常用医学统计学方法常用医学统计学方法 在护理科研中的应用 在护理科研中的应用

湘雅二医院胸心外科 叶曼

内容提要为什么要学统计学 ?

护理科研具体实例介绍

统计学 (statistics)

从数据中提取信息的一门学科

医学统计学（ medical statistics ）用统计学的原理和方法研究医学中的问题

什么是医学统计学 ?

4

医学统计工作的内容医学统计工作的内容

1. 科研设计：包括调查设计、实验设计

2. 收集资料：取得准确可靠的原始资料

3. 整理资料：对资料进行清理、改错，数量化

4. 分析资料：统计描述、统计推断

1. 采用统计学方法，发现不确定现象背后隐藏的规律。

1- 1 120图 名正常成年男子 红细胞计数直方图

0

5

10

15

20

25

2. 6 3. 2 3. 8 4. 4 5. 0 5. 6 6. 2

(10红细胞计数 １２/ L)

%比率

2. 用统计学思维方式考虑有关医学研究中的问题

“ 阳性”结果能否说明干预有效？ 某感冒药治疗 1 周后，治愈率为 90% ，能否说该感冒药十分有效？ （时间效应）

“ 阴性”结果是否说明干预无效？ 样本含量是否足够？（吸烟与肺癌的相关性） 干预时间是否足够？（心理护理与心理健康）

3. 保证你的论文能通过统计学审查

中华医学会杂志对来稿都有统计学要求或统计学指导。

科学的科研设计

正确的统计分析

准确的结论推断

4. 获得循证医学证据的主要手段

“ 以证据为基础的医学 ” （ evidence-based medicine， EBM ）需要运用最好的统计学证据

可靠“证据”：随机对照试验

1. 了解医学统计学的基本概念2. 掌握医学统计数据的分类3. 掌握统计学分析方法的选择4. 了解 SPSS 统计学软件的使用

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变量及变量值变量及变量值

总体与样本 总体与样本 population and samplepopulation and sample

总体：根据研究目的确定的同质研究对象的全体（集合）。

样本：从总体中随机抽取的部分研究对象

随机抽样 随机抽样 random random samplingsampling

为了保证样本的可靠性和代表性，需要采用随机的方法抽取样本（在总体中每个个体具有相同的机会被抽到）。

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随机抽样的方法：

抽签法：编号、抽签机械抽样法：又称等间隔抽样，按比例分配分层抽样法：先分层，每层内按比例抽样随机数字：随机数字表、软件产生随机数字

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研究目的

总体湘雅二医院 2011 年全体住院患者满意度的得分

观测单位 每个住院患者

观测值 每个住院患者满意度的得分

了解了解湘雅二医院湘雅二医院 20201111 年全年全体住院患者满意度情况体住院患者满意度情况

样本从湘雅二医院 2011 年全体住院患者中随机抽取 1000 人测得满意度得分

样本的实际发生率称为频率。设在相同条件下，独立重复进行 n 次试验，事件 A出现 f 次，则事件 A 出现的频率为 f/n 。

概率：随机事件发生的可能性大小，用大写的 P 表示；取值 [0， 1] 。

频率与概率频率与概率 frequency and frequency and probabilityprobability

频率与概率间的关系：1. 样本频率总是围绕概率上下波动2. 样本含量 n 越大，波动幅度越小，频率越接近概率。

必然事件 P = 1

随机事件 0 < P < 1

不可能事件 P = 0

P ≤ 0.05（ 5 ％）或 P ≤ 0.01（ 1 ％）称为小概率事件 ( 习惯 ) ，统计学上认为不大可能发生。

小概率事件小概率事件CertainCertain

ImpossibleImpossible

0.50.5

00

11

100% 某一组成部分的观察单位数

构成比同一事物各组成部分的观察单位总数

= ( 100%)甲指标相对比乙指标

某时期内发生某现象的观察单位数

率 比例基数同期可能发生某现象的观察单位总数

1. 不能以构成比代率

放环情况

（1） 放环人数

（2） 失败人数

（3） 失败人数比（%）

（4） 失败率（%）

（5）

人工流产后 255 78 61.9 30.6

月经后 87 39 31.0 44.8

哺乳期 17 9 7.1 52.9

合 计 359 126 100.0 35.1

表 已婚育龄妇女不同情况下放环失败率的比较

年龄组（岁） 患者人数 患者构成比（%） 0~ 9 3.8 10~ 36 15.3 20~ 34 14.4 30~ 37 15.7 40~ 45 19.1 50~ 39 16.5 60~ 21 8.9 70~ 15 6.3

