RNDr. Lucie Burešová
E-mail: 52031@mail.muni.cz
Statistika

Výuka 26.2. – 27.5.2020
Přednáška: St. 9:55 – 10:45: posouváme o 10 min. => 9:45!
Cvičení: St. 9:00 – 9:50 (na ½): posouváme o 10 min. => 8:50!

Zápočet:
V průběhu semestru 1 písemka (20 bodů)
Na konci semestru písemka 40 bodů
Pro získání zápočtu >= 30 bodů
Zkouška (strašně těžká):
Písemná část (doma):
Samostatné vyhodnocení datového souboru, přehledný dokument s výsledky (poslat včas)
Ústní část:
Konzultace dosažených výsledků, použitých metod, základní teoretické otázky …

1.Význam statistiky
 v biomedicínském výzkumu


K čemu potřebujeme statistiku?
•Porozumění odborné literatuře
•Diagnostika, prognóza onemocnění
•Účast na sběru nebo vlastní sběr dat
•Interpretace shromážděných dat
•Testování hypotéz
•Tvorba odborných publikací

Variabilita
(všichni nejsme stejní)
135 kg
60 kg
82 kg
117 kg
94 kg
Přirozená variabilita znaku v populaci
V případě deterministického světa by statistická analýza nebyla potřebná

Co je to statistika?
•vědecké studium dat popisujících existující variabilitu
•(tedy zajímají nás jak rozdíly, tak podobnosti hromadných jevů)
•a hodnotící různé domněnky (hypotézy) vysvětlující data
•Hromadný jev – jev vyskytující se u souboru statistických jednotek (věková struktura obyvatel ČR)

Principy
•Popisná (deskriptivní) statistika – uspořádání souborů, jejich popis a účelná sumarizace
•Indukce – proces zobecňování poznatků z výběru na celou populaci
•Dedukce - z obecných zákonitostí činíme závěry pro jednotlivé případy

2. Základní statistické pojmy



Data
Populace (základní soubor)
Konečná x nekonečná
6
4
7
5
3
9
2
1
8
Individuální pozorování
(statistické jednotky)
Výběr
(Úplné x výběrové šetření)
ID
pohlaví
věk
váha
počet onemocnění
1
Muž
29
119
1
2
Žena
35
58
4
3
Muž
70
79
0
4
Muž
58
85
6
5
Žena
33
83
4
6
Muž
40
88
0
7
Žena
82
92
0
8
Žena
64
63
2
9
Muž
47
95
3
Datový soubor
Proměnné (znaky, veličiny)
Data (naměřené hodnoty)
pokus x šetření

Kvantitativní a kvalitativní znaky
Data nominální
(pohlaví, typ operace)
Data ordinální
(závažnost onemocnění)
Data intervalová
(teplota ve °C)
Data poměrová
(výška, hmotnost)
Rovná se ?
Větší, menší?
O kolik?
Kolikrát?
Kvantitativní znaky
(varianty číslem)
Kvalitativní
znaky
(varianty slovně)
Spojitý
Diskrétní

Druhy náhodného výběru
Reprezentativní výběr (odráží strukturu základního souboru)
- zajistí náhodný výběr (každý prvek základního souboru musí mít stejnou pravděpodobnost, že bude
vybrán, nezávislou na tom, zda bude vybrán prvek jiný)
Prostý náhodný výběr - losování
Mechanický výběr – pořadová čísla, krok
Oblastní výběr (stratifikovaný) – oblasti (strata), z nich prostý nebo mechanický výběr
Skupinový výběr – výběr skupin (rodina, škola, obec, okres)
Vícestupňový výběr – přes vyšší výběrové jednotky (města - bloky - domy – domácnosti)
Párový výběr – nemocný – zdravý se shodnými rizikovými faktory (case-control studie)
Náhodnost výběru je podmínkou statistické indukce!

