医学统计学实验指导
（供本科各医学专业用）
编写说明
为了加深学生对《医学统计学》课堂教学内容的理解及提高实际应用能力，我们编写了这本《医学统计学实验指导》。在课堂学习的基础上，安排一定的时间实习，使理论联系实际，以达到医学统计学教学目的。
本教材作为《医学统计学》的配套教材，主要供本科各医学专业使用。主要通过利用SPSS统计软件开展电脑实验课，改变过去完全采用理论和课堂教学的形式，坚持“重统计思想而轻死记公式”、“重缜密思考而轻单纯演算”， 强调理论联系实际。重点培养学生如何收集所需数据、应该采用什么方法去整理和分析数据、以及怎样利用统计软件输出的结果得出结论、进行解释，注重培养学生应用统计知识去分析和解决实际问题的能力。另外提供一定数量的习题作为巩固课堂知识和复习备考所需。
本教材在编写时参考并引用了有关教材的部分资料和图表，在此特作说明，并向原作者表示深深的谢意。
由于作者水平所限，缺点乃至错误难免，恳请同道专家及读者提出宝贵意见，谢谢！
编者
2008年6月
目录
实验一 SPSS统计软件简介 ··········································································· - 1 - 实验二 数值变量资料的统计描述 ···································································· - 6 - 实验三 数值变量资料的统计分析 ·································································· - 19 - 实验四 分类变量的统计分析 ········································································· - 25 - 实验五 秩和（非参数）检验 ········································································· - 40 - 实验六 统计图 ······························································································ - 55 - 实验七 相关与回归 ······················································································· - 71 - 实验八 方差分析 ··························································································· - 78 - 实验九 正态性检验 ······················································································· - 93 - 附：医学统计学习题 ······················································································· - 97 - 上机测试题库 ································································································ - 107 - SPSS统计软件中的数据录入格式 ································································ - 136 - 参考资料 ······································································································· - 138 -
实验一 SPSS统计软件简介
实验一 SPSS统计软件简介
一、实验目的：
初步认识SPSS，了解SPSS的常用菜单。
二、实验要求：
1、了解SPSS的主要功能 2、熟悉SPSS的常用菜单
三、实验内容：
1、统计软件简介 2、SPSS的界面介绍 3、常用菜单介绍
SPSS是软件英文名称的首字母缩写，原意为Statistical Package for the Social Sciences，即“社会科学统计软件包”。但是随着SPSS产品服务领域的扩大和服务深度的增加，SPSS公司已于2000年正式将英文全称更改为Statistical Product and Service Solutions，意为“统计产品与服务解决方案”，标志着SPSS的战略方向正在做出重大调整。
SPSS现在的最新版本为16.0,他是世界上最早的统计分析软件，由美国斯坦福大学的三位研究生于20世纪60年代末研制，同时成立了SPSS公司，并于1975年在芝加哥组建了SPSS总部。1984年SPSS总部首先推出了世界上第一个统计分析软件微机版本SPSS/PC+，开创了SPSS微机系列产品的开发方向，极大地扩充了它的应用范围，并使其能很快地应用于自然科学、技术科学、社会科学的各个领域，世界上许多有影响的报刊杂志纷纷就SPSS的自动统计绘图、数据的深入分析、使用方便、功能齐全等方面给予了高度的评价与称赞。迄今SPSS软件已有30余年的成长历史。全球约有25万家产品用户，它们分布于通讯、医疗、银行、证券、保险、制造、商业、市场研究、科研教育等多个领域和行业，是世界上应用最广泛的专业统计软件。在国际学术界有条不成文的规定，即在国际学术交流中，凡是用SPSS软件完成的计算和统计分析，可以不必说明算法，由此可见其影响之大和信誉之高。
