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本日学习任务
欢迎加入高校公益免费群全面学习医学统计学与SPSS应用(发送关键词“打卡”到公众号)从第10日开始,介绍实验性分类数据结局的统计分析方法。第10日介绍了两组二分类结局的比较,即两组率的比较,俗称四格表资料的统计分析。分类数据除了2*2的交叉表之外,还有诸多其他形式,比如多组率的比较、2组构成比的比较、甚至多组构成比的比较。它们数据结构更为复杂,虽都采用卡方检验为主要方法,但细节方面与两组率的分析上有所区别。·案例1:某医院将研究对象随机分为三组,用三种方案治疗轻中度新冠肺炎患者254例,观察结果见下表,问三种方案治疗新冠肺炎患者的有效率是否不同?数据详见Coid19.sav
案例2:为了解案例1临床试验中,中药、西药、中西药三组新冠肺炎患者的基线方面,有无差异,研究开展对吸烟状态进行了分析,问比较各组吸烟构成有无差别?
案例3:为了不同孩子的意外伤害,分别比较了有行为问题的儿童和无行为问题的儿童的数据,请问两组儿童意外伤害类型的分布上有无差异?
案情分析
上述3个例子结局均为分类数据(效果、血型、意外伤害类型),汇总数据形成的三线表称为多行多列交叉表或者行列表。区别就在于,案例1结局为二分类结局,案例2为多分类结局,案例3则是2组多分类结局。因此,第1个例子为多个率的比较,第2个例子为多个构成比的比较,第3个例子则是2个构成比的比较。
统计分析策略
多行多列交叉表数据的分析,或者说多个率、构成比,乃至两个构成比的比较,四格表资料的分析策略一样,均可以考虑卡方和Fisher确切概率方法进行。第一,多行多列交叉表分析没有校正卡方。具体应用条件如下:1.不超过20%单元格的理论频数(期望频数)T < 5时,可使用卡方检验进行比较。2.如果超过20%单元格的理论频数(期望频数)T < 5,或者至少一个T<1,此时采用的是Fisher确切概率法。超过20%单元格的T < 5至少1个T <1 ,Fisher确切概率法第二,多个率、多个构成比的卡方检验存在多重比较的步骤多个率、多个构成成比较,就如方差分析一样,当P<0.05时,只能说明总体上存在着统计学差异,还不能说任意两组都有差异,需要多重比较进行进一步分析。本文SPSS以第一个为例开展多行多列资料的统计分析。·案例1:某医院将研究对象随机分为三组,用三种方案治疗轻中度新冠肺炎患者254例,观察结果见下表,问三种方案治疗新冠肺炎患者的有效率是否不同?数据详见Coid19.sav
交叉表分析入口界面
交叉表分析对话框
在“交叉表”对话框中,分别选择分组变量和结局变量到“行”和“列”中。①、②:行” 和 “列”分别放哪个变量没有规定,结果是一致的(分组变量可以放“行” ,也可以放“列”中)。③ 精确:点击选择“精确”选项,进行Fisher确切法检验⑤单元格:①选择计算百分比中的行与列,不必同时选择,选择一项即可。一般建议与交叉表的分组变量所在的”行”“列”位置一致。
统计分析结果与解释
第1表:分组统计描述结果,分别给出,各处理组的结局,包括发生数以及相应的百分比。本例西药有效率51.8%,中药44.7%,中西药75.0%。第2表:卡方和Fisher确切检验的结果。该结果同时展示了卡方、和Fisher确切概率分析结果(无校正卡方),也显示了总样本量、理论(期望)频数的情况。首先要关注理论(期望)频数。理论(期望)频数在表格下方第一个注释a。注释a前半句说的是多少单元格期望计数小于5,后半句指出最小期望计数。注释a将决定采用卡方检验还是Fisher确切概率法。卡方检验,不超过20%的格子理论频数(期望频数)T < 5时,选择第一行的“皮尔逊卡方”,得到卡方值①,选择P值(渐进显著性双侧)②。Fisher确切概率法,如果超过20%的格子理论频数(期望频数)T < 5,或者至少一个T<1,选择第三行的“费希尔精确检验”,选择P值(精确显著性双侧)①。对于本例,样本量254,0单元格(0%)期望计数小5,最小为36.05,应选择一般的卡方检验,卡方值17.697,P<0.001。两组人群的有效率存在着统计学差异。多组比较,无论均数、还是率、还是构成比,均有多重比较的方式。所谓多重比较,简单来说就是两两比较。比如3*2交叉表,即3行2列数据,3个率的比较。上文已经证明、中医、西医和中西医结合疗效总体有差异,那么到底那两组有效率相同,哪两组不同呢?这个时候,我们可以分别开展比较中医 vs 西医、西医vs 中西医、西医vs 中西医,即三次两两比较。
