醫學統計論文

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醫學統計論文范文第1篇

按照《教育部學科門類、一級學科、二級學科目錄》，公共衛生與預防醫學的二級學科為:流行病與衛生統計學、勞動衛生與環境衛生學、營養與食品衛生學、兒少衛生與婦幼保健學、衛生毒理學、軍事預防醫學等。筆者對2006年－2010年間我國部分地區高校公共衛生與預防醫學二級學科科技論文統計與分析的文獻簡要評述如下。

目前，國內外對于2006年－2010年期間，我國高校公共衛生與預防醫學二級學科的科技論的統計與分析比較少，僅有山西醫科大學孔瑞珍的學位論文《高等院校公共衛生與預防醫學科技論文產出的綜合評價》對篩選出的27所高校在2003年—2007年間產出的科技論文，經秩和比法逐年統計分析后得知，北京大學、四川大學、復旦大學、華中科技大學等高校具有較高的論文產出能力，提示這些高校在公共衛生與預防醫學學科方面具有較強的科研能力，成績突出。對27所高校預防醫學下屬二級學科的科技論文產出數量運用秩和比法統計評價后，得出了在各二級學科方面各大學的科研情況以及優勢所在:流行病與衛生統計學以第四軍醫大學和復旦大學為優，勞動衛生與環境衛生學方面復旦大學和華中科技大學表現突出，營養與食品衛生學是第三軍醫大學和中山大學名列前茅，兒少衛生和婦幼保健學以華中科技大學和安徽醫科大學最強，衛生毒理學突出的是第三軍醫大學和吉林大學［1］。在進行橫向比較后發現，各高校5年間每年的論文產出數量相對起伏不大，但高校在各學科的論文產出能力并不均衡，需要發揮所長，彌補不足，既要全面發展，也應重點突出。

其他文獻主要是對以某地區的衛生機構或某一高校的公共衛生與預防醫學進行研究，例如:溫州醫學院圖書館趙麗紅的《2002－2007年溫州醫學院醫藥衛生科技論文產出的計量分析》一文中應用文獻計量學的科學方法，對2002－2007年溫州醫學院(溫醫)教師在國內生物醫藥期刊上發表學術論文及SCIE收錄國際論文進行定量研究，提供各項指標的統計數據和測評結果。文中利用中國生物醫學文獻數據庫和美國《科學引文索引》按照論文機構分布、論文作者分布、載文期刊分布、基金資助項目產出論文情況統計分析等，得出2002－2007年間，溫州醫學院國內發文和SCIE論文量均呈現出顯著增長的趨勢，在數量上和質量上均有很大程度的提高，但就目前而言，與國內一流醫學院校尚存在一定的差距［2］。浙江省醫學情報所的舒暢和《移植雜志》編輯部的沈敏共同完成的《浙江省各地區醫學科技論文計量分析》一文中用中國生物醫學文獻光盤數據庫(CBMdisc)對浙江省11個省轄市在2002－2007年發表的生物醫學文獻進行統計，按照11個省轄市的總量、省轄市在核心期刊上發表的文獻量、11個省轄市排名前五位的學科等進行統計，根據統計結果對浙江省各地區的生物醫學水平進行分析，發現浙江省生物醫學水平有長足的進步，但地區發展不均衡的現象十分明顯，尤其是省屬單位占居了主導地位，市級醫療單位難以與他們競爭，該文對以后這些地區的發展提出了建議。

醫學統計論文范文第2篇

健康網訊: 南京鐵道醫學院衛生系　周達生 二、統計指標與統計處理方法要合理運用

在各種醫學期刊論文中，對統計學處理與統計指標的合理運用問題，已比過去有所重視，但尚存在不少問題。

（一）均數與標準差、標準誤的合理運用問題

在醫學論文中運用均數（表示各變量值平均水平與集中趨勢）、標準差（表示變量值個體問離散情況與程度）和標準誤（表示樣本群體間差異程度，衡量抽樣誤差大小）的地方是很常見的，而達到合理運用尚存在一些問題。例如，在比較兩樣本統計量時只考慮平均水平（均值），而忽視了離散情況（標準差）和抽樣誤差（標準誤）；在正常值研究時，如資料近似正態分布，應當用均值加減K倍標準差（X±KS）來確定95％的正常值范圍（K根據樣本大小查K值表而定），應當標明標準誤，而錯用了標準差等。如《正常小兒三種不同劑量及正常成人50微克PHA皮試反應強度研究》一文中寫道：“正常值范圍為均值±2×標準誤”。井寫道：“小兒50微克組：均值±2×標準誤＝2.01～18.1毫米”。顯然是錯誤地把標準誤當成標準差用作估計正常值了。

