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作者：胡完中国人民解放军军事医学科学院

学位级别：硕士

高维数据统计分析在现在的医学科学研究中越来越普遍,数据的高维问题使得传统的多元统计分析方法遇到了一些问题,如高维数据计算量大、出现维数祸根、低维稳健性很好的统计分析方法在高维时稳健性变差等。传统的分析方法远不能满足高维... 详细信息

高维数据统计分析在现在的医学科学研究中越来越普遍,数据的高维问题使得传统的多元统计分析方法遇到了一些问题,如高维数据计算量大、出现维数祸根、低维稳健性很好的统计分析方法在高维时稳健性变差等。传统的分析方法远不能满足高维数据分析的需要,尤其是当高维数据分布为非正态时,原有建立在服从正态分布基础上的多元统计分析方法更显得无能为力。在此背景下,投影寻踪在上世纪600年代开始出现。为了分析或研究高维数据,投影寻踪将高维数据投影到可反映其原始数据结构或特征的低维空间(1维)上,用投影指标来度量投影分布所含信息的多少。故投影寻踪关键在于找到投影指标取值最大或最小时的投影方向,而目前多采用遗传算法来寻找最优投影方向。将投影寻踪与回归分析技术相结合就形成了投影寻踪回归分析技术。本研究旨在通过对同一复杂资料,分别采用投影寻踪回归分析法和传统回归分析法进行分析,然后比较二者的拟合效果和预测效果,以研究出对此资料更适合采用哪种分析方法。本研究可使投影寻踪回归的适用性更为具体,也可引起医学统计学数据分析者对投影寻踪这一方法的认识,从而有利于今后进行复杂资料回归分析时方法的合理选择。本文中所用的投影寻踪回归分析方法主要包括R中所能实现的投影寻踪回归方法(PPR包中包括的三种方法,Spline法、Gcvspline法、Supsmu法)和自行编制的投影寻踪回归软件中使用的方法(Hermite多项式法)。在本文中综合传统回归分析法主要指多重线性回归分析、主成分回归、岭回归、偏最小二乘回归和稳健回归。本课题研究中关于“复杂资料”的界定包括以下2种情形:第一种情形:自变量之间存在多重共线性关系。对于多重共线性,本文中传统回归分析方法采用主成分回归、岭回归和偏最小二乘回归处理;具体计算,将通过SAS中REG、PRINCOMP和PLS过程来实现。第二种情形:数据中存在异常点。对于存在异常点情形,本文中传统回归分析方法采用稳健回归;具体计算,将通过SAS中ROBUSTREG过程来实现。本文除考虑进行上述复杂资料情况比较外,也进行了对于数据质量较好(数据本身质量较好、不存在多重共线性及异常点等,并且采用多重线性回归分析拟合及预测效果均很好)情况下投影寻踪回归分析方法和传统的多重线性回归分析方法的比较。本文主要采用决定系数和相对误差绝对值的平均值来评价拟合效果,主要采用各预测样本相对误差的绝对值和预测误差的均方来评价预测效果。对于实际数据拟合样本采用的是原始的样本数据,预测样本采用的是对应于相应变量的平均值、最大值、最小值、中位数、四分之一分位数、四分之三分位数所形成的6个统计量值。经本研究发现,当实际数据本身质量较好时,采用投影寻踪回归分析方法在拟合和预测效果上均好于多重线性回归分析方法,不过二者之间的差别不大。用投影寻踪回归分析拟合,决定系数在0.9703.9988之间,相对误差均值在0.0039.0187之间,预测样本的MSE在12.916.77之间;用多重线性回归分析拟合,决定系数为0.9639,相对误差均值为0.0224,预测样本的MSE为18.80。而对于模拟数据本身质量较好时,投影寻踪回归分析和多重线性回归分析二者在拟合和预测效果上相差很小,难分高下,二者拟合效果评价指标决定系数均在0.9942以上。本文分析了三个自变量间存在共线性的实际数据。对第一个存在共线性的数据分析结果为:采用传统回归分析方法(主成分回归、岭回归和偏最小二乘回归)拟合,决定系数在0.9351.9386之间,相对误差均值在0.0497.0528之间,对于预测样本的MSE,主成分回归为1.18,岭回归为0.66,PLS回归为1.14;采用投影寻踪回归分析拟合,决定系数在0.9756.9846之间,相对误差均值在0.0316.0363之间,预测样本的MSE在0.69.86之间。对第二个存在共线性的数据分析结果为:采用传统回归分析方法(主成分回归、岭回归和偏最小二乘回归)拟合,决定系数在0.9039.9820之间,相对误差均值在0.0174.0383之间,对于预测样本的MSE,主成分回归为126.59,岭回归为208.40,PLS回归为215.82;采用投影寻踪回归分析拟合,决定系数在0.9823.9927之间,相对误差均值在0.0104.0175之间,预测样本的MSE在11.007.25之间。对第三个存在共线性的数据分析结果为:采用传统回归分析方法(主成分回归、岭回归和偏最小二乘回归)拟合,决定系数在0.8023.8924之间,相对误差均值在0.0450.0642之间,对于预测样本的MSE,主成分回归为0.61,岭回归为0.36,PLS回归为0.23;采用投影寻踪回归分析拟合,决定系数在0.8851.9980之间,相对误差均值在0.0046.0481之间,预测样本的MSE在0.03.65之间

