方积乾《卫生统计学》2观察性研究的设计与实施
《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
卫生统计学7版方积乾主编二定量资料的统计描述课件
2023/10/16
26
(2 ) 频率表法 当例数较多时，先将变量值从小到大编 制频率表，并分别计算累计频数和累计频率(见表2-5)。先
从累计频率找出M所在的组段，然后按下式计算。
式中L 为中位数所在组段的下限， i 为该组段的组距， fm 为 该组段的频数，ΣfL为小于L的各组段累计频数。
例2-8 50例链球菌咽颊炎患者的潜伏期(小时)如表2-5， 试计算潜伏期的中位数。
A组
. . ...
B组
.....
C组
. ... .
常用的离散指标有：
极差、四分位数间距、方差、标准差和变异系数，最常 用的指标为标准差。
2023/10/16
33
一、极差和四分位数间距
1.极差
极差(range,R)亦称全距，即一组变量值中最大值与最 小值之差。R值大，离散度就大； R值小，离散度就小。
用中位数表示平均水平主要适用于： ① 变量值中出现个 别特小或特大的数值;②资料的分布呈明显偏态，即大部分 的变量值偏向一侧;③变量值分布一端或两端无确定数值， 只有小于或大于某个数值;④资料的分布不清。
2023/10/16
24
(1)直接法 当例数较少时，先将变量值由小到大 顺序排列，再按以下公式计算。
2.频率表法： 当资料中相同变量值的个数f (即频数) 较多时，可通过频率表法计算几何均数，公式为
表2-4 52例慢性肝炎患者的 HBsAg滴度资料
2023/10/16
19
本例ΣflgX= 108.06977 ， Σf=52 ，代入公式得
52例慢性肝炎患者的 HBsAg滴度的几何均数为1:119.75
式中L为Px所在组段的下限， i为该组段的组距， fx为该组段
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。
《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。
卫生统计学教学大纲教案
卫生统计学教学大纲教案《卫生统计学》课程教学大纲一. 基本信息课程编号：1141005课程名称：卫生统计学英文名称：Health Statistics课程性质：专业基础课总学时：108学分： 5适用对象：食品卫生与营养学专业本科生先修课程：高等数学、人体解剖生理学二.编写说明（一）课程的性质卫生统计学是食品卫生与营养学专业的一门专业基础课程。
（二）课程教学目标基本要求卫生统计学是研究居民健康状况以及卫生服务领域中数据的收集、整理和分析的一门科学。
本课程的教学目的是为学生在校学习专业课程，毕业后从事公共卫生领域的研究和实际工作，打下必要的卫生统计学基础。
在学习本课程时，应注意掌握卫生统计学的基本理论.基本知识.基本方法及基本技能，掌握调查设计及实验设计的原则与内容，掌握医学人口统计.疾病统计等常用统计指标，并用之评价人群健康状况，为卫生决策提供统计信息。
（三）课程的重点和难点教学重点：数值变量和分类变量资料的分析，假设检验基础，方差分析，直线相关和直线回归，非参数统计方法。
教学难点：假设检验基础，方差分析，直线相关和直线回归，实验研究的设计与分析，非参数统计方法。
（四）课程教学方法与手段本课程主要采取多媒体课件.板书.统计学计算器.计算机相结合。
在理论教学教学中采取课堂式.讨论式.交互式教学形式辅以多媒体课件等现代教育技术手段。
核心内容以讲授为主，重点内容以介绍为主，一般内容则适当增加自学比例。
在实验教学中主要安排以分析.讨论.计算相结合的形式。
（五）实践环节1.名称卫生统计学实验2.主要内容与要求掌握SAS系统的基本操作（进入.退出系统以及工作过程）；熟悉SAS程序的基本结构。
通过电脑实验了解定量资料的频数分布表的编制方法和分布规律；掌握平均数指标和变异指标的含义.计算方法和适用条件；熟悉制作常用统计图表的基本方法.要求和规则。
通过试验观察和验证随机变量的分布特征通过电脑实验了解抽样分布及t分布的特征；掌握总体均数和总体概率的置信区间的计算。
华北理工《卫生统计学》教学大纲(54学时)
《卫生统计学》教学大纲(54学时)《卫生统计学》是医学相关专业学生主要的专业基础必修课之一,它是利用概率论与数理统计的原理和方法,研究医学,尤其是预防医学和卫生事业管理中各类数据的搜集、整理与分析的应用科学。
它既是学生学好预防医学和卫生事业管理专业其它课程的基础，又是学生做好毕业课题的重要工具,更是学生走出校门后从事预防医学及卫生事业管理科研工作的基本功。
其任务是通过学习，使学生掌握统计设计、资料收集、整理和分析的基本理论和基本方法，培养学生的统计思维能力和应用技能，为其学习其它课程和阅读专业书刊、从事预防医学和卫生事业管理实践、进行科学研究打下必要的统计学基础，使学生能根据不同问题，正确选用相应的统计方法，达到能应用常用的统计分析方法,解决常见的实际问题的水平。
卫生统计学的教学必须贯彻理论联系实际的原则,充分发挥教师的主导作用,采用专业实例，讲述基本概念及基本原理，教学中应贯彻启发性教学原则，把统计思维方法的训练作为课堂教学的内容，对于统计公式着重讲解其意义、使用方法、应用条件和应用时的注意事项，不必追究公式的数学原理和推导过程。
卫生统计学教学分理论课教学、讨论与实习两部分。
理论教学部分对学生有三种要求，即：掌握的内容、熟悉的内容和了解的内容。
掌握部分要求教师在课堂上讲深讲透，使学生深刻理解、记忆并融会贯通；熟悉内容教师要详细讲解，使学生充分理解；了解内容教师可作一般介绍也可鼓励学生自学，以扩大学生的知识面。
课程类别：专业基础课学时：54学分：3适用专业：预防医学、卫生事业管理、药学、中药、制剂等专业教材版次及主要参考书目：1 方积乾主编，《卫生统计学》（第6版）人民卫生出版社. 2010年2 方积乾主编，《卫生统计学》（第5版）人民卫生出版社. 2003年3 孙振球主编，《医学统计学》人民卫生出版社. 2004年4 徐勇勇主编，《医学统计学》高等教育出版社. 2001年第一章绪论1 教学目标1.1 掌握：统计学中的几个基本概念。
卫生统计学第二版习题册方积乾答案与解析
卫生统计学第二版习题册方积乾答案与解析第一章绪论1、统计资料可以分为那几种类型？举例说明不同类型资料之间是如何转换的？答：(1)1定量资料（离散型变量、连续型变量）、2无序分类资料（二项分类资料、无序多项分类资料)、3有序分类资料（即等级资料）；(2)例如人的健康状况可分为“非常好、较好、一般、差、非常差”5个等级，应归为等级资料，若将该五个等级赋值为5、4、3、2、1，就可按定量资料处理。