（二）正常值研究中的幾個問題

臨床正常值確定方法依資料頻數分布類型而定，主要有兩種：一是均值加減標準差法適用于近似正態分布資料，二是百分位數法，適用任意分布資料。此外，角度資料（如腦血流圖、心電圖等的角度數據）運用圓形分布法，Poisson分布資料用Poisson分布法，正偏態分布資料用對數正態分布法等來處理。現今全國發表的一些醫學論文中，正常值方面的問題也較多。引一些實例加以研究。

如在《遷延性、慢性肝炎患者植物血凝素皮試應用價值的探討》一文中寫道：“正常人甲組156人…平均值±標準誤為15.4±0.4mm（平均值上標準差為15.4±5.6mm）。”那么，正常值是角標準誤與標準差咖個統釬量來計算的呢？是加減1倍還是2倍標準差（或標準誤）呢？作者均來說明。

又如《正常兒童尿游離α氨基酸氮的測定》一文，對1～13歲（分四個年齡組）125名正常兒進行研究，在正常值研究設計及分析時存在三個問題：（1）樣本含量不足：如不同性別、不同年齡組的測定值僅據15人的結果而定正常值，顯然是不妥的。作者針對各組結果矛盾現象，在討論中兩八提到“可能因例數太少，不能切實反映客觀規律的緣故。”若按不同性別、年齡組確定正常值，一般要求每組100～12O人方能悅明問題。（2）錯把標準誤當作標準差用作估計正常值范圍：文中說：“1～13歲正常兒童的游離α氮基酸氮／總氮％的均值可信限為：1.30±3×0.036，即1.19～1.41”。這里將標準誤0.036當作標準差用作估計正常值了。正確的應是：“游離α氨基酸氮×l00／總氮％的95％正常值范圍為1.30±2×0.4＝0.～2.3。這里0.4是標準差。正常值范圍在正態分布資料時，如考慮到樣本大小及把握度，最好表達為單側：＋KS或－KS；雙側±KS。式中K值表（見周達生：醫學問答，中華兒科雜志（4）：245，1980）。（3）按性別、年齡組制訂正常值問題：當研究對象有多個年齡組時，兩組均數間比較用t檢驗，多組均數間比較可用F－Q檢驗，若差異顯著，則需按不同性別、年齡組分別制訂正常值。

（三）聯系與因果

在臨床實驗研究中，經某種處理（如治療）后受試對象出現某種反應（如治愈），并不能肯定是因果關系。有時比較兩變量之間關系時，雖明顯相關，但也不能斷言其間有因果關系，只能說有一定統計聯系（蘇德隆：聯系與因果。中華預防醫學雜志13:106，1979）。在醫學論文中甚至有不作相關回歸分析就胃然下類似結論的。要了解有無因果關系，有時可進一步作回歸分析（當然因果可表現為回歸關系，但呈回歸關系不一定是因果關系）。

（四）多組多級小值頻數處理問題

在臨床及動物實驗研究中常遇到多組多級（R×C表）小值頻數的比較，論文中大多忽視此類數據的合理統計處理，主要問題有：（1）未加適當統計處理，不考慮抽樣誤差而憑表面數字差別就輕易下結論。（2）處理方法不恰當。對此類數據可采用超幾何概率計算法（見周達生：醫學科研中鄉組小值頻數統計處理方法探討。中華預防醫學雜志（4）:211，1980）、薛仲三氏X3檢驗公式（見薛仲三，醫學統計方法和原理。366頁，人民衛生出版社，北京1978）和秩和檢驗與等級指數法（黃鎮南：等級型資料的三種統計分析方法，湖南醫學院，長沙，1980）等。

