加强统计学在临床科研中的应用
作者：王 倩
单位：王 倩 上海医科大学临床流行病培训中心，上海医科大学附属华山医院(200040)
关键词：
广东医学990301 1 统计学在临床科研中的重要性
统计学应用于医学研究的历史可追溯到19世纪，但一直到本世纪的50年代在随机实验方法和由Fisher's发展的基于抽样原理的统计检验应用到医学研究中之后，医学统计方法学才开始迅速发展，并被临床工作者、流行病学家和统计学家用来解决医学领域中研究设计和资料分析中出现的各种问题，成为临床科研不可分割的组成部分。近年来，统计学在临床科研中的地位越来越受到重视。首先，随着科学技术的迅速发展和临床医学研究的深入开展，临床医生面临越来越多的以计量资料为主的信息，对这些包括各种临床检查结果在内的临床资料进行分析和总结都必须以统计学为基本工具。其次，对新的治疗措施或诊断方法的评价比以往更强调采用定量的、科学的实验方法，对临床医学研究的设计、实行和结果的解释也越来越依赖于统计学分析。如在临床工作中，医生可能经常会问自己这样的问题：这种新药的疗效真的比原来所用的药好吗?疗效究竟提高多少?应对多少病人进行治疗实验才能回答这些问题?应该用什么方法来证明该药的有效性?在临床上是否每个用该药治疗的病人都能得到一样的效果、疗效有多大的变异?用来判断疗效的方法是否有效并且可靠?测定中出现错误判断的可能性有多大?等等。要回答这些问题就得进行临床科研，而每个问题都与统计学有密切的关系。病人也经常会问医生类似“我可能得什么疾病?康复的可能性有多大?”等问题，其实这就是很自然的统计问题，势必用统计学方法来回答。第三，目前在各种医学研究报告中应用统计分析越来越多，所用方法也越来越丰富，越来越复杂。如国际著名的医学杂志the New England Journal of Medicine早在1979年发表的论著中，就有73%的文章具有统计分析。对我国1985年和1995年部分中华医学杂志的调查表明，应用统计学分析的文章从原来的40%上升到60%，统计方法的种类也有所增加。但在论文中也可能存在各种统计方法应用上的问题，包括选用方法是否得当、应用是否正确、解释是否合理等等。作为医学学术刊物主要读者的临床医生要正确地评价、参考和利用这些发表的医学论著，首先必须具备一定的统计学知识。
, 百拇医药
2 目前应用统计学所存在的问题及其原因
在我国，越来越多的医学院校对临床医学生和研究生开始了医学统计学课程；许多医院和临床科研单位增加了对临床医生进行统计学方面的继续教育；医学论著中统计方法应用增多；各种医学杂志对作者在资料分析方面提出了一定的要求。事实上，有无统计学检验在一定程度上已成为评价一篇论文质量的指标之一。所有这些变化都表明，统计学的重要性正逐渐被大家认识。但是，我们也应注意到目前存在的问题：一方面在临床科研中统计方法的应用仍十分有限，远未起到应有的作用；另一方面存在较多的不恰当地应用统计方法的问题，如1995年的文章中统计分析的应用率上升，但使用错误率也从1985年的24%上升到1995年的36%，究其原因主要有以下几个方面。
第一，许多临床科研工作者，尤其是临床医生还未真正认识到统计学在临床科研中的重要性及其和临床科研方法的内在联系，错误地认为统计分析仅是临床研究的最后步骤，其作者仅是数据计算或比较各组差别，甚至认为统计分析是弥补科研设计缺陷的工具和途径。实际上，医学统计方法学除了数据的收集、分析和结果的表达外，还涉及到临床研究的每一个环节，如在研究设计的最初阶段，根据研究问题提出合理的无效假设，就是以统计学检验为基础的，该步骤还与以后所用的统计分析方法有密切的关系；试验设计方案、抽样方法和研究所需样本大小的确定以及试验分组随机化方法等都涉及到具体的统计方法问题；研究所用的调查表和各种量表的发展、以及各种检测方法的效度和信度的测定和评价也需要进行大量的统计分析，而这些环节实行的好坏直接影响研究结果的质量。