SPSS软件在药物研究中的应用毕业设计.docx

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SPSS软件在药物研究中的应用毕业设计

毕业设计说明书

题目：

SPSS软件在药物研究中的应用

毕业设计（论文）中文摘要

题目SPSS软件在药物研究中的应用

摘要：

SPSS名为社会学统计软件包，是世界上应用最广泛的专业统计软件，以其推理严谨，结论可靠，操作方便的独特优势在科学研究中发挥着巨大作用，该软件集数据录入、数据管理、统计分析、报表制作、图形绘制为一体，是非专业统计人员运用最多的一款统计分析软件。

本课题主要是结合肺表面活性物质对胎粪吸入综合征患儿血管内血小板源性生长因子的影响的医学实例，运用SPSS软件对患儿性别、分娩方式及治疗前后血清中血小板源生长因子的数据进行卡方检验和T检验分析。

结果表明，治疗组和对照组婴儿的性别与分娩方式的差异没有统计学意义，应用肺表面活性物质治疗胎粪吸入综合征可以通过下调血小板源生长因子的表达从而抑制肺部炎症反应，减轻肺损伤。

关键词：

SPSS肺泡表面活性物质胎粪吸入综合征卡方检验T检验

毕业设计（论文）外文摘要

TitleApplicationofSPSSSoftwareinDrugResearch

Abstract

TheSPSSstatisticalanalysissoftware,basedonexacttheoreticalanalysesandraliableconclusion,hasthevitalroleinscientificresearchstatistics.Thissoftwareincludingdatainput,datamanagement,statisticalanalysis,reporting,graphicsrenderingasawhole,iswidelyusedbynon-statisticprofessional.ThispaperintroducedhowtoconductdataanalysiswithSpsssoftware,chi-squaretestwasusedtoanalyzingthedateofsexanddiffenerentwaysofchildbirth,andT-testwasusedtoanalyzingtheexpressionofplateletderivedgrowthfactor（PDGF）amongpatientsofmeconiumaspirationsyndrome,whoreceiveddrugtreatmentofpulmonarysurfactant.Theresultsshowthatsexandchildbirthwaywerenosignificiantdifferencesinthetreatmentgroupcomparingwiththecontrolgroup,applicationofexogenouspulmonarysurfactantfortreatmentofmeconiumaspirationsyndromecoulddownregulatetheexpressionofplatelet-derivedgrowthfactor,suppressethepulmonaryinflammatoryresponse,andattenuatepulmonaryinjury.

Keywords：

SpssPulmonarysurfactantMeconiumaspirationsyndromeChi-squaretestTtest

目次

1绪论……………………………………………………………………………………1

1.1引言………………………………………………………………………………1

1.2SPSS软件的简介及研究现状………………………………………………………1

1.3SPSS软件在运用过程中需要注意的问题……………………………………………3

1.4论文的研究内容……………………………………………………………………3

2SPSS软件的统计分析方法…………………………………………………………3

2.1T检验的原理及研究现状……………………………………………………………3

2.2卡方检验的原理及研究现状………………………………………………………5

3SPSS软件在药物研究领域中的应用………………………………………………6

3.1实例的简介和设计…………………………………………………………………7

3.2性别分组数据的卡方检验分析……………………………………………………7

3.3分娩方式分组数据的卡方检验分析………………………………………………11

3.4药物治疗前后血小板源生长因子表达数据的T检验分析………………………13

结论………………………………………………………………………………………16

参考文献………………………………………………………………………………17

致谢………………………………………………………………………………19

1绪论

1．1引言

在科学研究过程中，经常获得许多数据，数据中包含着大量有价值的信息，要准确地、科学地提取这些信息，就要应用各种统计分析方法。

如何选择适当的统计分析软件进行统计分析，实现研究结果快速和科学的处理，得到正确的结论，是生物医学研究中至关重要的环节。

而在我们对生物医学进行研究的过程中，经常会因为受到各式各样条件限制，不准许我们对实验的过程进行反复的观察和测量，导致我们所能得到的一些实验数据有时是很少的，所以我们经常会需要一些技术软件，通过对比较少数的实验例数进行统计学分析和处理来获取我们所需数据资料来推测全部研究对象的发展规律，而SPSS软件的出现为我们的研究提供了方便。

1.2SPSS软件的简介及研究现状

SPSS是（StatisticalPackagefortheSocialSciences）的简称，即社会科学统计程序，是世界上最早的统计分析软件，它和SAS（StatisticalAnalysisSystem，统计分析系统）、BMDP（BiomedicalPrograms，生物医学程序）并称为国际上最有影响的三大统计软件[1,2]。