（五）零反應的統計處理

兩組計數比較，若一組有零反應，即出現0％或100％情況時，可用零反應公式處理。

如《病毒性肝炎中醫辯證與機體免疫狀態的初步探討》一文，作者對19例遷延件肝炎中醫辨證與淋轉測定結果作了分析（原文表3）。由于作者對數據未作處理而下結論，不少信息失落，有些矛盾現象難以解釋。原表3中有三處出現有零反應，宜分割后列出三個四格表，用零反應檢驗法處理。本例為雙側檢驗，差異顯著性水平定力0.25和0.005。從三個四格表分析結果看，僅氣虛與陰虛淋轉測定值之間差異顯著（P＜0.005），而正不虛與氣虛和陰虛問差異均不顯著（P＞0.025）。從而提示在虛證中還要區別對待，只有氣虛者免疫功能才顯著地低下。這樣可使文中矛盾現象找到合理解釋。

醫學統計論文范文第3篇

1.資料來源　20__年1月～6月正式出版發行的三類(基礎醫學類、藥學類、綜合類)醫學核心期刊[1],共51種期刊1617篇研究論文。2.分析內容　分別統計51種核心期刊中刊載動物實驗論文期刊所占比例;統計刊載動物實驗期刊中論著、實驗研究、研究論文欄目中動物實驗論文數及所占比例;所統計論文中使用各種實驗動物的分布情況;統計論文書寫中反映的獲得資助情況,根據論文中腳注,按國家級資助、省部級資助、軍隊資助、高等院校資助、未注資助分類統計;分析論文中寫明使用動物級別及動物來源論文數及比例。

二、結果

1.三類核心期刊中動物實驗期刊數及其中動物實驗論文數　由表1可見該三類期刊中動物實驗研究論文較多。基礎醫學類占期刊總數85,醫藥類、綜合類分別占85、72,平均80。該類期刊中動物實驗論文數占論文總數:基礎醫學為50、醫藥28、綜合類35,平均39。

2.論文中各種實驗動物分布　從表2可知我國實驗動物研究使用了大鼠、小鼠、兔、豚鼠等10余種,其中大鼠使用分布最高,小鼠次之,兔、豚鼠、犬使用也較常見。

3.論文書寫中獲得資助情況　各類研究占比例最高的是未注明資助的項目,為53.1,其次為國家級資助項目、省部級資助項目、軍隊、高等院校資助項目(見表3)。

4.論文中寫明動物級別次數及比例、動物來源數及比例　1617篇論文中629次使用動物,多數能寫明動物種類、體重、性別、數量,有366次寫明了動物來源(約58),僅有38次(約6)寫明了動物級別[2],其中普通動物(一級動物)7次,清潔級(二級動物)17次,無特殊病原體動物(三級動物)16次,無菌級(四級)0次。

三、討論

21世紀是一個充滿創新的信息時代,作為信息傳播媒介的科技期刊更是一種多功能的復合型信息傳播工具,是直接地、系統地傳播科技知識和創新成果的載體。實驗動物是醫學研究的基礎和支撐條件,也是衡量一個國家生命科學技術發展水平的重要標志。十幾年來我國醫學實驗動物事業在法規的制定、科學管理、專業建設、科研水平、動物質量等方面都有了很大的發展和提高,但仍存在著差距。基礎醫學、藥學、綜合醫學是醫學中使用實驗動物較多的學科,通過20__年發行的在各專業享有較高聲譽的核心期刊中相關信息的分析,注意到以下幾方面的問題:

1.正確認識實驗動物科技工作的重要性　從我們的分析中可見,基礎醫學、藥學、綜合性醫學期刊中涉及實驗動物的期刊數、論文數和比例都很高,平均為80、39。可見作為重要的基礎學科之一的實驗動物學起著舉足輕重的作用。下個世紀,人與自然、人與健康的諸多問題在某種程度上,要靠生命科學研究來解決。在世紀之交的當今世界,要在生命科學研究領域中做出具有國際先進水平的科技成果,就要充分認識實驗動物工作對科研工作的重要性,加強實驗動物工作,使實驗動物科學水平更好地適應生命科學發展的需要。

2.因地制宜發展實驗動物工作　從論文分析中可見,目前我國動物試驗用量最大的是大鼠、小鼠、兔、豚鼠等動物,一些動物用量很小。因此我國既要有較具規模的大型實驗動物中心,而一般的實驗動物中心要根據實際需要,不搞小而全、低水平重復,要確保飼養設施、飼養動物都達到醫學實驗動物的要求。