目前，在发表的医学论文中，一些与科研方法相关的特定的统计分析方法应用得较少，如生存分析中Cox风险模型、诊断试验评价中的ROC曲线、疾病的预后指数等。这些较高级和复杂的统计方法如应用得当可以提高临床研究的分析质量、提供更多有价值的信息，但必须与研究方法相结合，在设计阶段就考虑到资料分析才能保证收集到足够的信息。另有部分临床医生错误地认为统计检验是一种数字游戏，不论研究设计的质量如何，只要通过各种统计分析的“处理”，就可以使无效的研究变成有效的研究，认为统计学起修饰科研结果的作用。这些医生往往忽略科研设计的整个过程，而直接进入资料收集阶段，对数据进行各种各样的统计学检验，然后选择与期望结果一致的临床指标及统计方法写成论文。这种做法不论从临床科研设计方法学，还是从统计学角度来说，都是极不科学的。未真正理解统计学作用的另一种表现是，不论需要与否都对数据进行盲目的统计检验。如在一些病例报告或一些样本量在10例以下，有的分组样本量甚至只有1～2例的论文中，也加入了统计学检验的内容，似乎只要有检验，有P值，论文的质量就提高了。
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其次，因缺乏必须的统计学基础知识造成临床科研中存在较多的统计方法应用不当的问题。在发表的论著中基本统计方法应用中的错误占很大的比例，如用t检验代替方差分析、成组t检验代替配对t检验、忽略所用统计方法的适应性等等。许多临床医生能进行统计学检验，但对一些重要的基本概念如P值的含义、第 Ⅰ 类误差和第 Ⅱ 类误差、95%可信限、标准差和标准误、数据的分类和分布等等却未掌握，在进行统计分析时不可避免会出现错误。对于较复杂的统计方法的了解就更有限，如在应用多元回归分析的论文中，常常存在应用目的不明确、变量的定义和设置未交代、结果的表达和解释欠缺等问题。在缺乏必要的统计学知识的情况下，对统计软件过分依赖和盲目的应用，也增加了不恰当地应用统计方法的现象。由于计算机应用的普及和统计分析软件的发展，统计分析的过程和步骤较原来快捷和简便得多。现在对临床医生来说，最困难的问题已不再是怎样进行各种统计分析的计算，而变成怎样选择统计方法和认识计算结果的含义。由于错误地认为能进行统计检验的计算即可，不需要更多的统计知识，临床医生在咨询怎样应用统计学软件时常会问：该软件怎样用?怎么作t检验或卡方检验?但很少问根据资料的特征应该作什么统计分析?为什么要用t检验或方差分析?对计算机输出的结果应怎样解释和表达?为此，应提醒临床工作者：统计软件能帮助进行复杂的运算，但对数据类型的判别、统计检验方法的选择、对运算过程中产生的各种数据的解释和判断，则完全依赖于应用者所掌握的统计知识。
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第三，在统计方法的选择上存在过分强调统计检验而忽略统计学估计的倾向、存在统计方法越复杂越好的片面看法。在发表的医学论文中，大多强调是否得到差别有统计学意义，而较少对测定值进行95%可信区间估计，提及样本量估计及抽样方法、样本代表性问题的文章就更少了。在80年代初期，国外医学杂志针对类似的情况曾进行广泛的讨论，提出应重视区间估计的意义而不能将注意力集中在P值是否小于0.05上。现在大多数的国际医学刊物发表的论文中要求作者同时给出点估计、区间估计和具体的检验统计值，如相对危险度RR，RR的95%可信限和P值。诸如95%可信限的区间估计可以提供更多有价值的信息，但在我国临床科研的统计学应用中尚未引起足够的重视。片面地认为越复杂的统计方法越好，而忽视统计检验方法的适应性和恰当性，忽略必须的描述性统计分析也是导致统计方法应用不当的原因。描述性统计分析是统计检验的基础，能提供资料的总体特征，为选择进一步的分析方法提供重要的信息。不论在最后的论文报告中描述性统计分析的结果占多大的比重，它都是实际的资料分析过程中的起点，其作用不可低估。
