3. Практические задания

Упражнение № 1. Создание электронной таблицы с исходными данными для основных операций над переменными в системе Statistica.

1. Произведите запуск программы Statistica. С этой целью нажмите кнопку «Пуск». Затем выберите среди меню программы пункт Statistica, затем  Basic Statistics and Tables.

2. Щелкните в строке меню системы по пункту «File».

3. Создайте новый файл для работы. Для этого выберите из меню, открывающегося после щелчка по пункту File, пункт New Data и щелкните по нему. В диалоговом окне новому файлу будет предложено имя new.sta. Откорректируйте имя следующим образом: newl.sta.

4. Откроется электронная таблица. Электронная таблица системы состоит из строк и столбцов, имеющих разные смысловые значения. Столбцы таблицы имеют название Variables (переменные), а строки  Cases (случаи). В качестве переменных обычно вводят названия исследуемых величин, а в случаи  значения переменных и их динамику.

5. Заполните электронную таблицу значениями, указанными в таблице 3.1.

При заполнении таблицы следует выполнить следующие действия:

 Подведите указатель мыши к имени переменной VAR1 и дважды щелкните по нему мышью. В результате откроется диалог, где в окне Name нужно удалить имя VAR1 и ввести сокращенное название первого столбца  НАТРИЙ 1. Далее нажать ENTER и произвести аналогичные действия с переменными VAR2-VAR4 (АЛЬДОСТЕРОН1НАТРИЙ2АЛЬДОСТЕРОН2).

 Далее введите соответствующие значения переменных в элект­ронную таблицу.

6. Сохраните созданную электронную таблицу путем последовательного выбора пунктов File и Save As и введения имени файла: statistl.sta.

Содержание натрия в плазме крови (моль/л) и величины суточной экскреции альдостерона с мочой (мкг/сут) у больных с эссенциальной гипертензией IIII стадии (1-я группа) и у лиц контрольной группы (2-я группа)

1-я группа		2-я группа
Натрий плазмы, ммоль/л	Экскреция альдостерона, мкг/сут	Натрий плазмы, ммоль/л	Экскреция альдостерона, мкг/сут
146,500	27,200	137,000	11,200
150,000	25,100	136,000	12,100
155,000	24,400	132,000	11,800
140,000	29,300	140,000	10,300
160,000	28,700	132,000	13,400
158,000	28,900	131,000	9,000
161,000	31,300	133,000	10,700
142,000	32,000	129,000	11,100
143,000	31,000	134,000	11,300
156,000	34,000	131,000	11,800
144,000	32,000	138,000	11,900
152,000	34,000	139,000	11,400
153,000	33,700	140,000	10,000
169,000	34,000	129,000	12,300
164,000	34,000	127,000	11,900
147,000	33,000	133,000	10,700
155,000	34,000	129,000	9,000
163,000	35,000	131,000	11,000
159,000	36,000	128,000	11,300
152,000	33,900	126,000	10,000
151,000	33,200	128,000	11,500
158,000	32,200	133,000	11,200
150,000	31,300	132,000	10,800
149,000	34,000	131,000	14,000
151,300	26,000	127,000	11,800

Упражнение № 2. Вычисление описательных статистик в си­стеме Statistica.

Описательные статистики служат для характеристики самых общих свойств наблюдаемых величин. К числу основных описательных статистик относятся: среднее, выборочная дисперсия, стандартное отклонение, медиана, мода, максимальное и минимальное значения, размах и др.

1. Откройте файл statist1.sta. В данном файле представлены значения концентрации натрия в плазме крови (ммоль/л), величины суточной экскреции альдостерона с мочой (мкг/сут.) у больных с эссенциальной гипертензией I-III стадий (1-я группа) и у лиц контрольной группы (2-я группа).

Выделите мышью 4 верхние строки со значениями переменных в столбцах НАТРИЙ1, АЛВДОСТЕРОН1, НАТРИЙ2, АЛВДОСТЕРОН2.

2. Нажмите кнопку Quick Basic Stats (быстрые основные статистики) на панели инструментов электронной таблицы.

Кнопка Quick Basic Stats (быстрые основные статистики) позволяет быстро рассчитать основные статистики для одной или целого списка переменных. В данном случае статистические вели­чины будут рассчитаны для всех рядов переменных. После нажатия кнопки на экране появится выпадающее меню.

3. В выпадающем меню выделите верхнюю строчку Descriptives of НАТРИЙ1-АЛБДОСТЕРОН2 (описательные переменные НАТРИЙ 1-АЛБДОСТЕРОН2). Электронная таблица с основными описательными статистиками для выбранных переменных появится на экране.

Таблица результатов отличается от таблицы с исходными данными. Этот специальный тип таблиц носит название scroilsheets.

