用SAS軟件實(shí)現(xiàn)橫斷面設(shè)計(jì)定性資料的統(tǒng)計(jì)分析

胡良平，郭辰儀（軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院科技部生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)咨詢中心，北京100850）

在之前的專題中，主要涉及的是定量資料的統(tǒng)計(jì)分析問題，包括配對設(shè)計(jì)、成組設(shè)計(jì)、單因素多水平設(shè)計(jì)、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)、重復(fù)測量設(shè)計(jì)、交叉設(shè)計(jì)和析因設(shè)計(jì)，基本涵蓋了藥學(xué)科研中常用的定量資料設(shè)計(jì)類型。然而，并不是所有的數(shù)據(jù)都是定量資料，往往還會(huì)有一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是定性資料，這就需要用專門分析定性資料的統(tǒng)計(jì)方法來處理。從本期開始將系統(tǒng)介紹藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中取自不同類型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的定性資料及其SAS統(tǒng)計(jì)分析。

例1 某研究考察一種藥物對惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移疼痛和／或高鈣血癥的療效和安全性，收集5家醫(yī)院腫瘤科的數(shù)據(jù)，共入組212例骨痛病人，均為病理組織學(xué)和／或細(xì)胞學(xué)證實(shí)的惡性腫瘤病人。治療前對照組和試驗(yàn)組病人在性別、年齡、既往治療、伴隨治療、疼痛強(qiáng)度、疼痛性質(zhì)、疼痛部位等方面均無顯著性差異，治療后209例病人可評價(jià)療效，結(jié)果見表1［1］。

表1 兩組病人的療效比較Table 1 Comparison of the therapeutic effectiveness of patients in two groups

表1是一個(gè)典型的2×2列聯(lián)表資料，也稱為四格表資料。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究目的，通常可以將2×2列聯(lián)表資料分為橫斷面研究設(shè)計(jì)、隊(duì)列研究設(shè)計(jì)、病例－對照研究設(shè)計(jì)和配對研究設(shè)計(jì)。如例1屬于橫斷面研究設(shè)計(jì)，其他幾種類型常出現(xiàn)在流行病學(xué)和醫(yī)療診斷研究中。

1 2×2橫斷面設(shè)計(jì)［2］

1.1 2×2橫斷面設(shè)計(jì)的定義 2×2橫斷面設(shè)計(jì)是指在某個(gè)時(shí)間斷面（時(shí)間點(diǎn)或很短時(shí)間內(nèi)）進(jìn)行的調(diào)查或?qū)嶒?yàn)研究，對一組受試對象同時(shí)按兩個(gè)定性變量來劃分，每個(gè)定性變量都只有兩個(gè)水平，其目的是了解某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的現(xiàn)狀。這樣的資料類型，也可以看作是成組設(shè)計(jì)定性資料，實(shí)驗(yàn)中只涉及一個(gè)具有兩水平的實(shí)驗(yàn)因素，比較兩組受試對象接受不同處理后某一觀測指標(biāo)的差異。

表2 2×2列聯(lián)表Table 2 2×2contingency table

1.2 2×2橫斷面設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)分析方法合理選用 表2中的數(shù)據(jù)表示一個(gè)2×2橫斷面設(shè)計(jì)資料，其中a、b、c、d均為觀測頻數(shù)，n為總頻數(shù)。定義統(tǒng)計(jì)量T，稱為理論頻數(shù)，計(jì)算公式為：Ta＝n1m1／n，Tb＝n1m2／n，Tc＝n2m1／n，Td＝n2m2／n。