2、统计工作可分为那几个步骤？答：设计、收集资料、整理资料、分析资料四个步骤。
3、举例说明小概率事件的含义。
答：某人打靶100次，中靶次数少于等于5，那么该人一次打中靶的概率≤0.05，即可称该人一次打中靶的事件为小概率事件，可以视为很可能不发生。
第二章调查研究设计1、调查研究有何特点？答：(1)不能人为施加干预措施；(2)不能随机分组；(3)很难控制干扰因素；(4)一般不能下因果结论2、四种常用的抽样方法各有什么特点？答：(1)单纯随机抽样：优点是操作简单，统计量的计算较简便：缺点是当总体观察单位数量庞大时，逐一编号繁复，有时难以做到。
(2)系统抽样：优点是易于理解、操作简便，被抽到的观察单位在总体中分布均匀，抽样误差较单纯随机抽样小：缺点是在某些情况下会出现偏性或周期性变化。
(3)分层抽样：优点是抽样误差小，各层可以独立进行统计分析，适合大规模统计：缺点是事先要进行分层，操作麻烦。
(4)整群抽样：优点是易于组织和操作大规模抽样调查：缺点是抽样误差大。
3、调查设计包括那些基本内容？答：(1)明确调查目的和指标；(2)确定调查对象和观察单位；(3)选释调查方法和技术；(4)估计样本大小；(5)编制调查表；(6)评价问卷的信度和效度；(7)制定资料的收集计划；(8)指定资料的整理与分析计划；(9)制定调查的组织措施。
4、调查表中包含那几种项目？答：(1)分析项目直接整理计算的必须的内容；(2)备查项目保证分析项目填写得完整和准确的内容；(3)其他项目大型调查表的前言和表底附注。
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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
5.64
58.5386 11.0716 48.5329 26.0437
（2）对公共优势比 OR 的假设检验
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！
第三节 病例-对照研究的实施与分析
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
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
队列研究（cohort study） ---- 前瞻性
第二节 横断面研究的实施与分析
一、单纯随机抽样调查的实施与分析
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
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
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
2015.12.23
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)
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
（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
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
1.96
1
2
OR
1
5.64
1.96 110.14
(4.08,7.79)
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
7.71
年龄组（岁）
45～54 病对 例照
55～64 病对 例照
25 29 42 27
合计
200 (a+b) 775 (c+d)
975
(1) 优势比的估计
OR
ad
96 666
5.64
bc 104 109
（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
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
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）
（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
M2 H
= 5.291
1.96 86.51
=
(3.72
,
7.51)
3．多个暴露水平的剂量-反应关系 暴露分
例 16-9 食管癌与饮酒关系病例-对照研究
多个水平
病例与对照在非处理因素方面具有可比性
二、病例-对照研究资料的分析
（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)
例 16-7
Var（ln OR）
1
1
1
1
0.0307
200 775 205 770
OR：
OR e 1.96 Var(lnOR)
5.64e1.96 0.0307 (4.00,7.95)
② Miettinen 法
OR：
1.96
1 2
OR
例 16-7 2 110.14,
OR 5.64
OR：
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Biblioteka 价（3）优势比的区间估计① Woolf 法
1111 Var(ln OR)
abcd
lnOR： lnOR 1.96 Var(lnOR)
OR：
OR e1.96 Var(lnOR)
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
Th
1.2698
Vh
1.0768
（1）公共优势比
11.6620 6.8576
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
例 16-8
2 MH
(ah Th )2 Vh
（96 48.5329）2 86.51 26.0437
每日饮酒量(g/天) Xk
病例数 ak (Tk)
0-39 0
29(85.13)
40-79 1
75(72.82)
80-119 2
51(28.31)
120+ 3
45(13.74)