預防醫學/統計圖

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統計圖(statistical diagram)一般是根據統計表的資料,用點、線、面或立體圖像鮮明地表達其數量或變化動態。醫學統計常用的有線圖、直方圖、長條圖、圓形圖和統計地圖等。

(一)製圖通則

1.

2.要有確切的標題和編號,其位置通常安排在圖體下面。

3.在同一圖內比較幾種不同的事物時,須用不同的線條或顏色表示,並附圖例說明。圖例位置要與圖體協調、美觀;如有礙於形象,則不要放在圖體內。

4.有縱軸和橫軸為坐標的圖形,一般都以第一象限為準則作圖,以兩軸交點為起點,縱、橫軸都應有標目,並註明尺度的數量單位。

(二)醫學常用統計圖及繪製法

1.線圖(line diagram)

(1)適用於連續變數資料。說明某事物因時間、條件推移而變遷的趨勢。

(2)橫軸常用以表示某事物的連續變數,縱軸多表示率、頻率或均數。

(3)縱軸採用算術尺度,從零開始。如果圖形的最低點與零點差距很大,則可在縱軸基部作折斷口,使線段降低以求美觀。橫軸可以不從零開始,如果以組段為單位,則每組均以組段下限為起點。但繪圖的坐標點則應以組段中點為宜。

(4)同一圖內不宜有太多曲線,以免混淆不清。如有幾條線作對比,則用不同線形來區別,並有圖例說明。

例17-5 根據成都學齡前兒童生長發育的3年追蹤調查,身高的年增長值按性別分組統計比較如表17-5和圖17-1。因為身高發育是連續性變數資料,用曲線圖來表示是適宜的。該圖很微妙地反映齣兒童少年生長發育期的規律:女孩身高從8歲起增長很快,10歲左右達到突增高峰。男孩則在10歲起才迅速增長,13歲左右達突增高峰。這和生理上女孩青春期了育比男防早一些,是十分吻合的。

表17-5  1979~1982年成都學齡前兒童身高年增長值(cm)

(歲)
人數 均數 標準誤 人數 均數 標準誤
7~ 72 5.90 0.93 108 6.07 0.94
8~ 198 5.88 1.01 213 5.42 1.58
9~ 322 5.17 1.13 234 6.18 1.84
10~ 351 5.26 1.53 338 6.78 1.72
11~ 356 6.49 2.30 370 6.59 1.72
12~ 322 7.72 2.45 316 5.13 1.96
13~ 296 7.93 2.38 293 3.75 2.16
14~ 266 4.55 2.61 200 1.46 1.27
15~ 173 3.16 2.12 121 1.24 1.10

資料來源:張興儒等 中華預防醫學雜誌21(6):338,1987年

成都市男女學生平均身高年增長值曲線


圖17-1 成都市男女學生平均身高年增長值曲線

另外不有一種線圖叫半對數線圖(semilogline diagram),縱軸用對數尺度,橫軸仍用算術尺度。這種圖常用於比較兩組相對數的比值相差較大的動態數列。原因是同樣的增長速度在對數尺度上的距離是相等的。例如表17-6中的三組數據,由時間A到B分別繪在算術格紙(圖17-2a)和半對數格紙(17-2b)上,呈現兩種不同的結果。a圖三條直線坡度相差懸殊,這是三組數據的絕對差相差懸殊之故;b圖則因三組數據的對數差相等,下降坡度亦一樣。

三組數據繪在算術(a)和半對數(b)格紙上的線圖比較


圖17-2 三組數據繪在算術(a)和半對數(b)格紙上的線圖比較

表17-6 絕對差與對數差的比較

A→B 絕對差(A-B) 相對比(A/B) 對數差(IgA - IgB)
1000→100 900 10 Lg1000-lg100=3-2=1
100→10 90 10 Lg100-lg10=2-1=1
10→1 9 10 Lg10-lg1=1-0=1

下例進一步說明半對數線圖應用的實際意義。

例17-6 美國疾病控制中心(CDC)報導,自從應用白喉類毒素作為兒童常規免疫接種後,白喉發病率死亡率明顯下降,但病死率仍停留在一定水平上。三者動態變化表達如圖17-3。

應用類毒素免疫接種後的白喉發病率、死亡率和病死率的動態變化比較(1920~1975年)


圖17-3 應用類毒素免疫接種後的白喉發病率、死亡率和病死率的動態變化比較(1920~1975年)

(資料來源:CDCNo.12,1978,Atlanta,Ca,USA)

該圖很形象地表明在55年內白喉發病率和死亡率下降速度基本一致。但兩組數據的前後絕對差卻很懸殊,如果用算術格紙來描繪,直觀上將產生髮病率下降坡度明顯大於死亡率下降的錯覺。圖中還反映了白喉病死率自1920~1970年間變化不明顯,與白喉死亡率不同;這裡存在兩個率的含義不同的原故,本教材的第二十四章將予闡明。

