衛(wèi)生統(tǒng)計學夏結來第四軍醫(yī)大學

第三章數據的產生目錄第一節(jié)：數據的來源第二節(jié)：隨機對照試驗第三節(jié)：簡單隨機抽樣第四節(jié)：抽樣的可靠性與代表性第五節(jié)：倫理問題0102030405重點難點軼聞數據與可得數據實驗性研究與觀察性研究實驗設計的基本原則總體與樣本、參數與統(tǒng)計量簡單隨機抽樣

偏倚第一節(jié)數據的來源1.軼聞數據（1）由雜志、報紙、電視、互聯(lián)網或其它媒體報道的一些個案數據，由于其特殊性往往給公眾留下突出和深刻的印象。（2）特點：缺乏代表性，常誘導人們進行簡單的推論，得到一些具有傾向性的結論。（3）如：電視廣告中商家提供的數據。2.可得數據（1）為了某些特定目的已收集或積累的數據。（2）特點：可免費或以低廉價格獲取，但通常難以完全滿足某些特定的研究目的。（3）如：各類監(jiān)測數據、醫(yī)院臨床病案數據和各類統(tǒng)計年鑒等。（一）軼聞數據與可得數據第一節(jié)數據的來源1.觀察性研究(observationalstudy)與實驗性研究(experimentalstudy)（1）觀察性研究中，研究者觀察并測量研究對象的一個或多個變量，但不施加任何干預措施。（2）實驗性研究中，研究者對研究對象施加處理因素即干預措施，并測量一個或多個變量。（二）抽樣調查數據與實驗數據第一節(jié)數據的來源2.抽樣調查數據（1）抽樣調查的基本思想就是對總體中的一部分，即樣本進行了解進而得到總體的信息。（2）特點：觀察者對被觀察事物或現(xiàn)象在不進行任何干預的情況下所作的觀察。3.實驗數據（1）通過實驗性研究所得到的數據。（2）特點：研究對象所處的狀態(tài)是由研究者決定的。研究者決定研究對象狀態(tài)的過程稱為給予人為的干預措施。（3）實驗性研究的可比性更好，因果關系的推斷更具說服力。（二）抽樣調查數據與實驗數據第一節(jié)數據的來源由于測量本身的問題導致原始數據的準確性或可靠性存在問題，基于這樣的數據所做的任何統(tǒng)計分析都可能具有誤導性。本章的核心問題是如何科學地產生或收集高質量的原始數據，從而在源頭上保障統(tǒng)計結論的準確性和可靠性。下面兩節(jié)我們將以簡單隨機抽樣和隨機對照試驗為例分別進行介紹，以闡釋數據收集或產生過程的核心思想。（二）抽樣調查數據與實驗數據第一節(jié)數據的來源第二節(jié)隨機對照試驗1.對照（control）（1）案例：“胃冷凍法”治療胃潰瘍是否有效。（2）安慰劑效應：由于心理效應所產生的虛假現(xiàn)象。（3）對照思想：設置對照組以減少非處理因素對處理因素效應的影響。（4）標準的對照試驗：將試驗對象隨機分配到試驗組和對照組，除了對試驗組給予處理措施外，兩組患者在其他方面都要被同等對待。（5）意義：鑒別處理因素與非處理因素之間的差異，是進行比較的必要基礎；消除和減少試驗誤差。（一）設計原則第二節(jié)隨機對照試驗2.隨機化(randomization)（1）決定如何將試驗對象分配到各處理組中，只有當所有處理組中試驗對象的基本情況相當時，各處理組間的效應比較才是有效的。（2）匹配定義：找到性別、年齡等變量情況相似的兩組對象分別給予不同的處理。（3）匹配存在的問題：不一定能完全避免偏倚，因為有太多潛在的變量可能影響試驗的結果，很難把所有的因素都進行匹配。（4）隨機化思想：使用隨機的方式使每個實驗對象有同等的機會被分配到各處理組。（5）隨機化方法：抽簽。（6）隨機化意義：保證了各對比組間的均衡可比性。（一）設計原則第二節(jié)隨機對照試驗3.重復(repeat)（1）每組只有一個試驗對象，那么試驗結果可能只依賴于具有這類潛在特質的人被分到了哪個組，但是，如果試驗對象足夠多，這類人的效應就能夠被平均化，兩組的區(qū)別就會減少。（2）重復思想：運用足夠多的樣本來降低試驗的隨機誤差。（一）設計原則第二節(jié)隨機對照試驗試驗對象可能具有安慰劑效應；試驗研究者的主觀看法造成試驗結論的偏倚；盲法（blind）：試驗對象甚至試驗人員均不知道試驗對象接受哪一種處理；雙盲意義：雙盲則避免了由試驗人員和試驗對象的主觀意識造成的偏倚。（二）潛在的問題第二節(jié)隨機對照試驗第三節(jié)簡單隨機抽樣（一）簡單隨機抽樣第三節(jié)簡單隨機抽樣1.抽樣涵蓋不全（1）志愿者應答樣本：總體中的更有意愿完成調查的部分對象組成的樣本，不是總體的一個具有代表性的樣本。2.測量可能存在缺陷（1）應答偏倚：被訪者被問及關于賣淫或嫖娼等敏感話題時，于法律、道德問題而撒謊。（2）回憶偏倚：讓被訪者回憶過去，可能由于記憶不準確產生偏倚。（3）問題措辭：模糊或者帶有引導性的問題常常產生較大的偏倚。（二）潛在的問題第三節(jié)簡單隨機抽樣第四節(jié)樣本的可靠性與代表性1.參數(parameter)（1）用于刻畫總體的數值特征，如總體均數、總體中位數、總體標準差、總體率等。（2）參數被看成總體某種特征的固定數值，通常參數的確切值未知。2.統(tǒng)計量(statistic)（1）用于描述樣本的數值特征，如樣本均數、樣本中位數、樣本標準差，樣本率等。（2）當獲得一個樣本后就可以得到統(tǒng)計量的值，可用于估計未知參數的值。（3）統(tǒng)計量的值隨樣本改變而改變。3.統(tǒng)計推斷（statisticalinference)從樣本數據推理而得到關于總體的結論。第四節(jié)樣本的可靠性與代表性第四節(jié)樣本的可靠性與代表性

