護理科研中常用的統計學方法[智囊書苑]

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1、南京中醫藥大學護理學院杜世正杜世正 南京中醫藥大學護理學院南京中醫藥大學護理學院 Email:護理科研中常用的護理科研中常用的統計學方法統計學方法1南京中醫藥大學護理學院 醫學論文中統計學問題醫學論文中統計學問題n20世紀60年代到80年代，國外醫學雜志調查結果：有統計錯誤的論文20%72%。n對2005年國內5種護理期刊2844篇論文調查顯示，未進行統計處理的1703篇文章有29篇應該進行統計學分析，在有統計學處理的1141篇文章中，有統計學缺陷的占27.8%。-楊海清.5種護理雜志文獻中統計方法的應用現況分析J.中國醫院統計，2005,12（2）:124-127.2南京中醫藥大學護理學院“

2、非常痛心地看到，因為數據分析的缺陷和錯誤，那么多好的生物研究工作面臨著被葬送的危險?！?F.Yates,M.J.R.Healy3南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n欲比較中國和日本青少年身高，隨機抽樣1000名青少年，比較其平均身高兩獨立樣本兩獨立樣本t檢驗或單因素檢驗或單因素F檢驗檢驗4南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n一項研究探討太極拳鍛煉對于高血壓患者干預效果，納入研究對象200人，在干預3個月后，比較血壓的變化情況配對配對t檢驗檢驗5南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n一項研究太極拳鍛煉對于高血壓患者干預效果的預實預實驗驗，納入研究對象20人，在干預3個月后，

3、比較血壓的變化情況配對樣本比較配對樣本比較Wilcoxon秩檢驗秩檢驗6南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n一項研究太極拳鍛煉對于高血壓患者干預效果的臨床臨床試驗試驗，納入研究對象400人，完成隨機化分組和基線值測量，試驗組204人，對照組196人，在干預3個月后，比較干預后血壓情況。兩獨立樣本兩獨立樣本t檢驗或單因素檢驗或單因素F檢驗檢驗7南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n一項研究太極拳鍛煉對于高血壓患者干預效果的臨床臨床試驗試驗，納入研究對象400人，完成基線信息測量和隨機化分組，試驗組204人，對照組196人，干預3個月，比較患者在基線值、3個月、6個月、9個月和12個

4、月時血壓的變化情況。重復測量方差分析重復測量方差分析8南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n某醫師欲比較物理療法和藥物療法治療周圍性面神經麻痹的療效，資料見下表，問兩種療法的有效率有誤差別？組別 有效 無效合計有效率(%)物理療法 99 5 104 95.20藥物療法 75 21 96 78.13合計 174 26 200 87.00卡方檢驗卡方檢驗9南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n某醫師欲比較物理療法和藥物療法治療周圍性面神經麻痹的療效，資料見下表，問兩種療法的有效率有誤差別？組 別 治愈顯效好轉無效 物理療法20222523 藥物療法17212726合 計37334249

5、等級資料秩和檢驗等級資料秩和檢驗10南京中醫藥大學護理學院(1)計量資料計量資料(quantitative data)變量值有度量衡單位，表現為數值大小，如年齡，身 高，體重，疼痛強度（VAS）等。(2)計數資料計數資料(qualitative data)將觀察單位按某種屬性進行分組，分組匯總各組觀察單 位數。如：性別，職業，血型等(3)等級資料等級資料(ranked data,ordinal data)將觀察單位按某種屬性的不同程度分成等級后分組計數,變量值具有半定量性質，如療效等級，癌癥分期，Likert 式分級等資料的分類資料的分類11南京中醫藥大學護理學院n統計描述n統計推斷12南京中

6、醫藥大學護理學院n統計描述統計描述n統計推斷13南京中醫藥大學護理學院統計描述基本方法n計量資料集中趨勢：算數均數、幾何均數、中位數離散趨勢：極差、四分位距、方差和標準差、變異系數百分位數：偏態資料n計數資料率構成比相對比：OR,RR動態數列：增長量、發展速度14南京中醫藥大學護理學院n統計描述統計描述n統計推斷15南京中醫藥大學護理學院 統計推斷基本方法n參數估計l計量資料：t檢驗，方差分析l計數資料：卡方檢驗n非參數估計（秩和）檢驗l配對，兩獨立樣本，多獨立樣本，隨機區組n相關和回歸l相關：Pearson 相關：雙變量均呈正態分布 Spearman 相關：雙變量不呈正態分布l回歸：線性回歸