醫學統計論文范文第4篇

關鍵詞：統計學；辯證統一；統計規律；思想

1必然性和偶然性的統一

統計學為探索隨機現象統計規律性，必須正確處理必然性與偶然性之間的辨證關系。在總體中諸個體某種數量標志表現偶然，而諸標志值平均則為必然。重復測量某種同一客體出現不同的數值屬偶然，而同一客體本身真實數值則為必然。必然性通過大量偶然性的數量差異為自己開辟道路。統計研究中經過綜合平均，將大量偶然性所形成的數量差異，互相抵消，顯露出平均則為必然。必然性與偶然性的對立統一關系在統計抽樣調查問題上表現極為明顯。客觀事物極其復雜，表現千差萬別，同一總體各單位的數量差異也非常大，從個別單位，往往因偶然因素的影響而無法探索其本質和規律性。然而，通過大量觀察，排除偶然性因素影響，就可暴露出事物的真象，顯現其本質。在進行抽樣調查時，只有隨機抽取的個體足夠多，消除諸多偶然因素影響，才能通過抽樣總體的數量特征正確地推斷總體的數量特征。

2共性和個性的統一

實踐和科學都證明矛盾的普遍性，矛盾無處不在、無時不在。矛盾著的事物是普遍存在的，況且同一事物或過程的矛盾有其共性。而對于每個事物或過程的矛盾也各有其個性。因此說，共性和個性的關系就是一般與特殊或普遍與個別的關系，它們是辨證統一的關系。統計學中存在著各種矛盾，每一矛盾具有不同特點。在統計認識中，個體的差異性中蘊含著總體的同一性。統計方法就是運用科學的手段抽象掉各個個體的差異性，探求總體的同一性，并用差異性去標志同一性的內在質量。差異性是統計產生和存在的前提，沒有差異性就沒有統計；而同一性則是統計的目的，為了求得同一性才需要進行統計。因此，統計研究要運用大量觀察法與個別觀察法相結合使用的統計方法。

統計研究中運用大量觀察法，實現從個別到一般，從個性到共性的認識過程。同時，根據共性寓于個性之中的對立統一規律，統計研究在大量觀察的基礎上，運用個別觀察所搜集的資料來說明總體的基本狀況和發展趨勢，使認識更深刻、更具體。

矛盾的共性與個性的對立統一規律指導統計研究必須是將統計中的平均數與分組法結合，用組平均數補充說明總平均數，用反映現象的離散趨勢的變異指標與反映現象集中趨勢的平均數結合使用，以使研究更全面，更完善。

3整體與局部的統一

統計學的研究著眼于總體，著手于樣本，立足于個體；同時從總體出發，分解剖析，認識局域（類、層、組）甚至個體，并對其進行調查研究，觀察計量，搜集資料。接著對個體的調查所獲得的資料進行計算分析，或歸納演繹，用樣本來推斷總體，達到對總體的系統性認識。即為“統而計之”和“計而統之”的總和，以實現以統定計，以計達統的目的。所以，統計學的思維是一種系統思維，要求一切認識對象不僅它本身作為一個整體來認識，而且它還要作為某個更大系統的要素來認識。這種對系統客體的“主體”認識，是一種對研究對象進行整體性度量的系統思維方式。

因而，統計認識充分體現了整體和局部的有機統一，這是統計研究的一大優點，也是統計認識比較接近客觀、真實的主要原因之一。其它認識方法往往是就某一要素而研究某一要素，就某一系統而認識某一系統，忽略或沒有充分重視各要素的整合作用和系統環境對系統的制約作用。

4定性分析和定量分析的統一

從統計認識過程而言，充分體現著定性分析和定量分析對立統一的關系。定量分析研究是統計研究的特色所在，但統計的定量分析不是純粹數量意義的，即不是就數量論數量，而是基于所研究事物本身的特點，并且從所研究事物的有關聯系或現實背景中，緊緊扣住認識所研究事物內在本質這一主題來展開的，他注重的是定量分析背后的具體含義和意義，這也正是統計學與數學的區別所在。那么統計研究怎樣才能通過數量來體現其具體含義與現實意義？這就必須結合定性分析，即以定性分析為起點，并以定性分析為終點。具體來說，統計研究總是按照“初步（感性）的定性認識——客觀科學的定量認識——高級（理性）的定性認識”這一過程來進行的，即從定性開始，確定認識事物有關方面的指標，經過定量過程，搜集，整理，進而對其分析研究，上升到更高的認識，深入認識事物的質，完成定性認識。統計認識活動遵循質與量對立統一規律，從初始的定性入手，依設計的科學的方案一整套統計指標體系，按要求搜集有關數據資料，經過整理和分析對比，認識事物的本質和規律性。也就是說統計的定量分析是人類在認識事物的過程中，實現從感性認識到理性認識這個飛躍的重要途徑，是避免產生認識主觀偏差的重要手段。

