第一章衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)-緒論

1、衛(wèi) 生 統(tǒng) 計(jì) 學(xué),,,,,1.掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要內(nèi)容和工作步驟,導(dǎo) 學(xué)(Guiding),3.了解統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展史和學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義,2.熟悉統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念與分類(lèi)；統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本研究方法,,第一章 緒 論,2024/3/21,3,,第一章 緒 論,2024/3/21,學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)，最高境界是具備統(tǒng)計(jì)學(xué)思維——用統(tǒng)計(jì)學(xué)的眼光看待實(shí)際問(wèn)題(如用統(tǒng)計(jì)學(xué)思維看待醫(yī)學(xué)現(xiàn)象),,第一章 緒 論,在終極的分析中，一切知識(shí)都是歷史,在

2、抽象的意義下，一切科學(xué)都是數(shù)學(xué),在理性的基礎(chǔ)上，所有的判斷都是統(tǒng)計(jì)學(xué),,,,日常用語(yǔ)中：統(tǒng)計(jì)人數(shù)？,定義：統(tǒng)計(jì)學(xué)是處理數(shù)據(jù)中變異性和復(fù)雜性的科學(xué)和藝術(shù),國(guó)際韋氏大辭典中：What’s the statistics ?,,1.統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念,,一、統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念與分類(lèi),,統(tǒng)計(jì)學(xué)是處理數(shù)據(jù)中變異性(homogeneity)和復(fù)雜性(complicacy)的科學(xué)和藝術(shù),在數(shù)據(jù)日益成為一種重要信息的信息社會(huì)里，統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是專業(yè)知識(shí)的講授與運(yùn)用，更

3、重要的是學(xué)會(huì)如何正確地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)思維，形成用數(shù)據(jù)說(shuō)話的科學(xué)態(tài)度。,6,,一、統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念與分類(lèi),,作為一門(mén)藝術(shù)必須在概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論的指導(dǎo)下，正確運(yùn)用統(tǒng)計(jì)思維，針對(duì)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，選用適宜統(tǒng)計(jì)分析方法，讓科學(xué)發(fā)展更縝密、更完美、更實(shí)用,,作為一門(mén)科學(xué)必須如實(shí)反映現(xiàn)狀，無(wú)論從實(shí)施統(tǒng)計(jì)方法或進(jìn)行科學(xué)研究的角度，目的都在于得到真實(shí)、可靠的的數(shù)據(jù),,,,,2024/3/21,,2.統(tǒng)計(jì)學(xué)的分類(lèi),理論統(tǒng)計(jì)學(xué)主要探討統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)原理和統(tǒng)計(jì)公式的

4、來(lái)源。側(cè)重統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與方法的數(shù)理證明。其實(shí)質(zhì)是以歸納方法研究隨機(jī)變量的一般規(guī)律，中心內(nèi)容是統(tǒng)計(jì)推斷,(theoretical statistics),e.g,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)(biostatistics),衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)(hygeian statistics),中醫(yī)統(tǒng)計(jì)學(xué)(TCM statistics),,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)側(cè)重于統(tǒng)計(jì)理論與方法在各個(gè)實(shí)踐領(lǐng)域中的應(yīng)用，較少涉及統(tǒng)計(jì)公式推導(dǎo)及理論上的證明，著重介紹各種統(tǒng)計(jì)方法在各學(xué)科中的應(yīng)用條件和具體應(yīng)

5、用，及其統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果的解釋,(applied statistics),……統(tǒng)計(jì)學(xué),國(guó)際醫(yī)學(xué)界把生命科學(xué)研究、臨床醫(yī)學(xué)研究和預(yù)防醫(yī)學(xué)研究中的統(tǒng)計(jì)學(xué)稱為生物統(tǒng)計(jì)學(xué),醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(medicinal statistics),7,,一、統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念與分類(lèi),,2024/3/21,統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論是隨著人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生，同時(shí)也隨著人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展而更新。由統(tǒng)計(jì)實(shí)踐上升到統(tǒng)計(jì)學(xué)，僅有300余年的歷史人類(lèi)最初利用手指、石子、貝殼、小木棍以及繩索等

6、工具進(jìn)行的計(jì)數(shù)活動(dòng)就蘊(yùn)藏著統(tǒng)計(jì)萌芽,,1.統(tǒng)計(jì)發(fā)展史,8,,二、統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展史,,,二、統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展史,古典統(tǒng)計(jì)學(xué)的萌芽時(shí)期(1670s to 1800s),近代統(tǒng)計(jì)學(xué)的形成時(shí)期(1800s to 1900s),現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展時(shí)期(1900s-),按統(tǒng)計(jì)方法的歷史演變順序，統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展史可分為3個(gè)階段：,阿痕瓦爾（德國(guó)，1719-1772）,Louis醫(yī)生 （1787-1872）,Karl Pearson (1

