医学统计学第二十三章常用综合评价方法课件.ppt

1、单击此处编辑母版标题样式12023-1-13医学统计学常用综合评价方法Synthetical Evaluation 第二十三章单击此处编辑母版标题样式22023-1-13医学统计学Content Concept Process Selection and weight estimation of evaluation index Analytic hierarchy process,AHP Topsis Rank sum ratio,RSR单击此处编辑母版标题样式32023-1-13医学统计学例如，某人英语考试成绩58分是否对照某标准判断此结果是否评 价（evaluation)仅是描述，反映现

2、状单击此处编辑母版标题样式42023-1-13医学统计学1.基本概念Synthetical evaluation综合评价综合评价Definition:利用多项指标对某个评价对利用多项指标对某个评价对象的某种属性进行定性、定量评估，或象的某种属性进行定性、定量评估，或者对多个评价对象的属性进行定性、定者对多个评价对象的属性进行定性、定量评估，可对优劣顺序排序。量评估，可对优劣顺序排序。Application:对比，对比，择优择优Purpose:支持决策（基础、预防、临床、支持决策（基础、预防、临床、管理中广泛应用）管理中广泛应用）单击此处编辑母版标题样式52023-1-13医学统计学2.1 综合

3、评价的一般步骤 对某事件进行多因素综合评价的过程，实质上就是对某事件进行多因素综合评价的过程，实质上就是科学研究与科学研究与决策决策的过程，原则上应包括的过程，原则上应包括设计、收集资料和分析资料设计、收集资料和分析资料几个基几个基本阶段，实施中应着重注意以下几个本阶段，实施中应着重注意以下几个基本环节基本环节。选择恰当的评价指标(evaluation indicator)确定各评价指标权重合理确定各单个指标的评价等级(evaluation grade)及其界限建立综合评价模型(synthetical evaluation model)确定多指标综合评价的等级数量界限，并根据实践对已建立模 型

4、考察、修改及完善。研究目的单击此处编辑母版标题样式62023-1-13医学统计学2.1例：学生综合测评（综合评分）u 评价指标：德育总分、智育总分、体育 总分（加分：CET）u 权重：方案1：德育0.3 智育0.6 体育0.1 方案2：德育0.1 智育0.8 体育0.1 方案3：德育0.3 智育0.6 体育0.1 加分u 评价模型：评分法、总分为100，加分不封顶，累加法。u 评价结果:学生甲：德育90 智育70 体育80 学生乙：德育70 智育80 体育70单击此处编辑母版标题样式72023-1-13医学统计学指指标标 德德育育总总分分 智智育育总总分分 体体育育总总分分 加加分分 综综合合

5、评评价价总总得得分分 权权重重 0.3 0.6 0.1 方方案案1 甲甲学学生生 90 70 80 0.3 39 90 00 0.6 67 70 0 0 0.1 18 80 07 77 7 乙乙学学生生 70 80 70 0.3 37 70 00 0.6 68 80 0 0 0.1 17 70 07 76 6 指指标标 德德育育总总分分 智智育育总总分分 体体育育总总分分 加加分分 综综合合评评价价总总得得分分 权权重重 0.1 0.8 0.1 方方案案 2 甲甲学学生生 90 70 80 0.1 19 90 00 0.8 87 70 0 0 0.1 18 80 07 73 3 乙乙学学生生

6、70 80 70 0.1 17 70 00 0.8 88 80 0 0 0.1 17 70 07 78 8 指指标标 德德育育总总分分 智智育育总总分分 体体育育总总分分 加加分分 综综合合评评价价总总得得分分 权权重重 0.3 0.6 0.1 CET 方方案案 3 甲甲学学生生 90 70 80 0 0.3 39 90 00 0.6 67 70 0 0 0.1 18 80 07 77 7 乙乙学学生生 70 80 70 2 0.3 37 70 00 0.6 68 80 0 0 0.1 17 70 02 27 78 8 单击此处编辑母版标题样式82023-1-13医学统计学2.2 综合评价一般

7、步骤示例研制新生儿缺氧状况的Apgar评分方法研究目的据专业知识，选择5个指标 心率 呼吸肌张力 反射 皮肤颜色 5个指标具有相等权重选择指标确定权重以累加法累计总分：810分为正常；47分为轻度缺氧；03分为重度缺氧。确定指标评价等级及界限建立模型单击此处编辑母版标题样式92023-1-13医学统计学3.1 评价指标的基本要求基本要求 代表性：各层次指标能最好地表达所代表的层次。确定性：指指标值确定，其高低在评价中有确切含义。区别能力/灵敏性：即指标值有一定的波动范围，而且其高低在评价中有确切的含义。独立性：即选入的指标各有所用，相互不能替代。选择综合评价指标单击此处编辑母版标题样式1020

