第一讲 统计学 绪论

医学科研基本方法卫生统计教研室刘启贵第一讲绪论科学的特点科学（science）是由拉丁文Scare而来，意指“探讨自然现象和其间关系的知识体系”。科学研究是一种有系统地探索和解决问题的活动，并能从中获得客观规律和产生新知识，进而阐明实践与理论间的关系。循证医学“任何医疗卫生方案、决策的确定都应遵循客观的临床科学研究产生的最佳证据”，从而制订出科学的预防对策和措施，达到预防疾病、促进健康和提高生命质量的目的。科学的特点科学精神：最根本的内容是实事求是科学本质应是：①合乎逻辑②可验证：即可被重复③科学研究着重一般共性问题

④探讨事物因果关系科学研究的特点科研工作特点

探索性、创造性和连续性科研工作表现为三方面的内容

①描述事物的现状②发现事物的内在联系和本质规律③引出定律或产生理论医学研究的任务医学研究的任务是揭示人体生命本质和疾病机理，认识健康和疾病互相转化的规律，并按此规律创造防病治病的医学技术和恢复健康的方法。

医学研究方法技术层次

在医学研究中不同学科有不同的研究方法，同一学科中不同研究课题所使用的技术方法也各有不同。这些方法是医学研究的具体技术方法，是医学研究方法学中的特殊方法。

逻辑层次

这是医学研究方法中更高的层次，是医学各个学科研究共同使用的一般方法。包括演绎法、归纳法、类比法、分析法、综合法、假说法、验证法等。演绎法演绎法——是从一般到个别的推理形式，从普遍性的理论知识出发去认识特殊的个别现象的思维过程。演绎最常用的是三段论式，由三部分构成，即两前提(一个大前提、一个小前提)和一个结论。例如，细菌能引起疾病(大前提)，痢疾杆菌是细菌(小前提)，因此，痢疾杆菌也能引起疾病(结论)归纳法归纳法是从个别到一般的推理形式，即由个别或特殊的现象推出普遍的判断，即一般的规律性。

例如人们观察到结核菌能引起疾病，伤寒菌能引起疾病，霍乱菌及其它细菌都能引起疾病。根据这许多特殊现象，推出细菌能引起疾病这样一个普遍的判断。归纳法归纳法是从许多同类的个别事物中找出它们的共同点的方法。可分为完全归纳法、不完全归纳法(包括判明因果联系归纳法、统计法)。例如，血栓在扩张而无力的心脏内，在患静脉曲张的病人的下肢静脉内，在长期卧病人的下肢静脉内都容易形成。这些病人所患的疾病各不相同，只有血流缓慢是共同因素，由此推理，血流缓慢与血栓的形成之间有因果关系。

研究步骤和内容概述①提出问题和确立研究问题②查阅文献③假设形成④研究设计（确定研究对象和选择研究方法）⑤确认研究变量和预试验；⑥收集资料（原始数据的积累和处理）⑦统计学分析⑧撰写论文提出问题和确立研究问题——海森堡：“提出正确的问题，往往等于解决了问题的大半”。——爱因斯坦：“提出一个问题比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许是一个数学上或实验的技能而已，而提出新的问题。却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的进步”。提出问题和确立研究问题第一需要性原则第二创造性原则第三科学性原则第四可行性原则第五专一性原则第六效益性原则提出问题和确立研究问题科研的选题多来自实际经验和日常工作