7、：因變量為計量資料 Logistic 回歸：因變量為二分類變量（陽性、陰性）Ordinal 有序回歸：因變量為等級資料16南京中醫藥大學護理學院 統計推斷基本方法n參數估計l計量資料：t檢驗，方差分析l計數資料：卡方檢驗n非參數估計（秩和）檢驗l配對，兩獨立樣本，多獨立樣本，隨機區組n相關和回歸l相關：Pearson 相關：雙變量均呈正態分布 Spearman 相關：雙變量不呈正態分布l回歸：線性回歸：因變量為計量資料 Logistic 回歸：因變量為二分類變量 Ordinal 有序回歸：因變量為等級資料17南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料l單樣本t檢驗l

8、配對樣本t檢驗：每對數值差總體為正態分布l兩獨立樣本t檢驗：方差齊性（兩正態總體，總體 方差相等）18南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l單樣本t檢驗l配對樣本t檢驗：每對數值差總體為正態分布l兩獨立樣本t檢驗：方差齊性（兩正態總體，總體 方差相等）參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料19南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l單樣本t檢驗 已知樣本均數與已知總體均數的比較。例：某社區隨機抽樣老年居民100人，分別測量其血壓值（收縮壓和舒張壓），請問該社區老年居民收縮壓與140mmHg是否有差別？參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料20南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l單樣本t檢驗l配對樣本t檢

9、驗：每對數值差總體為正態分布每對數值差總體為正態分布l兩獨立樣本t檢驗：方差齊性（兩正態總體，總體 方差相等）參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料21南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l 配對樣本t檢驗配對設計適用情形：自身比較，指同一受試對象處理前后的比較（處理前 后其他非處理因素保持齊同性），若重復測量（3次），則采用重復測量方差分析。同一樣本（比如血樣）分成兩半，用兩種不同方法測定將月齡、體重、性別相同的純系實驗動物組成配伍組，隨機分成兩組參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料22南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l 配對樣本t檢驗 數據要求：每對數據的差值差值符合正態分布符合正態分布參數

10、檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料23南京中醫藥大學護理學院編號編號beforebeforeafterafter差值差值d d1156145-11215616044145143-24167160-7513515015614514727134127-78160156-49157145-1210156157111139135-41214615610131461482141351572215145145016147145-217157145-1218156150-619149145-420143142-124南京中醫藥大學護理學院25南京中醫藥大學護理學院26南京中醫藥大學護理學院配對t檢驗要求每對數

11、據的差值符合正態分布差值符合正態分布配對配對t檢驗檢驗前提欠妥前提欠妥27南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l單樣本t檢驗l配對樣本t檢驗：每對數值差總體為正態分布l兩獨立樣本t檢驗：方差齊性（兩正態總體，總體 方差相等）參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料28南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l兩獨立樣本t檢驗：方差齊性（兩正態總體，總體 方差相等）適用情形：完全隨機設計的兩樣本均數比較 數據要求：兩組數據均呈正態分布參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料29南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l兩獨立樣本t檢驗：方差齊性（兩正態總體，總體 方差相等）例：一項研究太極拳鍛煉對于高血壓患者干預效果

12、的臨床試臨床試驗驗，納入研究對象400人，完成隨機化分組和基線值測量，試驗組204人，對照組196人，在干預3個月后，比較干預后血壓情況。參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料30南京中醫藥大學護理學院試驗組試驗組SBPSBP對照組對照組SBPSBP11561145215621604145414341674160513551506145614771347127816081569157914510156101571113911135121461215613146131481413514157151451514516147161451715717145181561815019149191452014

