中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報2007年7月第5卷第4期Journal ofChinese Integrative Medicine，July 2007；Vol5，No4 醫(yī)學(xué)論文中定量資料統(tǒng)計分析方面的錯誤辨析與釋疑 胡良平 ，劉惠剛。 1軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)咨詢中心，北京100850 2首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，北京100069 關(guān)鍵詞：統(tǒng)計學(xué)；醫(yī)學(xué)；論文；統(tǒng)計分析；非參數(shù)統(tǒng)計 中圖分類號：O212；文獻標(biāo)識碼：A；文章編號：16721977(2007)04048104 Discrimination and interpretati0n of errors in statistical analysis of quanti- tative data in medical papers Liangping HU ，Hui-gang LIU 1Consulting Center of Biomedical Statistics，Academy of Military Medical Sciences，Beijing 100850，China 2College of Basic Medicinal Sciences，Capital University of Medical Sciences，Beijing 100069，China Keywords：statistics；medicine；dissertation；statistical analysis；statistics，nonparametric 1問題的提出 在醫(yī)學(xué)論文或稿件中，若觀測結(jié)果是定量資料， 常需要在不同實驗條件下比較其平均值之間的差別 是否具有統(tǒng)計學(xué)意義，此時，稱為定量資料的統(tǒng)計分 析。如何才能正確地實現(xiàn)定量資料的統(tǒng)計分析呢? 關(guān)鍵是兩點：其一，檢查定量資料是否滿足參數(shù)檢驗 的前提條件；其二，正確辨析定量資料所對應(yīng)的實驗 設(shè)計類型。第一點?？赏ㄟ^統(tǒng)計軟件來實現(xiàn)，而第二 點則需要分析資料的人具有這方面知識，才有可能合 理選擇統(tǒng)計分析方法。然而，只要科研課題涉及到兩 個或兩個以上因素時，實際工作者能正確判定其實驗 設(shè)計類型的場合少得可憐，因此，在醫(yī)學(xué)論文或稿件 中，這方面的錯誤不計其數(shù)。概括起來說，不外乎有 以下兩類錯誤：(1)當(dāng)定量資料不滿足參數(shù)檢驗的前 提條件(獨立性、正態(tài)性和方差齊性)時，盲目套用參 數(shù)檢驗方法(通常為特定設(shè)計下定量資料的t檢驗或 方差分析)；(2)不管定量資料對應(yīng)的實驗設(shè)計類型是 什么，一律套用單因素兩水平(或叫成組)設(shè)計定量資 料的檢驗方法(如t檢驗或秩和檢驗)或單因素多水 平設(shè)計定量資料的分析方法(如單因素多水平設(shè)計定 量資料的方差分析或秩和檢驗)。其結(jié)果是所得出的 結(jié)論可信度低，甚至是錯誤的 。 2 中西醫(yī)結(jié)合治療實例 例1 某lI缶床醫(yī)生收集了如下的資料(表1)，在 各組內(nèi)進行配對設(shè)計定量資料的t檢驗，在任何兩 組之間，用差量進行成組設(shè)計定量資料的t檢驗。 請問：錯在哪?正確的做法是什么? 對差錯的辨析與釋疑 原作者的做法是錯誤 的!因為這樣做割裂了整體設(shè)計，每次分析時，僅用 了部分?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的利用低，自由度小，結(jié)論的可信 度低；無法分析藥物種類與測定時間之間的交互作 用。正確的做法是：先檢查資料是否具備參數(shù)檢驗 的前提條件，然后正確判定資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計 類型。假定本例中的定量資料滿足參數(shù)檢驗的前提 條件，而實驗設(shè)計類型表面上看是“4個自身配對設(shè) 計”同時存在，應(yīng)叫做“具有一個重復(fù)測量的兩因素 Correspondence；ProfLiang-ping HU；TelE-mail：lphu812sinacorn 維普資訊 中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報2007年7月第5卷第4期Journa1 of Chinese Integrative Medieine，July 2007；Vol5，N。