2.直方圖(histogram)

(1)直方圖是以面積表示數量,適用於表達連續性資料的頻數或頻率分布。

(2)橫軸表示變數,尺度可以不從零開始。同一軸上的尺度必須相等。

(3)作圖時各直條的寬度應等於組距,高度應等於該組的頻數或頻率。組距相等的分組資料才能作圖,否則應先換算成相等組距。以下是120例T3比值頻數表作圖(圖17-4)。

120例正常血漿結合125I-Ts樹脂攝取比值分布


圖17-4 120例正常血漿結合125I-Ts樹脂攝取比值分布

將各組直方的頂端中點相連,即成多邊圖,也可用來表示連續性資料的頻數頒布情況。

3.直條圖(bar chart)

(1)直條圖是用等寬直條的和長短來表示各統計量的大小,適用於彼此獨立的資料互相比較,有單式和複式兩種。

(2)作圖時,一般是以橫軸為直條圖的基線,縱軸表示頻數或頻度,從零開始;直條間的距離一般以條寬的1/2為宜。排列順序若非自然順序資料,則按由高到低的次序排列,便於比較。

(3)複式直條圖的製圖要求與單式相同,但每組的直條最好不要過多,同組直條間不留空隙,組內各直條排列次序要前後一致。

例17-7 上海縣統計了1960~1962年和1978~1980年兩段時期的居民前10位死亡原因。現將其中可配比的9對資料繪成直條圖(圖17-5)比較如下。

上海縣居民在1960~1962年與1978~1980年間死亡原因變化的比較


圖17-5 上海縣居民在1960~1962年與1978~1980年間死亡原因變化的比較

資料來源:GuXingyuan et al ,AJPH72(Sup.)p.22,1982

該圖給人的鮮明印象是原居首位的傳染病死亡率與第6位的惡性腫瘤死亡率互易位;同時腦血管病心臟病分別進到第2位和第3位。

4.百分條圖(percentchart)

用以表達構成比的圖形,繪製簡便,而且可將多條並列作比較,以闡明疾病的動態變化。

例17-8 某礦採用濕式作業,粉塵濃度明顯下降。若干年後,新發矽肺減少,歷年存活矽肺患者的期別也隨之發生變化。作者根據表17-7統計資料繪製百分條圖比較如圖17-6。

5.圓形圖(circulargraph)

用途同百分條圖,是以圓的半徑將圓面分割成多個大小不等扇形來表達構成比。作圖法是先將各個百分比乘以3.60,獲得圓心角度數,按其大小排列從0時開始,且量角器順時針方向劃分為一系列扇形。圖17-7是某廠某年工傷分析百分比圖。

表17-7 某礦1961~1965年矽肺患者期別構成比

矽肺分期 1961年 1962年 1963年 1964年 1965年
例數  % 例數  % 例數  % 例數  % 例數  %
48 50.5 54 47.8 61 43.9 64 41.3 67 39.9
33 34.7 41 36.3 53 38.1 60 38.7 66 39.3
14 14.8 18 15.9 25 18.0 31 20.0 35 20.8
合計 95 100.0 113 100.0 139 100.0 155 100.0 168 100.0

某礦1961~1965年各期存活矽肺構成比的動態


圖17-6 某礦1961~1965年各期存活矽肺構成比的動態

某年某廠工傷病例百分比


圖17-7 某年某廠工傷病例百分比

6.點圖(scatterdiagram)

表示兩種事物變數的相關性和趨勢。醫學上常用於觀察兩種生理指標之間的動態變化關係,或臨床上兩項檢測結果之間的量變關係。點圖繪測方法是先繪出適學的坐標,一般以兩軸正交點為0點,但也可按兩變數的全距中最小值起點加以高速調整。x變數定在橫軸,y變數定在縱軸;然後將每受檢者測得兩變數值,找出P(x,y)所在的方位,並繪出各自的坐標點。最後根據點的頒布情況進行分析。

例17-9 某中學測得最高年級100名男生身高、體重的結果,繪成點圖如圖17-8。

7.疾病狀況動態結構圖

是有目的地觀察幾種主要病傷類別構成的動態,從而評價衛生工作效果,指導以後工作的規劃和策略。圖17-9是美國1900~1973年間11種主要傳染病歷年佔總死亡率百分比的動態;從1900年佔40%到1970年僅6%;相應的中風腫瘤和心臟病在該期間從20%上升到59%;意外事故死亡所佔比重則變化不大。

以上只介紹幾種常用統計圖、表範例和繪製通則,讀者可根據資料內容和需要靈活運用和發展。

某年某校100名男生身高體重相關圖


圖17-8 某年某校100名男生身高體重相關圖

1900~1973年間美國傳染病和慢性疾病死亡率構成動態變化


圖17-9 1900~1973年間美國傳染病和慢性疾病死亡率構成動態變化

32 統計表 | 計量數據分析(一) 32
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