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張鈺琪 10月29日 19:00-21:00
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【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
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。第一點常可通過統(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[1,2]。
2 中西醫(yī)結(jié)合治療實例
例1 某臨床醫(yī)生收集了如下的資料(表1),在各組內(nèi)進(jìn)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(jìn)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(略)
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(略)
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(xì)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2×3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(略)
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2×4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(略)
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10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“是否建模”、“是否用藥”、“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(jìn)行合理拆分??赡艿牟鸱纸Y(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(略)
表6 各組肺組織病理圖像分析結(jié)果比較(略)
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2×2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(dá)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(略)
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(xì)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(jìn)行合理地“拆分”:如組合①,前4組可同時比較;組合②,“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①、組合②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”。
【參考文獻(xiàn)】
1 Hu LP, Li ZJ. Fundamental of medical statistics and discrimination of typical misuse. Beijing: Press of Military Medical Sciences. 2003: 149153. Chinese.
胡良平, 李子建。 醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)與典型錯誤辨析。 北京: 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社。 2003: 149153.
2 Hu LP. Application of tripletype theory of statistics in experimental design. Beijing: People‘s Military Medical Press. 2006: 139165. Chinese.
張鈺琪 10月29日 19:00-21:00
詳情張鈺琪 9月23日 19:30-21:00
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