, 百拇医药 3 加强统计学应用的建议
针对以上各种现象，笔者认为应该从临床医生、统计学专业人员和医学杂志三方面共同努力入手，才能减少这些问题，提高临床科研中统计学应用的水平。
首先，应在临床工作者中普及医学统计学知识，同时应该注意范围和深度。作为临床医生不可能也没有必要精通统计方法学，对临床医生来说最重要的是对统计学分析在临床科研中的重要性有足够的认识，在自己的科研中从最初的设计阶段就自觉地要求应用统计学方法以提高科研的质量。针对临床医生的统计学教学应以统计学基础知识为主要教学内容，让临床医生了解各种统计方法的适应性和局限性，学会正确地选择统计方法，并进行简单的统计分析。如何在文章中正确表达所用的统计方法和分析结果，并根据研究设计和分析结果得出恰当的结论，应是临床研究人员应着重掌握的内容。在掌握统计学基本概念和方法的基础上，了解一些较高级的统计分析方法的作用和结果的解释，使他们在阅读有关的专业论著时，能应用掌握的统计学知识判断文献的价值。
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第二，应提倡和加强临床研究者和统计专业人员的合作，充分发挥统计专业人员的作用。让熟悉流行病学和医学统计学的人员充分参与科研的每一个环节，而不是简单地进行分析计算工作。在许多发达国家中，常由一些以统计学家为主要成员的专门咨询机构代理进行重要的临床试验，负责课题的设计、监督或实施临床科研的整个过程，并收集和分析资料，提供初步的研究报告。另外，在医院和临床医学研究机构中，一般都有专职的统计分析人员直接参与有关的临床研究，他们的任务是参与和协调临床研究工作，并提供有关统计方法的咨询服务和进行数据分析。我国目前在各医疗机构中的统计人员还是以统计报表为主要任务，较少参与到科研中。而帮助临床科研人员进行资料分析的统计专业人员往往局限于数据计算，并未真正参与临床研究的整个过程中，也限制了他们潜在的作用。
第三，应充分发挥医学学术刊物对提高临床科研质量的重要作用。因为已发表的论文的质量和杂志对稿件的要求，对尚未发表的研究有非常明显的导向作用。提高医学论著中统计学应用的水平，不仅与刊物的质量有直接的关系，还影响到作为读者的临床医生对统计学应用的认识。如果每个学术期刊能够定期地作一些面向临床医生的统计方法介绍，并对发表的论文中所用统计分析方法及质量作回顾性分析总结，将常见的错误提出来，久而久之，对临床医生的统计学应用水平的提高必然起到潜移默化的作用。对审稿人员，除要求具备较高相关临床专业水平外，还应提高临床流行病学和统计学方面的要求，或邀请有关统计学专业人员审稿，是有效地改善论文中统计学应用质量的方法。
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提高我国临床科研中的统计学应用水平是广大临床工作者、临床流行病和医学统计专业人员的共同愿望，要达到这一目标不是短期内能够实现的，但相信只要大家共同努力，就一定能为提高我国临床科研的质量起到重要的作用。
作者简介 王倩系上海医科大学临床流行病培训中心副教授，1987年毕业于上海医科大学公共卫生学院卫生系本科，1996年获澳大利亚Newcastle大学医学统计学硕士学位。现任中华医学会临床流行病分会青年委员；中华医学会上海分会临床流行病学专业委员会委员；国际临床流行病学网络成员。曾在《Journal of American Medical Association》(JAMA)、《中华医学杂志》等学术杂志发表过多篇学术论文。, 百拇医药
单位：王 倩 上海医科大学临床流行病培训中心，上海医科大学附属华山医院(200040)