3. Uplatnění statistiky v různých fázích klinického výzkumu



Schéma výzkumného projektu
Plánování
Návrh
Provedení (sběr dat)
Zpracování dat
Analýza dat
Prezentace
Interpretace
Publikace

1. Plánovaní a návrh
•- přesná formulace cíle a účelu
• - výsledky předchozích výzkumů
• - Cíl: Vytipovat osoby, které se snadno mohou nakazit chřipkou.
   Účel: Provést preventivní opatření.
•- spolupráce lékaře a statistika při vytváření hypotéz
•- vymezení základního souboru
•- úplné x výběrové šetření (metoda výběru, rozsah výběru)
•- přesné určení sledovaných znaků
•- povaha znaků a měrné stupnice

Metody sběru dat
-Observační metody
• - přímé pozorování, klinické, biochemické vyšetření …
-Rozhovor a dotazník
• - záměrně cílené otázky
-Použití dokumentace
• - původní zdravotnická dokumentace

-Výběr statistických metod
-Technika zpracování (software)
-Způsob záznamu údajů

2. Sběr a zpracování dat
-Uspořádání pilotní studie
-Sjednotit kvalitu dat mezi různými pracovníky
-Zdůvodnění vyřazení některých subjektů
-Oprava formálních chyb

Počítačové zpracování dat
Výhody
Nevýhody
Přesnost a rychlost
Chyby v softwaru
Univerzálnost
Univerzálnost
Grafika
Černá skříňka
Flexibilita
Špatná data plodí špatné závěry
Nové veličiny
Velikost datových souborů
Snadný přenos dat

2. Analýza, interpretace a prezentace výsledků
-Popisná (deskriptivní statistika)
-Statistické třídění – podle třídících znaků (jednostupňové x vícestupňové)
-Kvalitativní – definované kategorie
-Kvantitativní – třídní intervaly (musí pokrýt všechny hodnoty, nepřekrývají se, hranice intervalů
okrouhlá čísla)
-Intervaly stejně dlouhé x různě dlouhé
-5 až 20 intervalů

Tabulky
Střed třídícího intervalu
Počet dětí
%
Kumulativní počet
Kumulativní %
125
1
3,8
1
3,8
130
3
11,1
4
14,9
135
4
14,8
8
29,7
140
12
44,4
20
74,1
145
4
14,8
24
88,9
150
3
11,1
27
100,0
Celkem
27
100,0
-
-
Střed nebo hranice intervalu
Absolutní četnosti
Relativní četnosti
Absolutní kumulativní četnosti
Relativní kumulativní četnosti
Řádky
Sloupce
Tabulka 1.: Rozdělení dětí ve věku 9,5 - 10 let podle tělesné výšky (délka třídního intervalu 5 cm)
Hlavička
Název

Grafy
-Přehlednější znázornění informací
-Pravoúhlá soustava souřadnic (rovnoměrná x nerovnoměrná stupnice (logaritmická)
-Název
-Bodový graf
-Spojnicový graf
-Sloupcový graf
-Histogram
-Koláčový (výsečový) graf
-Krabicový graf

Bodový graf
-Znázornění závislosti dvou znaků


Spojnicový graf
-Průběh časové řady, polygon četností


Sloupcový graf
•





Histogram
-Rozdělení četností spojitého znaku (absolutních nebo relativních
-Sloupce vždy vertikální
-Četnost odpovídá
• ploše sloupce
•(šířka x výška)
Počet bodů získaných v testu

Krabicový graf (box-whisker plot)
-Obvykle medián, dolní a horní kvartil, min. – max.
Počet krevních cév

Výsečový (koláčový) graf
-Plocha kruhu představuje celý soubor


-Pozornost při plánování, provádění, analýze a interpretaci výzkumu
-Pečlivě číst a interpretovat publikované výsledky
-Standard statistických metod se může lišit mezi jednotlivými časopisy
3. Publikace výsledků výzkumu

-Souhrn – několik vět x strukturovaný
-Úvod – krátké shrnutí předchozího výzkumu, vymezení cíle práce
-Metody – způsob získávání dat, návrh studie, počet subjektů, použité statistické metody,
terminologie, nakládání s chybějícími údaji
-Výsledky – odpovídají cílům, tabulky a grafy sumarizující data a popisující výsledky
-Diskuse – konfrontace s jinými publikacemi, upozornění na nedostatky studie
-
Struktura publikace