SPSS是世界上最早采用图形菜单驱动界面的统计软件，他最突出的特点就是操作界面极为友好，输出结果美观漂亮。他将几乎所有的功能都以统一、规范的界面展现出来，使用Windows的窗口方式展示各种管理和分析数据方法的功能，对话框展示出各种功能选择项。用户只要掌握一定的Windows操作技能，粗通统计分析原理，就可以使用该软件为特定的科研工作服务。是非专业统计人员的首选统计软件。在众多用户对国际常用统计软件SAS、BMDP、GLIM、GENSTAT、EPILOG、MiniTab的总体印象分的统计中，其诸项功能均获得最高分。 SPSS采用类似EXCEL表格的方式输入与管理数据，数据接口较为通用，能方便的从其他数据库中读入数据。其统计过程包括了常用的、较为成熟的统计过程，完全可以满足非统计专业人士的工作需要。输出结果十分美观，存储时则是专用的SPO格式，可以转存为HTML格式和文本格式。对于熟悉老版本编程运行方式的用户，SPSS还特别设计了语法生成窗口，用户只需在菜单中选好各个选项，然后按“粘贴”按钮就可以自动生成标准的SPSS程序。极大的方便了中、高级用户。 本实习指导以SPSS 13.0为蓝本，以医学领域（教科书）的相关资料为例子，简单直观地介绍他的基本使用方法。
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医学统计学实验指导
图3-1 SPSS界面
表3-1 SPSS菜单说明
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实验一 SPSS统计软件简介
图3-2 File
图3-3 Data
图3-4 Analyze
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图3-5 Descriptive Statistics
图3-6 Compare Means
图3-7 Nonparametric Test
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实验一 SPSS统计软件简介
图3-8 Graphs
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实验二 数值变量资料的统计描述
一、实验目的：
认识统计资料的特点，掌握描述定量资料两大趋势的各种指标的计算方法和应用条件。
二、实验要求：
1、掌握定量资料频数分布的两大特征
2、掌握定量资料两大趋势的各种指标的计算方法和应用条件 3、掌握用SPSS计算两大趋势的各种指标
三、实验内容：
1、频数分布的两大特征：集中趋势和离散趋势 2、应用SPSS绘制频数分布表
3、利用SPSS计算两大趋势各种指标
四、实验资料
例4-1 某校诊断学基础教研室为研究健康成年女性体温正常值，随机抽取102名健康（非排卵期）女大学生测试其体温，下列是测试午饭后休息一小时口腔温度（℃）的结果，试编制频数分布表。
表4-1(7-1) 102名健康女大学生口腔温度测试结果（℃）
37.0 36.9 37.2 37.1 37.0 36.8 36.8 37.4 37.0 36.8 37.2 37.0 37.0 36.9 36.8 37.1 37.1 36.8 37.4 37.4 37.3 37.4 37.2 37.1 37.1 36.8 36.8 37.0 37.0 36.9 37.3 37.2 36.9 37.0 36.8 37.1 37.0 37.1 37.1 37.2 37.5 37.0 37.3 37.0 37.1 37.0 37.0 37.3 37.1 37.1 37.2 37.2 36.9 37.0 37.1 37.0 36.9 37.0 37.0 36.9 36.5 36.8 37.0 36.6 37.0 37.2 36.7 37.2 36.9 37.3 36.8 36.7 37.1 37.1 37.0 36.9 37.2 36.9 37.0 36.7 36.9 36.8 36.7 36.9 37.1 36.9 37.0 36.9 37.3 37.0 37.0 37.0 37.3 37.1 37.2 36.6 36.6 36.9 36.9 36.9 36.7 36.8 4-1.1准备数据：
激活变量窗口，定义体温的变量名为T，然后输入体温的原始数据，结果见图4-1。 注：
a 变量命名(Name)应该遵循以下原则：
a.1 SPSS变量的变量名由不多于8个字符组成； a.2 首字符是字母，其后可为字母或数字或除“？”、“一”、“！”和“＊”以外的字符。但应该注意，不能以下划线“＿”和圆点“．”作为变量名的最后一个字符。
a.3 变量名不能与SPSS保留字相同。SPSS的保留字有：ALL、AND、 BY、EQ、GE、GT、 LE、 LT、NE、NOT、OR、TO、WITH。
a.4 系统不区分变量名中的大小写字符。例如：ABC和abc被认为是同一个变量。
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实验二 数值变量资料的统计描述
b 定义变量类型：
定义变量类型对话框左半部列有8种可供选择的变量类型，自上至下标明的变量类型为： Numeric标准数值型、Comma带逗点的数值型、Dot逗点作小数点的数值型、Scientific Notation科学记数法、Date日期型、Dollar带有美元符号的数值型、Custom Currency自定义型、String字符型。
c 变量标签（Variable Labels）
变量标签是对变量名的附加的进一步说明。变量名只能由不超过8个字符组成。如果8个字符不足以表示变量的含义，或变量比较多时，需要用变量标签对变量名的含义加以解释。在统计分析过程的输出中会在与变量名相对应的位置显示该变量的标签，有助于分析输出结果得出结论。如果SPSS是运行在中文环境下，不熟悉英文的用户也可以给变量名附加中文标签。 d 数据录入方法：