关键词：投影寻踪综合传统回归分析综合投影寻踪回归分析拟合效果预测效果

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数据存在共线性时采用主成分回归分析与投影寻踪回归分析的效果比较

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中国卫生统计 2017年第2期34卷 192-195页

作者：胡完孙岩松胡良平军事医学科学院生物医学统计学咨询中心 100850 军事医学科学院

目的比较主成分回归分析与投影寻踪回归分析在数据存在共线性时效果之差别。方法利用实际数据从拟合效果和预测效果两方面评价两种建模方法的优劣。结果主成分回归模型的决定系数为0.8172,相对误差绝对值的平均值为6.42%,预测误差的均方... 详细信息

目的比较主成分回归分析与投影寻踪回归分析在数据存在共线性时效果之差别。方法利用实际数据从拟合效果和预测效果两方面评价两种建模方法的优劣。结果主成分回归模型的决定系数为0.8172,相对误差绝对值的平均值为6.42%,预测误差的均方为0.61;投影寻踪回归分析各模型的决定系数为0.8851~0.9944,相对误差绝对值的平均值为1.11%~4.81%,预测误差的均方为0.03~0.38。结论本实例数据(存在一定共线性)分析结果表明,投影寻踪回归分析的拟合效果与预测效果均优于主成分回归分析。

关键词：主成分回归分析投影寻踪回归分析共线性拟合效果预测效果

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在生理学研究中如何严格遵循试验设计四原则

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中国应用生理学杂志 2017年第1期33卷 89-93页

作者：胡完孙岩松胡良平军事医学科学院生物医学统计学咨询中心北京100850 军事医学科学院疾病预防控制所北京100850

目的:为从事生理学研究的科研工作者严格遵循试验设计四原则(以下简称四原则)提供一些有效的技术方法。方法:通过简单介绍"四原则的概念"、举例阐述"生理学研究中在落实四原则方面出现的常见错误和案例"和简单介绍"生理学研究中如何遵... 详细信息

目的:为从事生理学研究的科研工作者严格遵循试验设计四原则(以下简称四原则)提供一些有效的技术方法。方法:通过简单介绍"四原则的概念"、举例阐述"生理学研究中在落实四原则方面出现的常见错误和案例"和简单介绍"生理学研究中如何遵循四原则"来阐述遵循四原则的具体做法。结果:需要根据实际情况,选择合适的随机化方法,分层随机化是常用的好方法;应力求设置合理的对照组,才能真正体现出对照原则的价值;有根据地给出每个小组合适的样本含量,是试验结果具有重现性的基本保证;严格遵循随机、对照和重复原则,最终才能实现对比组之间达到极好的均衡效果,这说明均衡原则是一个把关的原则。结论:在生理学科研中,严格遵循四原则对保证生理学研究结果准确可靠至关重要。

关键词：生理学试验设计随机原则对照原则重复原则均衡原则

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基于R软件实现随机分组及其应用

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四川精神卫生 2016年第6期29卷 503-506页

作者：胡完胡良平军事医学科学院生物医学统计学咨询中心北京100850 世界中医药学会联合会临床科研统计学专业委员会北京100029

本文目的是使读者快速掌握用R软件实现几种随机分组的方法。通过借助R软件中实现随机抽样的sample()函数,间接地实现简单随机分组和分层随机分组的目的。事实表明:R软件易于获取、易学易用;R软件功能强大、适用面宽,可以方便快捷地解决... 详细信息