13、320142.31南京中醫藥大學護理學院配對t檢驗？兩獨立樣本t檢驗？兩獨立樣本t檢驗配對t檢驗32南京中醫藥大學護理學院n t 檢驗l單樣本t檢驗l配對樣本t檢驗：每對數值差總體為正態分布l兩獨立樣本t檢驗：方差齊性（兩正態總體，總體 方差相等）參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料33南京中醫藥大學護理學院n方差分析 （ANOVA）單因素F檢驗多因素F檢驗均要求方差齊性比較某處理因素不同水平的樣本之間的差別是否比較某處理因素不同水平的樣本之間的差別是否具有統計學意義。具有統計學意義。參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料34南京中醫藥大學護理學院n單因素F檢驗單因素單因素F檢驗檢驗多個樣本均數

14、間多重比較多個樣本均數間多重比較實驗中的處理因素只有一個，這個處理因素包括g(g2)個水平，分析不同水平實驗結果的差別是否有統計學意義。當g=2時，單因素方差分析和兩獨立樣本t檢驗效能是等價的。參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料35南京中醫藥大學護理學院 三組戰士行軍后體溫增加數三組戰士行軍后體溫增加數()不飲水不飲水定量飲水定量飲水 不限量飲水不限量飲水1.9 1.4 0.9 1.8 1.2 0.7 1.6 1.1 0.9 1.7 1.4 1.1 1.5 1.1 0.9 1.6 1.3 0.9 1.3 1.1 0.8 1.4 1.0 1.0 1.6 1.2 0.9處理因素處理因素:飲水方式

15、飲水方式 水平數水平數=3能用能用t檢檢驗嗎？驗嗎？36南京中醫藥大學護理學院37南京中醫藥大學護理學院n單因素F檢驗單因素單因素F檢驗檢驗多個樣本均數間多重比較多個樣本均數間多重比較實驗中的處理因素只有一個，這個處理因素包括g(g2)個水平，分析不同水平實驗結果的差別是否有統計學意義。當g3時，多重比較多采用LSD-t檢驗，Dunnett-t檢驗和SNK-q檢驗（兩兩之間的全面比較）。參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料38南京中醫藥大學護理學院39南京中醫藥大學護理學院40南京中醫藥大學護理學院n單因素F檢驗單因素單因素F檢驗檢驗隨機區組設計的方差分析隨機區組設計的方差分析先按影響實驗結果

16、的非處理因素(如性別、體重、年齡、職業、病情、病程等)將受試對象配成區組，再分別將區組內的受試對象隨機分配到各處理組或對照組。參數檢驗：計量資料參數檢驗：計量資料41南京中醫藥大學護理學院42南京中醫藥大學護理學院A=術前晚清潔、剃毛B=術前2h清潔、剃毛C=術前晚清潔、不剃毛D=術前2h清潔、不剃毛43南京中醫藥大學護理學院44南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n一項研究太極拳鍛煉對于高血壓患者干預效果的臨床臨床試驗試驗，納入研究對象400人，完成基線信息測量和隨機化分組，試驗組204人，對照組196人，干預3個月，比較患者在基線值、3個月、6個月、9個月和12個月時血壓的變化情況。

17、重復測量方差分析重復測量方差分析45南京中醫藥大學護理學院重復測量設計重復測量設計重復測量設計重復測量設計(單因素單因素單因素單因素)各組數據間各組數據間獨立嗎？獨立嗎？46南京中醫藥大學護理學院相關系數相關系數47南京中醫藥大學護理學院48南京中醫藥大學護理學院49南京中醫藥大學護理學院50南京中醫藥大學護理學院51南京中醫藥大學護理學院52南京中醫藥大學護理學院n原文題目：牛黃千金散的抗炎解熱作用原文題目：牛黃千金散的抗炎解熱作用n原原文文設設計計：將將Wistar大大鼠鼠隨隨機機分分為為3組組：生生理理鹽鹽水水組組，地地塞塞米米松松組組，牛牛黃黃千千金金散散組組。藥藥前前測測定定大大鼠鼠

