方积乾卫生统计学-2观察性研究的设计与实施1
《卫生统计学》教学课件
假设检验
单样本t检验
介绍单样本t检验的原理、方法和应用实 例。
A 假设检验的基本思想
阐述假设检验的原理、步骤和注意 事项。
B
C
D
方差分析
阐述方差分析的基本原理、方法和应用实 例，包括单因素和多因素方差分析。
两样本t检验
详细解释两样本t检验的原理、方法和应 用实例，包括独立样本和配对样本的t检 验。
推断性统计在卫生领域的应用
01
假设检验
在卫生研究中，经常需要比较两组或多组数据的差异是否具有统计学意
义。通过假设检验，可以对研究假设进估计
利用样本数据对总体参数进行估计时，置信区间可以提供估计的精确度
和可信度。在卫生研究中，置信区间常用于估计发病率、死亡率等指标
随机区组设计 将实验对象按某种特征（如性别、年龄等）分成若干区组， 然后在每个区组内随机分配处理组，适用于存在明显个体 差异或需要控制某些非处理因素的情况。
析因设计 研究多个因素对实验结果的影响，通过全面组合各因素的 不同水平进行实验，适用于探索多因素交互作用的情况。
实验数据的分析
描述性统计分析 对数据进行整理、概括和描述，包括数 据的集中趋势、离散程度和分布形态等。
方差分析
比较不同处理组间的均数差异是否有 统计学意义，适用于完全随机设计和
随机区组设计的数据分析。
推断性统计分析 通过样本数据推断总体特征，包括参 数估计和假设检验等方法。
回归分析 探讨自变量和因变量之间的数量关系， 建立回归方程并进行预测和控制。
06
卫生统计应用实例
描述性统计在卫生领域的应用
1 2 3
卫生统计学的研究方法
描述性研究
通过收集和整理数据，用统计指标和 图表描述人群健康现象的数量特征和 分布规律。
观察性研究的设计与统计分析(方积乾1)
实例
两项有关糖尿病的观察性研究
(1) 基于现场调查资料 ----传统观察性研究
胰岛素治疗的2型糖尿病患者中胰岛素和 胰岛素类似物的剂量与癌症之间的关系
研究方法及设计
本研究克服了以往相关研究的不足1-4 - 巢式病例对照研究 - 多因素 logistic回归分析 - 纳入每种胰岛素平均日用剂量作为变量 入选标准 - 2型糖尿病;入选前5年未用过胰岛素;无恶性肿瘤史 患者平均随访75.9月，在此期间患者暴露于 甘精胰岛素、地特胰岛素、赖脯胰岛素、 门冬胰岛素、人胰岛素（基础、餐时）
连续收集 1533例门 诊2型糖尿 病患者
• 患者来源：佛罗仑 萨大学糖尿病门诊 • 于1998年1月1日 至2007年12月31 日间起始胰岛素治疗
排除193例 既往肿瘤病 史的患者
1340例2 型糖尿病患 者纳入研究
中位随访75.9月 [27.4;133.7 ]
病例组 对照组
随访期间，共 112例患者诊断 新发肿瘤（发生 率为1.9/100人 年）
病病例，同时从N1a例未发肾病中随机选 取多达 5名风险匹配的 对照
•
同时 匹配性 别、年 龄(5岁分层) 、 基线肾 功能
预先计划的比较
在肾病组和对照组之间比较 • 使用各种治疗的人数所占比例 • 使用各种治疗的剂量、时间和剂量×时间 使用各种治疗大剂量、长时间的人数所占比例（事 先制定“大剂量、长时间”的定义） 需要事先规定： 用于病例与对照匹配的指标，例如，年龄、性别等 校正若干基线重要指标（混杂变量），例如，糖化 血红蛋白、共患疾病等 25
肿瘤风险与胰岛素日用剂量的相关性
•每种胰岛素“平均日剂量≥0.3IU/day*kg ”：“大剂量” •经Chalrson同病指数、 二甲双胍暴露、总胰岛素平均日剂量 校正后
生物医学研究的统计学方法课后习题答案主编方积乾
思考与练习参考答案第1章绪论一、选择题1.研究中的基本单位是指(D)。
A．样本B.全部对象C．影响因素D.个体E.总体2.从总体中抽取样本的目的是（B）。
A．研究样本统计量B.由样本统计量推断总体参数C．研究典型案例D.研究总体统计量Ｅ.计算统计指标3.参数是指（B）。
A．参与个体数B.描述总体特征的统计指标C．描述样本特征的统计指标D.样本的总和E.参与变量数4.下列资料属名义变量的是（E）。
A．白细胞计数B．住院天数C．门急诊就诊人数D．患者的病情分级E.ABO血型5．关于随机误差下列不正确的是（C）。
