基于流行病学研究设计的R语言实践

基于流行病学研究设计的R语言实践
作 者: 林华亮
出版社: 人民卫生出版社
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作者简介

  林华亮,教授、博士生导师,中山大学公共卫生学院院长助理、流行病学系主任。先后获得中山大学“百人计划”中青年杰出人才、广东省杰出青年医学人才等称号,入选“全球顶尖前10万科学家排名榜”。长期从事大气污染及其与基因易感性交互作用在慢性病发生发展中的作用研究,并提出了大气污染控制浓度阈值的新方法。

内容简介

《基于流行病学研究设计的R语言实践》一书分为十四章,以流行病学研究设计为主线展开,在R语言基本介绍的基础上,详细描述了横断面研究、病例对照研究、病例交叉研究、队列研究、随机对照试验研究、时间序列分析、Meta分析、倍差法、孟德尔随机化研究等常用的流行病学研究设计,同时描述了其中涉及的统计方法R语言代码实现过程,并介绍了R语言作图和空间制图,可为预防医学相关专业本科生、研究生学习以及流行病学、社会学等相关领域科研人员利用R语言研究医学问题提供参考。

图书目录

第一章 R 语言概述 / 1

一、 R 软件及RStudio 软件的获取和安装 / 1

二、 RStudio 软件界面和功能介绍 / 3

三、 R 语言的使用规则简介 / 5

第二章 数据结构与数据管理/ 9

第一节 常见的数据类型 / 9

第二节 数据的基本结构 / 10

一、 向量 / 10

二、 矩阵 / 10

三、 数组 / 11

四、 数据框 / 12

五、 因子 / 15

六、 列表 / 15

第三节 数据的导入与保存 / 17

一、 数据导入 / 17

二、 数据保存 / 21

第四节 数据的初步操作 / 22

一、 数据的整合、重塑与合并 / 22

二、 定义数据分组 / 28

三、 从数据中抽取子集 / 28

第五节 数据的管理和基础应用 / 30

一、 获取数据集中变量的名称 / 30

二、 创建新的变量 / 31

三、 变量的重命名 / 32

四、 缺失值的发现与处理 / 33

五、 数据排序 / 34

六、 数据类型的转换 / 34

七、 数据描述 / 35

第六节 大数据分析 / 36

一、 创建data/table / 36

二、 设置主键 / 36

三、 查看数据 / 37

四、 提取数据集 / 38

五、 数据整理 / 38

第七节 R 语言自带的数据集 / 40

第三章 基本统计分析/ 43

第一节 t 检验 / 43

一、 单样本t 检验 / 43

二、 配对t 检验 / 44

三、 两独立样本均数比较的t 检验 / 45

四、 小结 / 47

第二节 方差分析 / 47

一、 完全随机设计的方差分析 / 47

二、 随机区组设计的方差分析 / 49

三、 小结 / 50

第三节 χ2 检验 / 50

一、 2×2 交叉表数据的χ2 检验 / 50

二、 R×C 交叉表数据的χ2 检验 / 51

三、 配对设计数据的χ2 检验 / 52

四、 χ2 检验的校正 / 52

五、 小结 / 53

第四节 秩和检验 / 53

一、 配对设计资料的符号秩和检验 / 54

二、 两组独立样本比较的Mann-Whitney 检验/ 55

三、 多组独立样本比较的Kurskal-Wallis 检验 / 56

四、 小结 / 57

第五节 相关分析 / 57

一、 简单相关分析 / 57

二、 偏相关 / 59

三、 相关关系的可视化 / 60

四、 小结 / 62

第六节 回归分析 / 62

一、 简单线性回归 / 62

二、 多项式回归 / 65

三、 多重线性回归 / 67

四、 Logistic 回归 / 70

五、 泊松回归 / 75

六、 小结 / 77

第四章 横断面研究/ 78

第一节 横断面研究资料的描述 / 78

一、 案例分析 / 79

二、 小结 / 82

第二节 多重线性回归 / 82

一、 多重线性回归分析 / 83

二、 小结 / 86

第三节 二分类变量的Logistic 回归 / 86

一、 二分类Logistic 回归分析 / 87

二、 小结 / 90

第四节 无序多分类变量的Logistic 回归 / 90

一、 无序多分类Logistic 回归分析 / 90

二、 小结 / 91

第五节 有序多分类变量的Logistic 回归 / 92

一、 有序多分类变量的Logistic 回归分析 / 92

二、 小结 / 94

第六节 交互作用分析 / 95

一、 多重线性回归模型中的交互作用分析 / 95