合计 236 100.0

表 口腔门诊龋齿患者年龄构成

例如某医师对口腔门诊不同年龄龋齿患病情况进行了分析，得出 40~49岁组患病率高， 0~9岁组和 70岁及以上组患病率低的错误结论。

如果例数较少会使相对数波动较大。如某种

疗法治疗 5 例病人 5 例全部治愈，则计算治愈率

为 5/5×100% =100% ，若 4 例治愈，则治愈率为

4/5×100% =80% ，由 100%至 80% 波动幅度较

大，但实际上只有 1 例的变化。

2. 计算相对数分母不宜太小

3. 3. 正确计算合计率正确计算合计率

1 1 1 2 2 2

1 2

1 2

, p X n p X n

X Xp

n n

若

则合计率

例如用某疗法治疗肝炎，甲医院治疗 150 人，治愈 30 人，治愈率为 20% ；乙医院治疗 100 人，治愈 30 人，治愈率为 30% 。两个医院合计治愈率应该是 [(30+30)/(150+100)] ×100% =24% 。

4.4.注意资料的可比性 注意资料的可比性

（ 1 ）观察对象是否同质，研究方法是否相同，观察时间是否相等，以及地区、周围环境、风俗习惯和经济条件是否一致或相近等。

（ 2 ）观察对象内部结构是否相同，若两组资料的年龄、性别等构成不同，可以分别进行同年龄别、同性别的小组率比较或对总率（合计率）进行标准化后再作比较。

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问：流脑的预防工作 1990 年不如 1985 年吗？

死亡人数 ( )构成 ％ 死亡人数 ( )构成 ％-伤寒 副伤寒 33 10. 96 14 10. 61 流 脑 27 8. 97 23 17. 42 痢 疾 210 69. 77 71 53. 79 白 喉 26 8. 64 13 9. 85百日咳 5 1. 66 11 8. 33

合 计 301 100. 00 132 100. 00

病 名1985年 1990年

表4 某地区5种急性传染病的死亡情况

案例案例

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统计资料的类型统计资料的类型

根据变量值的性质可将资料分为 :

计量资料、计数资料、等级资料

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1. 1. 计量资料计量资料 ---- 数值变量资料数值变量资料

定义 : 用定量的方法对观察单位准确测量后所得的资料。特点 : 有度量衡单位，多为连续性资料。

连续数据：例：身高、体重、年龄、体温、血压离散数据： 例 : 心率、白细胞计数、 24 小时早博次

数

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定义：用定性的方法得到的资料。将全体观测单位按照某种性质或特征分组，然后再分别清点各组观察单位的个数。

特点：没有度量衡单位；多为间断性资料。

2. 计数资料 -- 分类变量资料

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两分类数据 (binary data) ： 例：男 /女；怀孕 /未怀孕；糖尿病 /非糖尿病 ; 吸烟 / 不吸烟；高血压 /血压正常

多分类数据 (polytomous data) ：名义数据 (nominal) ：已婚 /单身 /离婚 /分居/鳏寡； A/B/AB/O

有序数据 ( ordinal categories ) ：轻 /中 /重；治愈、好转、无效 ;

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定义：将观察单位按某种属性的不同程度分成等级后分组计数所得的资料，是介于计量资料和计数资料之间的一种资料。

特点：其变量值具有半定量性质，表现为等级大小或属性程度。

3. 等级资料

三类数据间的相互转化三类数据间的相互转化 例：一组 2040岁成年人的血压

以 12kPa 为界分为正常（＝ 0 ）与异常（＝ 1 ）两组，统计每组例数

<8 低血压 1 8 正常血压 2 12 轻度高血压 3

15 中度高血压 4

17 重度高血压 5

计量数据等级数据 计数数据

31

三类数据间的相互转化三类数据间的相互转化

不同资料转化举例（每分钟脉搏次数） 计量资料 计数资料 等级资料

75 缓 脉（ <60 ）

82 正常（60 ～ 100）

125 正常脉（60～100）

96 异常（<60或>100）

56 速 脉（ >100 ）

怎样选择统计学方法？怎样选择统计学方法？

三类数据的统计分析三类数据的统计分析1. 计量数据 : 计算均数、标准差等（可采用t、 F 检验等）2. 计数数据 : 编码是任意的，不能对编码执行均数标准差等计算，但可计算率或比（可采用卡方检验等） 3. 等级数据：允许基于顺序的计算，如计算中位数、百分位数（可当做计数数据处理）