①个人的实践②受他人研究结果的启发③现在或未来需要探讨的内容④研究者的兴趣研究题目的方向常见有

①研究各临床专业问题②比较两种或两种以上的治疗方法③评价新的检查手段与方法④预防与管理等问题⑤发展测量工具等

选题的注意事项选择对临床有指导意义的问题进行研究，要立足于创新。选题范围不可太大，涉及面过大则不易深入。如《高血压相关基因研究》，而《我国蒙古族人群胰岛素受体基因多态性与高血压关系的研究》较好研究内容要避免完全重复别人的工作。最好结合自己熟悉的专业选题。研究问题的可行性。查阅文献①了解关于研究课题的研究历史、现状、动态和水平②查看自己选题的内容有无与他人工作完全重复，以减少盲目性③可以启发自己的研究思路④寻找相关的理论依据陈述问题和理论框架陈述所提出研究问题的背景和主要思路，说明立题依据和预期目的，根据研究相关的理论框架（theoreticalframework）或概念框架（conceptframework），以指导课题的研究。在研究中理论的应用是很重要的，它影响着假设的形成、研究设计和结果分析，根据理论引导进行研究，所得结果也必然纳入理论框架中。理论是解释观察事物现象的依据，也起着指导研究方向的作用，使研究结果更具深度。假设形成假设是研究前对要研究的问题提出的预期目的，根据假设确定研究对象、方法和观察指标等。通过获得的试验结果来验证或否定假设，并对提出的问题进行解释和回答。假设是科学性和推测性的统一，常由理论推测而得，所以假设能提供研究方向、指导研究设计。

研究设计研究设计是科学研究中具体内容和方法的设想及计划安排，从而获得有意义的资料和结果。研究设计的主要内容有：研究对象（受试者）

随机分组（randomization）

设对照组观察指标（观察项目）

预试验预试验是指在正式开始研究工作前，按研究设计内容，先做一些小量样本的试验，目的为检验课题设计中有无需要修正的地方，同时也可熟悉和摸清研究条件。一般在大规模或大样本的研究开始前进行预试验。原始资料的收集和处理通过各种测量、问卷、调查和观察等方法从研究对象处直接收集到的科研资料，称之为原始资料，也叫第一手资料，记录必须可靠，不可自行更改并应完整保存。在原始资料整理后再进一步分析资料的价值和意义。医学数据的统计处理涉及到医学专业知识、统计专业知识、处理数据的经验和技巧等，是一门很高超的艺术。在数据处理过程中，原始数据的采集和录入，数据的管理，恰当的选取统计方法，熟练使用统计软件等，都是必须重视的关键环节。例1：冠心病病人编脂肪摄体重家族总胆号入量指数史固醇非冠心病人编脂肪摄体重家族总胆号入量指数史固醇1低2高3中┋┋30高26.527.024.5┋23.4有7.88有9.16无5.67┋┋有6.831低2中3中┋┋30高24.123.524.6┋25.2无5.68有3.21无3.15┋┋无3.06或如下形式：编脂肪摄体重家族史总胆冠心号入量指数固醇病否1低2高3中┋┋30高1低2中3中┋┋30高26.527.024.5┋23.424.123.524.6┋25.2有7.88

1有9.16

1无5.67

1┋┋┋有6.83

1无5.68

0有3.21

0无3.15

0┋┋┋无3.06

0例2：

WBC

前后体温前后病情前后

阴阳性前后12.5610.34┋9.528.478.567.34┋5.526.4738.537.9┋36.839.236.5.37.0┋35.936.2ⅢⅣ

ⅡⅣⅡⅠ

Ⅰ－＋－

＋＋＿＋

＿＿例3

W

B

C

治疗前治疗后1天治疗后3天治疗后7天12.5610.34┋9.528.478.567.34┋7.526.476.566.34┋7.527.475.567.34┋6.526.40原始数据的录入原始数据的记录形式

原始数据的录入方式

原始数据的记录形式医学研究的原始数据常列成类似下表的二维结构，即行与列结构的数据集形式。在表中，每一行称为一个记录（record）或一个观察单位（case）；每一列称为一个变量（variable），用以表示变量、项目或观察指标等。原始数据录入工具录入的文件类型大致有：数据库文件，如dBASE、FoxBASE、Lotus、EPIinfo、Excel文件。统计应用软件，如SPSS数据文件、SAS数据文件、STATA数据文件等。原始数据录入原则录人数据时，应遵循便于录入，便于核查，便于转换，便于分析的原则。1.便于录入：是指尽可能地减少录入工作量2.便于核查：是指一定要设有标识变量，以方便数据核查

