科研数据的种类 及处理方法 广东省心血管病研究所 麦劲壮
什么是统计学? 统计学是一门处理数据中变异性的科学与艺术 内容包括 数据收集、整理、分析、解释和推断
统计学与医学研究 统计学思维和方法已经渗透到医学研究中 如:医学杂志 课题申请 药物开发 如:医学杂志 课题申请 药物开发 相对随机化有对照的临床试验而言,医生个人的临床经验是无计划、杂乱的,而且是非常不可靠的
统计工作步骤 统计设计 资料收集 资料整理 数据分析 写出报告
数据分类 数据分类有多种方法 计数资料、计量资料 连续资料、离散资料
变量的类型 一)定量变量 二)定性变量
一)定量变量 变量值是定量的,有大小之分,有度衡量单位,这种变量称定量变量, 离散型 连续型
1.离散型定量变量 只能取整数,这些定量变量称离散型定量变量,如人数、手术数量、红细胞数量等
2.连续型定量变量 直接测量获得,可以是任意大小,可以有小数点,有度量单位,如血压、身高等测量值。
定量变量常用的统计描述 均数、全距、几何均数、中位数、分位数、众数、方差 、标准差、变异系数、偏度系数等 资料分布不同,要用相应指标 均数:近似服从对称分布 几何均数:等比数资料 中位数和分位数:偏态资料,尤其包 含不完全信息的资料,比如简易血糖仪 测量的血糖值
定量资料的统计分析 单因素: 单组 t检验(满足正态性)、非参数检验 两组 t检验(满足正态性)、非参数检验 多组(大于2组) 方差分析(满足正态性)、非参数检验 多因素: 相关 回归
定量资料的统计分析 单因素多组(3组以上) 使用方差分析 分别有: 一般方差分析 配伍设计方差分析 拉丁方设计方差分析 交叉设计方差分析 析因设计方差分析 重复测量数据方差分析
定量资料的统计分析 单因素定量资料假设检验,均须满足 正态性和方差齐性否则,需作变量变换或选用非参数检验
二)定性变量 1.二分类变量与无序定性变量 2.有序定性或等级变量
二)定性变量 二分类变量与无序定性变量 虽然这些变量可能用1、2、3等数字表示,但并不一定代表其大小或水平
1.1二分类变量 科学研究中,常用1、2代表男女,0、1代表疾病有无,这些就是二分类变量,这里0、1、2并无大小、水平之分,可以用字母代替。
1.2 无序定性变量 一些变量虽然可以用1、2、3代表,但是也是无大小或水平之分的,如职业、民族等,其中的工、农、商、干部、技术人员等,并无大小、等级或水平之分,这些也可以用A、B、C等代表,因此称无序的定性变量,也称分类变量或名义变量。
2. 有序定性或等级变量 一些定性变量是有序或有等级的,这种定性变量就是有序定性或等级变量。 例如,临床检验结果-、± 、+、++等, 疗效:治愈、显效、好转、无效、死亡
定性资料的统计描述 通过频率分布及相对数指标来描述其分布特征 百分比 构成比 发(患)病概率 感染率 相对比(男女比) OR(比值比)/ RR(相对危险度)
定性资料的统计分析 常见错误:直接根据率的大小作出统计推断 例如:用某药治疗某病,甲医院治疗100人,40人有效,乙医院治疗5人,2人有效,两家医院有效率均为40%,从而判断甲、乙医院疗效相差不大。
定性资料的统计分析 另外一个常见错误:用 2分析一切列联表资料 一般来说,2×2列联表一般用 2分析,但是,来自不同研究,分析又略有不同 另外一个常见错误:用 2分析一切列联表资料 一般来说,2×2列联表一般用 2分析,但是,来自不同研究,分析又略有不同 R×C表须根据行列数据性质不同,选择不同方法
定性资料的统计分析 来自横断面研究的资料 两种药物治疗某病患者疗效观察结果 有效 无效 治疗组 30 10 对照组 11 58 该表可以选择一般的 检验公式进行计算
定性资料的统计分析 来自队列研究设计的2×2表 例子: “中美心血管疾病危险因素研究”,研究基线血压对10年后心脑血管事件发生的影响,列表如下
定性资料的统计分析 基线血压状况随访10年心血管脑卒中事件结果 心血管脑卒中事件 基线血压 发生 没有发生 高血压 58 398 正常血压 6 2354 先进行一般 检验,如果P<0.05,进行第2步,否则停止; 计算相对危险度RR(Relative Risk,RR); 用MH 检验RR与1之间的差异是否显著。