4. Прокручивая электронную таблицу результатов слева напра­во, познакомьтесь со следующими описательными статистиками:

 Valid N  истинное число наблюдений (число наблюдений без пропусков)

 Mean  выборочное среднее

 Confid95%  нижняя граница 95% доверительного интервала для среднего

 Confid+95%  верхняя граница 95% доверительного интервала для среднего

 Sum  сумма значений

 Minimum  минимальное значение

 Maximum  максимальное значение

 Range  размах (разница между максимумом и минимумом)

 Variance  выборочная дисперсия

 Std. Dev.  стандартное отклонение

 Std. Err. стандартная ошибка

 Skewness  выборочный коэффициент асимметрии

 Std. Err. Skewness  стандартная ошибка коэффициента асимметрии

 Kurtosis  выборочный коэффициент эксцесса

 Std. Err. Kurtosis  стандартная ошибка эксцесса.

Просмотрите результаты расчетов и сделайте вывод о содержа­нии натрия в плазме крови и суточной экскреции альдостерона с мочой у больных с эссенциальной гипертензией I-III стадий и у лиц контрольной группы в сравнительном аспекте.

Сравните расчетные коэффициенты асимметрии и эксцесса с табличными, сделайте вывод о характере распределения изучае­мых переменных.

Упражнение № 3. Сравнение выборочных средних в двух груп­пах с помощью t-критерия.

1. Откройте файл statist l.sta.

В данном файле представлены значения концентрации натрия в плазме крови (ммоль/л), величины суточной экскреции альдос­терона с мочой (мкг/сут.) у больных с эесенциальной гипертензи­ей I-III стадий (1-я группа) и у лиц контрольной группы (2-я груп­па). Причем содержание натрия в плазме крови у пациентов двух групп подчиняется нормальному распределению, что следует из сопоставления расчетных значений коэффициентов асиммет­рии и эксцесса с табличными. Сравним средние значения содер­жания натрия в плазме крови у двух групп с помощью t-крите­рия Стьюдента.

2. Откройте стартовое окно модуля Basic Statistics /Tables (ос­новные статистики/таблицы), щелкнув в строке меню по кнопке Analysis (анализ).

3. В появившемся окне выберите пункт t-test for independent samples (t-критерий для независимых выборок), щелкните по нему мышью.

4. В появившемся окне задайте в строке Input File  Each variable contains the data for one group.

5. Выберите группирующую переменную и независимую переменную. Группирующей переменной является НАТРИЙ 1, зави­симой переменной  НАТРИЙ2.

Для того чтобы задать переменные, щелкните по кнопке Variables (переменные) и в левом списке выберите переменную НАТРИЙ1 (допускается выбор только одной переменной), а в пра­вом списке выберите переменную НАТРИЙ2 (допускается выбор нескольких переменных).

6. Щелкните по кнопке T-tests. На экране появится таблица со значениям, среди которых уровень значимости р отража­ет вероятность гипотезы об отсутствии различия средних.

7. Зададим уровень значимости р, с которым будем сравнивать расчетное р в заголовке таблицы: Scrollsheet Titles. Для этого дважды щелкните в заголовке таблицы и в строке Second line введите р<0,05. В случае достоверного различия средних вся строка маркируется красным цветом.

8. Поскольку маркировка красным цветом присутствует и уровень значимости р = 0,012564 имеет низкое значение, то делаем вывод о достоверном различии содержания натрия в плазме крови у больных с эссенциальной гипертензией и у здоровых людей.

Значения описательных статистик исследования

Показатели	Натрий1	Альдостерон1	Натрий2	Альдостерон2
Число наблюдений	25	25	25	25
Выборочное среднее	153,2080	31,5280	132,2400	11,2600
Нижняя граница довер. инт.  95%	150,1970	30,2049	130,5369	10,7916
Верхняя граница довер. инт. +95%	156,2190	32,8511	133,9431	11,7284
Сумма	3830,200	788,200	3306,000	281,500
Минимум	140,0000	24,0000	126,0000	9,0000
Максимум	169,0000	36,0000	140,0000	14,0000
Размах	29,00000	11,60000	14,00000	5,00000
Выборочная дисперсия	53,20993	10,27460	17,02333	1,28750
Стандартное отклонение	7,294514	3,205402	4,125934	1,134681
Стандартная ошибка	1,458903	,641080	,825187	,226936
Выборочный коэффициент асимметрии	,133248	,929423	,521971	,144454
Стандартная ошибка асимметрии	,463684	,463684	,463684	,463684
Выборочный коэффициент эксцесса	,367072	,096140	,612114	1,038015
Стандартная ошибка эксцесса	,901721	,901721	,901721	,901721

Упражнение № 4. Сравнение выборочных средних в двух группах с помощью Т-критерия Уилкоксона.

1. Откройте файл statistl.sta.

2. Откройте стартовое окно модуля Basic Statistics /Tables (основные статистики/таблицы), щелкнув в строке меню по кнопке Analysis (анализ).