二、 广义线性回归模型中的交互作用分析 / 97

三、 小结 / 99

第五章 病例对照研究/ 101

第一节 概述 / 101

一、 基本概念 / 101

二、 基本特点 / 101

三、 研究类型 / 101

四、 病例对照研究的衍生设计 / 102

五、 用途 / 103

第二节 资料分析方法与案例分析 / 103

一、 资料分析方法 / 103

二、 案例分析 / 105

第六章 病例交叉设计/ 124

第一节 概述 / 124

第二节 时间分层病例交叉设计 / 125

一、 案例分析 / 125

二、 小结 / 131

第三节 时间分层病例交叉设计结合分布滞后非线性模型 / 132

一、 案例分析 / 132

二、 小结 / 134

第四节 基于个体的时间分层病例交叉设计 / 134

一、 案例分析 / 135

二、 小结 / 137

第七章 队列研究/ 139

第一节 队列研究中的生存分析 / 139

一、 基本概念 / 139

二、 生存数据案例 / 140

三、 使用R 软件进行生存分析 / 141

第二节 中介效应分析 / 157

一、 中介效应分析的基本原理和步骤 / 157

二、 中介效应分析在R 语言中的实现 / 158

第八章 随机对照试验研究/ 160

第一节 概述 / 160

一、 定义和基本原理 / 160

二、 试验设计关键点和常见设计方案 / 160

第二节 资料整理与分析 / 162

一、 资料的整理 / 162

二、 资料的分析 / 162

三、 结果输出 / 163

第三节 案例分析 / 163

一、 数据描述与预处理 / 163

二、 预分析与生存曲线 / 166

三、 Cox 比例风险回归 / 168

四、 亚组分析及比较 / 172

第九章 时间序列分析/ 178

第一节 时间序列的基本概念和特点 / 178

一、 案例分析 / 178

二、 小结 / 190

第二节 缺失数据的填补 / 191

一、 案例分析 / 191

二、 小结 / 196

第三节 广义相加模型及其应用 / 196

一、 案例分析 / 196

二、 小结 / 204

第四节 分布滞后非线性模型及应用 / 204

一、 案例分析 / 205

二、 小结 / 208

第十章 Meta 分析 / 209

第一节 单因素Meta 分析 / 209

一、 单因素Meta 分析概述 / 209

二、 案例分析 / 210

三、 小结 / 218

第二节 多因素Meta 分析 / 218

一、 多因素Meta 分析概述 / 218

二、 案例分析 / 219

三、 小结 / 224

第三节 Meta 回归分析/ 224

一、 Meta 回归分析概述/ 224

二、 案例分析 / 225

三、 小结 / 230

第十一章 R 语言作图 / 231

第一节 plot 基本作图/ 231

一、 展开空白画布 / 232

二、 描绘平面直角坐标系 / 232

三、 绘制点图 / 233

四、 绘制线图 / 234

五、 改变图形元素 / 234

六、 添加文本信息 / 237

七、 页面布局与图形组合 / 240

第二节 ggplot2 基本作图/ 242

一、 散点图 / 242

二、 直方图 / 244

三、 箱线图 / 245

第三节 ggplot2 进阶/ 247

一、 坐标轴 / 247

二、 图例 / 248

三、 分面 / 251

四、 主题 / 252

五、 图案拼接 / 255

六、 储存与导出 / 262

第十二章 R 语言中的空间数据 / 263

第一节 空间数据基本概念 / 263

一、 矢量数据 / 263

二、 栅格数据 / 265

三、 空间坐标参考系 / 267

四、 空间数据处理常用包 / 268

五、 小结 / 269

第二节 空间数据操作 / 269

一、 空间数据的读写 / 269

二、 矢量数据操作 / 271

三、 栅格数据操作 / 273

四、 小结 / 286

第十三章 倍差法在R 语言中的应用 / 287

第一节 倍差法概述 / 287

第二节 案例分析 / 288

第十四章 孟德尔随机化/ 294

第一节 概述 / 294

一、 孟德尔随机化的概念 / 294

二、 孟德尔随机化的统计学方法 / 294

三、 孟德尔随机化的设计类型 / 295

四、 孟德尔随机化存在的问题 / 295

第二节 孟德尔随机化分析软件及分析过程 / 296

一、 单样本孟德尔随机化 / 296

二、 两样本孟德尔随机化 / 299

参考文献/ 306