Начертите таблицу 2 × 2 и обозначьте a, b, c и d, прежде чем считать.
Читайте чувствительность и специфичность по столбцам, прогностические ценности по строкам.
Для другой распространённости представьте 10 000 человек и заполните таблицу по Se, Sp и распространённости.
Для отношения правдоподобия переведите вероятность в шансы, умножьте и переведите обратно.
Для исследования сначала найдите EER и CER; затем RR = EER/CER, ARR = CER − EER и NNT = 1/ARR с округлением вверх.
Описательная статистика
Среднее
x̄ = Σx/n
Выборочное стандартное отклонение
s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
Медиана
срединное значение упорядоченных данных
z-оценка
z = (x − μ)/σ
Нормальное распределение
68% в пределах ±1σ, 95% в пределах ±2σ
Доверительные интервалы
σ известно
x̄ ± z·σ/√n
σ неизвестно
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Критическое значение z
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Объём выборки
n = (z·σ/E)², rounded up
Метод
Выберите между z (известна σ генеральной совокупности) и t (известно только выборочное s, n − 1 степеней свободы).
Найдите критическое значение для уровня доверия.
Предельная ошибка: E = критическое значение × стандартное отклонение/√n.
Интервал: x̄ ± E.
Проверка гипотез и доверительные интервалы
z-тест для среднего
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
t-тест для среднего
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
Двусторонний на уровне 5%
отвергните H0, если |z| > 1,96
Доверительный интервал
x̄ ± z·σ/√n
Метод
Сформулируйте H₀ и H₁ и решите, односторонний критерий или двусторонний.
Вычислите статистику критерия: (x̄ − μ₀)/(σ/√n) или с s и t.
Сравните с критическим значением или найдите p-значение.
Отвергните H₀, если статистика выходит за критическое значение (p меньше α), и сформулируйте вывод словами.
2Тренировочные задачи
1.Статистика доказательной практикиСредняя
Учебное упражнение (вымышленные значения, не клиническая рекомендация). В когортном исследовании подвергавшиеся воздействию люди дали 600 человеко-лет и 41 новых случаев, а не подвергавшиеся — 6300 человеко-лет и 170 новых случаев. Найдите отношение показателей заболеваемости IRR (подвергавшиеся против не подвергавшихся). Округлите до двух знаков после запятой.
Учебное упражнение (вымышленные значения, не клиническая рекомендация). Скрининговый тест имеет чувствительность 88% и специфичность 88%. Он применяется в популяции с распространённостью 10%. Найдите прогностическую ценность положительного результата PPV в процентах. Округлите до одного знака после запятой.
Величина распределена нормально со средним 70 и стандартным отклонением 8. Какая доля P значений больше 62?
μ = 70σ = 8x = 62
P =
5.Доверительные интервалыСредняя
99 % доверительный интервал для среднего, построенный по 36 наблюдениям при известном σ, имеет предельную ошибку 5,9. Какой будет предельная ошибка E₂ 95 % интервала по тем же данным?
99%n₁ = 36E₁ = 5,995%
E₂ =
6.Доверительные интервалыСложная
Испытываются два удобрения. Группа участков 1: 5 участков, средний урожай 80,5 kg, стандартное отклонение 5,5 kg. Группа участков 2: 17 участков, среднее 86,5 kg, стандартное отклонение 4 kg. Считайте дисперсии равными (объединённый t-критерий, df = n₁ + n₂ − 2). Найдите верхнюю границу 95 % доверительного интервала для μ₁ − μ₂.
7.Проверка гипотез и доверительные интервалыСредняя
Утверждается, что среднее генеральной совокупности равно 250; стандартное отклонение генеральной совокупности известно и равно 9. Случайная выборка из 36 наблюдений имеет среднее 246,79. Проверьте H₀: μ = 250 против H₁: μ ≠ 250. Найдите p-значение p.