变量关系的显著性检验类型定类 定序 定距

定类 卡方类测量(卡方检验)

卡方类测量(卡方检验)

方差分析(F检验)

定序 Spearman相关系数

(Z检验)

Spearman相关系数

(Z检验)

定距 Pearson相关(F检验)回归系数(T检验)

等 级计 数

计 量计 数

等 级

计 量

表4-1 g个处理组的试验结果

处理分组 测量值 统计量

1水平 X11 X12 … X1j … 1nX1 n1 1X S1

2水平 X21 X22 … X2j … 2nX2 n2 2X S2

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

g水平 Xg1 Xg2 … Xgj … ggnX ng gX Sg

完全随机设计资料的方差分析的基本思想完全随机设计资料的方差分析的基本思想

合计 N S XijX

完全随机设计统计分析方法选择：完全随机设计统计分析方法选择：

1. 对于正态分布且方差齐同的资料，常采用单因

素方差分析的单向分类的方差分析或成组资料

的 t 检验（ g=2 ）；

2. 对于非正态分布或方差不齐的资料，可进行数

据变换或采用 Wilcoxon秩和检验。

例 某医生为了研究一种降血脂新药的临床疗效，按统一纳入标准选择 120名高血脂患者，采用完全随机设计方法将患者等分为 4 组（具体分组方法见表 5 ），进行双盲试验。 6 周后测得低密度脂蛋白作为试验结果，见表 4-3 。问 4 个处理组患者的低密度脂蛋白含量总体均数有无差别 ?

完全随机设计完全随机设计

统计量 分 组 测量值

n

iX X 2X

3.53 4.59 4.34 2.66 3.59 3.13 2.64 2.56 3.50 3.25

3.30 4.04 3.53 3.56 3.85 4.07 3.52 3.93 4.19 2.96 安慰剂组

1.37 3.93 2.33 2.98 4.00 3.55 2.96 4.3 4.16 2.59

30 3.43 102.91 367.85

降血脂新药

2.42 3.36 4.32 2.34 2.68 2.95 1.56 3.11 1.81 1.77

1.98 2.63 2.86 2.93 2.17 2.72 2.65 2.22 2.90 2.97 2.4g组

2.36 2.56 2.52 2.27 2.98 3.72 2.80 3.57 4.02 2.31

30 2.72 81.46 233.00

2.86 2.28 2.39 2.28 2.48 2.28 3.21 2.23 2.32 2.68

2.66 2.32 2.61 3.64 2.58 3.65 2.66 3.68 2.65 3.02 4.8g组

3.48 2.42 2.41 2.66 3.29 2.70 3.04 2.81 1.97 1.68

30 2.70 80.94 225.54

0.89 1.06 1.08 1.27 1.63 1.89 1.19 2.17 2.28 1.72

1.98 1.74 2.16 3.37 2.97 1.69 0.94 2.11 2.81 2.52 7.2g组

1.31 2.51 1.88 1.41 3.19 1.92 2.47 1.02 2.10 3.71

30 1.97 58.99 132.13

表 5 4 个处理组低密度脂蛋白测量值 (mmol/L)

分组观测值 记得一定要是计量资料

建立数据库

2 个或者 2 个以上组之间某观测值的比较

2 个组之间某观测值的比较

观测值

分组

两两比较时选择

44

案例案例

1. 不同科室护士实施静脉输液操作所用工 时是否差别？

2. 不同科室患者满意度是否有差别？ 3. 不同科室护士职业倦怠感和生活质量得分是

否有差别？ 4. 实施护理干预组与未实施护理干预组患者满

意度、住院时间、住院费用、康复时间等是否有差别？

5.不同照顾者的患者生活满意度得分是否有差别？

            

推断两个总体率或构成比之间有无差别 多个总体率或构成比之间有无差别 多个样本率的多重比较 两个分类变量之间有无关联性 频数分布拟合优度的检验 统计学方法：卡方检验 目的：检验统计量： 应用：计数资料或等级资料

