公共卫生统计学11[1].28.ppt
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1、公共卫生统计学主讲人:楚基伟.第一节统计学概述一、统计学的概念和分类n统计学的概念统计学的概念 统计学是关于数据(统计学是关于数据(data)的科学,是从数据中提取信)的科学,是从数据中提取信息的一门学科,包括设计、搜集、整理、分析和表达等步息的一门学科,包括设计、搜集、整理、分析和表达等步骤。骤。n统计学的分类统计学的分类 根据研究领域和研究对象,统计学可分为:数理统计、根据研究领域和研究对象,统计学可分为:数理统计、经济统计、生物统计、医学统计、卫生统计经济统计、生物统计、医学统计、卫生统计.公共卫生统计学的概念n公公共共卫卫生生统统计计学学(health statistics)是是研研究
2、究居居民民健健康康状状况况以以及及认认识识医医学学现现象象数数量量特特征征的的重重要要工工具具,是是运运用用概概率率论论、数数理理统统计计的的基基本本原原理理与与方方法法,进进行行医医学学科科研研设设计计和和资资料料的的收收集集、整整理理、分分析析与与推推断断的的过过程程,它它更更侧侧重重于于协协助助人人们们对对社社会会、人人群群健健康康问问题的诊断,提出改进措施。题的诊断,提出改进措施。n包括:健康统计、卫生服务统计等。包括:健康统计、卫生服务统计等。.二、统计学是如何诞生和发展的二、统计学是如何诞生和发展的?17世世纪纪法法国国数数学学家家Pierre-Simon Laplace(1749
3、-1827)在在研研究究概概率率数数学学是是提提到到医医学学治治疗疗是是概概率率论论应应用的一个领域。用的一个领域。Gauss(1777-1855)提出了正态分布。提出了正态分布。杰杰出出的的临临床床医医学学家家Pierre-Charles(1787-1872)认认为为由由概概率率论论推推导导出出的的解解析析方方法法可可帮帮助助我我们们避避免免受受假假象象的的迷迷惑惑,获获得得良良好好的的决决断断,并并进进行行了了许许多多医医学研究。学研究。.Lambert Adolphe,Jacques Quetelet(1796-1874)提出提出一个一个“平均人平均人”的新概念。的新概念。同一时期,同一
4、时期,Poisson 将概率论应用于法庭判决估计,他利用将概率论应用于法庭判决估计,他利用“大数定律大数定律”构造了二项分布概率的构造了二项分布概率的99.5%置信区间。置信区间。1834年伦敦统计学会的创办者们以年伦敦统计学会的创办者们以“让别人丢弃让别人丢弃”为座右铭,为座右铭,将统计学的目标定为数据收集。将统计学的目标定为数据收集。由于由于Francis Galton爵士爵士(1822-1911)与与Karl Pearson (1857-1936)等英国生物计量学派人物的努力,人们改变了对等英国生物计量学派人物的努力,人们改变了对统计学的看法,统计学的看法,统计学从一门简单的社会统计转变
5、为应用数统计学从一门简单的社会统计转变为应用数学的科学。学的科学。.Karl Pearson是现代统计学之父,开创了统计学方法,将是现代统计学之父,开创了统计学方法,将描描述性述性统计学变为统计学变为推断性推断性统计学,发展探索了生命统计的方法。统计学,发展探索了生命统计的方法。1894年年 Karl Pearson开设第一门统计学理论高级课程。开设第一门统计学理论高级课程。Karl Pearson的一篇论文的一篇论文被皇家学会拒绝被皇家学会拒绝,就与,就与Galton,Weldon 于于1911年年创办了创办了Biometrika杂志。杂志。他的主要贡献是相他的主要贡献是相关方法和关方法和
6、2拟合优度检验。拟合优度检验。Greenwood是个医生,是是个医生,是Karl Pearson的学生,的学生,与与Almoroth Wright爵士爵士(1861-1947)辩论疫苗疗法的有效性和辩论疫苗疗法的有效性和一个所谓一个所谓“调理素指数调理素指数”的统计测度时,引出了功能误差与数学的统计测度时,引出了功能误差与数学误差之间的区别,得到医学界重视。误差之间的区别,得到医学界重视。.Ronald A.Fisher 爵士(爵士(1890-1962)也是)也是现代统计学的奠现代统计学的奠基人,基人,发展了实验设计和分析的统计方法,著有发展了实验设计和分析的统计方法,著有Statistics