7、857-1936),Doll和Hill的研究,Ronald A. Fisher (1890-1962),反應(yīng)停事件 （1960年代初）,,二、統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展史,,2.統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展過(guò)程中的重大歷史人物和事件,2024/3/21,11,,,,研究設(shè)計(jì)(research design) ：按照研究目的和統(tǒng)計(jì)學(xué)要求制定具有針對(duì)性、具體性、專業(yè)性的工作方案,統(tǒng)計(jì)描述(statistical description) ：用統(tǒng)

8、計(jì)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)圖、統(tǒng)計(jì)表等方法描述樣本資料的數(shù)據(jù)特征及其分布規(guī)律,統(tǒng)計(jì)推斷(statistical inference) ：用樣本信息推論總體特征的歸納過(guò)程,統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要內(nèi)容,,三、統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要內(nèi)容,,,專業(yè)設(shè)計(jì)(specialized design)用什么方式、方法等內(nèi)容驗(yàn)證假說(shuō)或回答有關(guān)的專業(yè)問(wèn)題,統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)(statistical design) 如何合理地安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何進(jìn)行有效地分析。,目的：保證成果的

9、實(shí)用性（舉例1）可行性創(chuàng)新性,目的：保證結(jié)果的經(jīng)濟(jì)性重復(fù)性科學(xué)性（舉例2）,2024/3/21,,正確的科研設(shè)計(jì)是正確應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法的前提,12,,三、統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要內(nèi)容,,1.研究設(shè)計(jì)(research design),,,基本方法頻數(shù)表(frequency table) 頻數(shù)圖(frequency graph)描述數(shù)據(jù)分布形態(tài)特征與規(guī)律,常用指標(biāo)集中趨勢(shì)(central tendency)離散趨勢(shì)(tendency

10、 of dispersion)絕對(duì)數(shù)(absolute number)相對(duì)數(shù)(relative number)揭示數(shù)據(jù)的基本特征,,13,,三、統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要內(nèi)容,,2.統(tǒng)計(jì)描述(statistical description,,,參數(shù)估計(jì)(estimation of parameter)以樣本指標(biāo)數(shù)值(統(tǒng)計(jì)量statistic)推斷總體指標(biāo)數(shù)值(參數(shù)parameter)范圍。統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)注總體參數(shù)的大小，其依據(jù)卻是統(tǒng)計(jì)量,假設(shè)

11、檢驗(yàn)(hypothesis testing)利用樣本信息，根據(jù)一定的概率水準(zhǔn)，推斷指標(biāo)間的差別有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的分析方法,2024/3/21,14,,三、統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要內(nèi)容,,3.統(tǒng)計(jì)推斷(statistical inference),圖1-2,2024/3/21,15,在統(tǒng)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷地概括，形成了統(tǒng)計(jì)方法體系及工作步驟，參見(jiàn)圖1-2,基本研究方法是歸納推斷法(由觀測(cè)的個(gè)體特征歸納關(guān)于總體的某種信息),,1.統(tǒng)計(jì)工作的基本步

12、驟與研究方法,,四、統(tǒng)計(jì)工作步驟和基本研究方法,統(tǒng)計(jì)研究的過(guò)程及其意義參見(jiàn)圖1-8。,2024/3/21,16,圖1-3 統(tǒng)計(jì)研究過(guò)程及其意義,,2.統(tǒng)計(jì)研究過(guò)程,,四、統(tǒng)計(jì)工作步驟和基本研究方法,,1. 變量和變量值,變量(random variable)：隨機(jī)事件各種不同的結(jié)果,變量值(variable value)：隨機(jī)變量的觀測(cè)值。構(gòu)成數(shù)據(jù)或資料,2024/3/21,17,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,e.g.白細(xì)胞計(jì)數(shù)原屬數(shù)值變量

13、按正常、異常分組→無(wú)序分類(lèi)變量按過(guò)低(＜40 00)、正常(4 000～10 000)、過(guò)高(＞100 00)分組→有序分類(lèi)變量,,變量轉(zhuǎn)化,變量類(lèi)型不是一成不變的，可根據(jù)研究分析的需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 但是，只能由高級(jí)向低級(jí)轉(zhuǎn)換。,分類(lèi)變量也可數(shù)量化：e.g.可將病人的惡心反應(yīng)以0、1、2、3表示,連續(xù),有序,分類(lèi),二分,18,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,2024/3/21,19,,,e.