8、23-1-13医学统计学3.2 系统分析法及文献资料分析优选法筛选指标缺乏有关历史资料，或指标难以数量化时 系统分析法(systematic analysis method)：是一种常用的凭经验挑选指标的方法，首先将所有备选指标按系统（或属性、类别）划分，再通过座谈或填调查表的方法获得对各指标的专家评分，确定主次，再从各系统内挑选主要的指标作为评价指标。文献资料分析优选法：即全面查阅有关评价指标设置的文献资料，分析各指标的优缺点并加以取舍。单击此处编辑母版标题样式112023-1-13医学统计学3.3 常用客观筛选指标方法 逐个指标进行假设检验的方法逐个指标进行假设检验的方法：是在掌握有关历史

9、资料基础上，依照可能的评价结果将评价对象分组，并对各指标进行假设检验，挑选有统计意义的指标有统计意义的指标作为评价指标。多元回归与逐步回归法多元回归与逐步回归法：多元回归分析挑选标准化偏回归系数绝对值较大或偏回归系数假设检验有显著性的指标作为评价指标；逐步回归有自动挑选主要影响指标的功能，是目前最常用的指标挑选方法最常用的指标挑选方法。指标聚类法指标聚类法：在存在众多指标的情况下，可将相似指标聚成类，再从每类中找一个典型指标作为代表，从而用少量几个典型指标少量几个典型指标作为评价指标来代表原来众多的指标建立评价模型。单击此处编辑母版标题样式122023-1-13医学统计学3.4 指标筛选建议在

10、实际工作中，往往综合使用在实际工作中，往往综合使用多种方法多种方法进行进行指标筛选，在获得较为指标筛选，在获得较为满意的专业满意的专业解释解释的基础上，优先考虑那些被的基础上，优先考虑那些被多种方多种方法同时选入法同时选入的指标。的指标。单击此处编辑母版标题样式132023-1-13医学统计学3.5 评价指标的权重估计 确定指标权重方法主观定权法客观定权法专家评分法成对比较法Saaty权重法秩和比法相关系数法其它方法模糊定权法熵权法 定权带有一定的主观性，用不同方法确定的权重分配，可能不尽一致，这将导致权重分配的不确定性，最终可能导致评价结果的不确定性。因而在实际工作中，不论用哪种方法确定权重

11、分配，都应当依赖于较为合理的专业解释。单击此处编辑母版标题样式142023-1-13医学统计学3.6 专家评分法评分方式1）专家个人判断专家个人判断 即分别征求专家个人意见，在专家各自单独即分别征求专家个人意见，在专家各自单独给评价指标的相对重要性打分的基础上，进行统计处理，以确给评价指标的相对重要性打分的基础上，进行统计处理，以确定各指标的权重。定各指标的权重。优点优点：专家打分时专家打分时不受外界影响不受外界影响，没有心理压力，可以，没有心理压力，可以最大限度地发挥个人创造能力。最大限度地发挥个人创造能力。缺点缺点：仅凭个人判断，易受仅凭个人判断，易受专家知识深度与广度专家知识深度与广度的

12、影响，的影响，难免带有片面性。难免带有片面性。2）专家会议专家会议 即召开所有被挑选专家，以集体讨论的方式进行即召开所有被挑选专家，以集体讨论的方式进行评分，然后再以统计手段确定各指标的权重。评分，然后再以统计手段确定各指标的权重。优点优点：可以交换意见，可以交换意见，相互启发，弥补个人之不足相互启发，弥补个人之不足。缺点缺点：主要表现在易受主要表现在易受心理因素的影响心理因素的影响，如，如屈从于权威屈从于权威和大多数人的意见，受劝说性意见的影响，不愿公开修正已发和大多数人的意见，受劝说性意见的影响，不愿公开修正已发表的意见等等。表的意见等等。单击此处编辑母版标题样式152023-1-13医学

13、统计学不考虑专家权威程度：权重分别是0.41,0.31,0.18,0.10单击此处编辑母版标题样式162023-1-13医学统计学3.7专家评分法可靠性评估常用指标 在在实际工作实际工作中，常用专家的中，常用专家的擅长系数擅长系数和和专家意专家意见一致性系数见一致性系数等指标来估计专家评分方法所定权重等指标来估计专家评分方法所定权重分配的相对合理性。分配的相对合理性。1)擅长系数擅长系数：某一评估专家的水平可用对擅长领域：某一评估专家的水平可用对擅长领域中所提问题作出正确应答的概率中所提问题作出正确应答的概率，即所谓，即所谓“擅长系擅长系数数”。计算公式为：。计算公式为：其中，其中，q为擅长系

