統(tǒng)計(jì)方法的綜合運(yùn)用易洪剛DepartmentofBiostatistics,SchoolofPublicHealthNanjingMedicalUniversity醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇基本統(tǒng)計(jì)方法選擇流程圖總結(jié)主要內(nèi)容統(tǒng)計(jì)學(xué)的三個(gè)板塊基本概念研究設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)方法“拉胡琴”1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇多組比較與變化趨勢(shì)差值與回歸循序分析1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇多組比較與變化趨勢(shì)在多組資料中，某指標(biāo)在各組之間的差別有時(shí)顯示出連續(xù)變化的性質(zhì)；例如隨溫度高低、劑量多少、時(shí)間先后或時(shí)區(qū)長短、年齡大小及pH值等的變動(dòng)而變化。此時(shí)，既可比較指標(biāo)在各組之間的差別，又可對(duì)指標(biāo)的變化趨勢(shì)作回歸分析。

將人的血濾液放置不同時(shí)間，測定其血糖濃度。放置時(shí)間分4種(0,45,90,135分鐘)，取八個(gè)健康人的血液，各分成4份，按配伍組設(shè)計(jì)，結(jié)果見下表。受試者編號(hào)放置時(shí)間合計(jì)0459013519595898336229594888436131061059790398498979590380510298978838561121121019441971051039788393895929080357合計(jì)8087967546973055平均10199.594.387.1－標(biāo)準(zhǔn)差6.326.74.684.52

單向區(qū)組控制示意區(qū)組處理水平1水平2水平3水平4123456配伍組設(shè)計(jì)的方差分析變異來源SSdfMSFPtime943.63314.578.490.000block806.27115.228.740.000Residual84.16214.007Total18343159.16

兩兩比較結(jié)果：放置時(shí)間,min04590135血糖濃度,mg%101.099.594.387.1血濾液的放置時(shí)間與血糖濃度的關(guān)系 lg(103-Y)=0.282021+0.006881*Time

085血糖濃度，mg%放置時(shí)間，分45901359095100105 lg(103-Y)=0.282021+0.006881*Time結(jié)論：人血濾液中的血糖濃度在放置0～135分鐘期間，隨時(shí)間的延長而下降，起初下降不明顯，而后逐漸加快，成指數(shù)下降。在不同室溫下測定家兔的血糖濃度。室溫分7組，用4個(gè)不同種屬的家兔各7只，按配伍組設(shè)計(jì)。分析室溫對(duì)家兔血糖的影響。家兔種屬室溫

(℃)510152025303511301108282110120140212013011083100140160315014010011012012016041201007482100110130配伍組的方差分析兩兩比較結(jié)果：室溫

35 5 30 10 25 15 20血糖濃度

147.5130.0122.5120.0107.591.5089.25變異來源SSdfMSFP

室溫10530.214361755.0357119.120.0000

種屬2758.39293919.4642910.020.0004Residual1652.35711891.79762Total14940.964327553.36905

家兔的血糖濃度隨室溫(℃)的變化510152025303580100120140160室溫(℃)血糖濃度Y=166.8929－7.732143t

＋0.2064286t2結(jié)論：室溫由5℃升至15℃，家兔的血糖濃度迅速下降，在15℃～20℃期間到達(dá)最低，估計(jì)最低點(diǎn)在18.73℃；由20℃至30℃階段，血糖濃度又逐漸上升，并接近5℃～10℃時(shí)的水平；從30℃升至35℃期間，繼續(xù)加快上升，而在35℃時(shí)，超過5℃時(shí)的水平。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇多組比較與變化趨勢(shì)差值與回歸循序分析差值與回歸按自身對(duì)照或配對(duì)設(shè)計(jì)的定量數(shù)據(jù)，在一一對(duì)應(yīng)的變量值之間，一方面，可分析其差值的均數(shù)，另一方面，還可分析它們的回歸關(guān)系，以便從不同角度闡明資料的特征。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇對(duì)一組胃癌病人先后用兩種泌酸刺激劑，然后分別測定其最大酸排量(mEq/h)，以分析兩藥的效果。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇id加大組織胺X五肽胃泌素YX-Y110.518.841.67212.0510.491.56322.2620.281.9843.111.781.3352.031.760.2764.613.850.7671.230.910.3282.532.040.4993.962.990.97104.683.920.761111.769.931.831214.5612.492.07139.468.041.421411.29.441.761516.5314.122.41168.056.671.38174.543.870.67189.227.931.29196.084.921.16208.657.521.1313.9211.931.99分析思路：

配對(duì)t檢驗(yàn)

,Sd=0.6040,t=9.8339,P=0.0000

差值的95％CI：1.02~1.57(mEq/h)