μ₀ = 250σ = 9n = 36x̄ = 246,79H₁: μ ≠ μ₀
p =
8.Проверка гипотез и доверительные интервалыСложная
В исследовании выздоравливают 60 из 200 пациентов, получавших лечение A, и 45 из 250 пациентов, получавших лечение B. Используя объединённую долю, найдите статистику критерия z для H₀: p₁ = p₂.
x₁ = 60n₁ = 200x₂ = 45n₂ = 250
z =
3Растворы
1.Статистика доказательной практики
Ответ: IRR = 2,53
Отношения правдоподобия и показатели риска: LR+ = чувствительность/(1 − специфичность), LR− = (1 − чувствительность)/специфичность. В исследовании EER и CER — частоты событий с лечением и без него: RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER и NNT = 1/ARR, с округлением вверх. В исследовании «случай—контроль» можно использовать только отношение шансов OR = ad/(bc). Показатель заболеваемости = новые случаи/человеко-время.
Показатели заболеваемости
подвергались воздействию: 41/600 = 68,33 на 1000 человеко-лет
не подвергались воздействию: 170/6300 = 26,98 на 1000 человеко-лет
Отношение показателей
IRR = 68,33/26,98 = 2,532 ≈ 2,53
Ответ
IRR = 2,53
2.Статистика доказательной практики
Ответ: PPV = 44,9 %
Прогностические ценности зависят от распространённости: PPV = Se·p/(Se·p + (1 − Sp)(1 − p)) и NPV = Sp(1 − p)/(Sp(1 − p) + (1 − Se)p). С отношениями правдоподобия: шансы до теста = p/(1 − p), шансы после теста = шансы до теста × LR, вероятность = шансы/(1 + шансы). Для населения N истинно положительные = N·p·Se и ложноположительные = N·(1 − p)·(1 − Sp). NNT = 1/(CER × RRR), с округлением вверх.
Чем ниже распространённость, тем ниже PPV того же теста.
3.Описательная статистика
Ответ: s = 12,52
Описательная статистика: среднее — сумма, делённая на n; медиана — середина упорядоченных данных (среднее двух средних значений при чётном n). Выборочное стандартное отклонение s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z-оценка z = (x − μ)/σ показывает, на сколько стандартных отклонений значение отстоит от среднего.
Описательная статистика: среднее — сумма, делённая на n; медиана — середина упорядоченных данных (среднее двух средних значений при чётном n). Выборочное стандартное отклонение s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). z-оценка z = (x − μ)/σ показывает, на сколько стандартных отклонений значение отстоит от среднего.
Стандартизуйте
z = −1
Таблица нормального распределения
Φ(−1) = 0,1587
P = 1 − 0,1587 = 0,8413
Ответ
P = 0,8413
5.Доверительные интервалы
Ответ: E₂ = 4,489
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
Отношение предельных ошибок
E₂/E₁ = (1,96/2,576)·√(36/36) = 0,7609
Новая предельная ошибка
E₂ = 5,9·0,7609 = 4,489
Ответ
E₂ = 4,489
6.Доверительные интервалы
Ответ: верхняя граница = −1,392 kg
Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.
Объединённое стандартное отклонение
sp² = (4·5,5² + 16·4²)/20 = 18,85
sp = 4,342
Предельная ошибка
E = 2,086·4,342·√(1/5 + 1/17) = 4,608
Интервал
−6 ± 4,608 → [−10,61, −1,392]
Ответ
верхняя граница = −1,392 kg
7.Проверка гипотез и доверительные интервалы
Ответ: p = 0,03235
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
Статистика критерия
SE = σ/√n = 9/√36 = 1,5
z = (246,79 − 250)/1,5 = −2,14
Площадь хвоста
Φ(2,14) = 0,9838
1 − Φ(2,14) = 0,0162
p-значение
p = 2·0,0162 = 0,03235
Ответ
p = 0,03235
p ≤ 0,05, поэтому H₀ отвергается на уровне 5 %.
8.Проверка гипотез и доверительные интервалы
Ответ: z = 2,991
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
Выборочные доли
p̂₁ = 60/200 = 0,3
p̂₂ = 45/250 = 0,18
p̂ = 105/450 = 0,2333
Стандартная ошибка при H₀
SE = √(0,2333·0,7667·(1/200 + 1/250)) = 0,04012
Статистика критерия
z = (0,3 − 0,18)/0,04012 = 2,991
Ответ
z = 2,991
|z| > 1,96, поэтому H₀ отвергается на уровне 5 % (двусторонний критерий).