因此，統計研究最終是為人類定性認識服務的，是為了定性認識才進行定量分析研究的，前面所講的統計的方法性、應用性也正體現在這里。實際上，如何才能真正做到統計研究的定性分析與定量分析的統一，才是需要我們關注的重點。所以，我們需要不斷地探求質與量變化的規律和界限，研究質的規定性與量的規定性的關系，將質與量同一與度中，即量的規定性定性于度中，質的規定性定量于度中，以實現定性分析和定量分析的真正統一。

5分析與綜合的統一

在統計研究過程中，分析和綜合是揭示事物的本質和規律性的一個基本方法。統計認識活動的根本目的是在各個局部進行剖析的基礎上達到對總體的認識，揭示其本質和規律性。

所謂分析方法，就是把研究對象分解為若干組成部分，并分別加以研究，從而認識事物的基礎或本質的一種思維方法。任何事物的整體都是有若干組成部分構成的，將客觀事物在一定條件下分解成各組成部分，分別研究其結構與功能、各部分相互聯系、相互作用的特點以及在各種外界條件作用下所表現出來的事物的屬性和特點，從而達到對事物本質及內在規律性的認識之目的。可見，分析方法是以客觀事物的整體與部分關系為客觀基礎的。在統計研究中諸如分組分析、因素分析、因果分析、結構分析、定性和定量比較分析、比例分析等等。這些分析在人們的認識中起著重要作用。但是，要把分析所得到的認識變為對整體的認識，揭示整體的本質和規律性，就必須進行綜合。

所謂綜合方法，就是把研究對象的各個部分聯系起來加以研究，從而在整體上把握事物的本質和規律的一種思維辦法。與分析方法相比，綜合方法認識過程的方向完全相反。它是將事物的各個部分聯結為整體，通過全面掌握事物各部分、各方面的特點以及它們之間的內在聯系，并加以概括和上升。從事物各部分及其屬性、關系的真實聯系和本來面目，復現事物的整體，綜合為多樣性的統一體。在統計中，諸如人口統計的將分組、結構、比例分析化為對整個人口狀況分析；商品銷售總額分析時分解為價格和銷售量變動的影響，進而從總體上分析其因素影響；社會總產值的變化，分解成各個部門行業的影響，進而綜合研究其全貌等等。

分析與綜合是對立統一，分析是綜合的基礎，綜合統領分析。沒有具體的分析，就不能具體深入地把握事物的各部分、各側面和各種屬性與諸因素，從而也就無法綜合；同時，分析也離不開綜合，它在綜合統領下，以綜合為目的，達到確切地揭示事物的總體和本質和規律性，使認識升華。因此，沒有分析的綜合，其結論就只能是空洞的、無根據的，是一個混沌的、外在的、直觀的整體。“思維既把相互聯系的要素聯合為一個統一體，同樣也把意識的對象分解為它的要素。沒有分析就沒有綜合（《馬克思恩格斯選集》第三卷人民出版社1972年版第81頁）。”分析的結果，也就是綜合的出發點。統計認識的發展總是沿著“分析——綜合——新的分析——新的綜合……”軌跡不斷前進的，促使統計認識活動不斷深化，揭示事物的本質和規律性。6歸納與演繹的統一

所謂歸納推理，就是從特殊到一般，給出新認識；但新認識是不確定的，可能是錯的；特殊材料的組合不同，給出的認識也不同甚至矛盾；基于不完善甚至劣質信息作出決策。所謂演繹推理就是從前提（公理）到命題，不提供超越前提的新知識；容許選擇多個前提，但前提可能是錯的；大前提里的不同小前提（公理系統里的不同子集合）會給出不同甚至矛盾的結論。以觀察為基礎對事物的不確定性進行度量主要屬于歸納推理問題；但若已知各種事件發生的結果和發生的概率，不確定性下的決策則可以轉化為演繹推理問題。

