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醫(yī)學(xué)科研中如何用好應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的方法
統(tǒng)計學(xué)是一門透過同質(zhì)事物的變異性、揭示內(nèi)在事物規(guī)律性和實質(zhì)性的科學(xué)，確切地講，是一門關(guān)于客觀數(shù)據(jù)分析的科學(xué)，研究數(shù)據(jù)的收集、整理和分析，包括理論和應(yīng)用兩個方面。醫(yī)學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)，側(cè)重于實際應(yīng)用，是在傳承和借鑒傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)“理論·原理·公式·應(yīng)用”模式基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地以“目的·數(shù)據(jù)庫一變量類型一變量間關(guān)系”模式為指導(dǎo)的統(tǒng)計學(xué)。它遵循簡單實用的原則，力避復(fù)雜的數(shù)學(xué)原理和公式推導(dǎo)，以解決實際問題為導(dǎo)向，以建立統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫、分清變量類型為基礎(chǔ)，以分析變量與變量間關(guān)系為核心闡述統(tǒng)計學(xué)分析方法，對于廣大醫(yī)學(xué)科研工作者，具有內(nèi)容簡單、思維明確、操作可行、方法實用的特點。因此，學(xué)好用好醫(yī)學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)需要掌握如下一些基本方法。下面是yjbys小編為大家?guī)淼尼t(yī)學(xué)科研中如何用好應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的方法的知識，歡迎閱讀。
一、明確研究目的和研究設(shè)計研究目的是研究設(shè)計的目標(biāo)和方向，科學(xué)研究的基本要素及其基本原則是科研設(shè)計的基礎(chǔ)和指南。
完整的科研設(shè)計包括專業(yè)設(shè)計和統(tǒng)計設(shè)計兩部分：
專業(yè)設(shè)計是指課題的實際意義和研究價值，入選對象的診斷標(biāo)準(zhǔn)、納入標(biāo)準(zhǔn)及排除標(biāo)準(zhǔn)等，決定研究課題的先進(jìn)性和實用性;
統(tǒng)計設(shè)計包括選擇研究類型與設(shè)計方案，確定研究總體、樣本量、觀察指標(biāo)、隨機化分組或抽樣方法，以及數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制和統(tǒng)計分析方法等，影響課題的可信度和科學(xué)價值。
因此，正確的統(tǒng)計學(xué)分析一定要建立在明確的研究目的和研究設(shè)計的基礎(chǔ)之上，那些事先沒有研究目的和研究設(shè)計，事后找來一堆數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析都是不可取的。
在醫(yī)學(xué)論文的撰、編、審、讀過程中經(jīng)常遇到的問題是研究的題目與課題設(shè)計、論文內(nèi)容不符，包括文章的方法解決不了論文的目的、文章的結(jié)果說明不了論文的題目、文章的討論偏離了論文的主題;
還有是目的不明確、設(shè)計不合理。如題目過小，論文不夠字?jǐn)?shù)，而一些無關(guān)緊要的變量指標(biāo)或結(jié)果被分析被討論;
又如題目過大，論文的全部內(nèi)容不足以說明研究的目的，使論文的論點難以立足。
所以，合理明確的論文題目或目的以及研究設(shè)計方案是撰、編、審、讀者應(yīng)當(dāng)關(guān)注的首要問題。此外，樣本含量是否滿足，抽樣是否隨機，偏倚是否控制等，也是不可忽視的問題。
二、建好分析用的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫即存放數(shù)據(jù)的“倉庫”，是指將不同研究對象不同觀測指標(biāo)的觀察結(jié)果逐一有序記錄的二維表格形式。
二維表中除第一行屬于觀察指標(biāo)外，其余每一行代表一個觀察對象的所有觀察指標(biāo)值(即數(shù)據(jù));
每一列代表某項觀察指標(biāo)所有觀察對象的觀察值。嚴(yán)格的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)可以直接應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。 由于不同軟件對文字存在可識別性問題，一般在統(tǒng)計分析時要求數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)值全部用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，必要時可在適當(dāng)位置附加批注。對于論文作者來講，統(tǒng)計分析需要借助于統(tǒng)計分析軟件計算，而統(tǒng)計分析軟件都要有完整、符合要求的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫，所以建好分析數(shù)據(jù)庫是統(tǒng)計分析的需要。