回歸分析回歸系數(shù)的95％CI：0.88~0.92。加大組織胺，X五肽胃泌素，y五肽胃泌素與加大組織胺的最大排酸量的線性回歸五肽胃泌素，y

加大組織胺，X0510152025051015201.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇綜合分析的結(jié)論胃癌病人用加大組織胺后的最大酸排量比用五肽胃泌素者平均多1.30（95%CI：1.02~1.57）mEq/h。兩次測定值之間回歸分析顯示：若加大組織胺引起的最大酸排量升高1mEq/h，則五肽胃泌素引起者將平均遞升0.90（95%CI：0.88~0.92）mEq/h，即五肽胃泌素引起的最大酸排量只是加大組織胺的90%。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇多組比較與變化趨勢(shì)差值與回歸循序分析對(duì)于同一批觀察對(duì)象的多次測定值，或多組縱橫交叉排列的測定值，常需進(jìn)行多次循序的統(tǒng)計(jì)分析，方能充分闡明研究結(jié)果的意義?！把颉保憾啻谓y(tǒng)計(jì)分析須按研究設(shè)計(jì)內(nèi)容的邏輯思維依次進(jìn)行。對(duì)后一次統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果之解釋受到前一次統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的制約；甚至由于前一次統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果與研究目的不符，會(huì)導(dǎo)致后一次統(tǒng)計(jì)分析無需再進(jìn)行。不但循序，而且漸進(jìn)。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇高粘綜合癥患者的血沉較快，某大夫觀察A、B兩個(gè)降粘藥物對(duì)血沉(mm/h)的影響，結(jié)果如下，試作統(tǒng)計(jì)分析。

A藥組病例號(hào)12345678910療前40433641403738383539療后36353029302828302730差值4861210910889B藥組病例號(hào)12345678910療前39403943383640414045療后20253023242024202528差值19159201416162115171.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇A、B兩個(gè)降粘藥物對(duì)血沉(mm/h)的影響

療前療后差值A(chǔ)藥組

38.72.40630.32.9468.42.221

B藥組

40.12.51423.93.38116.23.425

1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇分析思路療前兩組比較，以分析可比性；各組療前療后差值分別比較，分別確定各自的變化值；兩組療前療后差值相互比較，分析兩組的效果是否相同？分析結(jié)果：(1)療前兩組比較：t=1.2721，P=0.2195；

可以認(rèn)為兩組具有可比性。(2)A組療前療后比較：td=11.9594，P=0.0000；

可以認(rèn)為A藥治療后血沉減慢。

B組療前療后比較：td=14.9556，P=0.0000；

可以認(rèn)為B藥治療后血沉減慢。(3)兩組治療前后差值相互比較：

t=6.0419，P=0.0000；

可以認(rèn)為B藥降低血沉的效果優(yōu)于A藥。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，兩組療前具有可比性(t=1.2721,P=0.2195)；無論是A藥還是B藥，治療后均使血沉減慢(td=11.9594,P=0.0000;td=14.9556,P<0.0001)，B藥降低血沉的效果優(yōu)于A藥(t=6.0419,P<0.0001)。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇某醫(yī)師將20名失眠患者隨機(jī)等分為兩組，一組服用安眠藥，另一組服用安慰劑，研究者要評(píng)價(jià)某安眠藥的催眠效果，治療失眠前后的睡眠時(shí)間及其差值結(jié)果見下表，試作統(tǒng)計(jì)分析。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇分析思路（1）療前兩組同質(zhì)性比較，以說明兩組是否可比。成組設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn)。（2）分別考察試驗(yàn)組和對(duì)照組治療前后睡眠時(shí)間的改變是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)兩組分別配對(duì)設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn)。（3）比較兩組的催眠效果的差別是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。成組設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn)。兩組治療前后差值之差的總體均數(shù)區(qū)間估計(jì)：