4 設(shè)計(其中，測定時間因素與重復(fù)測量有關(guān)，除此因 素之外，還有一個藥物種類因素)”。正確的統(tǒng)計 分析方法為“具有一個重復(fù)測量的兩因素設(shè)計定量 資料的方差分析”。對本例而言，更合適的分析策略 是：將“治療前”視為“協(xié)變量”，即設(shè)法使各藥物組治 療前盡可能取相等的平均水平，從而推算出治療后 的平均測定結(jié)果(稱為校正的平均值)，提高各藥物 組之間的可比性，其統(tǒng)計分析方法叫做“單因素4水 平設(shè)計定量資料的一元協(xié)方差分析”(每次只分析一 個定量指標(biāo))；若每次需要同時分析3個定量觀測指 標(biāo)，其統(tǒng)計分析方法可叫做“帶有一個協(xié)變量的單因 素4水平設(shè)計定量資料3元方差分析”。 表1各組治療前后肝功能檢測結(jié)果比較 (js) 例2很多人用成組設(shè)計定量資料的t檢驗和 單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析處理表2資 料。請辨析：這樣做錯在哪里?為什么?正確的統(tǒng) 計分析方法是什么? 表2兩組不同組織類型的NscLC肺部ROI的 Max SUV和Mean SUV比較 (js) 組刷 癌細胞類型例數(shù) Max SUV Mean SUV 對差錯的辨析與釋疑 表2中最后兩列為兩個 定量的觀測指標(biāo)，原則上，當(dāng)實驗中涉及兩個或兩個 以上定量指標(biāo)時，看專業(yè)上是否需要同時考察它們 的變化，若不需要，就視為兩個一元定量資料；若需 要，就視為一個二元定量資料。關(guān)鍵是檢查資料的 前提條件(此處從略)和正確判定定量資料所對應(yīng)的 實驗設(shè)計類型，以下就不再贅述了。 原作者所用的兩種統(tǒng)計分析方法都屬于分析單 因素設(shè)計定量資料的統(tǒng)計分析方法，是不正確的。 屬于未正確辨析實驗設(shè)計類型，就盲目套用統(tǒng)計分 析方法的一種壞習(xí)慣，其結(jié)論是不可信的。該定量 資料中涉及兩個實驗因素，一個是中醫(yī)上的分型(非 血瘀證與血瘀證)，另一個是癌細胞類型。兩個因素 共有6種水平組合，各組合下都有一組獨立的患者， 兩個因素同時出現(xiàn)在實驗中，尚無專業(yè)知識保證它 們對觀測指標(biāo)的影響誰是主要或次要，故這個定量 資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型應(yīng)叫做兩因素析因設(shè)計 或叫23析因設(shè)計，當(dāng)定量資料滿足參數(shù)檢驗的前 提條件時，以選用相應(yīng)設(shè)計定量資料的方差分析處 理為宜。 例3很多人用成組設(shè)計定量資料的t檢驗和 單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析處理表3資 料。請辨析：這樣做錯在哪里?為什么?正確的統(tǒng) 計分析方法是什么? 表3兩組不同分期的NscLc肺部ROI的 Max SUV和Mean SUV比較 (js) 對差錯的辨析與釋疑 原作者所用的兩種統(tǒng)計 分析方法都屬于分析單因素設(shè)計定量資料的統(tǒng)計分 析方法，是不正確的。屬于未正確辨析實驗設(shè)計類 型，就盲目套用統(tǒng)計分析方法的一種壞習(xí)慣，其結(jié)論 是不可信的。該定量資料中涉及兩個實驗因素，一 個是中醫(yī)上的分型(非血瘀證與血瘀證)，另一個是 維普資訊 中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報2007年7月第5卷第4期Journal of Chinese Integrative Medicine，July 2007；Vo15，No4 疾病分期。兩個因素共有8種水平組合，各組合下 都有一組獨立的患者，兩個因素同時出現(xiàn)在實驗中， 尚無專業(yè)知識保證它們對觀測指標(biāo)的影響誰是主要 或次要，故這個定量資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型應(yīng) 叫做兩因素析因設(shè)計或叫24析因設(shè)計，當(dāng)定量資 料滿足參數(shù)檢驗的前提條件時，以選用相應(yīng)設(shè)計定 量資料的方差分析處理為宜。 例4很多人用成組設(shè)計定量資料的t檢驗和 單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析處理表4資 料。請辨析：這樣做錯在哪里?為什么?正確的統(tǒng) 計分析方法是什么? 表4各組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較 (js，“m ) 對差錯的辨析與釋疑 原作者所用的兩種統(tǒng)計 分析方法都屬于分析單因素設(shè)計定量資料的統(tǒng)計分 析方法，是不正確的。