SPSS之所以名为社会学统计软件包，这是为了强调其社会科学应用的一面，因为在社会科学研究中的许多现象都是随机发生的，要使用统计学和概率论的定理来进行研究，而实际上它在社会科学、自然科学的各个领域都能发挥巨大作用，并已经应用于经济学、生物学、教育学、心理学、医学以及体育、工业、农业、林业、商业和金融等各个领域[3]。

SAS是统计分析软件中功能最为齐全和强大的，它有着完善的数据管理和统计分析功能，是对统计学了解并爱好编制程序的专业人士的首选。

与SAS相比较，SPSS则是非专业统计学人士的首选。

在国际学术界有条不成文的规定，即在国际学术交流中，凡是用SPSS软件完成的计算和统计分析，可以不必说明算法，由此可见其影响之大和信誉之高。

20世纪60年代末，就读于美国斯坦福大学的三位研究生共同发明创造了SPSS软件并且成立了SPSS软件公司，同时在1975年建立SPSS公司总部坐立于芝加哥。

1984年，SPSS总部第一次开发出了全球的第一个SPSS/PC+统计分析软件微机版本，开创了SPSS软件计算机系列产品的发展方向，极大地扩大了其的运用范围领域，并使它迅速应用于自然科学、技术科学、社会科学的各个领域，世界上许多有影响的报刊杂志纷纷就SPSS软件的：

自动统计图表、数据的深入分析、使用方便、功能齐全等方面给予了高度的评价与赞扬。

直到今天为止，SPSS软件的历史，超过了40多年的成长，全球约有25万家用户在使用该产品，它们分布在通讯、医疗、会计、银行、证券、保险、制造业、商业、市场调研、科研和教育等多个领域和行业，是世界上应用最广泛的专业统计软件[4,5]。

如在药学研究领域中，张文斌等人通过举例论述SPSS软件包在药学研究中的实际应用，结果表明应用SPSS软件，可以使数据处理更加快速、准确[6]。

2004年，周志衡等人在医学统计学教学中结合SPSS软件进行计算机辅助教学实践，发现使用SPSS软件辅助医学统计学教学，激发了学生的学习积极性，提高了学生对实际资料的统计分析能力，明显地提高了教学效果等[7]。

2007吴伟，樊丽应用SPSS软件研究不同因素对溶血磷脂乳化性能的影响，得出结论SPSS软件适用于溶血磷脂乳化条件的研究[8]。

2009年徐东升，杨巍，魏哲等做了短期负荷特性分析及其预测研究，将SPSS软件应用与电力系统，从多方面说明SPSS软件在电力系统负荷特性分析中的应用，得出SPSS软件可更清晰负荷数据内在联系、变化规律和影响短期负荷特性并且对提高负荷预测水平有重大的意义[9]。

SPSS是世界上第一个以促进使用图形菜单推动页面的统计分析软件，它最突出的特点就是用户界面非常友好，输出结果外观极其美观漂亮。

它将几乎所有的功能都以统一、规范的界面表现出来，使用Windows的窗口方式显示各种管理和分析数据方法的功能，对话框展示出各种功能选择项目。

用户只要学习掌握一定的电脑操作技能，稍懂一些统计分析原理，就可以使用该软件为特定的科研工作服务。

SPSS数据的输入与管理类似EXCEL表格中数据输入与管理，数据接口较为普通，能方便的从其他数据库中读入数据。

其统计分析过程包括了常用的、较为成熟的统计过程，是完全可以满足非统计专业人士的工作需求。

输出结果非常美观和漂亮，存储时则是专用的SPO格式，可以转存为HTML格式和其他文本格式。

对于了解旧版本编程运行方式的用户，SPSS还拥有语法生成窗口，用户只需在菜单中选好各个选项，然后按“粘贴”按钮就可以自动生成标准的SPSS程序，极大的方便广大使用用户[10]。