Выберите пункт меню Analysis  Other Statistics (другие статистики), а затем пункт Nonparametrics/dictrib (непараметричес­кие критерии). Нажмите кнопку Switch To (переключиться в). В открывшемся окне щелкните в строке меню по пункту Analysis, a затем  по Startup Panel (стартовая панель).

3. Выберите критерий Wilcoxon matched pains test  критерий Уилкоксона. В открывшемся окне выберите переменные АЛЬДОСТЕРОН1 и АЛЬДОСТЕРОН2. Именно для распределения значений суточной экскреции альдостерона с мочой в двух группах имеет место отличие распределения от нормального. Нажмите «Ok».

4. В появившейся таблице значений будут присутствовать значения Т-критерия Уилкоксона и уровень значимости. Поскольку Т-критерий намного меньше табличного значения (см. приложение №5, двусторонний критерий), то различие средних статистически значимо.

При сравнивании расчетного и табличного значений Т-критериев Уилкоксона нужно помнить, что если не указано направление (знак) различия, проверяемого на значимость (например, не при­нимается во внимание альтернатива X₁ < Х₂ или X₁ > Х₂), то исполь­зуют двусторонний критерий. В тех случаях, когда априори указано направление (знак) оцениваемого различия (например, когда с ну­левой гипотезой X₁ = Х₂ сравнивают X₁ < Х₂, но не X₁ > Х₂), нужно использовать односторонний критерий.

Упражнение № 5. Определение диагностической чувстви­тельности, специфичности, эффективности иммунологических и микробиологических серологических тестов, предсказатель­ной (прогностической) значимости положительных и отрицатель­ных результатов у больных с лихорадкой неизвестного проис­хождения.

1. Рассмотрите результаты серологических тестов, представленные в таблице 2.6.

Примечание. ИО  истинно отрицательные, ЛО  ложно отрицательные, ИП  истинно положительные, ЛП  ложно положительные.

2. Запустите программу Excel (Пуск => Программы => Microsoft Excel).

Заполните электронную таблицу, как показано на рис. 2.1.

3. Последовательно в ячейки Н4, I4, J4, К4, L4 введите формулы для расчетов:

=С4/СУММ(С4:F4)

=Е5/СУММ(D5:Е5)

=С4/СУММ(С4:D5)* 100

=Е5/СУММ(F4:Е5)*100

=СУММ(С4:Е5)/СУММ(С4:D5:Е5:F4)*100.

4. Рассчитайте диагностическую чувствительность, специфичность, эффективность представленных иммунологических и микробиологических серологических тестов, предсказательной (прогностической) значимости положительных и отрицательных результатов у больных лихорадкой неизвестного происхожде­ния и сделайте выводы.

Для этого в ячейки С4, D5, Е5, F4 поочередно введите значения по каждому исследованию. После оформления значений по одно­му исследованию происходит автоматический расчет изучаемых показателей теста. Занесите их в тетрадь, удалите предыдущие зна­чения и введите следующие. Затем проведите сравнительный ана­лиз результатов.

Результаты проведения тестов у больных с лихорадкой неизвестного происхождения и у людей, страдающих другими болезнями с одним из симптомов лихорадки

Исследования		Обследуемые	Результаты исследований
			Положительные		Отрицательные
Антиядерные антитела	Больные			7 (ИП)	13 (ЛО)
	Небольные			2 (ЛП)	15 (ИО)
Антинейтрофильное цитоплазматическое антитело	Больные			10 (ИП)	20 (ЛО)
	Небольные			2 (ЛП)	7 (ИО)
Антитело к двуспиральной ДНК	Больные			13 (ИП)	0 (ЛО)
	Небольные			0 (ЛП)	3 (ИО)
Кожный тест на производное очищенного белка	Больные			10 (ИП)	0 (ЛО)
	Небольные			0 (ЛП)	0 (ИО)
Ревматоидные факторы	Больные			4 (ИП)	4 (ЛО)
	Небольные			1 (ЛП)	1 (ИО)
Криоглобулин	Больные			50 (ИП)	0 (ЛО)
	Небольные			3 (ЛП)	0 (ИО)

Рисунок 2.1. Электронная таблица для расчетов показателей лабораторных тестов

Контрольные вопросы

1. Что такое структура исследования?

2. Дайте характеристику поперечных медицинских исследований.

3. Дайте характеристику продольных медицинских исследований.

4. Что такое ретроспективное и проспективное медицинское ис­следование? Дайте их характеристики.

5. Перечислите основные биостатистические термины, используе­мые для представления результатов исследования.

6. Что такое диагностическая чувствительность и диагностическая чувствительность лабораторного теста? Как их рассчитать?

7. Что такое диагностическая эффективность лабораторного тес­ та? Как ее рассчитать?

8. Перечислите возможности систем компьютерной математики.

9. Перечислите основные системы компьютерной математики и укажите их особенности.