s12=0.602

s22=0.532

按自由度=n1+n2-2=10+10-2=18，查t界值表：t0.05,18=2.101，則兩組均數(shù)之差的95％可信區(qū)間為：(1.57－1.64)±2.101×0.2532=-0.602～0.462。綜合結(jié)論服藥前兩組具有可比性(t=0.481，P=0.637)；服用安眠藥和安慰劑均有延長睡眠時(shí)間的效果(t=8.248，P<0.001；t=9.745，P<0.001)；但服用安眠藥與服用安慰劑平均延長的睡眠時(shí)間差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.276，P=0.786)。即安眠藥無效。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇某醫(yī)藥公司研發(fā)的一種治療急性腦梗死的國家一類新藥II期臨床試驗(yàn)，采用多中心、隨機(jī)、雙盲、合并基礎(chǔ)治療的2:1安慰劑平行對(duì)照。主要觀察指標(biāo)神經(jīng)功能缺損情況的評(píng)價(jià)，采用歐洲腦卒中評(píng)分量表(ESS)的評(píng)分。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇以增分率來判斷療效等級(jí)：增分率>85%，稱為基本痊愈；45%<增分率≤85%，稱為顯著進(jìn)步；15%<增分率≤45%，稱為進(jìn)步；增分率≤15%，為無效。增分率(%)=（治療后ESS評(píng)分-治療前ESS評(píng)分）/治療前ESS評(píng)分。共198例（其中試驗(yàn)藥132例，安慰劑66例），經(jīng)2周治療后，按ESS的評(píng)分的增分率將療效劃分為四個(gè)等級(jí)，結(jié)果見下表，試作統(tǒng)計(jì)分析。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇治療前后ESS評(píng)分是定量值，屬于定量資料。第一步，結(jié)合專業(yè)將這些定量值轉(zhuǎn)換為等級(jí)資料：療效等級(jí)，并用等級(jí)資料的秩和檢驗(yàn)比較兩組療效；第二步，等級(jí)資料轉(zhuǎn)化為分類資料：有效率（基本痊愈和顯著進(jìn)步二者合計(jì)為有效、進(jìn)步與無效合并為無效），并選用四格表χ2檢驗(yàn)比較兩組的有效率。分析思路1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇兩組療效等級(jí)分布比較的秩和檢驗(yàn)結(jié)果：u=2.981，P=0.003。說明兩組療效等級(jí)分布差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組總有效率比較結(jié)果為：χ2=6.831，P=0.009，兩組總有效率差別亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組總體率差的95%CI為：0.1970±1.96×0.0736=（0.0527，0.3413）1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇綜合分析結(jié)論試驗(yàn)藥和安慰劑療效等級(jí)比較差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=2.981，P=0.003)。兩藥總有效率差別亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.831，P=0.009)，試驗(yàn)藥總有效率比安慰劑高19.70%（95%CI：5.27%~34.13%）。某地方病研究中，用二種食物配方飼養(yǎng)大白鼠，測量其固定部位的心肌切片壞死面積，并以顯微鏡下占有格子數(shù)表達(dá)嚴(yán)重程度，結(jié)果見下表，試分析二組間的差異。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇心肌壞死面積例A組：(n=29,mean＝3.61)0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.2,0.3,0.4,0.4,0.6,1,1.6,2.2,2.6,3.3,4.3,5.1,5.4,5.5,6.1,6.2,9.7,13.8,36 B組：(n=28,mean＝1.06)0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0.2,0.2,0.20.3,0.4,0.4,0.9,0.9,1.3,1.7,2.8,7.4,13 圖1二組數(shù)據(jù)分布心肌壞死面積（格子數(shù)）甲組（n1=29）乙組（n2=28）501015202530351.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇特點(diǎn)：0特別多，無論用什么變換均不可能改變分布的偏性；0與其它數(shù)的區(qū)別是質(zhì)的區(qū)別。分析一：

二組心肌壞死率比較，按四格表作2檢驗(yàn)：

無心肌壞死有心肌壞死合計(jì)心肌壞死率甲組10192965.5%乙組15132846.4%2=2.108,P=0.147分析二：

二組平均心肌壞死面積的比較二組平均心肌壞死面積的t檢驗(yàn)：

t=－1.7755，P=0.0814分析三：

按等級(jí)資料處理：兩組秩和檢驗(yàn)：

n秩和理論秩和A組 29968841B組 28685812合計(jì) 5716531653u=2.119，P=0.0341。定量分析與定性分析結(jié)果無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而等級(jí)比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，是由于該資料偏離t檢驗(yàn)的應(yīng)用條件，定性結(jié)果提供的信息又損失嚴(yán)重的緣故。不能籠統(tǒng)地說：“對(duì)于定量資料，t檢驗(yàn)的檢驗(yàn)效能比秩和檢驗(yàn)高”。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇在資料類型轉(zhuǎn)換的過程中，需注意以下兩點(diǎn)：（1）資料類型的轉(zhuǎn)換只能按“定量資料→等級(jí)資料→定性資料”方向進(jìn)行，不能反向進(jìn)行，事實(shí)上也做不到。（2）資料類型的轉(zhuǎn)換過程是一個(gè)信息遞減的過程，只會(huì)損失信息，不會(huì)增加信息?？紤]到這一點(diǎn)，在實(shí)際進(jìn)行資料轉(zhuǎn)換的分析中，應(yīng)列出各個(gè)環(huán)節(jié)的分析結(jié)果，以便于比較、權(quán)衡。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇研究中藥骨碎補(bǔ)對(duì)高脂血癥的治療和預(yù)防作用。取家兔44只，隨機(jī)分成四組，每組11只。每間隔5周測定血清膽固醇一次，共測四次（包括給藥前一次），整個(gè)實(shí)驗(yàn)期為15周。各組處理如下：造型組：每日以0.3g膽固醇灌胃；治療組：每日以0.3g膽固醇灌胃，于實(shí)驗(yàn)開始的第5