14、g.測(cè)得5人的WBC(個(gè)/m3)數(shù)如下：,1 2 3 4 5,3 000 5 000 6 000 8 000 12 000,數(shù)值變量,分類(lèi)變量,過(guò)低 正常 正常 正常 過(guò)高,正常3人，異常2人,二分類(lèi)變量,過(guò)低1人，正常3人，過(guò)高1人,有序分類(lèi)變量,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,,變量轉(zhuǎn)化,2024/3/21,,2.同質(zhì)與變異,同質(zhì)(homogeneit

15、y) 構(gòu)成總體的各觀測(cè)單位在某一方面或幾方面性質(zhì)相同或基本相同,同質(zhì)是相對(duì)的，研究對(duì)象只是在某一方面是性質(zhì)相同的，同類(lèi)的觀測(cè)對(duì)象之間往往也存在著變異,變異是絕對(duì)的、客觀存在的,變異(variation)同質(zhì)基礎(chǔ)上各觀測(cè)單位(或個(gè)體)之間的差異,統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)的目的就是創(chuàng)造相同,比較不同變異是統(tǒng)計(jì)學(xué)研究的基礎(chǔ),統(tǒng)計(jì)學(xué)是在同質(zhì)的基礎(chǔ)上研究變異，沒(méi)有變異就無(wú)需統(tǒng)計(jì)學(xué),20,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,2024/3/21,,3.總體與樣本,總體

16、(population) 根據(jù)研究目的確定的同質(zhì)觀測(cè)單位的集合,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,無(wú)限總體(infinite population)，無(wú)空間和時(shí)間范圍限制，其觀測(cè)單位的全體數(shù)只是理論上存在有限總體(finite population)，限定于特定的空間、時(shí)間與人群范圍內(nèi)的有限個(gè)觀測(cè)單位?？傮w內(nèi)個(gè)體數(shù)值的分布即總體分布(population distribution)總體的指標(biāo)數(shù)值，稱為參數(shù)(parameter),樣本(sa

17、mple)從統(tǒng)計(jì)總體中隨機(jī)抽取的、有代表性的(representative)部分觀測(cè)單位的集合,樣本量(sample size)樣本所包含的觀測(cè)單位數(shù)樣本分布(sample distribution)樣本內(nèi)個(gè)體數(shù)值的分布樣本的指標(biāo)數(shù)值，稱為統(tǒng)計(jì)量(statistic),2024/3/21,22,圖1-3 樣本對(duì)總體的代表性,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,2024/3/21,23,,4.誤差及其分類(lèi),誤差(error) 實(shí)際觀測(cè)值與真值

18、之差或樣本指標(biāo)與總體指標(biāo)之差,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,2024/3/21,24,,,,,,實(shí)測(cè)值,真實(shí)值,非隨機(jī)誤差,隨機(jī) 誤差,均數(shù),頻數(shù),圖1-5 誤差示意圖,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,2024/3/21,25,圖1-6 幾種情況下測(cè)量誤差,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,,,,,5.事件(event),確定性事件(certainty event),隨機(jī)事件(random event) 可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件0＜P＜1 概率

19、越接近1，表明某事件發(fā)生的可能性越大e.g.醫(yī)生治療疾病時(shí)每一種可能的結(jié)果(結(jié)果不確定),不可能事件(impossible event) 不可能事件P＝0,必然事件(certain event) P＝1,2024/3/21,,確定性事件與隨機(jī)事件的共同特點(diǎn)是事物本身的含義確定隨機(jī)事件與模糊事件的共同特點(diǎn)是不確定性,26,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,,模糊事件(fuzzy event) 事物本身的含義不確定的現(xiàn)象。如“健康”與“

20、不健康”，“年青”與“年老”,事物發(fā)生的某種情況或在調(diào)查、觀察和實(shí)驗(yàn)中獲得的某種結(jié)果,27,從總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)公民的預(yù)期壽命是穩(wěn)定的。而且女性的預(yù)期壽命也穩(wěn)定地比男性高幾年——規(guī)律性,,隨機(jī)性(randomicity)和規(guī)律性,預(yù)期壽命的穩(wěn)定性，說(shuō)明了隨機(jī)之中有規(guī)律性。這種規(guī)律就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,你可能活過(guò)這個(gè)壽命，也可能活不到這個(gè)年齡——隨機(jī)性,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,,,,,,6.頻率、概率與小概率事件,頻率(frequency)：某種現(xiàn)

21、象發(fā)生的次數(shù)對(duì)于隨機(jī)事件A，在相同的條件下進(jìn)行了n次實(shí)驗(yàn)，事件A發(fā)生的次數(shù)為ｍ，比值ｍ/n為，記為fn(A),概率(probability) 某隨機(jī)事件Ａ發(fā)生的可能性大小。記為P(A),當(dāng)ｎ→∝時(shí)，頻率fn(A)→概率P(A)，統(tǒng)計(jì)符號(hào)為ＰＰ值的取值范圍為0≤Ｐ≤1,2024/3/21,28,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,事實(shí)表明,若當(dāng)試驗(yàn)次數(shù)n充分大以后,頻率k/n穩(wěn)定地在概率P的附近擺動(dòng)。,實(shí)際工作中，可用頻率作為概率的近似值：

