Grundbegriffe und Grundlagen der Statistik Vortragender: Thomas Zidek Allgemeinmediziner

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1 Grundbegriffe und Grundlagen der Statistik Vortragender: Thomas Zidek Allgemeinmediziner

2 Was werden wir behandeln? Grundbegriffe der Statistik 2 wesentliche Themen bereits behandelt Wissenschaftliche Studien Bias

3 Was frage ich mich zu Beginn? Warum wurde die Studie durchgeführt? Welche therapeutische Fragestellung wurde behandelt? Welche Art von Studie wurde durchgeführt? Ist das Studiendesign passend zur Fragestellung?

4 Welche Studien wofür? (Pyramid of evidence). Systematic reviews and metaanalyses 2. (Randomised) controlled trials 3. Cohort studies 4. Case-control studies 5. Cross sectional study 6. Fallbeschreibungen

5 Grundlegende methodische Fragen I Frage : Ist der Inhalt der Studie neu? Frage 2: Wer sind die StudienpatientInnen? Frage 3: Passt das Studiendesign zur Fragestellung?

6 Grundlegende methodische Fragen II Frage 4: Wurde der systematische Fehler (Bias) soweit als möglich vermieden? Frage 5: Wurde der Erfolg blind gemessen? Frage 6: Wurden grundlegende statistische Fragen behandelt? Sample-grösse Follow-up Zeit Vollständigkeit des follow up

7 "Signifikante" Zusammenhänge Zwischen 2 Variablen besteht möglicherweise ein kausaler Zusammenhang wenn er. stark ist 2. konsistent ist 3. spezifisch ist 4. plausibel ist 5. in einer zeitliche Reihenfolge ist 6. evtl eine Dosiswirkungskurve hat

8 Variable? Daten? Was ist eine Variable? Die Variable ist ein Attribut oder Ereignis, das in einer wissenschaftliche Studie gemessen wird und das deren Grundlage bildet. Was ist ein Datum (Einzahl von Daten)?Die Ausprägung die eine Variable für eine bestimmte Versuchseinheit (Werkstück, Versuchstier,...) annimmt.

9 Welche Daten?. Welche Daten werden beschrieben und wurde der richtige statistische Test verwendet? 2. Sind die Daten ausgewertet worden wie im ursprünglichen Protokoll angegeben? 3. Sind die Gruppen in anderen gesundheitlich wesentlichen Einflussfaktoren vergleichbar; wurden diese Unterschiede korrigiert?

10 Daten Qualitativ Nominal (Haarfarbe, Augenfarbe, Geschlecht, Bildung) Ordinal Daten haben eine natürliche Ordnung: (Lebensqualität, Schweregrad einer Krankheit) Quantitativ Diskret (Anzahl Menschen in der U- Bahn, Leukozytenzahl, Kinderzahl) Stetig (Grösse, Gewicht, Hundertmeter Laufzeit)

11 Deskriptive Statistik I/ Lagemaße Mittelwert Summe der Messwerte/ n Median Messwerte reihen der Wert unter dem 50% der Werte liegen Minimum Maximum Lagemaße 2 Modus Wert der am häufigsten vorkommt Quantile Werte unter denen ein bestimmter Prozentsatz der Messungen liegt

12 Deskriptive Statistik I/2 Streuungsmaße Varianz Summe (Messungen Mittelwert) 2 /Anzahl Standardabweichung Wurzel(Varianz) Streuungsmaße 2 Interquartilsabstand Abstandzwischen 25% und 75% Quartil Spannweite Maximum - Minimum

13 Deskriptive Statistik II Beschreibung des Zusammenhanges zweier Variablen Korrelation Blutdruck Systole- Diastole Lineare Regression Blutdruck Gewicht Lungenfunktion Anzahl tgl gerauchte Zigaretten Kreuztabelle Zeilenprozent Spaltenprozent

14 Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen * Geschlecht Kreuztabelle Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen Gesamt Hausarzt andere Person weiss nicht Anzahl Erwartete Anzahl % von Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen % von Geschlecht Anzahl Erwartete Anzahl % von Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen % von Geschlecht Anzahl Erwartete Anzahl % von Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen % von Geschlecht Anzahl Erwartete Anzahl % von Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen % von Geschlecht Geschlecht männlich weiblich Gesamt ,5 7,5 2,0 25,0% 75,0% 00,0% 3,6% 6,6% 5,5% ,0 09,0 75,0 33,% 66,9% 00,0% 69,9% 85,4% 79,5% ,5 20,6 33,0 66,7% 33,3% 00,0% 26,5% 8,0% 5,0% ,0 37,0 220,0 37,7% 62,3% 00,0% 00,0% 00,0% 00,0%

15 Korrelationskoeffizient Zeigt die gleichzeitige lineare Veränderung zweier normalverteilter oder zweier ordinaler Variablen. Sagt nichts über Zusammenhang aus RR-ysystolisch Korrelation zwischen systolischem und diastolischem Blutdruck RR-diastolisch

16 Regression Die Regression unterstellt einen Zusammenhang - Richtung der Wirkung ist eindeutig definiert. Man kann vorhersagen über einzelne abhängige Werte machen Nur abhängige Var sollte ungefähr normalverteilt sein 20,00 5,00 0,00 5,00 0,00 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80,00,20-5,00-0,00-5,00-20,00-25,00

17 Was ist eine statistische Verteilung? Unter der Verteilung einer Variablen versteht man die Gesetzmäßigkeit, nach der diese Variable ihre Werte annimmt. Die Verteilung beschreibt die Wahrscheinlichkeiten aller mit der Zufallsvariablen zusammenhängenden Ereignisse durch Parameter. Beispiel: Die meisten Männer sind zwischen,70 und,90 Meter gross. Mittelwert + Standardabw:,8 m; 0 cm In 00 Schulklassen werden in den meisten Klassen zwischen 30% und 70% Mädchen sein.

18 Grösse Männer GRÖSSE 222,5 27,5 22,5 207,5 202, Std.abw. = 0,4 Mittel = 80,4 N = 64,00 52,5 97,5 92,5 87,5 82,5 77,5 72,5 67,5 62,5 57,5

19 Mädchen

20 Welche Verteilungen gibt es? (Parameter in Klammer) Normalverteilung (Mittelwert, Standardabweichung) Binomialverteilung (Wahrscheinlichkeit, Anzahl) Poissonverteilung (Lambda)

21 Was ist der SEM (Standardirrtum des Mittelwertes) Der Standardfehler des Mittelwertes ist die Standardabweichung dividiert durch die Quadratwurzel des Stichprobenumfangs n. Bsp:Leukozytenzahl Raucher (Anzahl:4, 490) Mittelwert: 7800 Leu,Standarabw: 2400 Leu SEM (bei Anz:4): 2400/wurzel (4)=374,8 SEM (bei Anz:490): 2400/wurzel (490)=08,4

22 Statistischer Test- Was ist das? Statistischer Test: Ein statistischer Test liefert nach bestimmten Regeln eine Entscheidung darüber, ob eine vorgegebene Hypothese über die zu untersuchende Grundgesamtheit anhand von Daten aus einer Stichprobe verworfen werden muß oder nicht verworfen werden kann. Man/Frau formuliert eine Ausgangshypothese als Nullhypothese H0 und stellt ihr als Gegenhypothese die Alternativhypothese H gegenüber.

23 Was ist eine Hypothese? Eine Hypothese ist eine vermutete Antwort auf eine (wissenschaftliche) Frage (Huber, 2000).

24 Alpha und Beta Fehler der p-wert Alpha-Fehler. Ablehnung von H0, obwohl H0 richtig ist. Die Wahrscheinlichkeit für den Fehler. Art wird im statistischen Test durch eine beliebig klein vorgegebene Grenze der Irrtumswahrscheinlichkeit (z.b. = 0,05) kontrolliert. Dieser Fehler wird üblicherweise mit Alpha bezeichnet. Er entspricht dem p- Wert. Beta-Fehler Fehler 2. Art in der Annahme von H0, obwohl H richtig ist. Die Wahrscheinlichkeit für diesen Fehler bezeichnet man üblicherweise mit Beta. Die Wahrscheinlichkeit, eine richtige Alternativhypothese im statistischen Test auch tatsächlich als richtig zu erkennen, ist dann (-ß). Man nennt diese Wahrscheinlichkeit auch Macht (engl.: power) des Tests.

25 Statistischer Test Alpha + Betafehler MW: 7000, 7800 STD: 2000, Annahmebereich von H0 Ablehnungsbereich von H Anzahl , , ,30 776, , , , ,0 7943, ,8

26 Was ist ein Konfidenzintervall? Ein Konfidenzintervall ist ein geschätztes Intervall, welches den wahren Wert eines unbekannten Parameters (z.b. Erwartungswert) mit vorgegebener Wahrscheinlichkeit - α, z.b. 95 %, überdeckt.

27 Beispiel Wenn man hundert Klassen auf ihr Verhältnis Mädchen zu Buben untersucht so wird man in ungefähr 95 % der Fälle feststellen dass die Anzahl zwischen 9 und 20 Mädchen pro Klasse liegt.

28 Welcher Test wofür? (ein Kochbuch)

29 Univariate Verfahren T-Test unabhängig (gleiche, ungl Var) T-Test gepaart χ 2 Test Korrelation (Pearson) Man-Whitney Test Wilcoxon matched pairs Fisher s exakter Test Korrelation (Spearman) Vergleicht den MW 2er Stichproben Vergleicht 2 Messungen in einer Stichprobe Beschreibt stat einer Kreuztabelle Gibt Zusammenhang zwischen 2 ordinal od metrischen Variablen an

30 Multivariate Verfahren (eine Auswahl) Lineare Regression Varianzanalyse Logistische Regression Nicht parametrische Regression Kruskall-Wallis Rang- Varianzanalyse Logistische Regression Eine abhängige mehrere Erklärende (T-Test für mehr als 2 Gruppen) Eine 0- kodierte abhängige mehrer unabhängige Variablen

31 Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen * Geschlecht Kreuztabelle Mit wem würden sie am liebsten psychologische Kreuztabelle Probleme besprechen Gesamt Hausarzt andere Person weiss nicht Anzahl Erwartete Anzahl % von Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen % von Geschlecht Anzahl Erwartete Anzahl % von Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen % von Geschlecht Anzahl Erwartete Anzahl % von Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen % von Geschlecht Anzahl Erwartete Anzahl % von Mit wem würden sie am liebsten psychologische Probleme besprechen % von Geschlecht Geschlecht männlich weiblich Gesamt ,5 7,5 2,0 25,0% 75,0% 00,0% 3,6% 6,6% 5,5% ,0 09,0 75,0 33,% 66,9% 00,0% 69,9% 85,4% 79,5% ,5 20,6 33,0 66,7% 33,3% 00,0% 26,5% 8,0% 5,0% ,0 37,0 220,0 37,7% 62,3% 00,0% 00,0% 00,0% 00,0%

32 Chiquadrattest Wert df Signif Chiquadrat: 4,56 2,00

33 Homepages für Statistik in der Allgemeinmedizin How to read a paper: t=how+to+read+a+paper&fulltext="education+and+debate"&resource type=%2c2%2c3%2c4%2c0&fmonth=jan&fyear=996&tmonth= Apr&tyear=2000&hits=0&sendit=Search&volume=&firstpage=&fda tedef=+january+994&tdatedef=20+april Thomas Zidek Gudrunstr 7//7 00 wien

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