18、的的足足跖跖容容積積，然然后后分分別別灌灌胃胃給給藥藥，30min后后足足皮皮下下注注射射新新鮮鮮雞雞蛋蛋清清。用用藥藥后后15、30、45、60、75min以以同同樣樣的的方方法法測測左左側側足足跖跖容容積積。數數據據采采用用t檢檢驗驗的的統統計計學學分分析析方方法法處理，資料見下表處理，資料見下表1。摘自徐慶榮等發表于中國臨床藥理學與治療學雜志,1999,4(3):218-219。53南京中醫藥大學護理學院n行 列 表X2 檢驗（四格表）n配對X2檢驗參數檢驗：計數資料參數檢驗：計數資料54南京中醫藥大學護理學院n行 列 表X2 檢驗（四格表）n配對X2檢驗參數檢驗：計數資料參數檢驗：計數

19、資料55南京中醫藥大學護理學院 表 兩組方式治療壓瘡有效率的比較組別組別 有效有效 無效無效合計合計有效率有效率(%)(%)A A方式方式 9999 2020 119119 83.283.2B B方式方式 7575 1717 9292 81.581.5合計合計 174174 37 37 211211 82.582.556南京中醫藥大學護理學院根據統計學理論研究發現，四格表資料在下面的根據統計學理論研究發現，四格表資料在下面的情況下，用前面公式計算得到的情況下，用前面公式計算得到的X2值比分布的值比分布的X2 值大，因而需對該值進行校正。值大，因而需對該值進行校正。1.T51.T5且且N40,N

20、40,用四格表專用公式；用四格表專用公式；2.2.11T T55且且N N 4040時，需用校正公式計算時，需用校正公式計算X2值；值；3.3.T T1 1或或N N4040時，需用精確概率法計算時，需用精確概率法計算P P值。值。校正問題57南京中醫藥大學護理學院專用公式校正公式確切概率法58南京中醫藥大學護理學院59南京中醫藥大學護理學院多組間兩兩比較：分割比較多組間兩兩比較：分割比較=/NN=n(n-1)/2n=組數60南京中醫藥大學護理學院61南京中醫藥大學護理學院配對四格表資料的X2檢驗 例 有26份咽喉涂抹標本，把每份標本分成兩份，依同樣的條件分別接種在A和B兩種白喉桿菌培養基上，

21、觀察白喉的生長情況，其結果如下表所示。編號編號A A培養基培養基B B培養基培養基1 1+-2 2-+3 3+-4 4+5 5-6 6+7 7-8 8+9 9-+26+-62南京中醫藥大學護理學院 表 兩組方法檢測結果 A A 培養基培養基B B 培養基培養基 合計合計+-+10(a)10(a)1(b)1(b)1111-9(c)9(c)6(d)6(d)1515合計合計 1919 7 7 262663南京中醫藥大學護理學院n行 列 表X2 檢驗（四格表）n配對X2檢驗l把一份標本分為兩份，分別用兩種方法化驗，比較兩種方法的結果（兩類計數資料）是否相同?l分別采用甲、乙兩種方法對同一批患者進行檢查

22、，比較此兩種檢查方法（兩類計數資料）是否相同?參數檢驗：計數資料參數檢驗：計數資料64南京中醫藥大學護理學院 統計推斷基本方法n參數估計l計量資料：t檢驗，方差分析l計數資料：卡方檢驗n非參數估計（秩和）檢驗l配對，兩獨立樣本，多獨立樣本，隨機區組n相關和回歸l相關：Pearson 相關：雙變量均呈正態分布 Spearman 相關：雙變量不呈正態分布l回歸：線性回歸：因變量為計量資料 Logistic 回歸：因變量為二分類變量（陽性、陰性）Ordinal 有序回歸：因變量為等級資料65南京中醫藥大學護理學院n秩和檢驗：秩和檢驗：小樣本資料（不滿足正態分布和方 差齊性,如 Sd ）；等級資料等級