两组两组比较,其实就是2个率的比较,也采用卡方检验。所以,可以得到3个P值。但是,问题来了,我们在方差分析中就介绍过,多次同时两两比较会增加一类错误的概率,导致假阳性率偏高!不知道,大家还有没有印象,我在方差分析、多样本秩和检验都讲过多重比较的方法。一般控制假阳性率的方法有两个,一个是软件自带的方法,一个是a分割的方法。在SPSS具体操作上,卡方检验多重比较也采用类似两种方法。一种是软件自带的Bonferroni 方法,一种是人工a分割方法(其实两种方法结果一致)。前者方法简单,但在SPSS结果表达上反而有些时候不好理解。如果想知道如何利用SPSS自动进行多重比较,请看以下推文我这篇文章,主要写操作略显、但是清晰的a分割方法。SPSS软件自动进行的多重比较方法,P<0.05 即被认为有统计学意义。但是a分割方法,则不是。此时两组、即两个率的比较,当然可以采用卡方检验。但是,特别注意的是,检验水准a不再是0.05,而是除以同时比较的次数,本例多重比较,同时比较3次,则新的检验水准a=0.05/3=0.017,即P<0.017才被认为差异有统计学意义。
SPSS软件自带的多重比较,相对操作简单,但是不灵活,而a分割结合两两卡方检验的方法,不仅可以比较3次,也可以中医组为对照,比较2次(如果比较2次,则P<0.025 被认为有统计学意义)。问题来了,如何把原理3*2的表格拆分为3个2*2的表格呢?
规范文字:西药治疗新冠肺炎有效率为44.7%(38/85),中西药有效率为75.0%(63/84),三组数据有效率存在着统计差异(c2 =17.30,P<0.001)。西药有效率与中药相比,无统计学差异(P>0.017),中西药与西药、与中药均存在着统计学差异(P<0.017)。
Øn≥40,T ≥ 5,卡方检验;Øn≥40,至少一个1≤T ≤ 5 ,卡方校正检验;Øn<40或至少1个T <1 ,Fisher确切概率法。Ø卡方检验:行列表中的各格T≥1,并且1≤T<5的格子数不宜超过1/5格子总数很多开展多行多列交叉表统计分析时,往往形成了超过3*3的格子数,比如5*4、4*6等。比如,要分析比较不同文化程度与满意率的关系,得到以下结果:这是5*3交叉表,在实际分析中并不罕见。很多问卷调查的原始数据,数据很分散,由于选项类别比较多,比如问教育经历时,答案不止5类,还可以是6类,7类,如果原始数据直接拿来做卡方分析时,往往形成多行多列的交叉表,而结果往往不容乐观。原因如下:第一,多行多列表格在数据陈列上密密麻麻,看得人眼花缭乱,更看不透其数据的分布规律。这样的统计报告,很难得到读者的认可。第二,由于数据分散,单元格数量增加,无论是卡方检验还是Fisher法,不容易得到阳性结果。因此,对于过多的行列表,必须开展整合或删除工作。可以考虑两种策略,第一种,可以合并属性相似,且样本量都较少的行或者列,比如本例的初中和高中可考虑合到一处。第二种方式,删去不必要的行或者列。本例中,“不知道”的人群可以考虑删除,它的存在可能干扰“不满意”和“满意”的统计学差异性。诸位,当你们拿到一份原始数据时,千万别直接开展卡方检验,请认真思考如何整理数据,如何精简行、列,使得行列数控制在一定的数量以内,比如行列表总的单元格数不能超过10格,一般限制在3行、或者3列及以内为妙。多行多列资料,单元格过多,会造成Fisher方法无法得到结果。我依然以“不同文化程度与满意率”的关系为例(将样本量乘以10),开展统计分析。然后,Fisher就卡壳了,无法计算,同时造成卡方检验结果耗费长时间才能得到。这种情况,主要原因就是小型计算机运算能力有限,分析大样本多行多列资料时,搞不定Fisher检验方法。有以下几种策略可以解决本问题:(1)不要进行精确检验 ;(2)行列合并或删除精简行列数;(3)选择蒙特卡罗精确法: