🗊Презентация Вероятность: концепция, терминология и измерение

Вероятность: концепция, терминология и измерение И.И.Косаговская

В медицине и здравоохранении часто используются, сознательно или неосознанно, различные статистические концепции при принятии решений по таким вопросам как - оценка состояния здоровья его прогноз; - выбор стратегии и тактики профилактики и лечения; - оценка отдаленных результатов и выживаемости.

Вероятностная природа медицины делает очевидной необходимость хорошего знания соответствующих методов решения проблем, связанных с неоднородностью и неопределенностью.

Концепция «медицины, основанной на доказательствах» (evidence-based medicine, EBM) предполагает, что к широкому применению в медицинской практике должны рекомендоваться те вмешательства, эффективность и безопасность которых подтверждена в высококачественных исследованиях, выполненных на основе единых методологических принципов.

Целью данного курса является помочь обучающимся в овладении наиболее часто встречающимися методами и подходами статистического анализа и попытка предупредить наиболее распространенные ошибки

Статистика – наука, изучающая количественные закономерности материальных явлений в неразрывной связи с их качественной стороной. Биостатистика - приложение общей теории статистики для решения научно-практических проблем в области биологии, медицины и здравоохранения. Медицинская (отраслевая) статистика: ·        Статистика здоровья населения ·        Статистика системы здравоохранения

Статистика – ·        это инструмент для анализа экспериментальных данных и результатов популяционных исследований; ·        это язык, с помощью которого исследователь сообщает полученные им результаты и благодаря которому он понимает медико-статистическую информацию; ·        это элемент доказательной медицины; ·        это база для обоснования принятия управленческих решений.

Вероятностная природа медицины и вероятностный характер процессов в общественном здоровье позволяют повсеместно применять методы математической статистики и теории вероятностей и выбирать их в зависимости от уровня решаемых задач с целью сведения к минимуму набора и степени проявления случайностей.

Основным инструментом для этого является теория вероятностей – математическая наука, устанавливающая закономерности случайных явлений.

Вероятность – количественная мера объективной возможности появления события при реализации определенного комплекса условий. Вероятность события А обозначается как р(А) и выражается в долях единицы или в процентах. Мера вероятности – диапазон ее числовых значений: от 0 до 1 или от 0 до 100%.

Случайное событие – событие, которое при реализации определенного комплекса условий может произойти или не произойти. Его вероятность будет находиться в пределах 0< p(A) < 1 или 0< p(A) < 100%. Достоверное событие - событие, которое при реализации определенного комплекса условий произойдет непременно. Его вероятность будет равна 1 или 100%. Невозможное событие - событие, которое при реализации определенного комплекса условий не произойдет никогда. Его вероятность будет равна 0.

В медицинских исследованиях достаточной считается вероятность появления события не менее 0,95 или 95%. При изучении заболеваний или ситуаций, имеющих важнейшие медико-социальные последствия или высокие показатели летальности и инвалидности, а также при фармакологических исследованиях вероятность появления события должна быть не менее 0,99 (99%).

Частота появления события (статистическая вероятность) – это отношение числа случаев, в которых реализовался определенный комплекс условий (m), к общему числу случаев (n): p(A)=m/n. Вероятность отсутствия события: q= 1- p. Например, если вероятность того, что больной останется жив спустя пять лет после операции равна 0.8 (80%), то вероятность того, что он за этот временной промежуток умрёт равна 0.2 (20%).

Шанс – это отношение вероятности того, что события произойдёт к вероятности того, что событие не произойдёт. Шанс – это отношение вероятности того, что события произойдёт к вероятности того, что событие не произойдёт. В нашем примере шанс равен 4, так как 0.8/0.2=4 Таким образом, вероятность выздоровления в 4 раза больше вероятности смерти. Интерпретация: 1) Если Шанс =1, то вероятность наступления события равна вероятности того, что событие не произойдёт; 2) если Шанс >1, то вероятность наступления события больше вероятности того, что событие не произойдёт; 3) если Шанс <1, то вероятность наступления события меньше вероятности того, что событие не произойдёт.

Отношение шансов (odds ratio) Отношение шансов (odds ratio) – это отношение шансов для первой группы объектов к отношению шансов для второй группы объектов. Допустим, что некоторое лечение проходят и мужчины, и женщины. Вероятность того, что больной мужского пола останется жив спустя пять лет после лечения равна 0.6 (60%); вероятность того, что он за этот временной промежуток умрёт равна 0.4 (40%). Аналогичные вероятности для женщин равны 0.8 и 0.2. Отношение шансов в этом примере равно Интерпретация: 1) Если отношение шансов =1, то шанс для первой группы равен шансу для второй группы 2) Если отношение шансов >1, то шанс для первой группы больше шанса для второй группы 3) Если отношение шансов <1, то шанс для первой группы меньше шанса для второй группы

Правило сложения вероятностей Правило сложения вероятностей Если два события , А и В, взаимоисключающие, несовместимые, то вероятность события А или В равна сумме их вероятностей: Р(А или В) = р(А) + р(В)

Например: Например: Вероятность того, что у взрослого человека все зубы сохранены – 0,67; Вероятность отсутствия некоторых зубов – 0,24; Вероятность того, что он – беззубый – 0,09. Какова вероятность того, что у взрослого человека есть хотя бы несколько зубов? 0,67 + 0,24 = 0,91