23、資料 適用條件：適用條件：l 計量資料不滿足正態分布和方差齊性l 小樣本資料l 一端或兩端是不確定數值（0.5）l 等級資料非參數檢驗非參數檢驗66南京中醫藥大學護理學院Sd不適合用參數檢驗67南京中醫藥大學護理學院n秩和檢驗：秩和檢驗：小樣本資料（不滿足正態分布和方 差齊性,如 Sd ）；等級資料等級資料 配對樣本比較的Wilcoxon符號秩檢驗 兩獨立樣本比較的Wilcoxon符號秩檢驗 多個獨立樣本比較的Kruskal-Wallis H檢驗非參數檢驗非參數檢驗68南京中醫藥大學護理學院n秩和檢驗：秩和檢驗：配對樣本比較的Wilcoxon符號秩檢驗自身比較，指同一受試對象處理前后的比較（處

24、理前后其他非處理因素保持齊同性）同一樣本（比如血樣）分成兩半，用兩種不同方法測定將月齡、體重、性別相同的純系實驗動物組成配伍組，隨機分成兩組非參數檢驗非參數檢驗69南京中醫藥大學護理學院編號編號beforebeforeafterafter差值差值d d1156145-11215616044145143-24167160-7513515015614514727134127-78160156-49157145-1210156157111139135-41214615610131461482141351572215145145016147145-217157145-1218156150-619149

25、145-420143142-170南京中醫藥大學護理學院n 秩和檢驗：秩和檢驗：兩獨立樣本比較的Wilcoxon符號秩檢驗 適用情形：完全隨機設計的兩樣本均數比較 數據要求：兩組數據方差不齊非參數檢驗非參數檢驗71南京中醫藥大學護理學院試驗組試驗組SBPSBP對照組對照組SBPSBP11561145215621604145414341674160513551506145614771347127816081569157914510156101571113911135121461215613146131481413514157151451514516147161451715717145181561

26、815019149191452014372南京中醫藥大學護理學院n秩和檢驗：秩和檢驗：兩獨立樣本比較的Wilcoxon符號秩檢驗 等級資料秩和檢驗：非參數檢驗非參數檢驗73南京中醫藥大學護理學院應用舉例：應用舉例：n某醫師欲比較物理療法和藥物療法治療周圍性面神經麻痹的療效，資料見下表，問兩種療法的有效率有誤差別？組 別 治愈顯效好轉無效 物理療法20222523 藥物療法17212726合 計37334249等級資料秩和檢驗等級資料秩和檢驗74南京中醫藥大學護理學院75南京中醫藥大學護理學院76南京中醫藥大學護理學院n等級資料秩和檢驗注：行列表資料：l指標變量無序：行列表X2 檢驗l指標變量有

27、序：等級資料秩和檢驗非參數檢驗非參數檢驗77南京中醫藥大學護理學院指標變量有序：等級資料秩和檢驗78南京中醫藥大學護理學院指標變量無序：行列表X2 檢驗79南京中醫藥大學護理學院n秩和檢驗：秩和檢驗：小樣本資料（不滿足正態分布和方 差齊性,如 Sd ）；等級資料等級資料 配對樣本比較的Wilcoxon符號秩檢驗 兩獨立樣本比較的Wilcoxon符號秩檢驗 多個獨立樣本比較的Kruskal-Wallis H檢驗非參數檢驗非參數檢驗80南京中醫藥大學護理學院n秩和檢驗：秩和檢驗：多個獨立樣本比較的Kruskal-Wallis H檢驗計量資料計量資料相關統計學方法相關統計學方法81南京中醫藥大學護理學院82南京中醫藥大學護理學院多個獨立樣本兩兩比較的Nemenyi法83南京中醫藥大學護理學院 統計推斷基本方法n參數估計l計量資料：t檢驗，方差分析l計數資料：卡方檢驗n非參數估計（秩和）檢驗l配對，兩獨立樣本，多獨立樣本，隨機區組n相關和回歸l相關：Pearson 相關：雙變量均呈正態分布 Spearman 相關：雙變量不呈正態分布l回歸：線性回歸：因變量為計量資料 Logistic 回歸：因變量為二分類變量（陽性、陰性）Ordinal 有序回歸：因變量為等級資料84南京中醫藥大學護理學院 祝大家收獲高質量論文！85