2

例 某医师欲比较胞磷胆碱与神经节苷酯治疗

脑血管疾病的疗效，将 78 例脑血管疾病患者随

机分为两组，结果见表。问两种药物治疗脑血

管疾病的有效率是否相等？

组别 有效 无效 合计 有效率（%）

胞磷胆碱组 46 6 52 88.46

神经节苷酯组 18 8（4.67） 26 69.23

合计 64 14 78 82.05

表 两种药物治疗脑血管疾病有效率的比较

四格表资料

42 55

348

13

52

90 16 107

行行××列表资料列表资料

① 多个样本率比较时，有 R行 2 列，称为 R

×2 表；

② 两个样本的构成比比较时，有 2 行 C 列，称2×C 表；

③ 多个样本的构成比比较，以及双向无序分类资

料关联性检验时，有行列，称为 R ×C 表。

疗法 有效 无效 合计 有效率（%）

物理疗法组 199 7 206 96.60

药物治疗组 164 18 182 90.11

外用膏药组 118 26 144 81.94

合计 481 51 532 90.41

例 某医师研究物理疗法、药物治疗和外

用膏药三种疗法治疗周围性面神经麻痹的疗效，资料见表。问三种疗法的有效率有无差别？

表 三种疗法有效率的比较R

×2

表资料

例 某医师在研究血管紧张素 I 转化酶 (ACE) 基因 I/D 多态与 2 型糖尿病肾病 (DN) 的关系时，将249例 2 型糖尿病患者按有无糖尿病肾病分为两组，资料见表 7-9 。问两组 2 型糖尿病患者的 ACE 基因型总体分布有无差别？

组别 DD ID II 合计

DN组 42（37.8） 48（43.3） 21（18.9） 111

无 DN组 30（21.7） 72（52.2） 36（26.1） 138

合计 72（28.9） 120（48.2） 57（22.9） 249

表 DN组与无 DN组 2型糖尿病患者 ACE 基因型分布的比较

2×C表

例 例 测得某地测得某地 58015801 人的人的 ABOABO 血型和血型和 MNMN 血型血型结果如表结果如表 7-107-10 ，问两种血型系统之间是否有，问两种血型系统之间是否有关联？关联？

表 某地 5801 人的血型

MN血型 ABO

血型 M N MN 合计

O 431 490 902 1823

A 388 410 800 1598

B 495 587 950 2032

AB 137 179 32 348

合计 1451 1666 2684 5801

R ×C表

李炜制作

变量关系的显著性检验类型定类 定序 定距

定类 卡方类测量(卡方检验)

卡方类测量(卡方检验)

方差分析(F检验)

定序 Spearman相关系数

(Z检验)

Spearman相关系数

(Z检验)

定距 Pearson相关(F检验)回归系数(T检验)

等 级计 数

计 量计 数

等 级

计 量

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案例案例

以实际护理工作量为基础进行护理人力资源配置的研究

资料 ①2010年 7 月 5 日至 2010年 9 月 5 日期

间对心内科、神经内科、神经外科、普胸外科、妇科、儿科 5 个病区的护理人员 65 人，平均年龄 20~40岁（ 25.1±5.5 ）岁进行常见护理项目的工时测算。

②收集各科室每日常见护理项目的操作频次。

护理工作量测定①选择不同职称护士（护士、护师、主管护师

）对本病房常见护理操作项目（包括常见的生活护理操作项目 14项，技术性护理操作项目 24项，病情观察护理操作项目 10项）的平均工时进行测定（每项操作测 10 次）；

②统计本病房每天所有病人所接受的各项护理操作项目频数，共计 3 周（周 1 至周日）；

③计算护理总工时：护理总工时 =∑ （各项护理操作项目的平均工时工时×每日每项护理操作项目频数）。

护理人力资源需要量测定①公式一：护士人数 = 某日护理总工时 ( 小时 )/7×休息系数 [365/（ 365-休息天数），我院周休一天半（共 78天），法定节假日11天，教学假 14天，休息系数 1.38]× 机动系数 [ 设定普通病房的机动值为 20% ，则机动系数为 1+20% 、即 1.2] ；

②公式二：护士人数 = 某日护理总工时（小时）×7/40 （护士每周工作 40 小时）×休息系数 [365/（ 365-休息天数），法定节假日 11天，教学假 14天，休息系数 1.07]× 机动系数。

统计学方法的选择

不同病房各项护理操作项目所需工时比较 不同职称护士各项护理操作所用工时比较 不同科室各项护理操作项目每日频数统计 不同科室每日各护理操作项目所用总工时

及每日护理总工时 不同科室实际所需护士人数

THE END