第四節(jié)樣本的可靠性與代表性

第四節(jié)樣本的可靠性與代表性當用統(tǒng)計量來估計總體參數時，統(tǒng)計量會隨著抽樣結果的不同而不同，該現(xiàn)象可能影響我們采用統(tǒng)計量來估計總體參數的質量。由抽樣引起的統(tǒng)計量與統(tǒng)計量之間或者統(tǒng)計量與總體參數之間的變異不是無規(guī)律的，而是具有某種潛在的模式。1.變量的總體分布

總體中所有個體觀測值的分布。2.統(tǒng)計量抽樣分布統(tǒng)計量的分布規(guī)律，描述了從同一總體重復抽樣時，統(tǒng)計量會有些什么樣的值，以及每個值出現(xiàn)的可能性大小。（一）抽樣分布第四節(jié)樣本的可靠性與代表性例3某環(huán)境監(jiān)測點2015年1月1日至2月28日對每小時PM10濃度值進行監(jiān)測。圖(A)采用某環(huán)境監(jiān)測點監(jiān)測時間內每小時的PM10濃度值，描述的是總體分布。圖(B)從這個總體中隨機抽樣(每次樣本量為50)，共抽取100次得到的100個樣本均數的分布。（一）抽樣分布第四節(jié)樣本的可靠性與代表性圖(B)樣本均數的抽樣分布圖