定义了变量就可以开始输入数据了。输入数据的操作方法是多种多样的，可以定义了一个变量就先输入这一个变量的值（纵向进行），也可以定义完所有变量后，按观测量来输入（横向进行），即输入完一个观测量的各变量值，再输入第二个观测量的各个变量的值。数据编辑器的二维表格中顶部标有定义的变量名，左侧标有观测量序号。一个变量名和一个观测量序号就指定了唯一的一个单元格。 图4-1. variable view
图4-2. Variable type
图4-3. Data View
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4-1.2 操作提示：
1.单击Analyze--Descriptive Statistics--Frequencies，见图4-4； 2.选择频数分组变量，见图4-5；
3.Statistics…--选择相应的基本统计量--Continue，见图4-6； 4.Charts…--Histogrames--With Normal Curve--Continue，图4-7。 5. 单击OK，完成统计分析。
图4-4. Frequencies…
图4-5 Frequencies
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实验二 数值变量资料的统计描述
图4-6 Frequencies_Statistics
图4-7 Frequencies_Charts
图4-8 Statistics_output
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医学统计学实验指导
图4-9 频数分布表
图4-10 频数分布图
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实验二 数值变量资料的统计描述
4-1.3 结果分析：
1 如图4-8 Statistics为计算的统计量表，包括四分位数(Quartiles)、均数(Mean)、中位数(Median)、众数(Mode)、标准差(Std.deviation)、方差(Variance)、全距 (Range)、最小值(Minimum)、最大值(Maximum)、标准误(S.E.mean)； 2 图4-9为频数分布表，其中Frequency为频数、Percent为各组频数占总例数的百分比、Valid percent为各组频数占总例数的有效百分比、Cumulative Percent为各组频数占总例数的累积百分比。
3 图4-10为频数分布图（已经过编辑），是频数表产生的图形，图上曲线为理论正态分布曲线。由图形上看，可以认为该资料近似正态分布。 注：
a 保存数据文件：
保存数据文件是把数据窗中的数据以文件形式保存到外部存储介质中的操作。保存有两种，一种是直接保存为SPSS for Windows数据文件；另一种是保存为其他格式的数据文件，以便其他软件可以使用。保存数据文件可以使用File菜单中的Save和Save as命令。要指定存储位置和文件类型。如： SPSS（*.sav）：SPSS for Windows建立的数据文件，扩展名为\；
Viewer Document (*.spo):保存输出窗中的内容形成的文件，扩展名为\。 b复制表格到word文档： 如果你在撰写论文，分析的结果数据在输出表格中，若要将表格复制到使用Word软件书写的论文中，可以直接利用剪贴板。方法如下：
b.1 单击表格，使其周围显示单实线，即选中表格。 b.2单击“复制（Copy）”，图标按钮，或单击右键，选择“复制（Copy）”，将选中的表格复制到剪贴板中。注意SPSS for Windows的剪贴板与Microsoft Office的剪贴板是同一个剪贴板。
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b.3 在Word中打开正在撰写的论文，将插入点光标移倒要插入表格的位置，然后单击“粘贴（Paste）”图标按钮,或单击右键，选择“粘贴（Paste）”。即完成了复制表格到Word文件中的工作，这种方式可以进一步编辑表格内容，但由于软件间的兼容问题，表格中的中文内容将会表现为乱码。也可以选择“复制对象（Copy Object）”，将选中的表格作为图片复制到剪贴板中，然后粘贴到Word文档中，这种方式不会出现乱码，但不能再编辑了。如果表格太宽，可以在复制之前先调整表格宽度，或隐藏不必要的数据列。
例4-2（7-2） 现有10名女大学生的口腔温度（℃）分别为：37.7，36.8，36.8，37.0，37.1，37.2，37.1，37.0，36.9，37.3，求其平均温度。
图4-11 Frepuencies
图4-12 Frepuencies_Statistics and Output
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实验二 数值变量资料的统计描述
例4-3 35名麻疹易感儿童接种麻疹疫苗一个月后，血凝抑制抗体滴度见表4-2，求其平均滴度。 表4-2 35名麻疹易感儿童接种麻疹疫苗一个月后血凝抑制抗体滴度 抗体滴度 1：4 1：8 1：16 1：32 1：64 1：128 1：256 1：512 合计 4 5 4 6 9 4 2 35 人数（f） 1 图4-13 例7-4 Compute
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图4-13 Compute Variable
图4-14 Descriptives…
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实验二 数值变量资料的统计描述
图4-15 例 Descriptives Options and Output
例4-4 某传染病患者10例，他们的潜伏期分别为：4，4，5，5，6，7，7，9，12，20天，求中位数。
图4-16 Frequencies…
图4-17 Frequencies Statistics and Output