此外，建好分析數(shù)據(jù)庫還可以理清分析思路。在試驗或調(diào)查研究中獲取的數(shù)據(jù)有時多而零散，如果不能進(jìn)行科學(xué)的整理匯總，就會顯得雜亂無章，理不清頭緒，抓不住要點，甚至無所適從，最后可能束之高閣、棄之不用，造成數(shù)據(jù)的極大浪費。相反，建好數(shù)據(jù)庫，可以使觀察對象的研究指標(biāo)一目了然，使研究思路清晰明確。
因此，建好數(shù)據(jù)庫是正確統(tǒng)計分析的前提和基礎(chǔ)，甚至決定了論文分析結(jié)果的成敗。對于編、審、讀者來講，一般由于篇幅的限制，往往得不到數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，而只有作者在數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上經(jīng)統(tǒng)計描述計算后給出的諸如各指標(biāo)均數(shù) x、標(biāo)準(zhǔn)差 s 或中位數(shù) M、百分位數(shù) Px 的“二手”數(shù)據(jù)，或?qū)⒀芯繉ο蟮哪骋恢笜?biāo)按其數(shù)值大小或特征屬性分組，清點各組觀察單位出現(xiàn)的個數(shù)或頻數(shù)的頻數(shù)表數(shù)據(jù)等。
無論是否能夠得到數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，作者在統(tǒng)計分析過程中一定依據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得出結(jié)果。如果對“二手”數(shù)據(jù)或頻數(shù)表數(shù)據(jù)的結(jié)果等存在疑惑，編輯、審稿專家或讀者有權(quán)要求作者提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)以檢查其完整性、準(zhǔn)確性和真實性，確保研究數(shù)據(jù)的質(zhì)量。假若在投稿須知中對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)作出必要的要求，無疑對于保證刊物的發(fā)表質(zhì)量有著積極的意義。
三、分清楚指標(biāo)(或變量)的性質(zhì)和類型指標(biāo)，即觀察指標(biāo)，是由研究目的確定的觀察對象的內(nèi)在屬性特征或其相關(guān)的影響因素。
例如：需要研究本體感覺訓(xùn)練對腦卒中偏癱患者運動功能(本體感覺、平衡功能)的影響，那么本體感覺、平衡功能反映了腦卒中偏癱患者運動功能的特征，分別稱為研究的本體感覺指標(biāo)、平衡功能指標(biāo)，影響本體感覺和平衡功能的有關(guān)因素，比如年齡、性別、病種、病程等，稱為研究的年齡指標(biāo)、性別指標(biāo)、病種指標(biāo)和病程指標(biāo)。
變量即觀察變量，也稱變化的量，實際上就是觀察指標(biāo)，一般特指用于數(shù)學(xué)、統(tǒng)計或軟件計算的分析指標(biāo)。
例如：腦卒中偏癱患者運動功能的本體感覺、平衡功能指標(biāo)，在統(tǒng)計計算時，分別稱為本體感覺變量和平衡功能變量。按變量是否影響其它變量或是否受到其它變量的影響有影響變量和結(jié)果變量之分。
影響變量，也稱自變量，是指自身變化并影響結(jié)果變量變化的量;
結(jié)果變量，又稱因變量，是指隨影響變量變化而變化的量，看作是影響變量變化的結(jié)果。
例如：如果分析康復(fù)訓(xùn)練對冠心病患者有氧運動功能的影響，那么康復(fù)訓(xùn)練可看作是影響變量，有氧運動功能則為結(jié)果變量;如果分析不同性別之間冠心病患者有氧運動功能是否存在統(tǒng)計學(xué)差異，那么性別是影響變量，有氧運動功能是結(jié)果變量。分清楚變量的性質(zhì)，即什么是結(jié)果變量、什么是影響變量，是選擇統(tǒng)計分析方法的第一步。
一般而言，那些相對固有的、不易改變的特征(如性別、籍貫等)或易于被人控制的處理因素(如實驗分組、疫苗接種與否等)作為影響變量或影響因素;而那些容易變化、較難確定的觀察效應(yīng)或結(jié)局(如療效、患病與否等)作為結(jié)果變量，看成是最后觀察的結(jié)果。但影響變量和結(jié)果變量的劃分是相對的，視研究目的和具體情況而定，有時甚至不加區(qū)分。