A．受测量精密度限制B．无方向性C.也称为偏倚Ｄ．不可避免 E.增加样本含量可降低其大小二、名称解释（答案略）1.变量与随机变量2.同质与变异3.总体与样本4.参数与统计量5.误差6.随机事件7.频率与概率三、思考题1.生物统计学与其他统计学有什么区别和联系？答：统计学可细分为数理统计学、经济统计学、生物统计学、卫生统计学、医学统计学等，都是关于数据的学问，是从数据中提取信息、知识的一门科学与艺术。
而生物统计学是统计学原理与方法应用于生物学、医学的一门科学，与医学统计学和卫生统计学很相似，其不同之处在于医学统计学侧重于介绍医学研究中的统计学原理与方法，而卫生统计学更侧重于介绍社会、人群健康研究中的统计学原理与方法。
2.某年级甲班、乙班各有男生50人。
从两个班各抽取10人测量身高，并求其平均身高。
如果甲班的平均身高大于乙班，能否推论甲班所有同学的平均身高大于乙班？为什么？答：不能。
因为，从甲、乙两班分别抽取的10人，测量其身高，得到的分别是甲、乙两班的一个样本。
样本的平均身高只是甲、乙两班所有同学平均身高的一个点估计值。
即使是按随机化原则进行抽样，由于存在抽样误差，样本均数与总体均数一般很难恰好相等。
因此，不能仅凭两个样本均数高低就作出两总体均数熟高熟低的判断，而应通过统计分析，进行统计推断，才能作出判断。
方积乾《卫生统计学》1绪论和统计描述
在解释统计分析的结果以及下结论时, 务必对“因果”二字慎之又慎。
5. 设计与分析 统计学方面的设计 (design)是医药卫生科研设计 不可或缺的部分。 设计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什 么统计方法处理数据。 只有明确了设计的样式和分析的方法才得以进 一步考虑数据应当如何收集、样本量应当多大。
第一节 频率分布表与频率分布图
频数分布表（frequency distribution table） 又称频数表
1. 离散型定量变量的频数分布 例2-1 1998年某山区96名孕妇产前检查次数资 料如下： 0， 3， 2， 0， 1， 5， 6， 3， 2， 4， 1， 0， 6， 5，1，3，3，…，4，7
G X 1 X 2 ... X n
n
G log
1
log X ( ) n
例2-5 7名慢性迁延性肝炎患者的HBsAg滴度资料 为1:16，1:32，1:32，1:64， 1:64，1:128，1:512。试 计算其几何均数。 G 7 16 32 32 64 64 128 512 64
学习目的与方法
（1）统计思维享用一生 （2）理解概念是首位 （3）重在理解和解释结果 （4）电脑实验 （5）考试 * 笔试：理论、方法 不记公式，无数学推导，无复杂计算 * 上机考试：已做过的电脑实验； 不编程序
第二章 定量变量的统计描述
统计描述
----从数据中获取知识最直观的方法
把握数据的基本特征 为统计分析打下基础 统计表、统计图 描述性统计量
1 * * M (X n X n ) 1 2 2 2
2
百分位数（percentile） PX
《卫生统计学》课程教学大纲
《卫生统计学》课程教学大纲课程编码：1002527026英文名称：Health Statistics授课对象：预防医学专业、妇幼卫生专业授课科室：卫生统计学教研室课程名称：卫生统计、医学统计课程类别：专业必修课学时数：96执笔人：刘钢陶育纯一、课程教学目的卫生统计学是把概率论和数理统计原理和方法应用于医学研究、人民健康加卫生事业管理的一门科学，是预防医学专业的专业课程。
它研究数据的搜集、整理、分析和推断，反映事物特征，揭示事物间的客观规律性。
本课程的内容包括卫生统计学必要的基本理论知识和方法、统计表和统计图、调查设计和实验设计方法、居民健康统计等。
它需要较扎实的语文基本知识及一些必要的数学基础知识，与流行病学等卫生专业学科有密切的联系。
本课程通过课堂讲授、实习等形式进行，注重基本技能训练、严密统计逻辑思维、严谨的工作态度的培养。
采用提问、考试等方式评价教学效果。
通过本课程学习，要求学生能够：1.应用统计分析方法，为学习流行病学等学科、阅读专业书刊和从事卫生防疫工作打下一必要的统计学基础。
2.列出反映居民健康状况的各项指标，进行居民健康统计分析。
3.熟练掌握函数型计算器统计功能的使用方法。
4.养成统计逻辑思维的习惯，具有严肃认真、实事求是，对人民负责的科学态度。