14、数为擅长系数,p为错答率。为错答率。理想的理想的“绝对正确绝对正确”评估专家，评估专家，p=0,q=1。通。通常在选择评估专家时常在选择评估专家时,其擅长系数其擅长系数q不应低于不应低于0.80。1 2qp 单击此处编辑母版标题样式172023-1-13医学统计学6个专家对4个评价指标的评价结果的一致性系数计算表单击此处编辑母版标题样式182023-1-13医学统计学2）专家意见一致性系数专家意见一致性系数:设参与权重评估的专家数为设参与权重评估的专家数为m，待评价，待评价指标数为指标数为n，则反映，则反映m个专家对全部个专家对全部n个指标权重评估的一致个指标权重评估的一致程度的指标称为程度的

15、指标称为一致性系数一致性系数，以，以w表示表示,其计算公式为：其计算公式为：22/()Maxiiwdd22()iidTT2231()()12iMaxdm nn223312()()cikkwdm nnmtt一致性系数在01之间取值，越接近于1，表示所有专家对全部评价指标评分的协调程度越好。当然，一致性系数越大越好，这说明各评价因子的权重估计较为稳定可靠。当有相同秩时，要对w进行校正：式中 单击此处编辑母版标题样式192023-1-13医学统计学3.7 常用的客观定权方法某些统计方法分析结果，可提供有关因素权重分某些统计方法分析结果，可提供有关因素权重分配的客观信息配的客观信息:1)1)多元回归分

16、析及逐步回归分析中，各自变量的标准多元回归分析及逐步回归分析中，各自变量的标准化偏回归系数值以及由此而推算的贡献率；化偏回归系数值以及由此而推算的贡献率；2)2)计数资料判别分析中的指数，计量资料判别分析中计数资料判别分析中的指数，计量资料判别分析中各因子的贡献率；各因子的贡献率；3)3)主成分分析中得到的因子载荷和贡献率。主成分分析中得到的因子载荷和贡献率。某些特定的统计方法某些特定的统计方法 例如去某死因后期望寿命例如去某死因后期望寿命的增量、减寿年数的增量、减寿年数(Potential Years of Life Potential Years of Life LostLost,PYLL

17、),PYLL)都可为各死因的相对重要性提供有关都可为各死因的相对重要性提供有关权重分配的信息献率。权重分配的信息献率。单击此处编辑母版标题样式202023-1-13医学统计学3.8 组合权重及其计算方法组合权重组合权重(combined weight)(combined weight)当评价指标可分层时，即某项或某几项评价指当评价指标可分层时，即某项或某几项评价指标可再分为次级评价指标时，则次级评价指标的标可再分为次级评价指标时，则次级评价指标的权重既应考虑其本身在所有次级评价指标中的权权重既应考虑其本身在所有次级评价指标中的权重分配，又要考虑其高层评价指标在所有评价指重分配，又要考虑其高层评

18、价指标在所有评价指标中的权重分配。标中的权重分配。组合权重有两种求法：组合权重有两种求法：1)1)代数和法代数和法 2)2)乘积法乘积法 单击此处编辑母版标题样式212023-1-13医学统计学组合权重计算表单击此处编辑母版标题样式222023-1-13医学统计学3.9 权重估计注意事项权重估计仍不是很完美，权重估计结果应满足专业解释；尽量在专业领域中寻找专业评分方法；尽量排除试验者和受试者的主观性，尽量选用客观方法；采用多种方法进行权重，在获得较为满意的专业解释的基础上，优先考虑多个方法同时选入的指标。单击此处编辑母版标题样式232023-1-13医学统计学几种常用综合评价方法1.1.现有的

19、统计方法现有的统计方法：主要为多元统计方法，主要为多元统计方法，如多元回归、逐步回归分析、判别分析、因子分如多元回归、逐步回归分析、判别分析、因子分析、时间序列分析等。析、时间序列分析等。2.2.模糊多元分析方法模糊多元分析方法：由模糊数学发展而来，由模糊数学发展而来，包括模糊聚类、模糊判别、模糊综合评价等方法。包括模糊聚类、模糊判别、模糊综合评价等方法。3 3简易方法简易方法：主要包括综合评分法、综合指数法、：主要包括综合评分法、综合指数法、层次分析法、层次分析法、TopsisTopsis法、秩和比法等。法、秩和比法等。特点特点：简单实用；适用于各种资料；存在：简单实用；适用于各种资料；存在