在選用具體的分析方法時(shí)，應(yīng)先考察總頻數(shù)n和各格上的理論頻數(shù)T值。如果沒有統(tǒng)計(jì)軟件，應(yīng)根據(jù)不同情況選用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法。（1）當(dāng)n≥40且所有的T≥5時(shí)，采用一般χ2檢驗(yàn)公式計(jì)算；當(dāng)P≈α?xí)r改用Fisher精確概率法；（2）當(dāng)n≥40但1≤T＜5時(shí)，用連續(xù)性校正公式計(jì)算；（3）當(dāng)n＜40或T＜1時(shí)，用Fisher精確檢驗(yàn)法。若有統(tǒng)計(jì)軟件，可不考慮上述條件，均直接采用Fisher精確檢驗(yàn)法。

2 實(shí)例解析

2.1 應(yīng)用SAS軟件分析2×2橫斷面設(shè)計(jì)定性資料 例2 沿用例1中的資料，試問試驗(yàn)組受試對象用試驗(yàn)藥后，其療效與對照組是否存在顯著性差異？

對問題的分析與SAS實(shí)現(xiàn) 該研究僅有兩組病人，涉及一個(gè)具有兩水平的實(shí)驗(yàn)因素，分別為“對照組”和“試驗(yàn)組”；有一個(gè)定性觀測指標(biāo)：止痛療效，是選取某個(gè)特定時(shí)間斷面進(jìn)行調(diào)查。故此資料應(yīng)采用橫斷面設(shè)計(jì)2×2列聯(lián)表資料的統(tǒng)計(jì)分析方法?？傤l數(shù)n＝209＞40，且理論頻數(shù)均＞5，故可用一般χ2檢驗(yàn)公式計(jì)算。應(yīng)用SAS進(jìn)行分析，程序如下。

／＊第1步導(dǎo)入數(shù)據(jù)＊／Data e2；do group＝1to 2；do lx＝1to 2；input f＠＠；output；end；end；cards；71 34 73 31；／＊第2步χ2檢驗(yàn)＊／Ods html；proc freq；weight f；tables group＊lx／chisq；run；Ods html close；

程序說明：程序中第1步是數(shù)據(jù)步，“group”分別表示對照組和實(shí)驗(yàn)組，“l(fā)x”表示不同的止痛療效。“cards”后分別錄入四格表的各頻數(shù)。第二步調(diào)用“freq”過程，指定頻數(shù)變量為f，用“tables group＊lx”語句表示二維列聯(lián)表資料，加參數(shù)“chisq”進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。

表1中的數(shù)據(jù)經(jīng)SAS軟件Freq過程處理，得到四格表資料行列合計(jì)、頻數(shù)、百分比、行百分比和列百分比的詳細(xì)計(jì)算結(jié)果。

根據(jù)之前的分析可知，本研究的數(shù)據(jù)資料適用于一般χ2檢驗(yàn)，因此結(jié)果參看此表第一行。χ2值為0.161 5，P＝0.687 8＞0.05，說明兩組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

Freq過程Freq procedure

“group＊lx”表的統(tǒng)計(jì)量Statistics for table of group＊lx

Fisher精確檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單元格頻數(shù)（F）＝1，左側(cè)P＝0.400 5≤F，右側(cè)P＝0.709 2≤F，表概率（P）＝0.109 6，雙側(cè)P＝0.765 4≤F。SAS軟件會(huì)自動(dòng)給出Fisher精確檢驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)需要時(shí)參看此部分，本例中不涉及。

專業(yè)及統(tǒng)計(jì)結(jié)論：試驗(yàn)組受試對象的療效與對照組相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2＝0.161 5，P＝0.687 8＞0.05），因此可以認(rèn)為試驗(yàn)藥與對照藥療效基本相同。

2.2 采用Fisher精確檢驗(yàn) 例3 某試驗(yàn)研究加替沙星治療急性尿路感染的有效性，將86例臨床確診為急性尿路感染的病人隨機(jī)分為兩組：試驗(yàn)組43例，以加替沙星治療；對照組43例，以頭孢克洛治療，比較兩種藥物的療效，數(shù)據(jù)見表3［3］。