本文目的是使读者快速掌握用R软件实现几种随机分组的方法。通过借助R软件中实现随机抽样的sample()函数,间接地实现简单随机分组和分层随机分组的目的。事实表明:R软件易于获取、易学易用;R软件功能强大、适用面宽,可以方便快捷地解决试验设计中的随机分组问题。

关键词： R软件简单随机分组分层随机分组非试验因素

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在生理学研究中要正确运用统计学

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中国应用生理学杂志 2016年第2期32卷 185-190页

作者：沈宁刘一松郭春雪胡完杨孟渊胡良平军事医学科学院生物医学统计学咨询中心北京100850

目的:为从事生理学研究的科研工作者正确运用统计学提供一些有效的技术方法。方法:通过全面系统地阐述"统计学在生理学研究过程中充当了重要的角色"和"使生理学研究课题得出的结论经得起时间和实践检验的关键技术"两个命题,突显出统计... 详细信息

目的:为从事生理学研究的科研工作者正确运用统计学提供一些有效的技术方法。方法:通过全面系统地阐述"统计学在生理学研究过程中充当了重要的角色"和"使生理学研究课题得出的结论经得起时间和实践检验的关键技术"两个命题,突显出统计学对于科研工作的重要性、解释了统计学难学难用的原因,并提供了正确运用统计学的关键技术。结果:呈现出统计学的三大核心内容,即"如何使课题设计无可挑剔"、"如何严守课题实施的操作规程"和"如何使结论陈述有理有据",使正确运用统计学具有很强的可操作性。结论:在生理学研究中,只要锲而不舍地追求科学严谨的科研作风和精湛的科研技能,就一定能使所获得的科研结论经得起时间和实践的检验。

关键词：生理学统计学科研设计质量控制数据管理统计分析

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在生理学研究中如何正确估计样本含量

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中国应用生理学杂志 2016年第3期32卷 284-288页

作者：刘一松郭春雪胡完吕辰龙胡良平军事医学科学院生物医学统计学咨询中心北京100850

目的:引起生理学研究人员对样本含量估计重要性的认识。方法:论述样本含量估计的意义及存在的问题,介绍常用的样本含量估计方法以及获取其他样本含量估计方法的途径。结果:清楚地表述了估计样本含量必需明白的基本概念、前提条件,并通... 详细信息

目的:引起生理学研究人员对样本含量估计重要性的认识。方法:论述样本含量估计的意义及存在的问题,介绍常用的样本含量估计方法以及获取其他样本含量估计方法的途径。结果:清楚地表述了估计样本含量必需明白的基本概念、前提条件,并通过实例给出了两种场合下所需样本含量的估计过程和结果。结论:在估计样本含量时,必须明确资料将选用何种统计分析方法处理,并且应满足有关的前提条件,才能得到正确的估计结果。

关键词：生理学样本含量估计成组设计两两比较

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试验设计类型之无法考察交互作用的多因素设计:交叉设计

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四川精神卫生 2017年第2期30卷 101-104页

作者：胡完胡良平军事医学科学院生物医学统计学咨询中心北京100850 世界中医药学会联合会临床科研统计学专业委员会北京100029

本文目的是介绍一种无法考察交互作用的多因素设计类型,即交叉设计。通过详细介绍与交叉设计类型对应的"主要内容""操作方法"和"设计变形",全面展示了这种设计类型的核心内容、要领和注意事项,为用户正确、合理地选用交叉设计类型创造... 详细信息

本文目的是介绍一种无法考察交互作用的多因素设计类型,即交叉设计。通过详细介绍与交叉设计类型对应的"主要内容""操作方法"和"设计变形",全面展示了这种设计类型的核心内容、要领和注意事项,为用户正确、合理地选用交叉设计类型创造了有利的条件。

关键词：试验因素区组因素样本含量单个体型多个体型交叉设计

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基于SAS软件实现随机抽样及应用

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四川精神卫生 2016年第5期29卷 391-395页

作者：胡完胡良平军事医学科学院生物医学统计学咨询中心北京100850 世界中医药联合会临床科研统计学专业委员会北京100029

本文的目的是帮助读者方便快捷地运用SAS软件中的SURVEYSELECT过程实现随机抽样。首先,对SURVEYSELECT过程及SAS数据集Customers进行了简单介绍。接着,结合简单随机抽样、分层随机抽样和控制排序分层随机抽样,介绍了随机抽样的SAS实现... 详细信息