二、课程学时分配课时分配表授课内容理论教学时数实习教学时数合计教学时数第一章绪论 2 2第二章计量资料的频数分布特征与规律 4 2 6第三章总体均数的估计和假设检验 8 4 12第四章方差分析 4 4 8第五章相对数 4 2 6第六章χ2（卡方）检验 4 4 8第七章二项分布及其应用 4 2 6第八章泊松分布及其应用 4 2 6第九章非参数统计 4 2 6第十章直线相关与回归 4 2 6 第十一章统计表与统计图 4 2 6 第十二章调查设计 6 2 8 第十三章实验设计 6 2 8 第十四章居民健康统计 4 2 6 考试 2 2 学时合计64 32 96三、课程内容及教学要求第一章绪论[教学目的与要求]1、简述卫生统计学的特点、任务和学习目的2、列出卫生统计工作步骤3、区分不同类型的统计资料4、解释几个基本概念5、养成实事求是的科学态度[教学内容]1、概述：卫生统计学的特点和任务；学习卫生统计学的目的2、卫生统计工作步骤：统计全过程设计；搜集资料；整理资料；分析资料3、统计资料的类型：计量资料；计数资料；等级资料4、几个基本概念：变异与变量；总体与样本，频率与概率[教学时数] 2学时[外文专业术语] statistics, health statistics, population, sample, variation, variable, data, quantitative data, categorical data, ordinal data, frequency, probability[教学方法] 课堂讲授。
卫生统计学课程简介
卫生统计学II课程简介课程号(代码)：504129040课程名称：卫生统计学II（Health Statistics II）学分：4.0学时：64考核方式：闭卷考试先修课程：高等数学、医学基础课程基本面向：面向公共卫生学院卫生检验和医药企业管理专业学生教材：李晓松主编：《医学统计学》，北京：高等教育出版社，2008年参考书目：倪宗瓒主编：《医学统计学》第一版，北京：高等教育出版社，2003年方积乾主编：《卫生统计学》第五版，北京：人民卫生出版社，2003年倪宗瓒主编：《卫生统计学》第四版，北京：人民卫生出版社，1999年Kirkwood B.R, Sterne J.A.C. Essential Medical Statistics. Second Edition. Oxford, Blackwell Publishing Company，2003《中国卫生统计》、《中华预防医学》、《Statistics in Medicine》等刊物内容简介：卫生统计学(Health Statistics)是应用概率论和数理统计学基本原理和方法，结合医药卫生等领域实际，研究数据搜集、整理和分析的一门应用性科学。
它是医药工作者必不可少的工具，是一门方法学。
卫生统计学是公共卫生学院卫生检验和医药企业管理专业学生的一门专业课。
该课程旨在使学生掌握卫生统计学的基本概念，基本方法和基本技能，培养统计思维方法和独立思考的能力；掌握统计设计的原则，培养搜集、整理、分析资料的能力；掌握群体健康的评价方法。
通过本课程的学习，应能为学习其它课程，阅读专业书刊，以及毕业后从事医药卫生等实际工作和科研奠定牢固的统计学基础。
该课程主要内容包括变量或资料的类型；总体与样本，参数与统计量，抽样误差，概率等基本概念；抽样分布与可信区间；t检验，方差分析，秩和检验，2 检验，回归与相关等方法；科研设计的基本原则和常用方案；生命统计等等。
Course Outline—Health Statistics IICourse Code:504129040Course Name: Health Statistics IICredits: 4.0Total Hours: 64Examinations policy: Closed book examRecommended Prerequisite(s): Higher Mathematic; Medicine foundation curriculums Oriented Students:Students majoring in Medicine, Public Health and other related majorsTextbook title:《Medical Statistics》, Li Xiaosong, Beijing: Higher Education Press, Dec. 2008 Recommended Bibliographies:《Medical Statistics》, Ni zongzan, Beijing: Higher Education Press, Dec. 2008《Health