3.便于转换：是指录入数据时要考虑不同软件对字节和字符的要求

4.便于分析：是指每项研究最好录成一个数据文件，录入的格式最好满足各种统计分析的需要数据处理中的几个问题数据核查离群数据的处理统计方法前提条件的检验选择统计方法的思路

数据核查逻辑检查数据核对

采用双份录入的方式，然后用程序作一一比较，不一致者一定是录错的数据。离群数据的处理当个别数据与群体数据严重偏离时，被称为离群数据（outlier）或极端数据（extremevalue）。统计软件一般都有判断离群数据的方法。最常用的方法是采用箱式图来判定。离群数据可分为两种情况处理：1.如果确认数据有逻辑错误，又无法纠正，可直接删除该数据。2.若数据并无明显的逻辑错误，可将该数据剔除前后各做一次分析，若结果不矛盾，则不剔除；若结果矛盾，并需要剔除，必须给以充分合理的解释，例如用何种方法确定偏离数据，该数据在实验中何种干扰下产生等。

统计方法前提条件的检验应用参数方法进行假设检验往往要求数据满足某些前提条件，如要求方差齐性、正态分布，因此需要做方差齐性检验和正态分布检验。选择统计方法的思路第一个层面：看属于三种资料类型中的哪一种；第二个层面：看单因素还是多因素；第三个层面：看单样本、两样本或多样本；第四个层面：看是否是配对或配伍设计；第五个层面：看是否满足检验方法所需的前提条件。分析目的比较差异：比较两组或多组均值、率或中位数有无差异（单因素单指标）。研究相关与回归：每两个变量间的变化是否有关系，其数量上的函数形式如何（两个指标或多个指标之间关系）。多因素分析：研究多个因素对一个变量的影响。医学科研论文的撰写科研论文（researchpaper）是临床科学研究工作的书面总结，它是以一定的科学理论为指导，将研究中所得到的第一手资料经过归纳、分析等思维活动，最后撰写而成文章。撰写论文是科研工作的最后一个步骤，没有写出论文，任何研究工作就不能称之为完成。论文要求立意要新，注意科学性，实事求是，取材要可靠和真实，方法和结果要经得起重复验证。按医学学科及课题的性质分类基础医学论文临床医学论文预防医学论文康复医学论文按论文的研究内容及

资料内容分类实验研究调查研究实验观察资料分析经验体会按论文的论述体裁分研究论文（论著）调查报告经验总结病例分析疗效观察文献综述医学论文的格式一般分为三个部分前置部分主体部分附录部分前置部分题名(TITLE）著者（AUTHORSHIP）中英文摘要（CHINESE&ENGLISHABSTRACTS）关键词（KEYWORDS）中国图书馆分类法分类号（CHINESELIBRARYCLASSIFICATION）前置部分

1.题名(标题、题目或篇名)标题是一篇论文的缩影与代表，是提纲的提纲。对于论文内容而言，标题具有重要的提示作用，它含有研究对象、论文所解决的问题以及论文的贡献等信息。标题应选用最简明、最恰当的文字反映论文最主要的问题，且富有吸引力。基本组成：主、谓、宾齐备，必要还有附加成份《吡喹酮口服治疗耕牛血吸虫病的临床观察》的结构是：吡喹酮口服治疗耕牛血吸虫病的临床观察主语补语谓语定语宾语宾补例标题应具备的条件1.阐述具体、用语简洁，以不超过20个字为宜。

《中西医结合治疗肿瘤》太笼统2.文题相称、确切鲜明。

《……机制的研究》《……的规律》《外科手术疗法在治疗产科疾病中的地位初步探讨》标题应具备的条件3.重点突出、主题明确，必要加副标题。小儿急性脑水肿的补液问题——20例病案分析与补液方法探讨4.反映论点、概括全文。《应用有机玻璃作颅骨成形术治疗颅骨缺损22例疗效观察》《有机玻璃作颅骨成形术治疗颅骨缺损22例报告》《有机玻璃颅骨成形术（附22例报告）》2.