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广东医学990301 1 统计学在临床科研中的重要性
统计学应用于医学研究的历史可追溯到19世纪，但一直到本世纪的50年代在随机实验方法和由Fisher's发展的基于抽样原理的统计检验应用到医学研究中之后，医学统计方法学才开始迅速发展，并被临床工作者、流行病学家和统计学家用来解决医学领域中研究设计和资料分析中出现的各种问题，成为临床科研不可分割的组成部分。近年来，统计学在临床科研中的地位越来越受到重视。首先，随着科学技术的迅速发展和临床医学研究的深入开展，临床医生面临越来越多的以计量资料为主的信息，对这些包括各种临床检查结果在内的临床资料进行分析和总结都必须以统计学为基本工具。其次，对新的治疗措施或诊断方法的评价比以往更强调采用定量的、科学的实验方法，对临床医学研究的设计、实行和结果的解释也越来越依赖于统计学分析。如在临床工作中，医生可能经常会问自己这样的问题：这种新药的疗效真的比原来所用的药好吗?疗效究竟提高多少?应对多少病人进行治疗实验才能回答这些问题?应该用什么方法来证明该药的有效性?在临床上是否每个用该药治疗的病人都能得到一样的效果、疗效有多大的变异?用来判断疗效的方法是否有效并且可靠?测定中出现错误判断的可能性有多大?等等。要回答这些问题就得进行临床科研，而每个问题都与统计学有密切的关系。病人也经常会问医生类似“我可能得什么疾病?康复的可能性有多大?”等问题，其实这就是很自然的统计问题，势必用统计学方法来回答。第三，目前在各种医学研究报告中应用统计分析越来越多，所用方法也越来越丰富，越来越复杂。如国际著名的医学杂志the New England Journal of Medicine早在1979年发表的论著中，就有73%的文章具有统计分析。对我国1985年和1995年部分中华医学杂志的调查表明，应用统计学分析的文章从原来的40%上升到60%，统计方法的种类也有所增加。但在论文中也可能存在各种统计方法应用上的问题，包括选用方法是否得当、应用是否正确、解释是否合理等等。作为医学学术刊物主要读者的临床医生要正确地评价、参考和利用这些发表的医学论著，首先必须具备一定的统计学知识。
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2 目前应用统计学所存在的问题及其原因
在我国，越来越多的医学院校对临床医学生和研究生开始了医学统计学课程；许多医院和临床科研单位增加了对临床医生进行统计学方面的继续教育；医学论著中统计方法应用增多；各种医学杂志对作者在资料分析方面提出了一定的要求。事实上，有无统计学检验在一定程度上已成为评价一篇论文质量的指标之一。所有这些变化都表明，统计学的重要性正逐渐被大家认识。但是，我们也应注意到目前存在的问题：一方面在临床科研中统计方法的应用仍十分有限，远未起到应有的作用；另一方面存在较多的不恰当地应用统计方法的问题，如1995年的文章中统计分析的应用率上升，但使用错误率也从1985年的24%上升到1995年的36%，究其原因主要有以下几个方面。
第一，许多临床科研工作者，尤其是临床医生还未真正认识到统计学在临床科研中的重要性及其和临床科研方法的内在联系，错误地认为统计分析仅是临床研究的最后步骤，其作者仅是数据计算或比较各组差别，甚至认为统计分析是弥补科研设计缺陷的工具和途径。实际上，医学统计方法学除了数据的收集、分析和结果的表达外，还涉及到临床研究的每一个环节，如在研究设计的最初阶段，根据研究问题提出合理的无效假设，就是以统计学检验为基础的，该步骤还与以后所用的统计分析方法有密切的关系；试验设计方案、抽样方法和研究所需样本大小的确定以及试验分组随机化方法等都涉及到具体的统计方法问题；研究所用的调查表和各种量表的发展、以及各种检测方法的效度和信度的测定和评价也需要进行大量的统计分析，而这些环节实行的好坏直接影响研究结果的质量。