Statistics》, Ni zongzan, Beijing: People’s Medical Publishing Hou se, Fourth edition, 1999;《Health Statistics》, Fang jiqian, Beijing: People’s Medical Publishing House, Fifth edition, 2003;《Essential Medical Statistics》，Kirkwood B.R、Sterne J.A.C., Oxford, Blackwell Publishing Company, Second edition, 2003;National or international public health journals: 《Chinese Journal of Health Statistics》; 《 Chinese Journal of Preventive Medicine》; 《Statistics in Medicine》et al.Course Description:Health statistics is the application of statistics to a wide range of medical and public health areas. It is an indispensable tool for the students and professionals of medical and public health areas.Health statistic is a required course for the students majoring in Hygiene Analysis and Detection and Medical Business Management. This course covers data collection, management and presentation; sampling and sample selection; sampling variability and statistical inference including estimation, confidence-intervals, hypothesis testing (t test, analysis of variance, chi-square test, rank test, regression, correlation et al) and sample sizecalculation; planning and reporting statistical analyses; life table and vital statistics et al. Successful completion of this course will enable the student to gain the statistical skills to read scientific articles in his/her fields, understand the statistical methods used, and interpret the results on his/her own. And the student can learn to use computers and software for statistical analysis.。
卫生统计学II教学大纲-华西公共卫生学院
卫生统计学II教学大纲一、课程名称卫生统计学II二、课程性质本课程为华西公共卫生学院公共卫生专业本科课程。
是一门综合性的理论与实践课程。
三、课程目标通过本课程的学习，学生将能够掌握以下知识和技能：1.掌握基本的卫生统计学原理和方法论，了解其在公共卫生领域中的应用；2.能够有效地设计和实施以卫生统计学为基础的流行病学研究；3.能够分析和解释各种卫生统计学数据，并将其应用于公共卫生决策；4.能够掌握主要的卫生统计学软件和相关技能，提高数据处理和分析的能力。