屬于未正確辨析實驗設(shè)計類 型，就盲目套用統(tǒng)計分析方法的一種壞習(xí)慣，其結(jié)論 是不可信的。 該實驗共有8個實驗組，每組中的1O只動物都 在三個區(qū)被檢測某定量指標(biāo)的結(jié)果，故“三個區(qū)”是 與重復(fù)測量有關(guān)的因素。要判斷該定量資料所對應(yīng) 的實驗設(shè)計類型，關(guān)鍵是要弄清“組別”是一個實驗 因素還是一個復(fù)合因素。顯然，“組別”中涉及到很 多因素，如“是否建?！薄ⅰ笆欠裼盟帯?、“用何種藥”、 “用藥種數(shù)”，這4個因素每個至少有2個水平，全面 組合至少應(yīng)有16個小組，現(xiàn)在只有8個組，說明這 些因素的水平未全面組合，屬于“多因素非平衡組合 實驗”，而不是一個標(biāo)準(zhǔn)的多因素實驗設(shè)計。 對于這種定量資料，應(yīng)對“組別”進行合理拆分。 可能的拆分結(jié)果如下。 組合1：正常對照組與模型組； 組合2：模型組、丹參組、黃芪組、雷公藤組、氫 化考的松組、硫唑嘌呤組； 組合3：模型組、雷公藤組、硫唑嘌呤組、硫唑嘌 呤+雷公藤組。 將上述三種組合分別與三個區(qū)同時考慮，構(gòu)成 不同的實驗設(shè)計類型，具體地是，組合1叫做“具有 一個重復(fù)測量的兩因素設(shè)計”，其設(shè)計格式見表5。 組合2也叫做“具有一個重復(fù)測量的兩因素設(shè)計”， 其設(shè)計格式見表6。 表5兩組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較 (j土s，“m。) 表6各組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較 (j土s，“m。) 藥物種類 深染區(qū) 淺染區(qū) 無染區(qū) 模型 丹參 黃芪 雷公藤 氫化考的松 硫唑嘌呤 63 569土7 573 28 574土9 438 27 829土9 438 29 563土8 413 28 882士7 868 29 634土8 744 41 296土8 165 46 263土12 289 45 842土10 818 44 239士9 620 46 140士10 814 43 984士9 462 8 2 5 5 2 3 3 0 O O 6 7 3 6 O 4 5 5 士士士士士士 9 7 3 1 1 5 5 8 5 2 O O 3 3 5 4 2 6 7 6 7 7 6 7 維普資訊 中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報2007年7月第5卷第4期 Journal of Chinese Integrative Medicine，July 2007；Vol5，No4 組合3應(yīng)叫做“具有一個重復(fù)測量的三因素設(shè) 計”，因為該組合中的4個實驗分組本身形成了一個 22析因設(shè)計結(jié)構(gòu)，再加上與重復(fù)測量有關(guān)的因素 “三個區(qū)”，其結(jié)構(gòu)用統(tǒng)計表表達出來(表7)，便可一 覽無余，層次清晰，易于辨析其真正的實驗設(shè)計類 型。 表7 4組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較 例5很多人用配對設(shè)計定量資料的t檢驗和 單因素多水平設(shè)計定量資料的方差分析(兩兩比較 用LSD法)處理多因素影響下的定量資料，如本刊 2006年第4卷第3期第287頁上的表1資料(為節(jié) 省篇幅，詳細資料此處從略)。請辨析：這樣做錯在 哪里?為什么?正確的統(tǒng)計分析方法是什么? 對差錯的辨析與釋疑 在此資料中，第1列 “Group”之下的5個組不是單因素5水平之間的關(guān) 系，它是多因素非平衡組合實驗，因此，需要對 “Group”進行合理地“拆分”：如組合，前4組可同 時比較；組合，“第1組，第2、3、4三組中取一組， 第5組”可同時比較。還應(yīng)考慮放置在表中縱向上 的“時間”因素，第1個時間點為“處理前”，應(yīng)將其視 為“協(xié)變量”，而且，“時間”是與重復(fù)測量有關(guān)的因 素，簡稱重復(fù)測量因素。 同時考慮某種組合和時間，則分別與組合、組 合對應(yīng)的統(tǒng)計分析方法都叫做“具有一個重復(fù)測 量的兩因素設(shè)計定量資料的一元協(xié)方差分析”。 REFERENCES 1 HU LP，Li ZJFundamental of medical statistics and dis crimination of typical misuseBeij ing：Press of Military Medical Sciences2003：149153C