署名根据温哥华的要求，著者应该对论文有以下方面的实质贡献：1）

课题的构思与设计，资料的分析、数据采集与解释；2）文章起草或对重要内容作重大修正；3）

最终完成发表的版本。3.摘要以简练的文字报告本研究的、方法、结果与结论，必要时给出最重要的统计数据。是论文的重要组成部分。摘要的内容包括：研究工作的宗旨、要解决的问题及重要性；研究内容和过程，包括研究对象、研究途径、研究方法和步骤；研究结果的学术及应用价值。文字约为全文的3%左右。结构式摘要目的说明研究要解决的问题，突出论文的主题内容对象和方法说明研究所采用的方法、途径、对象、仪器等，新的方法须详细描写结果介绍所发现的事实、获得的数据、资料，发明的新技术、新方法、取得的新成果结论对结果分析的基础上所得出的观点或看法，提出尚待解决、或有争议的问题4.关键词关键词列出3-8个，参考MeSH词表、（中国生物医学文献数据库电子词表）。有些较新的概念、尚未有Mesh词与其匹配的关键词可采用当前使用的语言。BEAConfidential.|57二、医学论文主体部分的结构标题（TITILE)前言(INTRODUCTION）材料和方法（MATERIAL&METHODS）结果（RESULTS）讨论（DISCUSSION）结论（CONCLUSION）致谢（ACKNOWLEDGEMENTS）参考文献（REFERENCES）BEAConfidential.|58引言也叫前言，是论文开头的一段短文，起到循序渐进的作用。对研究背景、立论依据、目的和意义、目前存在的问题及本文拟解决的问题等进行逐步切题，起到引人入胜的作用。引证时要有参考文献。引言的基本内容：1.给出立题的依据、意义、实际应用的价值（问题的由来）2.与本文有关论文与著作回顾（有关重要文献简述）3.研究工作的背景、进展4.最近国内外对此问题的认识和研究动态BEAConfidential.|59材料与方法是论文中论据的主要内容，是阐述论点、引出结论的重要步骤。这一部分是论文的核心部分，作者的创造精神就在这一部分表现出来。这一部分又是论文的基础，是判断论文科学性、先进性的主要依据。如果这一部分处理不当，结论将成为空中楼阁，论文的质量就会大为失色。

BEAConfidential.|60材料与方法内容：1.实验对象：明确写明实验的对象及评判的标准2.实验仪器3.实验材料4.实验方法与条件（1）专业方法（2）统计方法

实验研究论文（1）仪器设备：应说明所用仪器的型号，制造的国别和厂家等详细的参数等。（2）试剂药品：如材料的来源、制备、选择标准，包括普通名、剂量、服用规则等。尽量避免用商标名。（3）实验对象：（病人或实验动物，包括对照组）。指明年龄、性别、和其他对象的重要特征等。（4）实验方法：表述要精确，包括观察和记录方法的指标，涉及计量和单位的问题，要根据国家最新法定计量和单位的标准进行表达。（5）实验程序、操作要点：包括获得结果的过程。（6）统计方法BEAConfidential.|63“材料与方法”的统计表达描述研究对象的来源和选择方法，包括观察对象的基本情况、有无随机分组（随机抽样）、样本含量估计的依据等。若进行了随机化分组，应说明具体的随机化方法。对于非随机化分组的观察性研究（含调查研究），除要明确说明观察对象的选择方法外（如是否配对、随机抽样），还应给出影响因素（如年龄、性别、病情）的均衡性分析结果。BEAConfidential.|64“材料与方法”的统计表达论文中采用的统计分析方法和统计软件的名称也要说明。常用统计方法简单说明即可，如卡方检验、t检验、单因素方差分析（ANOVA）等，对一些特殊的统计方法，如协方差分析、因子分析、生存分析等，要给出相应的参考文献。统计计算软件一般给出名称即可。如SPSS、SAS等。BEAConfidential.|65“材料与方法”的统计表达“材料与方法”统计表达常见的问题：1.对研究对象的来源和选择方法不做任何说明或只做非常简单的说明。2.观察对比的研究只说明组间均衡，未给出反映均衡性的统计指标3.对统计分析方法不做任何说明或说明有误，尤其对一些特殊的统计方法。4.实验选取或调查所得的样本量很小，却不说明任何理由，等等。BEAConfidential.|66结果主要介绍全部的发现及数据。结果是论证的主要依据。其内容是科学地组织起来经过统计学处理的信息，是去伪存真的客观实际，而不是原始的记录数据。结果的各项指标都应围绕论文的主题，不应贪多求全，否则会无中心无重点。结果应按照材料与方法的顺序分层次、有逻辑地归纳。结果要与材料与方法的内容向呼应。结果中插图、照片要清晰可辨。重点突出，制作符合发表要求。