22、 P(A)≈f(A)＝k/n,歷史上許多名家做過(guò)拋擲硬幣試驗(yàn), 結(jié)果如表1。,,頻率與概率的關(guān)系,29,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,小概率事件一般是指發(fā)生概率≤0.05(檢驗(yàn)水準(zhǔn)?)的事件 由于事件A發(fā)生的概率是如此之小，以至于在一次試驗(yàn)(抽樣)時(shí)，我們往往認(rèn)為它(事件A)不會(huì)發(fā)生----小概率事件原理,在假設(shè)檢驗(yàn)中，如果在無(wú)效假設(shè)的前提下出現(xiàn)了小概率事件，則懷疑無(wú)效假設(shè)的真實(shí)性,,小概率事件,30,,五、統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念,2024

23、/3/21,31,,1.醫(yī)學(xué)實(shí)踐中所面臨的一些問(wèn)題(CDTPI),治療(treatment) 如何總結(jié)自己的治療經(jīng)驗(yàn)？如何考證民間驗(yàn)方的優(yōu)劣?,,預(yù)后(prognosis) 如何對(duì)某種疾病的最后結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè),,調(diào)查(investigate) 如何進(jìn)行社區(qū)或人群調(diào)查？,,診斷(diagnosis) 如何正確理解與制定醫(yī)學(xué)指標(biāo)的正常參考值范圍？ 如何證實(shí)自己提出的診斷方法不亞于現(xiàn)有方法？,病因(ca

24、use of disease) 如何確定病因？,,,,六、學(xué)習(xí)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義,2024/3/21,32,,,,,,,,,,,,眼到,心到,手到,用最小的風(fēng)險(xiǎn)、最低的成本、最高的信度得到最大的效益即用辨證思維去觀察事物、透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的思維模式——不確定性思維——概率的思想,,,,在統(tǒng)計(jì)工作過(guò)程中時(shí)時(shí)想到統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。e.g.，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要想到設(shè)計(jì)中存在的偏移，如何在試驗(yàn)中去控制這些偏移等等,不斷的學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，學(xué)習(xí)別人怎么用，

25、并且時(shí)時(shí)持批判的眼光去發(fā)現(xiàn)別人應(yīng)用時(shí)的合理性和不合理性,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，從具體的統(tǒng)計(jì)工作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一些沒(méi)想到的、今后需要留意的問(wèn)題,,統(tǒng)計(jì)思維的培養(yǎng)需要做到“三到”,,2.培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)思維,,六、學(xué)習(xí)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義,2024/3/21,33,,3.拓寬研究思路,掌握的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法越多，其研究和分析的思路越廣,統(tǒng)計(jì)學(xué)的重要作用之一是通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)控制研究中出現(xiàn)的各種誤差或偏倚，確保研究結(jié)果真實(shí)性(validity)、可靠性(reliab

26、ility)和重復(fù)性(repeatability)，因此，無(wú)論問(wèn)題如何復(fù)雜，統(tǒng)計(jì)學(xué)離不開(kāi)總體、樣本、推斷和可靠性四個(gè)要素,,六、學(xué)習(xí)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義,2024/3/21,34,統(tǒng)計(jì)結(jié)論的可靠性(reliability)需要通過(guò)實(shí)踐去檢驗(yàn),,數(shù)據(jù)之間在專業(yè)上是否有本質(zhì)聯(lián)系，應(yīng)當(dāng)借助專業(yè)知識(shí)和具體實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,,對(duì)于已經(jīng)公布的統(tǒng)計(jì)資料需要結(jié)合醫(yī)學(xué)理論去進(jìn)行分析和利用,,統(tǒng)計(jì)學(xué)不可能創(chuàng)造規(guī)律，只能幫助人們揭示隱藏在數(shù)據(jù)內(nèi)部的規(guī)律性,,統(tǒng)計(jì)學(xué)主要用

27、于分析不能夠直接表示為“是”、“非”的因果關(guān)系，統(tǒng)計(jì)方法是歸納性的，其結(jié)論永遠(yuǎn)帶有一定的概率性，數(shù)據(jù)之間在專業(yè)上是否有本質(zhì)聯(lián)系，應(yīng)當(dāng)借助專業(yè)知識(shí)和具體實(shí)踐說(shuō)明,,4.做出正確推論,,六、學(xué)習(xí)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義,,結(jié)束語(yǔ),得不足喜，失不足憂，總以發(fā)憤讀書(shū)為主須有志有恒，乃有成就 《曾國(guó)藩最有影響的家書(shū)》(中國(guó)戲劇出版社，北史編，2002版),2024/3/