統計認識是通過個別研究認識一般的，所以統計思維必然是一種歸納（即必須通過歸納才能實現）。統計不僅要根據所構建的原始信息通過統計推理獲得一般的“知識”，而且還必須進行假設檢驗、機理檢驗等，對所獲得的知識進行論證。所以說，統計思維是歸納與演繹的統一。歸納方法論強調了方法和外來信息的重要性，而演繹方法論則強調了問題和先存知識的重要性。實際上，二者是一個有機的整體，需要相互補充和協調才能真正解決問題。比如在統計思維中的回歸分析既是歸納，又是演繹。所以說，統計思維將歸納和演繹高度而有效地結合運用，收到了很好的認識效果。也只有通過歸納、演繹和實踐的相互作用才能找到可靠的科學真理。

7具體和抽象的統一

按照統計認識要運用材料來看，統計學的實際應用具有具體性，它是依據一定的數據和事實，使人們得到啟發，運用已有的經驗知識，對客觀事物的本質及其規律性作出迅速的識別和直接的理解，并對對象的總體狀況作出判斷。統計認識在取得統計數據之后，首先就是根據數據的特點，運用一定的數據整理手段（如分組、直方圖、莖葉圖、頻率圖等）和統計研究人員積累的統計認識經驗，充分發揮主體的能動性，獲取初步認識。在此基礎上再對統計數據的背景資料進行分析研究，必要時還要進行典型剖析或抽樣驗證。所以說，在統計認識的數據收集、分析與所做結論需要具體化。同時，對統計理論方法研究時具有抽象性，在一定理論指導下進行的數理研究，是具有抽象思維的特點。屬于抽象思維的范疇，它舍棄具體向客體的規客規律性逼近。因此，統計學是具體和抽象的統一。

8經驗思維和理性思維的統一

統計認識過程不僅是通常所說的實證性研究活動，同時也是探索性研究活動。它自始至終都是理性認識和感性材料的相互結合和相互滲透。

按照統計認識屬于實證性研究來說，它具有經驗思維

的特點。經驗思維就是運用實踐經驗、感性認識和感性材料進行的思維活動。它的功能主要是認識具體事物的外部狀況、表面聯系和現象，通過經驗思維能夠對豐富的大量材料初步加工，把握事物多種多樣的具體狀態，并且能夠在一定程度上把握事物的內在聯系和規律。描述性統計就是一種比較典型的經驗思維。它依據的是客體的個體的實際狀況或者是客體過去的、現在的狀態，是事實的歸納、概括、整理。從推斷性統計來看，它在描述性統計提供的經驗材料的基礎上，運用一定的理論、概念，依據嚴密的邏輯規則和推理過程進行假設檢驗、數理推斷、悖論分析，對描述信息、經驗認識進行理論思考，使經驗認識升華，這又是有理性思維的特點。它抽象掉具體個體數量上的差異，得出有關對象的共同本質特征的認識；抽象掉所依據的經驗材料的特殊，得出有關“類”的一般的認識。

實際上，描述性統計是推斷性統計的重要基礎，在某種程度上講，推斷是另一種描述；有時候描述性統計與推斷性統計是交織在一起的。因此，統計認識是經驗思維和理性思維的統一，兼具有兩種思維的成分，兩種思維相互交叉，相互補充，使統計認識更系統、更具體和更深刻。

總之，統計學是一門認識方法論，統計活動是一種認識活動，是要研究探索和發現認識客體本質及其規律性的方法。哲學是關于世界觀和方法論的學說，它研究自然、社會和思維的最一般的規律。它和統計學是一般和個別、共性和個性的關系。哲學對統計學起著指導作用，為統計科學研究和統計工作提供一般指導原則和思維方法；統計學是哲學一般認識方法的具體化。所以，對統計思想進行較深入的探討和歸納，有利于推進統計理論研究，廓清人們對統計的認識，有助于更合理、廣泛的運用統計方法。

參考文獻

［1］李金昌.關于統計思想若干問題的探討［J］.統計研究，2006，(3).

［2］陳福貴.統計思想雛議［J］.北京統計，2004，(5).