结果是论文的主题，是作者主要的研究成果，必须完整、清晰、准确、可靠，不可有丝毫的含混和误差。结果的内容1.数据如实、具体、准确地写出经统计学处理的实验观察数据资料，不需要全部数据。2.图表常用精选的图、表来反映统计数据，体现“简单明了、直观形象”3.照片从实验结果中得来的照片也是一种插图，它比统计图更为形象、客观的表达研究结果的作用。文字对数据、图、表加以如实说明BEAConfidential.|68“结果”的统计表达1.统计表的应用：文字左边对齐，数字以小数点为基准对齐凡能用文字说明的问题，尽量不用图表。不要同时用表和图重复同一数据表中已有的数据不要再在正文中重复叙述。没有必要，可以不要图表，结论不多，也可以不要图表。BEAConfidential.|69“结果”的统计表达2.数据的精确度:

计量资料的统计指标（均值、标准差、中位数、百分位数等）要保留的小数位数，应该与原始数据记录的小数位数相同；计数资料的百分比保留一位小数，一般不超过两位小数。BEAConfidential.|70“结果”的统计表达3.选择最能说明问题的统计指标计量资料常用均值标准差描述研究结果的数据特征，但必须注意前提是要求资料近似服从正态分布。当数据不符合正态分布时，描述应采用适合偏态分布的中位数和四分位数间距有时称五点法。BEAConfidential.|71“结果”的统计表达4.计数资料常用的统计指标有率和构成比（百分比）。医学论文中率与构成比应用的主要问题之一是分母太小。分母太小时，率（构成比）的可靠性不能保证。在这种情况下，宜直接用绝对数进行描述而不宜计算相对数。应用问题之二是将构成比误用为率来说明事物发生的强度。BEAConfidential.|72“结果”的统计表达假设检验结果的表达

P值的表达：要逐渐改变把P＞0.05记为“NS”，P<0.05记为“*”，P<0.01记为“**”的传统P值的表达方式，提倡报告P的具体数值，如P=0.023或P=0.437等，目的是考虑两类错误的大小。结果的写作要求1.按实验所得到的事实材料的逻辑顺序进行安排，分成节、段，可加小标题。2.阐述要事实求是，数据要准确可靠，一切以事实为依据。3.结论的每一段内容都是自己的研究成果，不能把前人的工作夹杂进去。4.若实验所得结果作为论据不充分，或尚无足够的文献资料对假说加以旁证，没有必要对结果广泛、详尽地讨论时，或结果与讨论的联系非常密切，论文可将“结果”与“讨论”合并为结果讨论”BEAConfidential.|74讨论对实验结果做出理论性的分析，在论文中占有非常重要的地位。讨论是作者对所进行的研究、实验、观察中得到的材料(各种数据资料、各种现象、事实，包括引用的文献资料)进行归纳、概括和探讨，作出理论分析。即对本实验观察的理论解释是否与有关假设相符；说明观察到的预期以外的事实现象；与自己过去的或其他作者的结果及其理论解释的比较，分析异同及其可能原因，阐明事物的内在关系，提出自己的见解，评价其意义。讨论部分直接反映作者对本领域的材料熟悉程度、对结果认识的深度和实事求是的态度。

