骤：(1)编号排序将每层的受试对象编号排序，如体重从轻到重，时间由前至后等。(2)取随机数从随机数字表或计算器或计算机获得。每个受试对象可取两位数。

(3)确定组别根据每层受试对象获得的随机数的大小顺序决定受试对象在哪一组。对每个处理也可规定顺序，如处理A,B,C,…分别对应于序号1,2,3,…。

第五十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期一实验设计的基本原则重复原则重复是指在相同实验条件下进行多次研究或多次观察。重复的情形：

(1)整个实验的重复（2）用多个受试对象进行重复有足够的样本含量(samplesize)，（3）同一受试对象的重复观察重复最主要的作用是估计实验误差。

第五十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期一常用的实验设计方案完全随机设计配对设计随机区组设计交叉设计析因设计第五十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期一常用的实验设计方案完全随机设计1、设计模式：目标人群随机抽样研究对象试验组对照组随机分配阳性阴性阳性阴性第五十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期一常用的实验设计方案第五十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期一常用的实验设计方案随机区组设计例4-3如何按随机区组设计，分配5个区组的15只小白鼠接受甲、乙、丙三种抗癌药物？方法为先将小白鼠的体重从轻到重编号，体重相近的3只小白鼠配成一个区组，见表4-6。在随机数字表（附表15）中任选一行一列开始的2位数作为1个随机数，如从第8行第3列开始纪录，见表4-6；在每个区组内将随机数按大小排序；各区组中内序号为1的接受甲药、序号为2的接受乙药、序号为3的接受丙药，第五十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期一常用的实验设计方案第五十七页，共七十三页，编辑于2023年，星期一样本含量的估计

影响样本含量估计的因素

1.第一类错误概率的大小。越小所需样本含量愈多，

2.检验功效(1)或第二类错误概率的大小检验功效愈大，第二类错误的概率愈小，所需样本含量愈多。

3.容许误差容许误差愈大，所需样本含量愈小。

4.总体标准差或总体概率

反映资料的变异度。愈大，所需样本含量自然愈多。总体概率越近于0.50，则所需样本含量愈多。第五十八页，共七十三页，编辑于2023年，星期一样本含量的估计样本含量估计的方法样本含量的估计方法：查表法：查有关样本含量表，计算法：根据假设检验的公式反推。第五十九页，共七十三页，编辑于2023年，星期一样本含量的估计(1)单样本均数检验或均数的配对检验

第六十页，共七十三页，编辑于2023年，星期一样本含量的估计(2)两样本均数检验

第六十一页，共七十三页，编辑于2023年，星期一样本含量的估计(3)单样本频率检验

第六十二页，共七十三页，编辑于2023年，星期一临床试验设计规范性文件

《中华人民共和国药品管理法》《新药审批办法》《药品临床试验管理规范》(GoodClinicalPractice,GCP)《化学药品和生物制品临床试验的生物统计学指导原则》

第六十三页，共七十三页，编辑于2023年，星期一临床试验设计临床试验的分期

I期临床试验为新药研究的起始期，往往在数名志愿者身上进行，必要时可包括病人。初步的临床药理学及人体安全性评价

Ⅱ期临床试验为新药临床评价最为重要的一期。盲法的随机对照试验(RCT)，对新药的有效性和安全性作出初步评价，推荐临床给药剂量。

Ⅲ期临床试验为扩大的多中心临床试验，进一步评价药物的有效性、安全性。

Ⅳ期临床试验为药品上市后的监测第六十四页，共七十三页，编辑于2023年，星期一临床试验设计

应用：治疗效果评价（药物、放射、基因等）预防措施效果评价病因学因果效应研究第六十五页，共七十三页，编辑于2023年，星期一临床试验设计特殊问题：

1、研究对象的选择：临床试验的研究对象必须是临床已确定诊断的“典型”病人。最好能从病例总体中随机抽取研究对象，以确保样本的代表性。否则其结果不能推理到病人总体。病人的一些特征如病情的严重程度、性别、年龄等均会对疗效产生影响。

第六十六页，共七十三页，编辑于2023年，星期一2、诊断标准有2层意思：一是病例的诊断标准，应为确诊的、统一的标准；二是入选试验的病人对象的标准，可限制一些条件，但必须严格执行。标准不清楚，容易