目前，在发表的医学论文中，一些与科研方法相关的特定的统计分析方法应用得较少，如生存分析中Cox风险模型、诊断试验评价中的ROC曲线、疾病的预后指数等。这些较高级和复杂的统计方法如应用得当可以提高临床研究的分析质量、提供更多有价值的信息，但必须与研究方法相结合，在设计阶段就考虑到资料分析才能保证收集到足够的信息。另有部分临床医生错误地认为统计检验是一种数字游戏，不论研究设计的质量如何，只要通过各种统计分析的“处理”，就可以使无效的研究变成有效的研究，认为统计学起修饰科研结果的作用。这些医生往往忽略科研设计的整个过程，而直接进入资料收集阶段，对数据进行各种各样的统计学检验，然后选择与期望结果一致的临床指标及统计方法写成论文。这种做法不论从临床科研设计方法学，还是从统计学角度来说，都是极不科学的。未真正理解统计学作用的另一种表现是，不论需要与否都对数据进行盲目的统计检验。如在一些病例报告或一些样本量在10例以下，有的分组样本量甚至只有1～2例的论文中，也加入了统计学检验的内容，似乎只要有检验，有P值，论文的质量就提高了。
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其次，因缺乏必须的统计学基础知识造成临床科研中存在较多的统计方法应用不当的问题。在发表的论著中基本统计方法应用中的错误占很大的比例，如用t检验代替方差分析、成组t检验代替配对t检验、忽略所用统计方法的适应性等等。许多临床医生能进行统计学检验，但对一些重要的基本概念如P值的含义、第 Ⅰ 类误差和第 Ⅱ 类误差、95%可信限、标准差和标准误、数据的分类和分布等等却未掌握，在进行统计分析时不可避免会出现错误。对于较复杂的统计方法的了解就更有限，如在应用多元回归分析的论文中，常常存在应用目的不明确、变量的定义和设置未交代、结果的表达和解释欠缺等问题。在缺乏必要的统计学知识的情况下，对统计软件过分依赖和盲目的应用，也增加了不恰当地应用统计方法的现象。由于计算机应用的普及和统计分析软件的发展，统计分析的过程和步骤较原来快捷和简便得多。现在对临床医生来说，最困难的问题已不再是怎样进行各种统计分析的计算，而变成怎样选择统计方法和认识计算结果的含义。由于错误地认为能进行统计检验的计算即可，不需要更多的统计知识，临床医生在咨询怎样应用统计学软件时常会问：该软件怎样用?怎么作t检验或卡方检验?但很少问根据资料的特征应该作什么统计分析?为什么要用t检验或方差分析?对计算机输出的结果应怎样解释和表达?为此，应提醒临床工作者：统计软件能帮助进行复杂的运算，但对数据类型的判别、统计检验方法的选择、对运算过程中产生的各种数据的解释和判断，则完全依赖于应用者所掌握的统计知识。
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第三，在统计方法的选择上存在过分强调统计检验而忽略统计学估计的倾向、存在统计方法越复杂越好的片面看法。在发表的医学论文中，大多强调是否得到差别有统计学意义，而较少对测定值进行95%可信区间估计，提及样本量估计及抽样方法、样本代表性问题的文章就更少了。在80年代初期，国外医学杂志针对类似的情况曾进行广泛的讨论，提出应重视区间估计的意义而不能将注意力集中在P值是否小于0.05上。现在大多数的国际医学刊物发表的论文中要求作者同时给出点估计、区间估计和具体的检验统计值，如相对危险度RR，RR的95%可信限和P值。诸如95%可信限的区间估计可以提供更多有价值的信息，但在我国临床科研的统计学应用中尚未引起足够的重视。片面地认为越复杂的统计方法越好，而忽视统计检验方法的适应性和恰当性，忽略必须的描述性统计分析也是导致统计方法应用不当的原因。描述性统计分析是统计检验的基础，能提供资料的总体特征，为选择进一步的分析方法提供重要的信息。不论在最后的论文报告中描述性统计分析的结果占多大的比重，它都是实际的资料分析过程中的起点，其作用不可低估。