20、一定的局限性。一定的局限性。单击此处编辑母版标题样式242023-1-13医学统计学4.1 层次分析法概念 层次分析法层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简简称称AHP)：由美国科学家：由美国科学家T.L.Saaty于于20世纪世纪70年代提出年代提出,是用是用系统分析的方法系统分析的方法，对评价对，对评价对象依评价目的所确定的总评价目标进行象依评价目的所确定的总评价目标进行连续连续性分解性分解,得到各级（各层）评价目标，并以得到各级（各层）评价目标，并以最最下层指标下层指标作为衡量目标达到程度的评价指标。作为衡量目标达到程度的评价指标。然后依据这些指标计算出然后

21、依据这些指标计算出一综合评分指数一综合评分指数对对评价对象的总评价目标进行评价，依其大小评价对象的总评价目标进行评价，依其大小来确定评价对象的优劣等级。来确定评价对象的优劣等级。单击此处编辑母版标题样式252023-1-13医学统计学4.2 层次分析法示例例例4 4：拟采用层次分析法建立一个评价综合：拟采用层次分析法建立一个评价综合医院工作质量的综合指标，并采用该指医院工作质量的综合指标，并采用该指标对某市标对某市6 6所综合医院的工作质量进行综所综合医院的工作质量进行综合评价。合评价。医院工作质量综合评价的基本步骤：医院工作质量综合评价的基本步骤：1）对总评价目标进行连续性分解连续性分解以得

22、到不同层次的评价目标，将各层评价目标用图有机地标示出来，即建立目标树图，见图1。单击此处编辑母版标题样式262023-1-13医学统计学4.3 建立目标图单击此处编辑母版标题样式272023-1-13医学统计学4.4 计算权重系数2)对目标树自上而下分层次一一对比打分，建立对目标树自上而下分层次一一对比打分，建立成对比较判断优选矩阵成对比较判断优选矩阵。各层评分标准见表3,表4为第一层子目标成对比较判断优选矩阵。表3 目标树图各层次评分标准 对比打分对比打分 相对重要程度相对重要程度 说说 明明1同等重要同等重要 两者对目标的贡献相同两者对目标的贡献相同3略为重要略为重要 根据经验一个比另一个

23、评价稍有利根据经验一个比另一个评价稍有利5基本重要基本重要 根据经验一个比另一个评价更为有利根据经验一个比另一个评价更为有利7确实重要确实重要 一个比另一个评价更有利，且在实践中证明一个比另一个评价更有利，且在实践中证明9绝对重要绝对重要 重要程度明显重要程度明显两相邻程度的两相邻程度的中间值中间值 需要折衷时采用需要折衷时采用2,46,8表4 第一层子目标成对比较判断优选矩阵 医疗工作医疗工作护理工作护理工作膳食供应膳食供应医疗工作医疗工作1(a11)3(a12)5(a13)护理工作护理工作1/3(a12)1(a22)3(a23)膳食供应膳食供应1/5(a13)1/3(a23)1(a33)单

24、击此处编辑母版标题样式282023-1-13医学统计学4.4 计算权重系数(续1)(2)按公式按公式 计算计算初始权重系数初始权重系数 得得(3)按公式按公式 计算计算归一化权重系数归一化权重系数 得得 用同样方法可获得其他分层中各项目指标的权重系数，用同样方法可获得其他分层中各项目指标的权重系数，现以医疗工作一项为例说明，见表现以医疗工作一项为例说明，见表5。12miiiimWa aaiW31231 352.46621.00000.4055WWW 同理得，1/miiiiWWWiW12.46620.63702.46621.00000.4055W 230.25830.1047WW同 理 得，单击

25、此处编辑母版标题样式292023-1-13医学统计学4.4 计算权重系数(续2)表表5 医疗工作第二层、第三层子目标权重系数医疗工作第二层、第三层子目标权重系数 层层 次次评价目标及权重系数评价目标及权重系数 第二层第二层医疗制度医疗制度医疗质量医疗质量病床使用病床使用 0.16340.53960.2970第三层第三层疗疗 效效重症收容重症收容 0.66700.3330(4)计算各个评价指标的组合权重系数，见图2。膳食供应优良率的组合权重系数 C1=0.1047 护理制度优良执行率的组合权重系数C2=0.2583 治疗有效率的组合权重系数 C6=0.2292单击此处编辑母版标题样式302023