7、 Methods for Research WorkersThe Design of Experiments。1920年一位医生在美国医学会杂志上发表文章说,年一位医生在美国医学会杂志上发表文章说,统计学在统计学在医学上具有重大的应用意义。医学上具有重大的应用意义。统计学对科学的贡献统计学对科学的贡献是利用随机化做实验是利用随机化做实验,消除安排处理中,消除安排处理中的偏倚性和分析中考虑数据的变异性。的偏倚性和分析中考虑数据的变异性。.Austin Bradford Hill是是Greenwood的学生,的学生,1937年年应应Lancet杂志的要求杂志的要求,撰写了一系列的关于在医学中正确使
8、,撰写了一系列的关于在医学中正确使用统计学的文章,后来以书用统计学的文章,后来以书Principles of Medical Statistics的形式出版。的形式出版。Hill 的工作为后来的临床试验确立了一种趋势,的工作为后来的临床试验确立了一种趋势,即医生的即医生的洞察和专业统计学家的统计设计要结合起来洞察和专业统计学家的统计设计要结合起来。到到20世纪中叶,统计学才逐步应用于临床医学领域。直到世纪中叶,统计学才逐步应用于临床医学领域。直到计算机问世之后,统计学在医学上才得到了广泛的应用,医计算机问世之后,统计学在医学上才得到了广泛的应用,医学统计学的各个分支学科得到了蓬勃的发展。学统计
9、学的各个分支学科得到了蓬勃的发展。.1.人口生命统计学的开创人口生命统计学的开创 John Graunt(1620-1674)开始搜集死亡数据,编开始搜集死亡数据,编制寿命表,开创了人口统计学。制寿命表,开创了人口统计学。Willian Farr(1807-1883)进一步改进寿命表方法,进一步改进寿命表方法,在英国创造了最早的生命统计系统。在英国创造了最早的生命统计系统。三、统计学应用于公共卫生三、统计学应用于公共卫生 领域的著名研究领域的著名研究.1939年年Muller采用病例对照设计搜集一组肺癌病人,并配采用病例对照设计搜集一组肺癌病人,并配置一组其他特点与之相仿的非肺癌病人作为对照组
10、,逐一询置一组其他特点与之相仿的非肺癌病人作为对照组,逐一询问吸烟否、吸烟量和时间,发现肺癌组吸烟者比率高,对照问吸烟否、吸烟量和时间,发现肺癌组吸烟者比率高,对照组吸烟者比率低。组吸烟者比率低。1938年年Pearl调查了数百个家庭,分成吸烟多、吸烟少和调查了数百个家庭,分成吸烟多、吸烟少和不吸烟三个组,编制了三份寿命表,相应地绘制了三条生存不吸烟三个组,编制了三份寿命表,相应地绘制了三条生存曲线,发现吸烟多的一组几乎以直线下降的趋势减员,不吸曲线,发现吸烟多的一组几乎以直线下降的趋势减员,不吸烟的一组以先凸后凹的曲线趋势缓慢减员,而吸烟少的一组烟的一组以先凸后凹的曲线趋势缓慢减员,而吸烟少
11、的一组减员趋势则介于以上两组之间。减员趋势则介于以上两组之间。2.是否需要控制吸烟的争论是否需要控制吸烟的争论.1964年年Doll和和Hill做出了一项出色的前瞻性研究。他做出了一项出色的前瞻性研究。他们向们向 60 000名英国医生发出关于吸烟的问卷,其中名英国医生发出关于吸烟的问卷,其中 40 000名应答,据此将他们分成吸烟组和不吸烟组。借助名应答,据此将他们分成吸烟组和不吸烟组。借助英国良好的死亡登记系统追踪他们的结局,他们发现:英国良好的死亡登记系统追踪他们的结局,他们发现:吸烟组肺癌的年发病率为吸烟组肺癌的年发病率为0.166,心脏病年发病率为心脏病年发病率为0.599,不吸烟组
12、肺癌的年发病率为不吸烟组肺癌的年发病率为0.007,不吸烟组心脏病年发病率为不吸烟组心脏病年发病率为0.422。有两位在别的问题上常有分歧的统计学权威有两位在别的问题上常有分歧的统计学权威 Sir Ronald Fisher和和 Prof Joseph Berkson却一致向吸却一致向吸烟有害的研究提出挑战,提出是否肺癌与遗传有关。烟有害的研究提出挑战,提出是否肺癌与遗传有关。.瑞典国家双生研究即为一例。他们调查了一方吸烟、另一瑞典国家双生研究即为一例。他们调查了一方吸烟、另一方不吸烟的双生子,其中,同卵双生男方不吸烟的双生子,其中,同卵双生男274对,女对,女264对,异对,异卵双生男卵双生
13、男733对,女对,女653对,发现:对,发现:慢性支气管炎患病率在同卵双生的吸烟者中男、女分别为慢性支气管炎患病率在同卵双生的吸烟者中男、女分别为14.6和和13.6;不吸烟者中男、女分别为不吸烟者中男、女分别为7.7和和7.6;在异卵双生的吸烟者中男、女分别为在异卵双生的吸烟者中男、女分别为12.3和和14.5;而不吸烟者中男女分别为而不吸烟者中男女分别为5.5和和5.7;吸烟与不吸烟相比,慢性支气管炎患病的相对危险度约为吸烟与不吸烟相比,慢性支气管炎患病的相对危险度约为1825倍。倍。.狗的模拟吸烟导致与人类肺癌相似的结局、吸烟有损动脉血狗的模拟吸烟导致与人类肺癌相似的结局、吸烟有损动脉血