, 百拇医药 3 加强统计学应用的建议
针对以上各种现象，笔者认为应该从临床医生、统计学专业人员和医学杂志三方面共同努力入手，才能减少这些问题，提高临床科研中统计学应用的水平。
首先，应在临床工作者中普及医学统计学知识，同时应该注意范围和深度。作为临床医生不可能也没有必要精通统计方法学，对临床医生来说最重要的是对统计学分析在临床科研中的重要性有足够的认识，在自己的科研中从最初的设计阶段就自觉地要求应用统计学方法以提高科研的质量。针对临床医生的统计学教学应以统计学基础知识为主要教学内容，让临床医生了解各种统计方法的适应性和局限性，学会正确地选择统计方法，并进行简单的统计分析。如何在文章中正确表达所用的统计方法和分析结果，并根据研究设计和分析结果得出恰当的结论，应是临床研究人员应着重掌握的内容。在掌握统计学基本概念和方法的基础上，了解一些较高级的统计分析方法的作用和结果的解释，使他们在阅读有关的专业论著时，能应用掌握的统计学知识判断文献的价值。
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第二，应提倡和加强临床研究者和统计专业人员的合作，充分发挥统计专业人员的作用。让熟悉流行病学和医学统计学的人员充分参与科研的每一个环节，而不是简单地进行分析计算工作。在许多发达国家中，常由一些以统计学家为主要成员的专门咨询机构代理进行重要的临床试验，负责课题的设计、监督或实施临床科研的整个过程，并收集和分析资料，提供初步的研究报告。另外，在医院和临床医学研究机构中，一般都有专职的统计分析人员直接参与有关的临床研究，他们的任务是参与和协调临床研究工作，并提供有关统计方法的咨询服务和进行数据分析。我国目前在各医疗机构中的统计人员还是以统计报表为主要任务，较少参与到科研中。而帮助临床科研人员进行资料分析的统计专业人员往往局限于数据计算，并未真正参与临床研究的整个过程中，也限制了他们潜在的作用。
第三，应充分发挥医学学术刊物对提高临床科研质量的重要作用。因为已发表的论文的质量和杂志对稿件的要求，对尚未发表的研究有非常明显的导向作用。提高医学论著中统计学应用的水平，不仅与刊物的质量有直接的关系，还影响到作为读者的临床医生对统计学应用的认识。如果每个学术期刊能够定期地作一些面向临床医生的统计方法介绍，并对发表的论文中所用统计分析方法及质量作回顾性分析总结，将常见的错误提出来，久而久之，对临床医生的统计学应用水平的提高必然起到潜移默化的作用。对审稿人员，除要求具备较高相关临床专业水平外，还应提高临床流行病学和统计学方面的要求，或邀请有关统计学专业人员审稿，是有效地改善论文中统计学应用质量的方法。
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提高我国临床科研中的统计学应用水平是广大临床工作者、临床流行病和医学统计专业人员的共同愿望，要达到这一目标不是短期内能够实现的，但相信只要大家共同努力，就一定能为提高我国临床科研的质量起到重要的作用。
作者简介 王倩系上海医科大学临床流行病培训中心副教授，1987年毕业于上海医科大学公共卫生学院卫生系本科，1996年获澳大利亚Newcastle大学医学统计学硕士学位。现任中华医学会临床流行病分会青年委员；中华医学会上海分会临床流行病学专业委员会委员；国际临床流行病学网络成员。曾在《Journal of American Medical Association》(JAMA)、《中华医学杂志》等学术杂志发表过多篇学术论文。, 百拇医药