定性资料的统计分析 来自病例对照研究设计的2×2表 子代染色体 母亲是否服药 异常 正常 服药 34 68 未服药 30 128 妇女孕前6个月服用某药者其子代染色体异常的调查结果 子代染色体 母亲是否服药 异常 正常 服药 34 68 未服药 30 128 先进行一般 检验,如果P<0.05,进行第2步,否则停止; 计算比值比OR(Odds Risk,OR); 用MH 检验OR与1之间的差异是否显著。
定性资料的统计分析 来自配对研究设计的2×2表 可以有两种方法: 检验两种方法不一致的,可以用McNemar ; 表2 两种检测方法对同一组受试者检验结果 金标准检测 试验标准 + - 31 3 2 40 表1 两种培养基对同一痰液同时培养结果 乙培养基 甲培养基 + - 36 34 135 可以有两种方法: 检验两种方法不一致的,可以用McNemar ; 检验两种检验方法结果是否具有一致性,可以用Kappa检验。
定性资料的统计分析 双向无序R×C资料 心律失常种类与心肌梗塞部位关系 用一般的 检验,或Fisher精确检验 心肌梗塞部位 心律失常种类 下壁 前壁 后壁 心内膜下 窦缓 8 7 2 1 传导阻滞 室早 10 5 用一般的 检验,或Fisher精确检验
定性资料的统计分析 3种药物治疗某病疗效观察结果 可以选用: 秩和检验 Ridit分析 有序变量Logistic分析 单向有序R×C资料 治愈 显效 好转 无效 A 15 49 31 5 B 4 9 50 22 C 1 45 24 可以选用: 秩和检验 Ridit分析 有序变量Logistic分析
定性资料的统计分析 双向有序且属性不同R×C资料 甲状腺肿各年龄组疗效观察 疗效 年龄组 治愈 显效 好转 无效 20~ 41 2 1 40~ 30 60~ 25 按目的不同,可以选择:秩和检验、Ridit分析、有序变量Logistic分析、Spearman秩相关分析、线性趋势检验等方法。
定性资料的统计分析 与配对设计的2×2列联表资料一样,采用一致性检验,或称Kappa检验 双向有序且属性相同R×C资料 脑瘤患者MR与CT诊断结果 CT MR 检出 可疑 未检出 60 4 2 10 1 3 与配对设计的2×2列联表资料一样,采用一致性检验,或称Kappa检验
变量是否可以变换? 答案是肯定的 但是,仅能连续型-> 有序->无序 -> 二分类这样转换,不能作相反方法转换 有的时候,离散型定量变量可以通过适当的变换变成连续型定量变量进行分析 常见例子,通过连续型定量变量“血压值”,变换成二分类变量“是否高血压”
哑变量 Logistic、Cox回归分析中,如果自变量是分类变量,如职业、血型,或特殊目的时,需要变换成多个哑变量才能分析 以血型为例,血型有A、B、AB 、O型,需转换成4-1=3个哑变量(假设X1、X2、X3),具体方法如下
哑变量 哑变量 血型(X)是 X1 X2 X3 A 1 B AB O 这里是选定“O“型为基准转换成哑变量,意味着,假如血型 B AB O 这里是选定“O“型为基准转换成哑变量,意味着,假如血型 X=A,则X1=1,X2=0,X3=0; X=B,则X1=0,X2=1,X3=0; X=AB,则X1=0,X2=0,X3=1; X=O,则X1=0,X2=0,X3=0; 如果分类变量有n个水平, 则需建立n-1个哑变量。
哑变量 哑变量意义 在Logistic回归中,单纯用血型(X)作为自变量,分析结果X对应的OR是1.89,这时是没有办法解释结果的,因为,不知道谁跟谁比,徒有结果,但没有意义
哑变量 但是,如果用3个哑变量作为自变量,结果对应的OR分别是ORX1=1.90、 ORX2=0.89、 ORX3=2.11,这样,我们可以解释为,相对“O”型血,A型血相对危险是1.90倍、B型是0.89倍、AB型是2.11倍。
哑变量 同样,如果连续型定量变量,我们也可以变成哑变量,例如,如果我们单纯用收缩压(SPB)作自变量,计算ORSBP=1.02,按此结果,我们仅能作以下解释:SPB每变化1个单位,危险增加0.02,临床上,我们想知道高血压比正常血压危险增加多少,怎样做?
哑变量 SBP或DBP 哑变量HP 高血压 1 正常 假设ORHP=1.82,我们就可以解读为:高血压是正常血压的危险1.82倍
哑变量 注意事项: 进行哑变量转换后,在最后报告中必须说明转换方法及标准。
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