四、课程内容1. 卫生统计学概述1.1 卫生统计学的定义和历史沿革1.2 卫生统计学的应用领域和重要性2. 流行病学研究方法2.1 流行病学调查方法2.2 研究设计和实施2.3 研究结果的分析和解释3. 卫生统计学数据分析3.1 描述性统计学3.2 排列和分组3.3 统计推断4. 卫生统计学软件4.1 SPSS数据处理与分析软件4.2 其他卫生统计学软件五、教学形式本课程采用多种形式，包括授课、讨论、案例分析、研究报告等，以培养学生的卫生统计学思维和实践能力。
六、评价方式本课程采用多元化的评价方式，包括课堂表现、参与讨论、作业、考试等，以全面考核学生的掌握程度和能力水平。
七、参考教材1.《卫生统计学》（第三版，马建华主编，北京大学医学出版社）2.《SPSS数据处理与统计分析入门与提高》（第六版，陈家定主编，中国人民大学出版社）3.《流行病学：原理和方法》（第三版，B. S. Everitt和S. Rabe-Hesketh著，陈杨译，人民卫生出版社）八、教学团队本课程由华西公共卫生学院公共卫生专业核心教师担任，具有丰富的卫生统计学教学和实践经验。
观察性研究设计(调查设计)
直接观察法是指研究者直接出现在被观察者的现场，记录被观察者的行为、语言、表情等。这种方法要求研究者隐蔽 身份，以免影响被观察者的行为。
参与观察法
参与观察法是指研究者深入到被观察者的群体中，成为其中的一员，以便更深入地了解被观察者的生活、文化和行为 方式。这种方法需要研究者具备较强的文化敏感性和适应能力。
03
观察性研究设计的方法与技巧
确定观察对象和观察范围
确定观察对象
在观察性研究中，首先需要明确观察 的对象，即研究的具体对象或群体。 这可以是个人、家庭、社区、组织等。
确定观察范围
观察范围指的是观察的时间段和空间 范围。研究者需要明确观察的时间起 点和终点，以及观察的地域范围或环 境。
选择合适的观察方法
数据质量难以保证
观察性研究依赖于研究者的观察和记录， 因此容易受到研究者主观偏见的影响，导 致观察结果不够客观。
由于观察环境、观察者自身等因素的影响 ，观察数据的质量可能存在不确定性，难 以保证其准确性和可靠性。
研究成本较高
伦理问题
观察性研究需要耗费大量的时间和人力进 行实地观察和记录，因此研究成本相对较 高。
确定记录方式
记录方式可以是文字描述、图片、音频或视频等。研究者应根据观察的内容和目 的选择合适的记录方式，以便能够准确、生动地记录被观察者的行为和表现。
确定观察时间和次数
确定观察时间
为了确保数据的准确性和可靠性，研究者需要选择合适的观察时间。根据研究目的和研究对象的特性 ，选择合适的时间段进行观察，并确保在时间段内获得足够的数据。
客观性原则
总结词
观察性研究设计应遵循客观性原则，避免主 观偏见和干扰因素对研究结果的影响。
详细描述
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例 16-7 2 110.14,
OR 5.64
OR：
1.96
1
2
OR
1
5.64
1.96 110.14
(4.08,7.79)
2020/5/25
14
2．分层四格表资料的分析
例16-8 食管癌与饮酒关系病例-对照研究
每日饮酒量 (g/天)
80+ 0～79
ORh
25～44 病对 例照 5 35 5 270
5.64
58.5386 11.0716 48.5329 26.0437
15
（2）对公共优势比 OR 的假设检验
H 0 ：OR＝1，
H1 ：OR ≠ 1
检验统计量
H
H
( ah Th )2
2
h1
h1
MH
H
Vh
h1
Th：对应于 ah 的理论频数
Vh：对应于 ah 的方差
Vh
n1hn0hm1hm0h nh3 nh
ni Ni nN 非等比例分配 (non- proportional allocation)
各层抽取相同数目的个体
最优分配分层随机抽样（optimum allocation）
大层多抽，小层少抽； 变异大多抽，变异小少抽
分层抽样资料分析方法：加权平均！
2020/5/25
7
第三节 病例-对照研究的实施与分析
例 16-8
2 MH
(ah Th )2 Vh
（96 48.5329）2 86.51 26.0437
2020/5/25
16
（3）公共优势比 OR 的 95%置信区间
Miettinen 法估计：
OR
1
1.96
2 MH
例 16-8
OR：
OR
1
1.96
2020/5/25
8
一、病例-对照研究的类型
成组设计：比较两组的暴露史
病例组 对照组
分层成组设计：
病例组 层1
层2 …… 层k
对照组 层1
层2 …… 层k
匹配设计
病例: 对照 = 1 : 1 ; 病例: 对照 = 1 : m