使用SPSS软件进行统计分析和计算，只需要通过选择菜单、填写对话框和选择按钮等简单操作即可完成，从而免去了编写程序的复杂工作[11]。

使用该统计软件不仅可以得到分析后的数字结果，还可以得到直观、清晰、漂亮的统计图，SPSS的图形自动生成功能使图形的制作非常方便，内容充实、语言简练、图文并茂。

1.3SPSS软件在运用过程中需要注意的问题

我们在应用SPSS进行统计分析时最好应用英文版本，因为英文版本功能比较齐全。

且由于SPSS软件版本众多，我们在使用时应当注意各个版本的差异，以便于我们更好使用它。

另外，SPSS软件只是一种有用的数据分析工具，但不是万能的，在对SPSS的结果进行解释时，要结合统计指标和统计参数与实际问题相结合。

如在作药物科研数据统计分析时，只有将药物学专业知识与统计指标和参数相结合才能得出满意的分析结论。

1.4论文的研究内容

本论文主要是结合肺表面活性物质对胎粪吸入综合征患儿血管内血小板源性生长因子的影响医学实例，通过运用SPSS软件对胎粪入综合征患儿性别、分娩方式用卡方检验，治疗前后血清中PDGF的数据进行配对T检验来介绍如何利用SPSS统计软件，实现科研资料的科学准确的统计分析，学习掌握SPSS统计软件在药物研究中的应用。

2SPSS软件的统计分析方法

SPSS软件拥有运用对话框来管理和分析数据能力的功能，拥有一些常用统计：

探索性统计、T检验、生存分析、协方差分析、聚类分析、logistic回归分析、判别分析和非参数检验等[12]。

SPSS常用的统计分析数据的方法有很多，包括对资料的整理分析描述及统计推断，数据库的整理和建立、变量和文件的交换传递、统计数据指标的设计和计算、统计图形和表格的描绘，统计推断中t检验、单因素方差分析、卡方检验、非参素检验、多元回归和logistic回归分析等[13]。

本课题主要用配对T检验和卡方检验。

2.1T检验的原理及研究现状

T检验，即学生的T检验，是运用小样本检查总体大样本，特点是在平均数和方差不知道的情况下，可以检验出样本平均数的特征性。

它是戈斯特1908年在Biometrika上公布的，是戈斯特为了观测酿酒质量而发明的。

分为单样本的均值检验、独立样本的均值比较、成对样本的均值比较三种情况。

单一样本的均值检验：

检验单个变量的均值是否与给定的常数之间存在差异，目的是利用来自某总体的样本数据，判断该总体样本的均值与规定假设的检验值之间是否存在着特征性的差异，它是对总体样本平均值的一种假设性的检验。

独立样本的T检验：

是指两个样本之间相互独立没有任何联系，两个独立样本分别接受在同一情况下的检测，科研者的主要目的是运用来自两个不同总体的独立样本，判断两个总体之间的均值是否存在着明显性的不同[14]。

这个检验的条件是要求这两个样本应是互相独立的，没有关联的，即从一总体中选出一些样本对从别的总体中选出一些样本没有任何影响，两组之间样本的数目可以不同，样本间顺序可以任一调换。

而且样本来自两个总体应该满足正态分布的条件[15]。

两配对样本T检验：

其目的是运用来自两个不同总体间的配对样本数据，判断两个总体间的平均值是否存在着明显性的不同。

配对样本具有两个基本性质：

第一，两组之间样本的总体数目是相同;第二，两组间样本观察值有一定的顺序且它们之间是相互对应的，不能随意更改。

两配对样本T检验的基本步骤[16]：

（1）提出原假设

，

分别为第一个和第二个总体的均值。

两配对样本T检验的原假设H0为：

两总体均值没有明显性的差异，表述为H0：

。

（2）选择统计量。

两配对T检验对样本采用字母T为统计量。

两配对T检验统计量的选择思路如下：

得到每对观测值的差值组成差值样本，检验差值样本均值是否显著为0。

.如果差值样本的平均值与0有明显性的差别，则可以认为两总体样本间的平均值有明显性的差别；反之，如果差值系列的平均值与0无明显性的差别。

则可以认为两总体平均值不存在显著差异。

（3）算出检验统计变量观测值和概率P-值

SPSS将计算两组样本的差值，并将相应数据代入式，

计算出T统计量的观测值和对应的概率P-值。

（4）给定显著性水平

，并作出决策。

再与给定的显著性水平

比较，如果P值小于显著性水平

，拒绝原假设，认为差值样本的总体均值与0差异显著，两总体样本差异显著；反之则认为两总体样本差异不显著。

在医学研究中，T检验在数据统计分析中应用广泛。

如1996年，陈佩珍，陆守曾通过计算机的模拟实验，对配对T检验与成组T检验的效能结合实例分析并且做出比较，得出配对ｔ检验应用的条件。

所得结果显示出进行配对设计若要提高检验效能必须有充分的依据[17]。

2006年，王军等人从一个实例着手来探讨联合用药时药物相互作用的统计分析方法，结果表明采用多样本T检验或正交比较药物相互作用研究的资料进行分析，结论更加明确可靠[18]。