26、-1-13医学统计学4.4 计算权重系数(续3)图2 乘积法求各层次评价指标的组合权重 单击此处编辑母版标题样式312023-1-13医学统计学4.5 求综合评分指数(5)对评价对象的总评价目标进行综合评估对评价对象的总评价目标进行综合评估。综合评分指数综合评分指数GIGI的的计算公式如下：计算公式如下：其中其中Pi为第为第i个评价指标的测量值，为评价指标的个数。个评价指标的测量值，为评价指标的个数。例例4 某市有某市有6所综合医院，试对其医院工作质量进行综合所综合医院，试对其医院工作质量进行综合评价评价,医院的医院的6项评价指标分别为病床使用率项评价指标分别为病床使用率(P1)95%，治疗，

27、治疗有效率有效率(P2)88.1%，重症收容率，重症收容率(P3)15.4%，医疗制度执行，医疗制度执行优良率优良率(P4)74.7%，护理制度执行优良率，护理制度执行优良率(P5)54.7%，膳食供，膳食供应优良率应优良率(P6)41.3%,其综合评分指数为：其综合评分指数为：其他医院综合评分指数其他医院综合评分指数GI的计算结果见表的计算结果见表6。1miijGICP1122334455660.189295+0.229288.1+0.104741.3=66.2GIC PC PC PC PC PC P单击此处编辑母版标题样式322023-1-13医学统计学4.5 求综合评分指数(续1）由表由

28、表6工作质量顺位可见，工作质量顺位可见，A医院医院工作质量最佳，工作质量最佳，D医院医院工作质量最差。工作质量最差。表6 某市6所医院工作质量的综合评价表 评价指标评价指标 组合权重组合权重 医医 院院 A ABCDEF病床使用率病床使用率0.189295.092.094.895.689.177.4治疗有效率治疗有效率0.229288.191.290.094.093.692.2重症收容率重症收容率0.114515.48.37.93.19.53.7医疗制度执行优良率医疗制度执行优良率0.104174.753.461.950.061.967.1护理制度执行优良率护理制度执行优良率0.258354.

29、720.726.120.027.435.5膳食供应优良率膳食供应优良率0.104741.341.422.820.034.030.3综合评分指数综合评分指数66.254.555.052.556.555.5工作质量顺位工作质量顺位154623iCiP单击此处编辑母版标题样式332023-1-13医学统计学4.6 层次分析法评价1、应用层次分析法时，注意在计算归一化权重系数后，应检验所、应用层次分析法时，注意在计算归一化权重系数后，应检验所计算得出的计算得出的权重系数是否符合逻辑权重系数是否符合逻辑。通常用一致性指标检验该。通常用一致性指标检验该项目的相对优先顺序有无逻辑混乱，一般认为，当项目的相对

30、优先顺序有无逻辑混乱，一般认为，当CI0.10时，时，可能无逻辑混乱，即计算得的各项权重可以接受。可能无逻辑混乱，即计算得的各项权重可以接受。按下述公式可计算按下述公式可计算 一致性指标一致性指标 ：1M axmCIm1/mM a xiim1/miijjijawwMaxi 其中m为受检验层次的子目标数，为最大特征根,为该层子目标成对比较判断优选矩阵的特征根。CI单击此处编辑母版标题样式342023-1-13医学统计学4.6 层次分析法评价（续1）2、为了度量不同阶判断矩阵是否具有满意的一致性，我们还为了度量不同阶判断矩阵是否具有满意的一致性，我们还需引入判断矩阵的需引入判断矩阵的平均随机一致性

31、指标值平均随机一致性指标值。对于对于1，2阶判断阶判断矩阵，只是形式上的，因为矩阵，只是形式上的，因为1，2阶判断矩阵总具有完全一致阶判断矩阵总具有完全一致性。当阶数大于性。当阶数大于2时，判断矩阵一致性指标与同阶平均随机时，判断矩阵一致性指标与同阶平均随机一致性指标之比称为一致性指标之比称为随机一致性比率随机一致性比率，记为，记为CR，其计算公其计算公式为：式为：1(10.6370+30.2583+50.1047)/0.6370=3.0383233.0298 3.0309同理 (3.0383+3.0298+3.0309)/3=3.033Max(3.033-3)/(3-1)=0.01650.1