醫學統計論文范文第5篇

附屬光路的光學系統是口徑6cm、焦距27cm的修正復消色差折射系統；相機為QHYCCDQHY8Pro，探測器為3k*2k彩色CCD，像元大小7.8*7.8um，成像視場5°19’21”*3°44’31”．對焦結構為齒條齒輪式(R&P)．該光路固定使用濾光片BaaderUHC-S．該光路以極短焦距的折射鏡配上大面積的彩色CCD相機，主要可以進行較大視場的天文攝影．主光路遮光筒前端安裝了遮罩，由減速電機驅動，輕觸開關限位，可以延緩灰塵積累影響通光．附屬光路前段的遮罩由舵機控制，在拍攝暗流場時充當機械快門．遮罩內側貼有黑色消光絨，也盡量使關閉時的漏光量降到最低.機架子系統選擇了ParamountME德式赤道儀，固定在豎直鋼管上．

控制和數據服務子系統采用二級控制設計．由于微型計算機的操作系統一般禁止直接I/O訪問，故采用主控計算機(一級控制器)發出指令，各個二級控制器具體執行操作，之間通過USB或RS232交互指令的方式．用二級控制設計以“遠程模式”工作的系統也是可靠成熟的．商業化儀器的二級控制器為內置的控制系統，而對于其他儀器和附屬結構，二級控制器集中于單片機（SCM，SingleChipMicrocomputer）中．單片機采用了ArduinoUNO(中央芯片ATmega328)，分為兩片：固定于主控計算機旁的負責圓頂、照明、電源、環境制冷控制和溫濕度查詢等功能；隨望遠鏡一同轉動的負責望遠鏡遮罩的控制．附屬服務和保障子系統包含了遠程天文臺其余的提供其他數據和保障的儀器和結構．

圓頂外安裝了一個氣象監測器，可以得到實時的溫濕度、天空背景溫度(用以判斷云覆蓋率)、風速等．圓頂內通過連接在單片機上的傳感器測量溫濕度．圓頂內使用紅外遙控的移動空調機制冷，防止溫度過高損壞儀器，用連接在單片機上的紅外發射管模擬遙控器的調制波實現控制．由于觀測站地處新疆地區，一旦控制系統發生故障，維修的成本很大，故在控制和數據服務子系統中增加了電話控制模塊，目前實現兩個功能：主控計算機重啟、圓頂及電源的關閉．在主控計算機死機、網絡連接中斷之時，可以通過該電話控制模塊進行應急操作．

觀測站使用一個2m直徑的4片式全開圓頂，省去了圓頂指向和隨動功能的設計，可以提高穩定性．單片機控制帶有偏心輪的舵機實現了對圓頂控制按鈕的按壓．這種結構不改變圓頂控制箱內部的接線，并且易于在故障時人工緊急操作．主臺站和調試臺站分別采用了這種結構和傳統的繼電器結構，便于在將來使用中進行比較．

程序設計

由于中學生掌握的天文觀測知識和計算機知識有所限制，設計程序時必須充分考慮到學生使用的實際情況．首先，該系統主要用于中學教育，所以在設計時，我們在盡量簡化用戶操作的同時最大程度地保留各項參數配置的可見性和可調整性，而且能讓用戶實時操作并得到反饋，有利于用戶學習和理解觀測中涉及到的各類原理、知識和技能．其次，該系統也能夠按要求執行自動觀測，以節約學生的時間．如圖2，從所處位置上分，本系統的程序可分為主控計算機程序、單片機程序和本地服務器程序等．

1主控計算機

主控計算機上有三類程序：一是用于和儀器通訊的程序集，二是控制系統，三是數據壓縮系統．用于和儀器通訊的程序集中，和天文儀器通訊的采用了第三方的軟件包如TheSky等.

另外我們也編寫了和單片機通訊的程序．控制系統由用戶界面和內核組成．內核通過解析文本指令進行操控．我們將該文本指令稱為TABLET(TerminalAutomationBatchLanguageEnvironmentforTelescopes，望遠鏡終端自動化批處理語言環境)．這樣便完全分離了用戶界面和控制內核，可以為不同需求的用戶設計不同的用戶界面．同時，用戶可以用TABLET編寫自動化觀測腳本，實現無人值守觀測．TABLET語句由命令和參數組成，且通常采用簡單的英文單詞和縮寫，語法簡單．例如，gotomoon表示指向月球，mexp100|20表示主光路相機露光100s，重復20次．另外TABLET還支持循環結構，在多波段的時序測光中也可以發揮很好的作用．作為批處理語言，后期可以為例如Gamma暴的地面觀測提供快速反應的支持．

