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医用统计学软件PPMS 1.5的组成和应用特点

来源:《齐鲁医学杂志》 作者: 2009-8-25

摘要: 【摘要】 目的 介绍中文医用统计学软件PPMS 1。5的功能及其应用特点。方法 对应用Delphi语言编制而成的PPMS 1。5的功能及其应用特点进行分析。...


【摘要】  目的 介绍中文医用统计学软件PPMS 1.5的功能及其应用特点。方法 对应用Delphi语言编制而成的PPMS 1.5的功能及其应用特点进行分析。结果 PPMS应用过程中不需编程,完全采用菜单和对话框的操作方式,操作简单,简便易学。全中文界面,用户界面友好。PPMS不仅能处理原始数据,而对于原始数据已丢失、只有“均数±标准差”的数据也能进行t检验和单因素方差分析;同时可以进行多个率χ2检验之后的两两比较、多个样本秩和检验之后的两两比较等。且在统计设计中的应用功能强大。结论 PPMS 1.5是一种实用、便捷的统计学软件,可以在医学科学研究中推广应用。

【关键词】  统计学软件 PPMS 1.5 数据说明 统计

  
  THE COMPOSITION AND APPLICATION OF PPMS 1.5 MEDICAL STATISTICAL SOFTWARE

  ZHOU XIAO²BIN, JI XIN²QIANG, XU LI

  (Department of  Preventive Medicine, Qingdao University Medical College, Qingdao 266021, China)

  [ABSTRACT]ObjectiveTo recommend PPMS 1.5 medical statistical software in Chinese and its application and features.MethodsThe functions and the application characteristics of Dolphin²based PPMS 1.5 were analyzed.ResultsNo programming was needed in the application of PPMS, which could be easily operated by menus and dialogues. With all²Chinese customer²friendly interface, PPMS could not only process the original data, but also do the t test and single factor analysis of variance of the data with only “mean±standard deviation”.  Paired Comparisons following χ2 test of the multiple comparisons of rates and following the rank sum test of multiple samples could also be carried out with the software. PPMS was powerful in the statistical design. ConclusionPPMS 1.5 is a practical and facile statistical software, which is worthy of wide application in medical research.
    
  [KEY WORDS]Statistics software; Data interpretation, statistical; PPMS 1.5; Mathematical computing
     
  医学统计学是医学科学研究这个大厦的基石之一,它贯穿了医学研究设计、数据收集、质量控制、数据的统计分析以及论文撰写整个科学研究的全过程[1~3]。但是,由于其数学基础是概率论和数理统计学,使用者在学习和使用统计方法时不可避免地要涉及大量的数字运算,这种运算如果用手工(包括使用计算器)来完成,计算过程有时非常耗时、枯燥并且容易出错,而且有些方法(例如多因素统计方法)是手工无法完成的。于是统计软件应运而生。虽然国际上各种各样的统计软件不下百种,但经过几十年的优胜劣汰,在专业性和技术性上有缺陷的一些统计软件逐渐被淘汰,国际上公认的权威统计软件目前有SPSS和SAS两种。
    
  SPSS提供程序驱动和图形菜单驱动2种运行方式,但大多数使用者使用的是图形菜单驱动模式。绝大多数任务无需编程,可通过“菜单”、“按钮”和“对话框”来完成,是非统计学专业人员的首选统计软件。SAS是程序驱动软件,只要用户在PGM视窗中输入用SAS语言编制的程序,统计分析结果就在OUTPUT视窗中以文本形式输出。由于SAS系统是针对统计专业人员进行设计,其核心操作以编程为主,因此初学者在使用SAS时首先要学习SAS语言,并且在编程时要求用户对其所使用的统计方法有比较透彻的了解,这在一定程度上影响SAS软件的推广和普及。为了更好地满足中国医学科学研究人员对统计软件的一些具体要求,一些中文统计软件便应运而生。实用医学统计软件包 (Practical Package for Medicial Statistics,PPMS)便是其中的一种(由青岛大学医学院预防医学教研室周晓彬、纪新强编制)[1],经实践应用效果较好。现就其组成和应用特点报告如下。