BEAConfidential.|75讨论主要包括：

（1）对结果进行分析、探讨，对可能的原因机理提出见解，阐明观点；

（2）对结果的意义结果与假说是否相符，对结果中内在联系作出理论解释；

（3）将结果与当前国内外研究比较，看是否有创新、有改进、有发明、有前进；

（4）提出作者的经验体会，研究中存在的经验教训。自我评价应谦虚求实，恰如其分，不宜泻染夸张，要留有余地；

（5）提出进一步研究的方向、展望、建议和设想。讨论中切忌离题发挥，或重复他人之见；切忌大量旁征博引而对自己的研究轻描淡写。讨论中引用的文献要注明出处。

BEAConfidential.|76“讨论”的统计表达在论文的“讨论”部分，通常要引用P值，并对假设检验结果作出专业上的解释。P值的解释P值是在“无效假设”正确的前提下，说明实际观察结果与“无效假设”吻合的概率。P值小则怀疑“无效假设”的正确性，P值大则不能拒绝“无效假设”。P值大小只能说明统计学意义的“显著”，不说明实际效果的“显著”。因此，对于P值的解释一定要结合专业知识，并且有时用两均数（率）之差的可信区间反映出实际差别的大小。讨论的写作特点(1)讨论的内容一定要从实验结果出发，紧紧扣住研究课题的假设，简明扼要，有的放矢。归纳分析问题需以实验材料或临床资料为依据，要观点明确，摆事实讲道理。

(2)用科学的理论阐述自己的观点和分析实验结果或临床资料。

(3)对发现的异常现象，暂无资料支持或未能解释者，讨论中也应提及，留待今后研究解决。不要回避实验本身的缺点及与已有理论相反的结果。必要时可列出不同的观点和理论，明确肯定什么或反对什么，并说明理由。避免文献堆砌，观点模糊。

(4)对前人的工作要集中概括，引证要选近代的主要文献资料。防止将他人的工作与自己的研究结果混为一谈。(5)讨论中忌重复叙述实验结果或写成文献综述。不要以假设证明假设，以未知证明未知，或泛泛而谈、文不对题，或超出事实、扩大结论。

(6)凡是实验结果中提不出讨论线索和依据的内容，可不纳入讨论中来，应避免作出不成熟的论断和结论。切忌未经充分检索就提出“首例”、“首创”或“首次发现”，或工作尚未完成就提出暗示，要求首创权。“首”字应慎用，代以“初”字应更合适。

(7)如讨论的问题有几个方面，可按结果中的顺次并结合文献分段撰写，或列出分标题、标出序号。其次序应从时间、因果、重要性、复杂程度、相似与相反的对比等方面来考虑，使内容有条理、有联系、重点突出。每段应集中围绕一个论点，提出论据，加以论证。不可离题太远或过多地重复他人的内容和意见。(8)引用文献一般不成段、成句引用，而是摘其观点和结论或数据，并加脚注。(9)如果结论比较明确，无需讨论时，则不设“讨论”，把讨论与结论合为一项，即“讨论与结论”。(10)讨论部分一般不用图表。7.结论

结论(conclusions)部分又称为总结、小结、结语或结束语。结论是根据自己的实验结果，以及参照前人的结果对全文作出恰如其分的概括与总结。内容上的要求结论不是前述部分的简单重复，也不是研究成果的罗列，它是作者在理论分析、实验结果的基础上经过分析、推理、判断、归纳过程而形成的更深入的认识和总观点。因此，应重点阐述：研究结果说明了什么问题，得出了什么规律，解决了什么理论或实际问题，有何新的见解，以及有哪些不足之处和尚待解决的问题等。文字上的要求结论的措辞必须严谨，要有严密的逻辑性，文字必须鲜明具体。结论的语句只能作一种解释，用词要准确、鲜明，不能含糊其词、模棱两可，不要用“大概”、“或者”、“可能是”、“也许”这一类词，以免给人造成一种似是而非的感觉。对于得出的新观点、新见解，可用“揭示”、“指出”、“表明”、“证实”等词引出，要慎用“发现”。对不能明确的或无确切把握的结论，可用“印象”二字表达，并宜使用“提示”、“看来”、“似乎”等留有余地的词。格式上的要求结论的内容较多时