2007年莫志江和危华玲利用SPSS软件估算药物体外释放参数得出SPSS软件适用于估算药物的体外释放参数的估算[19]。

2.2卡方检验的原理及研究现状

卡方检验也称X2检验（chisquaretest），是美国统计学家Pearson提出的一种用途广泛的假设检验方法。

该检验是以X2分布为为基础的一种假设检验方法，主要用于分类变量，根据样本数据推断总体的分布与期望分布是否有显著性差异，或推断两个分类变量是否相关或相互独立，对频数分布进行拟合优度检验。

其原假设为：

H0：

观察频数与期望频数没有差别。

X2检验的基本思想：

首先假设H0计算出X2值，它表示观察值与理论值之间的偏离程度。

根据X2分布，X2统计量以及自由度可以确定在H0成立的情况下获得当前统计量及更极端情况的概率P。

如果P很小，说明观察值和理论值偏离程度太大，应当拒绝原假设，表示比较资料之间有显著性差异；否则就不能拒绝原假设，尚不能认为所代表的实际情况与理论假设有差别[20]。

X2检验计算方法分为通用公式法、专用公式法、四格表X2值的校正、精确概率法和配对资料的X2检验。

卡方检验的基本步骤：

（1）假设检验的目的：

推断π1是否等于π2

H0：

π1=π2H1：

π1

π2

（2）方法：

其中为A实际频数，E为理论频数。

当X2

X20.05,1=3.84时，P

0.05，拒绝H0。

当X20.05，接受H0。

几种卡方检验的比较：

连续性校正χ2检验：

仅仅适合运用于四格表的资料，在n>40，所有期望频数均大于1，只有1/5单元格的期望频数大于1小于5时；

Fisher精确概率法：

在样本含量<40或有格子的期望频数<1的列联表，应该采用该法；

似然比χ2检验：

当n>40，最小期望频数>5时，结论与Pearsonχ2基本一致。

卡方检验的应用领域也非常广泛。

如2010年，张明辉等人通过对网络数据包的分析，运用Chi-square值比较对系统的行为进行检验，结果表明与现有的入侵检测方法相比，运用卡方检验方法具有更好的环境适应性和数据协同分析能力[21]。

2011年，刘桂宾等人采用数理统计学中的K.Pearson卡方假设检验模型对高校馆的馆藏结构和学科建设的一致性进行判断，结果表明通过这种定量的方法来判别图书馆藏在各个学科之间是否平衡，为将来的馆藏建设提供了更好的指引[22]。

2011年，张文等人用卡方检验法验证对比样本之间的显著性差异与否，以此来实现了对裂隙岩体的统计平均质区的划分[23]。

3SPSS软件在药物研究领域中的应用

通过一段时间的学习，我学会了用SPSS软件对数据进行一些简单统计分析工作的方法和对所得结果解释的分析技巧，下面通过一个具体的实例来介绍如何利用SPSS统计软件，实现科研资料的科学准确的统计分析，学习掌握SPSS统计软件在药物研究中的应用。

3.1实例的简介和设计

3.1.1资料来源

本实例来源于河北医科大学的研究生杨娅丽的学术论文“肺表面活性物质对胎粪吸入综合征患儿血管内皮生长因子及血小板源性生长因子的影响”中的部分数据。

3.1.2资料背景

新生儿胎粪吸入综合征（meconiumaspirationsyndrome，MAS）是指胎儿在子宫内或出生时吸入的羊水中混有胎粪，从而导致呼吸道和肺泡发生机械性阻塞，并伴有肺泡表面活性物质失活，而且肺组织也会发生化学性炎症，胎儿在出生后，主要是以呼吸窘迫为主，同时伴有一些其他脏器受损害的一组综合性特征。

MAS患儿内源性肺表面活性物质（pulmonarysurfactant，PS）受到严重损害，由于胎粪吸入引起缺氧，酸中毒等现象会损伤肺血管内皮细胞和肺泡上皮细胞，继而会导致患儿发生肺水肿和肺出血等症状，从而严重损害儿童的健康，使他们的肺弥散功能降低，缺氧现象更加严重。