系統的主觀測站位于新疆，按照目前的網絡連接，連接位于杭州的服務器的平均速度約數十KB/s．如果實時控制，觀測圖像、監控圖像等數據量很大，像這樣的網絡連接速度很難做到實時回傳．對于觀測圖像，系統于每日清晨掃描數據存儲目錄，并壓縮新的或被修改過的子目錄．系統也會在計算機存儲一張FITS格式圖像的同時存儲一份低像素的JPEG圖像作為預覽圖．對于監控圖像，系統每隔一段時間抓取一張存儲為JPEG圖像．用戶可以在控制平臺上看到觀測圖像的預覽圖和監控抓圖．

2單片機

位于單片機內的程序用于直接實施I/O操作，以控制提供附屬服務的儀器．單片機內的程序循環讀取串口字符，按協議執行相應的程序段并向主控計算機發送反饋．其中，為了保證圓頂和內部器材的安全，圓頂開合兩個功能是多線程執行的，可以在需要的時候立即中斷.

3本地服務器

本地服務器程序主要部署在本地機房的服務器中，一部分用于用戶管理、認證，一部分用于觀測數據的回傳、整理等．按照目前的設計，用戶數據庫位于該服務器中，存儲注冊用戶的信息和觀測時間分配．管理員通過上傳觀測時間分配表來限制用戶何時能夠登錄到系統中．控制系統通過和這部分程序交互來驗證觀測者的身份．觀測數據的回傳采用了類似網站備份的方法．遠程觀測站的計算機作為FTP服務器，本地服務器每日定時掃描此FTP目錄，發現新的或被更新過的數據壓縮包即將其下載至本地目錄上．原則上，觀測者需等待此過程完成后從本地服務器上下載觀測數據，防止直接下載觀測數據帶來的網絡堵塞．

4觀測流程

在正式開放階段，系統將按照圖3的方式處理觀測流程．在實時操作中的流程為：

1)觀測申請：用戶根據自己的需要通過Email等方式提交觀測申請，由管理人員進行評估和審批，決定觀測時間．

2)觀測時間分配：通過審批的申請被編入觀測時間分配表，上傳至用戶管理數據庫．

3)登錄觀測系統：用戶登錄觀測系統時驗證權限，通過后系統進行初始化操作，用戶可以選擇進行實時操作或批量操作．兩種模式可以互相切換．

4)觀測操作：用戶使用觀測系統進行觀測操作．

5)歸位：系統進行復位關機操作，返回觀測回執，并進行數據壓縮．

6)數據下載：數據回傳至杭州服務器后，用戶按照回執提供的地址從杭州服務器下載觀測數據，并按需下載儲存于數據庫中的bias、flat、dark等數據．在自動觀測中，用戶在登錄后提交TABLET代碼，程序按代碼完成所有操作．

觀測條件與實踐

1背景天光

2011年7月28日，我們利用安裝調試的間隙評估了阿克蘇三站的觀測條件．觀測時間約為北京時間5時．中心坐標=22h41m38s，=1°16’20”．以（GuideStarCatalog編號）GSC568:1416，GSC568:1464，GSC568:1298，GSC568:1069*這3顆SDSS系統測光標準星測量了白光、g、r、i四個通道的背景天光，結果如表1，

2自動觀測實例

2012年3月9-10日，我們在外場調試臺站（天荒坪站）進行了第一次自動觀測測試．本次觀測過程采用TABLET代碼自動執行，拍攝過程中無人值守．觀測使用的控制代碼如圖4所示．觀測時間大約在9日22時30分至10日4時區間內．觀測目標為SXPHE型變星AEUMa．相機溫度約-20℃，共循環40次，每循環使用clear，g，r，i，z5個通道，單幅圖像露光90s．觀測結束時拍攝了10幅暗電流場和10幅偏置場．測光比較星為GSC2998:1166，校驗星（CheckStar，Chk.）為GSC2998:846．圖5-圖10給出了五個通道的時序較差測光結果．由于觀測時間云量較多，測光誤差較大．Fukugita給出的Sloanz濾光片的截入波長（cut-onwavelength）是841nm，本系統采用的濾光片略有不同，為820nm，仍屬于近紅外波段，受云量和水汽影響很大．觀測中氣象監測儀器記錄下的相對濕度保持在80%左右．