32、0CI 如本例第一层：C IC RR I单击此处编辑母版标题样式352023-1-13医学统计学4.6 层次分析法评价（续2）对于对于19阶判断矩阵，阶判断矩阵，RI值值见表见表7。表 7 19阶平均随机一致性指标的取值 阶数 123456789RI0.000.000.580.901.121.241.321.411.45 当CR0.10时，即认为判断矩阵具有满意的一致性，否则就需要调整判断矩阵，并使之具有满意的一致性。以本例第一层为例：0.0165/0.58=0.02840.10CR 认为第一层子目标各项权重判断无逻辑错误。依此类推，运用此法逐步检测每一层子目标权重系数，判断它们是否都合乎逻辑

33、。单击此处编辑母版标题样式362023-1-13医学统计学5.1 Topsis 法TopsisTopsis法法（Topsis methodTopsis method）:是系统工程中是系统工程中有限方案多目标决策有限方案多目标决策分析分析的一种常用方法，可用于效益评价、的一种常用方法，可用于效益评价、卫生决策和卫生事业管理等多个领域。本卫生决策和卫生事业管理等多个领域。本法法对样本资料无特殊要求对样本资料无特殊要求，使用，使用灵活简便灵活简便，故应用日趋广泛。故应用日趋广泛。单击此处编辑母版标题样式372023-1-13医学统计学5.2 Topsis 法示例&例例5 5个煤矿煤尘对呼吸系统危害的

34、研究资料见表个煤矿煤尘对呼吸系统危害的研究资料见表8,拟综合粉尘几何平均浓度、游离拟综合粉尘几何平均浓度、游离SiO2含量和煤肺患含量和煤肺患病率病率3个指标进行综合评价。个指标进行综合评价。表表8 5个煤矿测定结果与煤肺患病率个煤矿测定结果与煤肺患病率 厂矿厂矿 粉尘几何平均粉尘几何平均浓度（浓度（mg/m3）游离游离SiO2含量含量（%）煤肺患病率煤肺患病率（%）白沙湘永煤矿白沙湘永煤矿 50.84.38.7沈阳田师傅煤矿沈阳田师傅煤矿 200.04.97.2抚顺龙凤煤矿抚顺龙凤煤矿 71.42.55.0大同同家山煤矿大同同家山煤矿 98.53.72.7扎诺尔南山煤矿扎诺尔南山煤矿 10.

35、22.40.3单击此处编辑母版标题样式382023-1-13医学统计学5.3 Topsis 法基本步骤1、评价指标同趋势化，Topsis法进行评价时，要求所有指标变化方向一致（即所谓同趋势化），将高优指标转化为低优指标，或将低优指标转化为高优指标，通常采用后一种方式。转化方法常用倒数法，即令原始数据中低优指标Xij(i=1,2，n；j=1,2m),通过 变换而转化成高优指标，然后建立同趋势化后的原始数据表，如表9。表9 指标转化值 厂矿 粉尘几何平均浓度（mg/m3）游离SiO2含量（%）煤肺患病率（%）白沙湘永煤矿 1.968523.255811.4943沈阳田师傅煤矿 0.500020.4

36、08213.8889抚顺龙凤煤矿 1.400640.000020.0000大同同家山煤矿 1.015227.027037.0370扎诺尔南山煤矿 9.803941.666733.33331ijijXX单击此处编辑母版标题样式392023-1-13医学统计学5.3 Topsis 法基本步骤（续1）2、对同趋势化后的原始数据矩阵进行归一化处理，并建立相应矩 阵。其指标转换公式为：21(nijijijiaXX原高优指标）21()(nijijijiaXX原低优指标）或 式中Xij表示第i个评价对象在第j个指标上的取值，表示经倒数转换后的第i个评价对象在第j个指标上的取值。由此得出经归一化处理后的A矩阵

37、为：ijX111212122212mmnnnmaaaaaaaaaA如本例对白沙湘永煤矿粉尘几何平均浓度归一化处理如下：单击此处编辑母版标题样式402023-1-13医学统计学5.3 Topsis 法基本步骤（续2）表10 归一化矩阵值 厂矿 粉尘几何平均浓度（mg/m3）游离SiO2含量（%）煤肺患病率（%）白沙湘永煤矿 0.19370.32810.0342沈阳田师傅煤矿 0.04920.28790.0413抚顺龙凤煤矿 0.13780.56430.0594大同同家山煤矿 0.09990.38130.1101扎诺尔南山煤矿 0.96490.58790.990711115222222111.96