Правило умножения вероятностей: Правило умножения вероятностей: Если два события, А и В, независимы (т.е. возникновение одного события не влияет на возможность появления другого), то вероятность того, что оба события произойдут, равна произведению вероятности каждого: Р(А и В) = р(А) × р(В)

Например: Например: Какова вероятность того, что у 2-х не имеющих отношения друг к другу больных, ожидающих приема к стоматологу, есть все зубы? 0,67 × 0,67 = 0,45

Пример: Пример: Какова вероятность того, что при однократном бросании игральной кости выпадет цифра 2 или 3? или

Пример: Пример: Какова вероятность того, что при двукратном бросании игральной кости оба раза выпадет цифра 6?

Случайная величина – величина, которая при реализации определенного комплекса условий может принимать различные значения.

Закон больших чисел: при достаточно большом числе наблюдений случайные отклонения взаимно погашаются и проявляется основная тенденция (закономерность).

Приступая к изучению основ статистического анализа необходимо выделить два основных его этапа: ·   Описание полученного в ходе исследования массива данных · Анализ данных и проверка различных статистических гипотез  

Основные направления применения математико-статистических методов в медицине и здравоохранении: 1) Наиболее эффективный сбор данных и обобщение полученных результатов; 2) Сравнение и определение достоверности различия двух и более групп результатов; 3) Изучение взаимосвязи между факторами и явлениями; 4) Анализ динамики процессов; 5) Анализ прогностических факторов.

Прежде чем приступить к анализу данных и проверке различных гипотез: 1. Сформулируйте вопрос, на который Вы хотите ответить с помощью статистического анализа. 2. Выберите наиболее адекватный для ответа на данный вопрос статистический критерий или метод. 3. Правильно интерпретируйте его результаты.

Анализ организации конкретного исследования и его результатов Оценить адекватность дизайна научного исследования решению той или иной проблемы эпидемиологии и общественного здоровья. Анализ технологии приведенного исследования. Оценка полученных результатов. Практическое применение полученных результатов.

Наиболее распространенные причины отказа в публикации Наиболее распространенные причины отказа в публикации Тема исследования не представляет научного интереса Исследование неоригинально, т.е. кто-то провел уже такое же или похожее исследование Авторская гипотеза на самом деле в статье не проверяется Исследование было неправильно организовано Выборка участников исследования слишком мала В исследовании не было контрольной группы или она не соответствовала его целям Статистический анализ проведен неправильно Выводы авторов не основываются на результатах исследования Статья так плохо написана, что ее никто не понимает Trisha Greenhalgh “How to read a paper”

Из заключительного слова Т.Д.Лысенко на печально известной сессии ВАСХНИЛ: Из заключительного слова Т.Д.Лысенко на печально известной сессии ВАСХНИЛ: «…Теория вероятностей и статистика нужны только менделистам-морганистам, а "мичуринской биологии" эти науки не нужны.» «… Изживая из нашей науки менделизм-морганизм-вейсманизм, мы тем самым изгоняем случайность из биологической науки. Нам необходимо твердо запомнить, что наука - враг случайностей ". Эта фраза Лысенко на долгие годы стала одной из методологических заповедей биомедицины. Ученым, которые отваживались применять статистику в своих биомедицинских исследованиях, ВАК даже отказывал в ученой степени.

Один из таких примеров мы можем найти в статье секретаря Фрунзенского райкома ВКП(б) Москвы Е. Фурцевой (будущего министра культуры СССР) “Партийное руководство научными учреждениями” опубликованной в газете “Правда” от 3 августа 1949 г.: Один из таких примеров мы можем найти в статье секретаря Фрунзенского райкома ВКП(б) Москвы Е. Фурцевой (будущего министра культуры СССР) “Партийное руководство научными учреждениями” опубликованной в газете “Правда” от 3 августа 1949 г.: “Ученый совет 1 Московского медицинского института утвердил две диссертации — одну на соискание ученой степени кандидата наук (Г.Л.Лемперта), другую — на степень доктора медицинских наук (Г.П.Сальниковой). Авторы некритически использовали данные лживой, тенденциозной буржуазной статистики и пришли к чудовищно извращенным, лженаучным выводам. Однако коммунисты — члены Ученого совета 1 Московского медицинского института — прошли мимо лженаучных утверждений “диссертантов” и голосовали за присвоение им ученых степеней. И правильно решила Высшая аттестационная комиссия Министерства высшего образования СССР, отказав соискателям в присвоении ученых степеней”. www.biometrica.tomsk.ru

Знание возможностей статистических методов необходимо каждому работающему в медицине и здравоохранении. Знание возможностей статистических методов необходимо каждому работающему в медицине и здравоохранении.

Пакеты прикладных программ SPSS (SPSS Inc.,USA) SAS STATA STATISTICA (StatSoft, USA; StatSoft-Russia) BIOSTATISTICA (S.A. Glantz, McGraw Hill, перевод на русский язык – «Практика», 1998) EpiInfo 2000 (Centers for Disease Control and Prevention, USA)

SPSS - Statistical Package for Social Science - Статистический пакет для социальных наук