并且由于肺泡Ⅱ型细胞受到损伤导致了肺灌注量的减少，减少PS的合成和分泌。

这个实验的目的是观察胎粪吸入综合征（platelet．derivedgrowthfacytor，PDGF）的表达的血清中血小板衍生的生长因子，并探讨其表达水平外源性肺表面活性物质替代疗法，理解PS对胎粪吸入综合征氧合和肺炎因子表达的发展，从而为应用肺表面活性物质的提供了一个理论基础。

3.1.3实验设计

2008年2月至2010年1月期间，河北省儿童医院从新生儿科重症监护病房选用收治的诊断胎粪吸入综合症的新生儿。

将患有胎粪吸入综合症新生儿按统计学的随机分配数字的方法分为肺表面活性物质治疗组（PS组）和常规治疗组（对照组）。

其中治疗组共有22例患儿，当中男新生儿有18例，女新生儿有4例，新生儿是剖宫产的有13例，新生儿是自然分娩的有9例，常规治疗组（对照组）共有19例患儿，当中男新生儿有16例，女新生儿有3例，新生儿是剖宫产的有8例，新生儿是剖宫产的有11例。

PS组和对照组两组所有患儿均给予除用药外的其他相应的对症治疗。

PS组病人分别给予PS70mg／kg治疗。

采集PS组及对照组儿童O时（PS组以开始应用PS计，治疗后72小时支气管静脉血2ml，用3000r／min离心lOmin提取上清液后置于一定温度下保存备用。

在同一时间记录72小时个时间点检测患儿血清中PDGF水平。

对实验所需的所有数据进行整理、汇总并应用SPSS19.0进行统计学分析。

用卡方检验分析婴儿的性别与分娩方式在PS治疗组和对照组是否有差异，用配对T检验比较治疗前后血清中PDGF的变化情况。

3.2性别分组数据的卡方检验分析

胎粪吸入综合症新生儿按统计学的随机分配数字的方法分为肺表面活性物质治疗组（PS组）和常规治疗组（对照组），其中按性别分组的数据如表3.1。

表3.1按性别分组数据

治疗组

对照组

性别

男

18例

16例

女

4例

3例

合计

22例

19例

3.2.1建立数据文件

单击Windows的/开始按钮，在/程序菜单项/IBMSPSSstatistics中单击/IBMSPSSstatistics19启动SPSS。

执行File/New/Data命令新建数据文件，出现数据编辑窗口如图3.1，该窗口用于数据的输入、编辑、显示。

在输入实验数据之前先要定义变量，定义方法如下：

单击数据编辑窗口左下方的“VariableView”标签或双击列的题头“Var”，出现如图3.2的变量定义窗口。

该窗口中每一行表示一个变量的定义信息，包括变量名（Name）、变量类型（Type）、变量宽度（Width）、变量小数点位数（Decimals）、变量标签（label）、变量值标签（Values）、缺失值（Missing）、单元格宽度（Columns）、变量对齐格式（Align）、变量测量尺度（Measure）。

现

图3.1数据编辑窗口

图3.2变量定义窗口

在结合表3.1数据定义变量：

根据表3.1我们可以定义三个变量，“group”表示组别，其中“1=治疗组”，“2=对照组”，“sex“表示性别，其中“1=男”、“2=女”，“freq”表示频数。

单击Name下面的单元格中输入变量名“group”；单击Type下面的单元格，单击定位后，单元格右方出现按钮，单击该按钮，弹出定义变量类型（VariableType）对话框，从中选取变量类型，“group”属数值型故选择Numeric（Comma为带逗点型，Dot为带点型，ScientificNotation为科学计数型，Date为日期型，Dollar为美元符号型，Customcurrency为自定义型，String为字符型）；单击Decimals下面的单元格，在单元格中输入“0”；接下来在Lable下的单元格中输入“组别”；为了给组别的值加以解释，单击Values下面的单元格出现按钮，单击该按钮，弹出定义变量值标签对话框，在Value栏中输入“1”，在lable中输入“治疗组”，单击Add按钮将值标签添加到值标签清单中去了，接下来在Value栏中输入“2”，在lable中输入“对照组”，单击Add按钮将第二个值标签添加到值标签清单中去；其他项选系统默认值。

Name下面第在Name下面第二个单元格中输入变量名“sex”；单击Type下面的单元格，单击定位后，单元格右方出现按钮，单击该按钮，弹出定义变量类型（VariableType）对话框，从中选取变量类型，“sex”属数值型故选择Numeric；单击Decimals下面的单元格，在单元格中输入“0”；接下来在Lable下的单元格中输入“性别”；单击Values下面的单元格出现按钮，单击该按钮，