  1   SPSS和SAS进行数据分析存在的问题
    
  对于中国的非统计专业的广大医学研究人员来说,使用SPSS和SAS进行数据分析存在一定的问题,主要表现在以下几个方面。①SPSS和SAS为英文界面,对于不熟悉英文统计学词汇的使用者来说,使用过程中感到无从下手、输出结果看不懂。②统计分析方法都是有适用条件的,而SPSS和SAS不管数据是否符合所选择的分析方法的前提条件,都输出分析结果,从而造成论文中统计结论的错误。③SPSS和SAS只能处理原始数据,而对于原始数据已丢失、只有“均数±标准差”的数据不能进行分析。④SPSS和SAS不能进行多个率χ2检验之后的两两比较。⑤SPSS和SAS不能进行多个样本秩和检验之后的两两比较。基于SPSS和SAS的不足之处,

  2   PPMS的组成和统计分析功能
    
  软件中的统计分析方法如下。①描述性分析:可对原始数据和频数表数据进行分析。②估计总体均数:包括单个样本总体均数的估计和两个样本均数差值的总体均数的估计。③t检验:包括样本均数与总体均数比较的t检验、完全随机化设计两个样本均数比较的t检验、完全随机设计两个样本均数比较的t′检验、配对计量资料的t检验。④方差分析:包括完全随机设计资料的方差分析,随机区组设计资料的方差分析,拉丁方设计资料的方差分析,完全随机裂区设计资料的方差分析,随机区组裂区设计资料的方差分析,析因设计资料的方差分析,单因素重复测量设计(无对照组,一个重复测量变量)资料的方差分析,两因素重复测量设计(一个处理因素,一个重复测量变量)资料的方差分析,三因素重复测量设计(2个处理因素分组变量,一个重复测量变量)资料的方差分析,协方差分析,单因素多元方差分析。⑤一般线形模型。⑥秩和检验:包括配对计量资料的秩和检验、两个样本比较的秩和检验、完全随机设计计量资料的秩和检验(H检验)、随机区组设计计量资料的秩和检验、两分类计数资料重复测量设计的秩和检验(Cochran Q test)、两组等级资料比较的秩和检验、多组等级资料比较的秩和检验。⑦Ridit分析:包括样本与总体比较的Ridit分析、两个或多个样本比较的Ridit分析。⑧变异指标假设检验:包括两个变异系数比较的假设检验、两个标准差比较的假设检验。⑨率的标准化。⑩两个标准化率比较的假设检验。 样本率与总体率比较的假设检验。卡方检验:包括四格表资料(2个样本率或构成比比较)的卡方检验、行×列表资料(多个样本率或构成比比较)的卡方检验、配对计数资料的卡方检验、按质分组2×K表趋势卡方检验、按数量分组2×K表趋势卡方检验。 二项分布与Poission分布。一致性检验。圆分布资料的分析。相关分析:包括Pearson相关、Spearman相关、Kendall相关。回归分析。Meta分析:包括计数资料的Meta分析、计量资料的Meta分析。多变量分析:包括多元线性逐步回归、判别分析、主成分分析。

  3   PPMS应用的特点
    
  ①不需编程,完全采用菜单和对话框的操作方式,仅靠点击鼠标即可完成操作。操作简单,简便易学。②全中文界面,具备完整的下拉菜单和对话框,用户界面友好。③不仅能处理原始数据,而对于原始数据已丢失、只有“均数±标准差”的数据也能进行t检验和单因素方差分析。④可以进行多个率χ2检验之后的两两比较。⑤可进行多个样本秩和检验之后的两两比较。⑥可进行圆分布资料的分析。⑦可以作Meta分析。⑧可以实现研究对象的随机分组。⑨可以进行样本含量的估计。⑩可以计算把握度。 可以对极端值进行处理。现就其应用特点分别举例如下。
    
  例1:为探讨不同剂型和不同给药途径与药物在食管癌病人体内分布的关系,用微量放射性核素标记化疗药物,通过放射性活度反映体内药物浓度,得到如下资料。试分析不同给药方法之间食管癌病人肿瘤处药物浓度是否相同?数据见表1。

  表1   不同给药方法对食管癌病人肿瘤处药物浓度的影响(略) 