本文的目的是帮助读者方便快捷地运用SAS软件中的SURVEYSELECT过程实现随机抽样。首先,对SURVEYSELECT过程及SAS数据集Customers进行了简单介绍。接着,结合简单随机抽样、分层随机抽样和控制排序分层随机抽样,介绍了随机抽样的SAS实现方法。读者只需要修改本文中所呈现的SAS程序中的少量参数,就可很方便地使用SAS软件实现随机抽样任务。事实说明,尽管SAS软件非常难学难用,但借助现成的SAS程序,可以轻松自如地解决很多具体问题。

关键词： SAS软件 SAS数据集 SAS过程简单随机抽样分层随机抽样

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正确把握精神卫生临床试验设计三要素的要领(Ⅱ)--影响因素

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四川精神卫生 2016年第3期29卷 202-206页

作者：胡完胡良平军事医学科学院生物医学统计学咨询中心北京100850

明确阐释在进行精神卫生临床试验设计时,应正确把握"影响因素"的意义和要领。从基本常识出发,并基于精神卫生科研的特点,寻找和发现在此研究领域中,怎样做才能被称为正确把握了"影响因素"。通过结合本专业的特点和实例,获得如下的结果,... 详细信息

明确阐释在进行精神卫生临床试验设计时,应正确把握"影响因素"的意义和要领。从基本常识出发,并基于精神卫生科研的特点,寻找和发现在此研究领域中,怎样做才能被称为正确把握了"影响因素"。通过结合本专业的特点和实例,获得如下的结果,即在进行精神卫生临床试验设计时,必须把握好以下五个方面:1影响因素的分类;2确定因素及其水平的原则;3如何对试验因素进行标准化;4如何找准找全重要的非试验因素;5如何有效控制重要非试验因素。在如何确定影响因素的问题上,正确把握好前述提及的五个方面,就是抓住了问题的本质,是提高临床试验研究质量的一个重要环节。

关键词：精神卫生临床试验设计影响因素重要非试验因素标准化

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PubMed/MEDLINE数据库中对乙酰氨基酚致肝损伤的文献计量学分析

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毒理学杂志 2017年第4期31卷 286-291,292页

作者：何秀姝彭辉胡完郭家彬赵君彭双清广西医科大学研究生学院广西南宁530021 军事医学科学院疾病预防控制所毒理学评价研究中心军事医学科学院生物医学统计学咨询中心

目的探索对乙酰氨基酚(APAP)致肝损伤的研究现状及热点。方法以医学主题词表(Me SH)制定检索策略,检索Pub Med/MEDLINE数据库,获取对乙酰氨基酚致肝损伤的相关文献,将题录信息导入Thomson Data Analyzer(TDA)软件,对文献基本特征进行解... 详细信息

目的探索对乙酰氨基酚(APAP)致肝损伤的研究现状及热点。方法以医学主题词表(Me SH)制定检索策略,检索Pub Med/MEDLINE数据库,获取对乙酰氨基酚致肝损伤的相关文献,将题录信息导入Thomson Data Analyzer(TDA)软件,对文献基本特征进行解析,用可视化网络图展示作者间关系,并采用共词及聚类分析方法对高频Me SH词进行热点分析。结果检索入选文章1 714篇,1966~2015年发文数量随年份呈增长趋势;美国和英国刊发文章数量最多;《肝病学》(Hepatology)杂志刊登的文章数量最多,《柳叶刀》(Lancet)影响因子最高;药物过量和药物间的相互作用是肝脏损伤的主要诱因;丙氨酸转氨酶(ALT)、谷胱甘肽(GSH)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)是重要的肝损伤检测指标;氧化应激和脂质过氧化是最常见的发生机制,毒性结局更多关注的是急性肝衰竭。结论通过定量文献分析,确定对乙酰氨基酚致肝损伤的重要机制,植物疗法(植物提取物)是肝脏保护的前沿研究,以及确定临床治疗方法和流行病学调查的热点;为今后进一步开展损伤机制研究,药物安全性评价和临床合理用药提供宏观信息参考。

关键词：对乙酰氨基酚肝脏毒性文献计量学医学主题词表

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