14、管、吸烟与死亡率有剂量一反应关系;戒烟时间长短对死亡率管、吸烟与死亡率有剂量一反应关系;戒烟时间长短对死亡率有不同影响等等。有不同影响等等。鉴于吸烟与禁烟已非单纯的生物医学问题,有的统计学家建鉴于吸烟与禁烟已非单纯的生物医学问题,有的统计学家建议当局利用统计决策理论权衡公众利益、禁烟的代价和由此给议当局利用统计决策理论权衡公众利益、禁烟的代价和由此给社会带来的得与失,从而作出合理的决策。社会带来的得与失,从而作出合理的决策。目前,许多发达国家已经断然采取了种种限制吸烟的措施,目前,许多发达国家已经断然采取了种种限制吸烟的措施,此中融有统计学家的贡献。此中融有统计学家的贡献。全球全球180多个国
15、家和地区签署了多个国家和地区签署了“控制吸烟的框架公约控制吸烟的框架公约”,包,包括我国。括我国。他们在吸烟有害健康问题的研究中所创造的方法学也可为其他们在吸烟有害健康问题的研究中所创造的方法学也可为其他公害的研究所借鉴。他公害的研究所借鉴。.四、公共卫生人员为什么要学统计学?四、公共卫生人员为什么要学统计学?1、统计学是公共卫生专业人员必备的素养、统计学是公共卫生专业人员必备的素养n掌握疾病与卫生问题的分布状况掌握疾病与卫生问题的分布状况n了解人群主要的卫生状况和需求了解人群主要的卫生状况和需求n卫生问题的危险因素识别卫生问题的危险因素识别n与其他专业人员共同提出措施与其他专业人员共同提出措
16、施n评价措施评价措施.2、现代公共卫生领域对统计学的挑战、现代公共卫生领域对统计学的挑战n新理论、新方法层出不穷:新理论、新方法层出不穷:n毒理学统计毒理学统计n遗传统计学遗传统计学n蛋白质分子统计蛋白质分子统计n管理统计学管理统计学.3、采用统计学方法,可以发现不确定现象、采用统计学方法,可以发现不确定现象背后隐藏的规律背后隐藏的规律n 变异变异(variation)是社会和生物医学中)是社会和生物医学中的普遍现象。的普遍现象。变异使得实验或观察的结果变异使得实验或观察的结果具有具有不确定性不确定性,如:,如:。.4、保证研究结果及表达方式的正确、保证研究结果及表达方式的正确 据国外对不同医
17、学杂志发表论文的调查,发现有据国外对不同医学杂志发表论文的调查,发现有统计错误统计错误的论文的百分比最高达的论文的百分比最高达72%,最低也有,最低也有20%。国内国内1984年对中华医学杂志、中华内科杂志等医学年对中华医学杂志、中华内科杂志等医学中文核心期刊中文核心期刊595篇论文的调查结果,相对数误用为篇论文的调查结果,相对数误用为11.2%,抽样方法误用抽样方法误用15.9%,统计图表误用,统计图表误用11.7%。1996年对年对4586篇论文统计(中华医学会系列杂志仅占篇论文统计(中华医学会系列杂志仅占6.9%),数据分析方法误用达),数据分析方法误用达55.7%。国际生物医学杂志编辑
18、协会在其生物医学期刊投稿的统国际生物医学杂志编辑协会在其生物医学期刊投稿的统一要求中包含了统计学要求。一要求中包含了统计学要求。.5、获得循证医学、循症预防的证据、获得循证医学、循症预防的证据 “良好愿望的医学良好愿望的医学”(well-meaning medicine)转入)转入“以证据以证据为基础的医学为基础的医学”(evidence-based medicine,EBM)需要有统)需要有统计学方法的支持。计学方法的支持。全世界的医学期刊每年大约刊登全世界的医学期刊每年大约刊登600万篇学术论文,但能作为万篇学术论文,但能作为可靠可靠“证据证据”的论文并不多。的论文并不多。.五、公共卫生统
19、计方法的作用五、公共卫生统计方法的作用 概率论原理概率论原理数理统计方法数理统计方法收集收集整理整理分析分析健康状况健康状况医学现象数量特征医学现象数量特征它不过是个认识健康问题的工具罢了!无需怕它!.我们平时就在用它解决问题。我们平时就在用它解决问题。学好统计的关键不过熟能生巧而已。学好统计的关键不过熟能生巧而已。n某班平均身高某班平均身高160.0cm。n某病平均潜伏期为某病平均潜伏期为12-24小时。小时。n某地女学生近视率为某地女学生近视率为21.0%,男生为,男生为18.5%,经比较,女生高于男生,经比较,女生高于男生。.第二节第二节 公共卫生统计公共卫生统计 的基本概念的基本概念
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