38、850.19371.96850.50001.40061.01529.8039()iiXaX归一化处理后的结果矩阵见下表：3据A矩阵得到最优值向量和最劣值向量，即有限方案中的最优方案和最劣方案为：12 iiimaaa+A最优方案（，）=(0.9649,0.5879,0.9907)12iiimaaaA最劣方案（，）=(0.0492,0.2879,0.0342)单击此处编辑母版标题样式412023-1-13医学统计学5.3 Topsis 法基本步骤（续3）4.分别计算诸评价对象所有各指标值与最优方案及最劣方案的距离 与 ：iDiD21miijijjDaa（）21miijijjDaa（）式中 与 分别

39、表示第 i个评价对象与最优方案及最劣方案的距离；表示某个评价对象 i 在第j 个指标的取值。例如，大同同家山煤矿如下，其余结果见表11。ijaiDiD324441222()(0.9649 0.0999)(0.5879 0.3813)(0.9907 0.1101)1.2515jjjDaa324441().0.1306jjjDaa单击此处编辑母版标题样式422023-1-13医学统计学表11 不同厂矿指标值与最优值的相对接近程度及排序结果 厂矿排序结果 白沙湘永煤矿1.22580.15000.10673沈阳田师傅煤矿1.35270.00710.00525抚顺龙凤煤矿1.24570.29140.18

40、962大同同家山煤矿1.25150.13060.09454扎诺尔南山煤矿0.00001.35771.000015.3 Topsis 法基本步骤（续4）iDiDiC5计算诸评价对象与最优方案的接近程度Ci，其计算公式如下：iiiiDCDD-iC 在0与1之间取值，愈接近1，表示该评价对象越接近最优水平；反之，愈接近0，表示该评价对象越接近最劣水平。iC6按 大小将各评价对象排序，值越大，表示综合效益越好。如表11所示，以扎诺尔南山煤矿最优，即对呼吸系统危害最小；而沈阳田师傅煤矿最劣。iCiC单击此处编辑母版标题样式432023-1-13医学统计学5.4 加权Topsis法 以上例子是在等权或没有

41、考虑权重的情况下计算所以上例子是在等权或没有考虑权重的情况下计算所得的，当我们得的，当我们进行权重估计进行权重估计时，各指标与最优方案时，各指标与最优方案及最劣方案距离的计算公式应改为：及最劣方案距离的计算公式应改为：21()mijijijjaaD21()mijijijjaaDj其中 为第j个指标的权重系数。单击此处编辑母版标题样式442023-1-13医学统计学基本思想：基于归一化后的原始数据矩阵，找出有限方案中的最优方案和最劣方案（分别用最优向量和最劣向量表示），然后分别计算诸评价对象与最优方案和最劣方案间的距离，获得各评价对象与最优方案的相对接近程度，以此作为评价优劣的依据。基本步骤：指

42、标同趋势化；归一化处理；寻找最优方案与最劣方案；计算评价对象与最优方案和最劣方案间的距离；计算各评价对象与最优方案的接近程度；依接近程度对各评价对象进行排序，确定评价效果。5.5 Topsis法总结单击此处编辑母版标题样式452023-1-13医学统计学6.1 秩和比法的概念 秩和比秩和比（Rank Sum Ratio，RSR）指行（或列）指行（或列）秩秩次次的平均值，是一个的平均值，是一个非参数统计量非参数统计量，具有，具有01连续变连续变量量的特征。在综合评价中，秩和比综合了多项评价指的特征。在综合评价中，秩和比综合了多项评价指标的信息，表明多个评价指标的综合水平，标的信息，表明多个评价指

43、标的综合水平，RSR值值越大越优。越大越优。秩和比法指利用秩和比法指利用RSR进行统计分析的一组方法。其进行统计分析的一组方法。其基基本思想本思想是：在一个行列矩阵中，通过是：在一个行列矩阵中，通过秩转换秩转换，获得，获得无无量纲统计量量纲统计量；在此基础上，运用；在此基础上，运用参数统计分析参数统计分析的概念的概念与方法，研究的分布；以与方法，研究的分布；以RSR值值对评价对象的优劣直对评价对象的优劣直接排序或分档排序。接排序或分档排序。单击此处编辑母版标题样式462023-1-13医学统计学6.2 RSR的计算公式1在一个在一个n行行(n个评价对象个评价对象)m列（列（m个评价指标）矩阵中

44、，个评价指标）矩阵中，RSR的计算公式的计算公式为为:式中式中=1，2n;j=1,2m,第第 i行第行第 j列元素的秩。列元素的秩。2当各评价指标的当各评价指标的权重不同权重不同时，计算时，计算加权秩和比加权秩和比，其计算公式为：，其计算公式为：其中，其中，i=1，2n;j=1,2m,为第为第 i行第行第 j列元素的秩，列元素的秩，为第为第 j个评价指标的权重，个评价指标的权重，。11miijjRSRRm nijR11mijijjW RSRRnijRj1j单击此处编辑母版标题样式472023-1-13医学统计学6.3 秩和比法基本步骤示例 例例6 某省某省10个地区孕产妇保健工作的产前个地区孕