周起每日肌注100%骨碎補(bǔ)液1.7ml/kg；預(yù)防組：每日以0.3g膽固醇灌胃，于實(shí)驗(yàn)開始之日起即每日肌注100%骨碎補(bǔ)液0.8ml/kg；對(duì)照組：每日肌注生理鹽水0.8ml/kg。1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇血清膽固醇含量，mg%

組別實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后0周5周10周15周造型組885691792132672129064553811008403108195552883001205291963461496424724113691112702043611037592301031102641987101311312310治療組7679559064801268611752922411072949194300208269182217523612298656869330791246200122103112119491015606028741278318預(yù)防組60828179156132731387761771128712095360192114200656610666847711397210701088280662587070809936841216921074對(duì)照組561047075691006861706454827945911492793108718210376719288846712013366104797144783610059905976各組平均血清膽固醇含量，mg%group實(shí)驗(yàn)時(shí)間Total051015188.36324.00484.90750.50404.05279.45323.00252.55140.90200.33390.09140.0994.27108.00108.11475.5588.0977.9073.5078.90Total83.36216.35224.83264.32195.59各組各時(shí)點(diǎn)平均血清膽固醇含量圖示造型組治療組預(yù)防組對(duì)照組1.統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)及方法的選擇分析思路四組是否具有可比性？造型是否成功？對(duì)照組是否穩(wěn)定？骨碎補(bǔ)對(duì)高脂血癥的預(yù)防和治療效果如何？預(yù)防和治療的顯效時(shí)間？預(yù)防和治療的持續(xù)時(shí)間？(1)給藥前四組的比較

預(yù)防組 造型組治療組對(duì)照組均數(shù)：90.09 88.36 79.4575.55方差：444.25390.47333.47290.69 方差分析

F=1.474,P=0.2360服從齊性檢驗(yàn)2=0.489,P=0.9213說明4個(gè)組的初始條件一致。(2)造型是否成功？以實(shí)驗(yàn)時(shí)間為X（周）以對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的膽固醇含量之均數(shù)為Y造型組的直線回歸分析：

X：0 5 10 15Y：88.36 324.00 484.90750.50

t=15.855,P<0.001

說明造型組在實(shí)驗(yàn)期內(nèi)血清膽固醇含量持續(xù)上升。造型是成功的。

(3)對(duì)照組是否穩(wěn)定？以實(shí)驗(yàn)時(shí)間為X（周）以對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的膽固醇含量之均數(shù)為Y對(duì)照組的直線回歸分析：

X：0 5 10 15Y：75.55 88.09 77.90 73.50

t=0.487,P>0.5

說明對(duì)照組在實(shí)驗(yàn)期內(nèi)血清膽固醇含量不隨時(shí)間而改變，是穩(wěn)定的。

(4)第5周時(shí)四組均數(shù)

的比較

造型組治療組 預(yù)防組對(duì)照組均數(shù)： 324.00323.00

140.0988.09F=5.45,P<0.005

第5周時(shí)預(yù)防組與造型組的均數(shù)間差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而與對(duì)照組差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說明在第5周時(shí)已有預(yù)防作用。(5)第10周時(shí)四組均數(shù)

的比較

造型組治療組預(yù)防組對(duì)照組均數(shù)：484.90252.5594.2777.90F=9.78,P<0.001

第10周時(shí)治療組與造型組的均數(shù)間差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與預(yù)防組、對(duì)照組差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說明治療已起效，預(yù)防組有持續(xù)效果。第15周時(shí)四組均數(shù)

的比較

造型組治療組預(yù)防組對(duì)照組均數(shù)： 750.50140.90108.0073.50F=9.78,P<0.001

結(jié)論同第10周時(shí)。結(jié)論對(duì)家兔肌注骨碎補(bǔ)液，預(yù)防組于用藥第5周時(shí)已見防止血清膽固醇升高的作用，直至第15周仍保持與對(duì)照組接近的水平。治療組于用藥第5周(即實(shí)驗(yàn)期第10周)時(shí)已見膽固醇下降，至用藥第10周(即實(shí)驗(yàn)期第15周)時(shí)降至與對(duì)照組接近的水平。說明骨碎補(bǔ)對(duì)家兔具有預(yù)防和治療高血脂癥的作用。正確應(yīng)用(1)