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例4-5 现有139例食物中毒病人，其潜伏期分布如表4-3（7-4），求其中位数。
表4-3（7-4） 139例食物中毒病人潜伏期分布情况
潜伏期 组中值 频数
0~ 3 15
6~ 9 49
12~ 18~ 24~ 30~ 36~ 42~ 合计 15 21 27 33 39 45 --- 35 30 5 4 0 1 139
图4-18 定义变量
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图7-4 Output
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实验六 统计图
7-1.3结果分析
在结果输出窗口中将看到如下统计数据： 首先显示航前和航后两个变量的例数、均数、标准差、最大值和最小值；配对符号秩和检验（Wilcoxon Matched-Pairs Signed-Ranks Test）结果，其平均秩分别为2.33和7.89，秩和分别为7和71，Z = 2.514（注意：在报告结果时，不应有负号，应取绝对值），双侧P = 0.012，按α=0.05的检验水准，差异有统计意义，可认为航行前后心率不同，航行后可提高心率次数。 例7-2 测得铅作业与非铅作业工人的血铅值（μmol/L）如表7-2（7-25），问两组工人的血铅值有无差别。
表7-2（7-25） 两组工人血铅值的秩和检验 非铅作业组 铅作业组
0.24 0.82
0.24 0.86
0.29 0.96
0.34 1.20
0.43 1.63
0.58 2.06
0.62 2.11
0.72
0.86
1.01
7-2.1准备数据：
单击变量窗口，定义分组变量为组别（非铅作业组=1，铅作业组=2）和血铅值（如图7-5）。按顺序输入数据。
图7-5 定义变量及变量值
7-2.2 操作提示：
1 单击Anslyze菜单选Nonparametric Tests中的2 Independent Samples...命令项（如图7-6）， 2 弹出Two-Independent-Samples-Test对话框（图7-7）。在对话框左侧的变量列表中选血铅值,点击?钮使之进入Test Variable List框；选组别，点击?钮使之进入Grouping Variable框，点击Define Groups...钮，在弹出的Two Independent Samples:Define Groups对话框内定义Group 1为1，Group 2为2，之后点击Continue按钮返回Two-Independent-Samples-Test对话框；在Test Type框中有四种检验方法：
Mann-Whitney U：主要用于判别两个独立样本所属的总体是否有相同的分布； Kolmogorov-Smirnov Z：推测两个样本是否来自具有相同分布的总体；
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Moses extreme reactions：检验两个独立样本之观察值的散布范围是否有差异存在，以检验两个样本是否来自具有同一分布的总体；
Wald-Wolfowitz runs：考察两个独立样本是否来自具有相同分布的总体。 3 本例选Mann-Whitney U检验方法，之后点击OK钮即可。 图7-6 2 Independent Samples…
图7-7 2 Independent Samples Test
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实验六 统计图
图7-8 Output
7-2.3 结果分析：
结果输出窗口（如图7-8）显示：第1组的平均秩次（Mean Rank）为5.95，第2组的平均秩次为13.36， z=2.980（注意：在报告结果时，不应有负号，应取绝对值），双侧概率P = 0.003，按α=0.05的检验水准，差异有统计意义，可认为铅作业组工人的血铅值和非铅作业组不同，铅作业组工人的血铅值高于非铅作业组。
例7-3 用某药治疗不同病情的老年慢性支气管炎病人，疗效见表7-3（7-26），问该药对两种病情的疗效有无差别。
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表7-3（7-26） 某药对支气管炎两种病情疗效的秩和检验
疗效 控制 显效 有效 无效 合计
单纯性 65 18 30 13 126
单纯性合并肺气肿 42 6 23 11 82
合计 107 24 53 24 208
7-3.1准备数据：
单击变量窗口，定义三个变量：疗效（控制=1，显效=2，有效=3，无效=4）、病型（单纯性=1，合并肺气肿=2）和频数，按顺序输入数据（如图7-5）。 图7-9 定义变量及变量值
7-3.2 操作提示：
1 单击Data菜单选Weight Cases...命令项，弹出Weight Cases对话框（如图7-10），选频数点击?钮使之进入Frequency Variable框，定义频数为权数，再点击OK钮即可。
2 单击Analyze菜单选Nonparametric Tests中的2 Independent Samples...命令项（如图7-11）， 3 弹出Two-Independent-Samples-Test对话框（图7-12）现欲对不同病型的慢支患者的疗效进行分析，故在对话框左侧的变量列表中选疗效，点击?钮使之进入Test Variable List框，选病型，点击?钮使之进入Grouping Variable,并单击Define Groups钮，定义Group 1为1，Group 2为2，之后点击Continue按钮返回Two-Independent-Samples-Test对话框； 4 点击OK钮即可。 图7-10 Weight Cases
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