病例与对照在非处理因素方面具有可比性
2020/5/25
9
二、病例-对照研究资料的分析
200 775 205 770
注：检验统计量分子上:（N-1)，
而以前所学Pearson 2 统计量的分子上：N
N 较大时，两者等价
2020/5/25
12
（3）优势比的区间估计
① Woolf 法
1111 Var(ln OR)
abcd
lnOR： lnOR 1.96 Var(lnOR)
OR：
975
(1) 优势比的估计
OR
ad
96 666
5.64
bc 104 109
2020/5/25
11
（2）优势比的假设检验
H 0 ：OR＝1， 检验统计量
H1 ：OR ≠ 1
2
(N 1)(ad bc)2
(a b)(a c)(b d )(c d )
(975 1)(96 666 104109)2 110.14
第十六章 观察性研究的设计与分析
郭艳 中山大学公共卫生学院
2019.12.23
2020/5/25
1
观察性研究
(observational study)
不对研究对象施加任何干预措施的情况下， 通过观察或访问的方法，客观地记录被研 究事物的状况。 也称非实验研究 (non- experimental study)
队列研究（cohort study） ---- 前瞻性
2020/5/25
3
第二节 横断面研究的实施与分析
2020/5/25
4
一、单纯随机抽样调查的实施与分析
（一）单纯随机抽样调查资料的分析
例16-1 从某中学5400名学生中抽取270人作为样本 进行近视眼情况调查，以估计该中学学生的平均视 力及患近视眼学生的比例。 1．均数的区间估计 2．概率的区间估计
描述疾病或治疗模式的现状 评估某种暴露对健康的影响 监测某种转归（如药物不良反应） 探索病因和预防措施
2020/5/25
2
观察性研究
描述性研究（descriptive study）
最常见：横断面研究
分析性研究（analytical study）
病例-对照研究（case-control study） ---- 回顾性
Th
1.2698
Vh
1.0768
（1）公共优势比
2020/5/25
11.6620 6.8576
21.6694 10.6701
13.9317 7.4392
H ahdh
OR
h1 H
nh bhch
58.5386 5.29 11.0716
n h1 h
对象分层
合计 病对 例照 96 109 104 666
2020/5/25
10
（一）成组设计病例-对照研究资料的分析
1．单个四格表资料的分析 暴露，2水平
例16-7 食管癌与饮酒的病例-对照研究
组别
病例组 对照组 合计
每日饮酒量(g/天)
80+
0-79
96 (a)
104 (b)
109 (c)
666 (d)
205 (a+c) 770 (b+d)
合计
200 (a+b) 775 (c+d)
2020/5/25
5
表 16-1 单纯随机抽样标准误及区间估计计算公式
总体 类型
无限 总体
总体均数
标准误
区间估计
S S
X
n
X t / 2,n1S X
总体概率 标准误
SP
P(1 P) n 1
区间估计 P Z / 2SP
有限 总体
N n S S
X N 1 n
X t / 2,n1S X
SP
N n N 1
7.71
年龄组（岁）
45～54 病对 例照
55～64 病对 例照
25 29 42 27
21 138 34 139
5.67
6.36
65+ 病对 例照 24 18 44 119
3.61
ahdh nh
4.2857
16.1972
24.1240
13.9317
bhch hh
0.5556
2.8592
3.7934
3.8634
OR e1.96 Var(lnOR)
例 16-7
Var（ln OR）
1
1
1
1
0.0307
200 775 20.96 Var(lnOR)
5.64e1.96 0.0307 (4.00,7.95)
2020/5/25
13
② Miettinen 法
OR：
1.96
1 2
OR
P(1 P) n 1
P Z / 2SP
注： 有限总体校正因子
N n N 1
n 较大时，可用 Z / 2 代替 t / 2,n1
2020/5/25
6
二、分层抽样调查的实施与分析
等比例分配 (proportional allocation)
大层多抽，小层少抽； 各层抽取的比例与该层在总体中所占比例相同