從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析的角度來看，變量是指那些能反映數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的內(nèi)在數(shù)量關(guān)系，可用于統(tǒng)計計算包括軟件計算的指標(biāo)。一般而言，不同的研究目的決定了不同的數(shù)據(jù)庫，實際上決定了組成數(shù)據(jù)庫的不同變量。變量的類型分為數(shù)值變量和分類變量。
數(shù)值變量，又稱定量變量，是指能用定量方法測定的、具有數(shù)值大小、高低或多少的指標(biāo)，變量值一般有度量衡單位，可以帶小數(shù)點，如身高、體重、血壓等;
分類變量，又稱定性變量，是指能用定性的方法確定的、觀察單位某項屬性或特征分類的指標(biāo)。
根據(jù)分類變量的分類項數(shù)和各項數(shù)間有無等級程度差異分為二項分類變量、多項無序分類變量、多項有序分類變量，如表 1。表 1 分類變量的不同類別與舉例
從應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)選擇統(tǒng)計分析方法的角度考慮，變量可考慮分為數(shù)值變量、多項有序分類變量、多項無序分類變量、二項分類變量四種。此外，不同類別變量可遵循下列順序轉(zhuǎn)化：數(shù)值變量一多項有序分類變量一多項無序分類變量一 - 項分類變量，稱為降級轉(zhuǎn)化，但這種轉(zhuǎn)化過程會不斷喪失蘊藏的數(shù)據(jù)信息，導(dǎo)致統(tǒng)計分析過程中假陰性結(jié)果的不斷增加。
至于逆向轉(zhuǎn)化即升級轉(zhuǎn)化，盡管理論上認(rèn)同，但實際應(yīng)用中不建議采用。
很多研究表明，掌握好統(tǒng)計分析的應(yīng)用條件，正確選擇統(tǒng)計分析方法是學(xué)習(xí)并應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的一個突出難點。
對于醫(yī)學(xué)論文作者而言，分清楚數(shù)據(jù)庫中變量的性質(zhì)(影響變量與結(jié)果變量)、類型(數(shù)值變量、多項有序分類變量、多項無序分類變量、二項分類變量)以及它們之間的降級轉(zhuǎn)化關(guān)系(數(shù)值變量一多項有序分類變量一多項無序分類變量一二項分類變量)是學(xué)好用好應(yīng)用統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)，可以有效避免張冠李戴、缺乏原則地選錯統(tǒng)計分析方法;對于文章的編審和讀者來說，這是判斷作者正確選擇統(tǒng)計學(xué)分析方法與否的一個簡單有效的途徑。
四、正確選用統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)(嚴(yán)格而言是指統(tǒng)計學(xué)的假設(shè)檢驗)可以簡單地看作是一門關(guān)于結(jié)果變量與影響變量之間關(guān)系分析的科學(xué)。
由于結(jié)果變量(因變量)、影響變量(自變量)各有 4 種類型，所以相互組合有 16 種情形，相對應(yīng)的有 16 種首選的統(tǒng)計分析方法(表 2 中第一個或用☆表示的方法)，如，二項分類變量與二項分類變量關(guān)系的分析選用兩個率比較的 X2 檢驗(四格表 X2 檢驗)，二項分類變量與多項無序分類變量關(guān)系的分析選用多個率比較的 X2 檢驗，多項無序分類變量與二項分類變量關(guān)系的分析選用兩個構(gòu)成比比較的 X2 檢驗，多項無序分類變量與多項無序分類變量關(guān)系的分析選用多個構(gòu)成比比較的 x2 檢驗.
數(shù)值變量與二項分類變量關(guān)系的分析選用 t- 檢驗，數(shù)值變量與多項無序分類變量關(guān)系的分析選用完全隨機設(shè)計的，F(xiàn)- 檢驗，數(shù)值變量與數(shù)值變量關(guān)系的分析選用 Pearson 直線相關(guān)回歸分析，等等。如果首選統(tǒng)計方法的條件不適合，一般通過降級轉(zhuǎn)化選擇“低”一級或“低”二級、三級的統(tǒng)計方法或其它統(tǒng)計方法。
例如：t 一檢驗是數(shù)值變量與二項分類變量關(guān)系分析時首選的統(tǒng)計方法，如果該方法的條件不適合，此時將 - 檢驗中數(shù)值變量“降級”當(dāng)作多項有序分類變量看待，故可次選 Wilcoxon 秩和檢驗，如果再“降級”，依次低選兩構(gòu)成比比較的 x2 檢驗，甚至四格表 X2 檢驗。又如：如果 Pearson 直線相關(guān)回歸分析的條件不符合，可根據(jù)情況將其中的一個或兩個數(shù)值變量“降一級”，選擇 Spearman 等級相關(guān)，如果再“降級”，相應(yīng)可以選擇秩和檢驗、Logistic 回歸或者 t 一檢驗、X2 檢驗，等等。其它仿此，詳見表 2。它涵蓋了基本統(tǒng)計分析的絕大部分，是應(yīng)用統(tǒng)計分析的核心內(nèi)容。
當(dāng)然，應(yīng)用統(tǒng)計分析除了單一變量分析、兩變量間關(guān)系的分析以外，其它諸如一個自變量和多個因變量、多個自變量和多個因變量之間關(guān)系的分析當(dāng)屬多變量關(guān)系分析的內(nèi)容。