  在“统计分析方法”菜单上,单击“方差分析”,再单击“完全随机设计资料的方差分析”, 单击“数据输入方式”中的“均数±标准差”按钮,出现如下图所示的对话框:

     把上表数据输入到上述框中,如下图所示:

  点击[计算]按钮,输出结果如下:
    
  方差齐性检验
    
  χ2=0.559 6,P=0.755 9
    
  方差齐(见表面2,3)

  表2   表1的检验结果变异来源(略) 

  表3   两两比较q检验结果(略) 

  统计分析结果的解释:
    
  对上述资料进行完全随机设计资料的方差分析,F=2 079.343 5,双侧检验概率P=0.000 0。按α=0.05的检验水准,差别有统计学意义,可以认为不同给药方法之间食管癌病人肿物处药物浓度有差别。从两两比较的q检验来看,按α=0.05的检验水准,3种给药方法的任意2组间肿物处药物浓度都有差别。
    
  例2:3种不同治疗方法治疗慢性支气管炎的疗效资料见表4。比较3种疗法的有效率有无不同?

  表4   3种不同方案治疗慢性支气管炎的疗效(略) 

  在“统计分析方法”菜单上,单击“卡方检验”,然后单击“行×列表资料(多个样本率或构成比比较)的卡方检验”,数据输入方式有“原始数据”和“频数表数据”两种。单击“频数表数据”按钮,出现如下对话框:

  在[请输入行数]处输入3,在[请输入列数]处输入2,然后把实例中数据输入到相应的格子中,最后单击[计算]按钮,输出结果如下:
    
  行×列表资料(多个样本率或构成比比较)的卡方检验(见表5)

  表5   两两比较q检验结果(略) 

  χ2=24.937 6,自由度=2,P=0.000 0
    
  统计分析结果的解释:
    
  对上述资料进行3组有效率比较行×列表资料的卡方检验,χ2=24.937 6,P=0.000 0。按α=0.05的检验水准,差别有统计学意义,可以认为3组有效率有差别。率的多重比较结果(q检验),方案1与方案3、方案2与方案3有效率的差别有统计学意义,方案1与方案2有效率的差别无统计学意义。
    
  例3:5种病人阴道涂片按巴氏细胞学分级的检查结果见表6。问此5种病人的细胞学分级有无程度上的差别?

  表6   5种病人阴道涂片按巴氏细胞学分级(略) 

  在“方法”菜单上,指向“秩和检验”,再单击“多组等级资料的秩和检验”,可以新建一个频数表数据库,也可以打开已建好的数据库。打开频数表数据库“多组等级资料的秩和检验”,出现如下图所示的对话框:

  点击[计算]按钮,输出结果如下(见表7~9):

  表7   表6的秩和检验结果(略) 

  表8   多组等级资料比较的秩和检验(略) 

  表9   多组完全随机设计等级资料的秩和检验两两比较(略) 

  统计分析结果的解释:
    
  对上述资料进行多组等级资料比较的秩和检验,Hc=195.504 4,P=0.000 0,按α=0.05的检验水准,差别有统计学意义,可以认为此5种病人的细胞学分级有程度上的差别。从本次研究来看,浸润癌分级最差(平均秩和为201.2),以下依次为原位癌(平均秩和为186.7),重度不典型增生(平均秩和为78.8),轻度不典型增生(平均秩和为39.9),慢性炎症伴增生(平均秩和为27.9)。两两比较(q检验)结果,任意2种病人的细胞学分级差别都有显著性。
    
  综上所述,对于非统计专业的医学科学研究人员及广大的基层医务工作者来说,使用PPMS进行数据的统计学分析是一种很好的选择。

 

【参考文献】
    [1]周晓彬,纪新强,徐莉. PPMS 1.5统计软件的功能及其应用[J]. 青岛大学医学院学报, 2009,45(1):91293.

  [2]于国艺. 山东省医学院校学报论著论文科研设计类型分析[J]. 编辑学报, 2003,14(3):278.

  [3]厉建强. 医学论文中科研设计存在的问题及对策[J]. 编辑学报, 2000,12(4):197.


作者单位:青岛大学医学院预防医学教研室,山东 青岛 266021; 青岛大学东校区实验中心; 青岛市市立医院东院区心内科


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