對問題的分析與SAS實(shí)現(xiàn) 此研究有兩組病人，涉及一個(gè)具有兩水平的實(shí)驗(yàn)因素，分別為“對照組”和“試驗(yàn)組”，有一個(gè)定性觀測指標(biāo)：治療療效，是選取某個(gè)特定時(shí)間斷面進(jìn)行調(diào)查，故此資料應(yīng)采用橫斷面設(shè)計(jì)2×2列聯(lián)表資料統(tǒng)計(jì)分析方法。總頻數(shù)n＝86＞40，無效列中數(shù)據(jù)理論頻數(shù)（第i格上理論頻數(shù)＝行合計(jì)頻數(shù)×列合計(jì)頻數(shù)／總頻數(shù)）均＜5，故需采用Fisher精確檢驗(yàn)法。應(yīng)用SAS進(jìn)行分析，程序如下。

表3 兩組病人的臨床療效比較aTable 3 Comparison of the clinical efficacy of patients in two groups

／＊第1步導(dǎo)入數(shù)據(jù)＊／Data e3；do group＝1to 2；do lx＝1to 2；input f＠＠；output；end；end；cards；41 2 40 3；／＊第2步Fisher精確檢驗(yàn)＊／Ods html；proc freq；weight f；tables group＊lx／chisq；run；Ods html close；

程序說明同例2，只是cards后數(shù)據(jù)有變化。

SAS輸出結(jié)果及結(jié)果解釋：

Freq過程Freq procedure

這部分給出的是四格表資料行列合計(jì)、頻數(shù)、百分比、行百分比和列百分比的詳細(xì)計(jì)算結(jié)果。

由于50%的單元格的期望計(jì)數(shù)＜5，因此χ2檢驗(yàn)可能不是有效檢驗(yàn)。根據(jù)之前的分析可知，本研究的數(shù)據(jù)資料適用于Fisher精確檢驗(yàn)公式，并且SAS也會(huì)友好地提醒用戶，此處不適合用該表中的檢驗(yàn)方法。

“group＊lx”表的統(tǒng)計(jì)量Statistics for table of group＊lx

Fisher精確檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單元格頻數(shù)（F）＝41，左側(cè)P＝0.820 0≤F，右側(cè)P＝0.500 0≥F，表概率P＝0.320 0，雙側(cè)P＝1.000 0＞0.05，表明兩組間的有效率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

統(tǒng)計(jì)及專業(yè)結(jié)論：急性尿路感染病人采用加替沙星治療后，其療效與單用頭孢克洛相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此可以認(rèn)為加替沙星與頭孢克洛治療急性尿路感染的療效基本相同。

［1］ 傅 強(qiáng)，王雅杰，秦叔逵，等.國產(chǎn)英卡膦酸二鈉治療惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移疼痛或／和高鈣血癥的Ⅱ期臨床研究［J］.藥學(xué)服務(wù)與研究，2007，7（3）：180－183.

Fu Qiang，Wang YaJie，Qin ShuKui，et al.PhaseⅡclinical trial of home－made incadronate in patients with pain of bone metastasis of malignancy or／and hypercalcemia［J］.Pharm Care Res，2007，7（3）：180－183.In Chinese with English abstract.

［2］ 胡良平.醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)：運(yùn)用三型理論分析定量與定性資料［M］.北京：人民軍醫(yī)出版社，2009：233－236.

Hu LiangPing.Medical statistics：analysis of quantitative and qualitative data with triple－type theory［M］.Beijing：People’s Military Medical Press，2009：233－236.In Chinese.

［3］ 張旭環(huán)，郭大為，方 霞.加替沙星7日療法治療43例急性尿路感染的臨床評價(jià)［J］.藥學(xué)服務(wù)與研究，2007，7（1）：61－63.

Zhang XuHuan，Guo DaWei，F(xiàn)ang Xia.Clinical evaluation of gatifloxacin treatment for 7days in 43patients with acute urinary tract infection［J］.Pharm Care Res，2007，7（1）：61－63.In Chinese with English abstract.