圖(A)所有個體測量值分布圖(總體分布）從圖知，樣本均數的變異程度小于個體觀測值。重復抽樣過程從總體中進行簡單隨機抽樣，每次抽取的樣本量為n。計算出統(tǒng)計量。重復上述兩步，即從同一個總體中反復多次獨立地隨機抽樣后獲得多個統(tǒng)計量。展示多個統(tǒng)計量的分布特征。（一）抽樣分布第四節(jié)樣本的可靠性與代表性（一）抽樣分布第四節(jié)樣本的可靠性與代表性重復抽樣過程(統(tǒng)計量為樣本均數)（一）抽樣分布第四節(jié)樣本的可靠性與代表性重復抽樣過程(統(tǒng)計量為樣本率)1.抽樣變異與抽樣誤差（1）統(tǒng)計量的值在重復隨機抽樣的樣本中各不相同，這種統(tǒng)計量隨著樣本的變化而變化的現(xiàn)象稱為抽樣變異(samplingvariability)。（2）抽樣誤差(samplingerror)表達了統(tǒng)計量與待估計總體參數之間不完全相等的事實，而抽樣變異則形象地說明了不同樣本間的統(tǒng)計量存在變異。（二）抽樣誤差第四節(jié)樣本的可靠性與代表性（二）抽樣誤差第四節(jié)樣本的可靠性與代表性例1續(xù)

就器械鍛煉的流行病學調查而言，假設人群中實際有60%的人抵觸器械鍛煉?？捎糜嬎銠C設計程序抽取多個簡單隨機樣本，為每個樣本計算出一個樣本率p，將所有的樣本率p的值繪制成直方圖。圖（A）：從率為0.6的總體中分別抽取1000個樣本量為100的簡單隨機樣本的樣本率p的分布。圖（B）：從相同的人群中抽取1000個樣本量為2500的簡單隨機樣本，并重新計算得到1000個樣本率p，并繪制出直方圖。（二）抽樣誤差第四節(jié)樣本的可靠性與代表性圖（B）1000次抽樣的樣本率(n=2500)圖（A）1000次抽樣的樣本率(n=100)比較兩個直方圖，可以看出增加樣本量對樣本率p抽樣分布的影響。

（二）抽樣誤差第四節(jié)樣本的可靠性與代表性3.標準誤(standarderror)（1）定義：統(tǒng)計量的標準差，反映了由抽樣引起的統(tǒng)計量與總體參數之間或統(tǒng)計量取值之間的差異，定量刻畫了抽樣誤差的大小。（2）均數的標準誤：樣本均數的標準差，反映了均數抽樣誤差的大小。（3）率的標準誤：樣本率的標準差，反映率抽樣誤差的大小。（4）用樣本均數估計總體均數時，可以借助均數標準誤的大小來幫助判斷估計的可靠性。（5）常常期望降低統(tǒng)計量的抽樣變異從而獲得對總體參數更可靠的估計。（6）來自隨機樣本的統(tǒng)計量，其變異大小不依賴于總體的大小。（二）抽樣誤差第四節(jié)樣本的可靠性與代表性統(tǒng)計量的偏倚：抽樣分布的均值與待估計參數的差值稱為統(tǒng)計量的偏倚，當偏倚為零時，則稱該統(tǒng)計量是相應參數的無偏估計。偏倚關注的是抽樣分布的集中位置。如果研究結果與真實結果之間存在方向性的偏離，那么這項研究就存在偏倚，樣本不具備代表性。（三）偏倚第四節(jié)樣本的可靠性與代表性

偏倚和變異的箭靶示意圖第五節(jié)倫理問題基本的數據倫理第五節(jié)倫理問題1.知情同意受試者在參與試驗前需充分了解研究的性質和任何潛在風險。2.國際醫(yī)學委員會建議使用下面的方法（1）對在社區(qū)水平上進行的研究，需征得對此試驗負責的衛(wèi)生行政部門的知情同意。（2）以醫(yī)院為研究單位時，應當獲得當地倫理審查委員會的同意。（3）當研究單位是學校、工作場所或社區(qū)時，應征得有關負責人的同意；同時，盡可能告知社區(qū)民眾該試驗的研究目的、預期收益和可能的不方便或危險，并告知不同意的人如何免受干預措施的影響。3.保密與匿名（1）保密：最好的做法就是將數據中能識別研究對象的信息分開或刪除。（2）匿名：受試者是匿名的，缺點是無法后續(xù)追蹤調查對象第五節(jié)倫理問題（一）知情同意與個人隱私第五節(jié)倫理問題（二）臨床試驗的倫理問題1.隨機對照試驗是目前研究新藥療效的唯一方法。2.平衡將來的效益和當前的風險。3.醫(yī)學倫理學和國際人權標準都強調“受試者的利益必須始終高于科學的利