由于分類變量與數(shù)值變量各不相同，不同個數(shù)不同變量的組合方式多種多樣，所以相應(yīng)的統(tǒng)計方法也有很多種，主要有：1 個數(shù)值變量與多個數(shù)值變量之間的關(guān)系，如多元相關(guān)回歸分析;1 個分類變量與多個數(shù)值變量之間的關(guān)系，如多因素方差分析、重復(fù)設(shè)計方差分析;l 個數(shù)值變量與混合多個變量之間的關(guān)系，如協(xié)方差分析、COx 模型;l 個分類變量與混合多變量之間的關(guān)系，如 Logistic 回歸分析;多個數(shù)值變量與多個數(shù)值變量之間的關(guān)系，如典則相關(guān)等。
表 2 兩變量關(guān)系分析的統(tǒng)計方法
因此，醫(yī)學(xué)論文的作者，在分清楚數(shù)據(jù)庫中分析變量的性質(zhì)、類型和降級轉(zhuǎn)化關(guān)系時，可以應(yīng)用表 2 迅速確定首選的統(tǒng)計方法以及備選或次選的統(tǒng)計方法，應(yīng)用相關(guān)軟件或計算工具快速實現(xiàn)統(tǒng)計分析。醫(yī)學(xué)論文的編審和讀者也可應(yīng)用該表 2，準(zhǔn)確判斷作者是否正確選擇了統(tǒng)計學(xué)分析方法，甚至分析錯誤選擇統(tǒng)計方法的原因與后果。
例如：欲評價某種藥物的降舒張壓效果，試驗組用該降壓藥、對照組不用藥，假如測量的舒張壓值符合 t 檢驗的條件(正態(tài)分布、方差齊等)，很明顯該數(shù)據(jù)首選 f 檢驗的統(tǒng)計方法。如果降級轉(zhuǎn)化可以選擇 Wilcoxon 秩和檢驗，如果降壓效果轉(zhuǎn)化為有效和無效兩種情況，甚至可以選擇四格表 X2 檢驗。
但需要注意的是，如此降級選擇統(tǒng)計方法，可能出現(xiàn)假陰性或漏診錯誤，即把差異有統(tǒng)計學(xué)意義的結(jié)果(有降壓效果)當(dāng)作差異無統(tǒng)計學(xué)意義的結(jié)果(無降壓效果)看待，從而低估藥物的作用，在論文討論中至少要加以必要的說明，否則統(tǒng)計方法不能視為正確有效，可作為退修或退稿處理。
五、熟悉常用的統(tǒng)計分析軟件
統(tǒng)計分析軟件是統(tǒng)計分析的必備工具，常用的統(tǒng)計分析軟件有：統(tǒng)計分析系統(tǒng) SAS、社會學(xué)統(tǒng)計程序包 SPSS、微軟公司電子表格系統(tǒng) Microsoft Office Excel 等。SAS(statistics analysis system) 是統(tǒng)計分析系統(tǒng)的英文縮稱，最早由北卡羅來納大學(xué)的兩位生物統(tǒng)計學(xué)研究生編制，1976 年由 SAS 軟件研究所正式推出。SAS 完全針對專業(yè)用戶進(jìn)行設(shè)計，以編程為主。 其最大特點是分析模塊調(diào)用，功能強大，深淺皆宜，簡短編程即可同時對多個數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分析。但對一般用戶而言，人機界面不太友好，最初編寫使用程序時可能會存在各種難度。
SPSS(statistical package for the social science) 是社會學(xué)統(tǒng)計程序包的英文縮稱，20 世紀(jì) 60 年代末由美國斯坦福大學(xué)的 3 位研究生研制，1975 年由芝加哥 sPss 總部推出。sPss 系統(tǒng)的最大特點是菜單操作，方法齊全，繪制圖形、表格較為方便，輸出結(jié)果比較直觀。但其統(tǒng)計分析功能略顯遜色，特別是難以同時分析處理多個數(shù)據(jù)文件。
Microsoft Office Excel 是美國微軟公司開發(fā)的電子表格系統(tǒng)，是目前應(yīng)用最為廣泛的辦公室表格處理軟件之一。Excel 作為 Office 軟件的一員被眾多用戶所熟知，具有數(shù)據(jù)處理、函數(shù)運算、數(shù)據(jù)庫、圖表制作等功能，進(jìn)行統(tǒng)計分析時具有易得，快速、直觀、簡單、運算可視等優(yōu)點，是建立數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行常用統(tǒng)計分析的好工具。
其中，SAS、SPSS 是國際通用的統(tǒng)計分析計算軟件。即便如此，不同軟件仍各有利弊、互有長短，用戶可根據(jù)需求和使用習(xí)慣，選擇一種或幾種軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。特別一提的是 Microsoft Office Excel.由于其獨特的優(yōu)勢，統(tǒng)計計算功能也逐漸得到開發(fā)應(yīng)用，如 Excel 統(tǒng)計分析程序等，必將得到廣大科技論文作者、編審和讀者認(rèn)可與使用。
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