45、产妇保健工作的产前检查率检查率X1(%)、孕产妇死亡率、孕产妇死亡率X2(1/10万万)、围产儿死亡率围产儿死亡率X3()资料见表资料见表13第第(1)、(3)、(5)栏，拟综合上述栏，拟综合上述3个指标进行综个指标进行综合评价。合评价。单击此处编辑母版标题样式482023-1-13医学统计学秩和比法的基本步骤：（1）列原始数据表：将个评价对象的个评价指标列成行列的原始数据表，见表13第(1)、(3)、(5)栏。（2）编秩：编出每个指标各对象的秩，其中高优指标从小到大编秩，低优指标从大到小编秩，同一指标数值相同者编平均秩。根据专业知识，产前检查率为高优指标，指标值越大其秩越高；孕产妇死亡率、围

46、产儿死亡率均为低优指标，指标值越大其秩越低。编秩结果见表13第(2)、(4)、(6)栏。6.3 秩和比法基本步骤示例(续1)单击此处编辑母版标题样式492023-1-13医学统计学6.3 秩和比法基本步骤示例(续2).表表13 某省某省10个地区孕产妇保健工作的各项指标值个地区孕产妇保健工作的各项指标值 地区地区编码编码 产前检查产前检查率率（%）孕产妇死亡率孕产妇死亡率（1/10万）万）围产儿死亡围产儿死亡率率（）RSR排序排序X1R1X2R2X3R3(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(7)A99.541060.27216.1560.60004B96.52759.67320.1020

47、.40008C99.36943.91715.6070.76672D92.83358.99417.0450.40008E91.71235.40815.0180.60004F95.35544.71613.9390.66673G96.09649.81517.4340.50007H99.27831.69913.89100.90001I94.76422.911019.8730.56676J84.80181.49123.6310.100010单击此处编辑母版标题样式502023-1-13医学统计学6.3 秩和比法基本步骤示例(续3)（3 3）计算秩和比计算秩和比 根据根据RSRRSR值对评价对象的优劣进行

48、直值对评价对象的优劣进行直接接排序排序：根据以下公式计算孕产妇保健工作的：根据以下公式计算孕产妇保健工作的RSRRSR，结果见表结果见表1212第第(7)(7)栏。例如对栏。例如对A A地区：地区：3111(1026)0.60003 103 10AAjjRSRR 余类推。据第(7)栏数据，可直接对10个地区的孕产妇保健工作排序。显然，孕产妇保健工作综合评价相对最劣的为J地区，其次为B、D地区，相对最优的为H地区。单击此处编辑母版标题样式512023-1-13医学统计学6.3 秩和比法基本步骤示例(续4)（4）确定确定RSR的分布的分布 RSR的分布的分布是指用概率单位是指用概率单位Probit

49、表达的表达的值特定的向下累计频率。其方法为：值特定的向下累计频率。其方法为：编制编制RSR频数分布表，列出各组频数频数分布表，列出各组频数，计算各组累计，计算各组累计频数频数 ；确定各组确定各组RSR的秩次范围的秩次范围R及平均秩次及平均秩次 ；计算向下累计频率计算向下累计频率 ；将百分率将百分率P换算为概率单位换算为概率单位Probit，ProbitProbit为为百分率百分率P P对对应的标准正态离差应的标准正态离差u u（可查第520页u界值表）加）加5 5。例如例如 百分率百分率P=0.0250对应的标准正态离差对应的标准正态离差u=-1.96，其相，其相应的概率单位应的概率单位Pro

50、bit为为5-1.96=3.04；百分率；百分率P=0.9750对应的标对应的标准正态离差准正态离差u=1.96，其相应的概率单位，其相应的概率单位Probit为为 5+1.96=6.96。孕产妇保健工作的孕产妇保健工作的RSR分布见表分布见表14。fRpR n单击此处编辑母版标题样式522023-1-13医学统计学6.3 秩和比法基本步骤示例(续5)（5）计算回归方程：）计算回归方程：以累计频率所对应的概率单位值以累计频率所对应的概率单位值Probit为为自变量，以自变量，以RSR值为应变量，计算回归方程：值为应变量，计算回归方程：Probit。表14 RSR值的分布值的分布 RSR RPr