СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ДИНАМИКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У БОЛЬНЫХ С ОЖИРЕНИЕМ Выполнил: ст.гр. 8бМ21, ИК Дядова А.В. Проверил: проф., д.т.н. Берестнева О. Г. 1 СОДЕРЖАНИЕ Введение Раздел 1. Постановка задачи Раздел 2. Характеристика экспериментальных данных Раздел 3. Описание математических пакетов Раздел 4. Проведение исследований и анализ результатов 4.2. Критерий Стьюдента для выявления связей между показателями до и после лечения 4.3. Корреляционный анализ оценок физиологических показателей до лечения с использованием коэффициента корреляции Пирсона и Спирмена 4.4. Кластерный анализ физиологических показателей 4.5. Регрессионный анализ физиологических показателей, имеющих наибольшую корреляцию 4.6. Факторный анализ физиологических показателей 4.7. Поиск логических закономерностей в пакете WizWhy Заключение 2 ВВЕДЕНИЕ 3 ЦЕЛЬ РАБОТЫ Целью данной работы является исследование и анализ структуры физиологических показателей у детей с ожирением на основе статистических методов анализа данных. Исследование этих показателей проводится с целью выявления закономерности и взаимосвязи параметров до и после лечения. В исследовании приняло участие 275 детей с ожирением, которые разделены на 3 группы в зависимости от степени ожирения. Возраст – в диапазоне от 7 до 16 лет. 4 ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ Для характеристики функционального состояния у детей определили: массу тела, объем талии, объем бедер, избыток массы тела (в процентах), индекс массы тела, систолическое артериальное давление, диастолическое артериальное давление, толерантность к физической нагрузке. 5 КРИТЕРИЙ СТЬЮДЕНТА ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДО И ПОСЛЕ ЛЕЧЕНИЯ Статистики парных выборок Среднее Пара 1 Пара 2 Пара 3 Пара 4 Пара 5 Пара 6 Пара 7 Стд. отклонение N Стд. ошибка среднего ОТ дл 82,23 121 14,833 1,348 ОТ пл 79,87 121 14,476 1,316 ОБ дл 97,32 120 11,344 1,036 ОБ пл 95,14 120 10,747 ,981 Масса, кг дл 66,18 253 17,100 1,075 Масса, кг пл 63,49 253 16,303 1,025 Избыток, % дл 38,989 247 21,9126 1,3943 Избыток, % пл 33,627 247 20,7308 1,3191 ИМТ дл 27,357 248 4,1186 ,2615 ИМТ пл 26,30 248 3,969 ,252 ДАД,мм.рт.ст дл 66,49 249 9,721 ,616 ДАД,мм.рт.ст пл 63,49 249 9,174 ,581 ТФН дл 77,91 118 13,059 1,202 ТФН пл 84,41 118 13,685 1,260 6 КРИТЕРИЙ СТЬЮДЕНТА ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ОТЛИЧИЙ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДО И ПОСЛЕ ЛЕЧЕНИЯ Критерий парных выборок Парные разности 95% доверительный интервал разности средних Стд. Стд. отклонен ошибка Среднее ие среднего Нижняя граница Верхняя граница t ст.св. Значим ость Пара 1 ОТ дл - ОТ пл 2,355 2,346 0,213 1,933 2,778 11,046 120 0,002 Пара 2 ОБ дл - ОБ пл 2,183 1,980 0,181 1,825 2,540 12,075 119 0,001 Пара 3 Масса, кг дл Масса, кг пл 2,698 1,914 0,120 2,461 2,935 22,423 252 0,001 Пара 4 Избыток, % дл - Избыток, % пл 5,362 3,957 0,252 4,866 5,857 21,296 246 0,000 Пара 5 ИМТ дл - ИМТ пл 1,0616 1,0149 0,0644 0,9346 1,1885 16,472 247 0,023 Пара 6 ДАД,мм.рт.ст дл ДАД,мм.рт.ст пл 2,992 7,471 0,473 2,059 3,925 6,319 248 0,001 Пара 7 ТФН дл - ТФН пл -6,492 8,341 0,768 -8,012 -4,971 -8,455 117 0,001 7 КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ОЦЕНОК ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДО ЛЕЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОЭФФИЦИЕНТА КОРРЕЛЯЦИИ СПИРМЕНА 8 КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ОЦЕНОК ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДО ЛЕЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОЭФФИЦИЕНТА КОРРЕЛЯЦИИ ПИРСОНА 9 КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ Рис. 1. Дендрограмма результатов проведения кластерного анализа Рис. 2. График расположения кластеров на плоскости «Масса»-« ИМТ» 10 КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ Таблица 1 Общие результаты проведения кластерного анализа 11 РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, ИМЕЮЩИХ НАИБОЛЬШУЮ КОРРЕЛЯЦИЮ Таблица 2 Результаты построения простой линейной регрессии 12 РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, ИМЕЮЩИХ НАИБОЛЬШУЮ КОРРЕЛЯЦИЮ Таблица 3 Рис. 3. Простая линейная регрессия по признакам «Избыток»-«M» 13 ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ Таблица 4 Вклад исходных признаков в формирование факторных переменных Таблица 5 Матрица компонент Таблица 12 Компонента 1 2 3 ОТ дл 0,72482 0,01840 -0,52154 ОБ дл 0,88227 -0,11584 -0,18187 Масса, кг дл 0,79623 -0,10424 0,50177 Избыток, % дл 0,34002 0,85175 0,01193 ИМТ дл 0,27918 0,49676 0,76287 ДАД,мм.рт.ст дл 0,55061 -0,36537 -0,46357 ТФН дл 0,45715 -0,66422 0,40542 Метод выделения: Анализ методом главных компонент. 14 ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ Рис. 5. График, показывающий вклад исходных признаков в формирование факторных переменных Рис. 6. График, показывающий зависимость второго фактора от первого 15 ПОИСК ЛОГИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ МЕЖДУ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОЛА, СТЕПЕНИ ОЖИРЕНИЯ И СТЕПЕНИ ЗОБА В ПАКЕТЕ WIZWHY Рис. 7. График, отображающий правила по показателю «Масса» для исследуемой категории «Пол» Рис. 8. График, отображающий правила по показателю «ИМТ» для исследуемой категории «Степень зоба» 16 ВЫВОДЫ В ходе выполнения данной курсовой работы изучены методы структурного анализа многомерных данных (корреляционный, кластерный и факторный анализ). По критерию t-Стьюдента был проведен анализ всех исследуемых показателей до и после лечения. В ходе корреляционного анализа с использованием коэффициента корреляции Спирмена замечено, что существуют положительные линейные зависимости по исследуемым признакам Кластерный анализ проводился для 4 показателей: ДАД, ИМТ, Избыток массы тела и масса. В результате можно заключить, что больные разбились по кластерам в соответствии с указанной степенью ожирения. Результаты факторного анализа показывают, что 7 исходных показателей можно свести к 3 факторам с суммарным уровнем значимости больше 80%: ОТ, Масса и ДАД. С помощью статистического пакета WizWhy проведен поиск логических закономерностей по категориям: пол, степень зоба и степень ожирения. Поиск выявил 3-5 закономерностей для каждой категории. 17 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! 18