Комплекс лабораторных работ по медицинской статистике в среде EXCEL для 10-го класса
методическая разработка по информатике и икт (10 класс)

Методическая разработка №1

Методическая разработка уроков на тему «Комплекс лабораторных работ по медицинской статистике в среде EXCEL для 10-го класса».

Аннотация

В программу по информатике для 10-го класса включена тема: «Статистическое прогнозирование». В нашей школе из года в год набирается большая группа учеников 10-х классов, планирующих в дальнейшем получать высшее медицинское образование.  Поэтому целесообразно использовать личностно-ориентированные технологии обучения и разрабатывать эту тему на основе данных медицинской статистики. Тем более что это является для учащихся своего рода предпрофессиональной подготовкой. Тема рассчитана на три урока. Один урок - введение в теорию и два лабораторных часа. Лабораторные работы могут быть адаптированы и к другой тематике.

Введение

Предлагаемая работа представляет собой комплекс лабораторных работ в среде EXCEL.

Цели разработки:

• Закрепить навыки  свободного использования EXCEL для практических и исследовательских работ;
• Способствовать предпрофессиональной подготовке учащихся;
• Содействовать формированию у учащихся интереса к исследовательской работе;
• Содействовать развитию творческого потенциала учащихся;
• Развивать познавательный интерес;
• Способствовать развитию умения самостоятельно подбирать нужную информацию и применять ее в практической и исследовательской работе.

В приложениях 1 – 4 приведены задания лабораторных работ и предполагаемые результаты их выполнения в приложении EXCEL.

В приложении 5 представлен текст теоретического материала по теме «Основные показатели медицинской статистики»

Приложение №1

Лабораторные работы по медицинской статистике

Лабораторная работа №1

 Тема: «Расчет экстенсивного и интенсивного показателей заболеваемости».

1. Скопируйте в личную папку файл Расчет экстенсивного и интенсивного показателей заболеваемости.xls.
2. Откройте этот файл из личной папки.
3. В ячейке C26 подсчитайте абсолютную сумму всех первичных заболеваний за третий квартал 2018г. В Выборгском районе г. Санкт-Петербурга.
4. В ячейках D3:D24 подсчитайте экстенсивный показатель заболеваемости, не забывая для возможности копирования формулы использовать абсолютную адресацию для ячейки C26.

• Напоминаю, что Экстенсивный показатель 

это показатель удельного веса, доли, части целой совокупности.

• Для его расчета необходимо иметь данные о численности всей совокупности и составляющих ее частях. Рассчитывается обычно в процентах, где совокупность в целом принимается за 100%, а отдельные части — за "X".

• Таким образом, для получения экстенсивного показателя нужна

совокупность и ее составные части или отдельная часть. Экстенсивный

показатель отвечает на вопрос, сколько процентов приходится на каждую

конкретную часть совокупности.

5. В ячейках D3:D24 вы получили требуемый показатель, выраженный в десятичной дроби.
6. Для того чтобы выразить показатель в процентах, нужно: выделить нужные ячейки, открыть вкладку Число на панели инструментов и, в появившемся окне выбрать процентный формат.
7. В ячейки E3:E24 ввести формулы для расчета интенсивного показателя заболеваемости из расчета на 1000 человек населения.

• Напоминаю, что Интенсивный показатель это показатель частоты, уровня, распространенности процессов, явлений, совершающихся в определенной среде. Он показывает, как часто встречается изучаемое явление в изучаемой среде.
• Таким образом, способ получения интенсивного показателя выглядит

следующим образом:

                                                явление

Интенсивный показатель  =  ________________ *100 (1000, 100000 и т.д.)

                                                среда

1. Множитель (основание) зависит от распространенности явления в среде — чем реже оно встречается, тем больше множитель. В практике для вычисления некоторых интенсивных показателей множители (основания) являются общепринятыми (так, например, показатели заболеваемости с временной утратой трудоспособности рассчитываются на 100 работающих или учащихся, показатели летальности, частоты осложнений и рецидивов заболеваний — на 100 больных, демографические показатели (рождаемость, смертность продолжительность жизни) и некоторые показатели заболеваемости — на 1000, 100 000 населения).
2. Более подробно узнать о вышеупомянутых показателях медицинской статистики, а также увидеть примеры расчета этих показателей можно в документе «Теория для выполнения лабораторных работ по медицинской статистике».

8. На втором листе постройте две диаграммы: круговую для экстенсивного показателя и обычную гистограмму для интенсивного показателя заболеваемости по данному району.

Лабораторная работа №2

Тема: «Расчет показателей соотношения»

1. Скопируйте в личную папку файл Excel «Показатель соотношения».
2. Из личной папки откройте этот файл.

3. В ячейки столбца I и столбца L вставьте формулы для расчета обеспеченность населения Выборгского р-на койками в основных медицинских стационарах района Больнице св. Георгия и Елизаветинской больнице.

1. Для правильного выбора формул воспользуйтесь документом «Теория для выполнения лабораторных работ по медицинской статистике».

4. На втором листе постройте диаграммы демонстрирующие обеспеченность населения Выборгского р-на койками в основных медицинских стационарах района. По оси Х – наименования отделений.

Лабораторная №3

Тема: «Расчет показателей и выравнивание динамического ряда методом наименьших квадратов»

1. Скопируйте в личную папку файл Excel «Расчет показателей динамического ряда»
2. Из личной папки откройте этот файл.

3. В таблице №1 в ячейки F7 – F16 вставьте формулы для расчета интенсивного показателя заболеваемости ОРВИ среди привитых жителей Выборгского района из расчета на 1000 человек. Для уточнения формулы воспользуйтесь справочной информацией из документа «Теория для выполнения лабораторных работ по медицинской статистике».

4. По данным таблицы №1 постройте график: по оси Х – годы, по оси Y интенсивные показатели заболеваемости по годам.
5. В таблице №2 рассчитываем показатели динамического ряда по данным из таблицы №1, и производим выравнивание динамического ряда методом наименьших квадратов:

1. Заполняем столбцы A и B таблицы №2 данными из таблицы №1;

2. Заполняем столбец D таблицы №2: т.к. имеем четное количество уровней ряда, получаем: -9,-7,-5,-3,-1,1,3,5,7,9; см. документ «Теория для выполнения лабораторных работ по медицинской статистике».

3. В ячейку D35вводим функцию СУММ(C24:C34);
4. В столбце E подсчитываем квадраты уровней временного ряда, для чего в E24 вводим формулу D24*D24 и копируем ее до E33;
5. В ячейке E35 суммируем значения столбца E,  для чего в эту ячейку вводится формула =СУММ(E24:E34);
6. В F24 вводим формулу С24*D24 и копируем ее до 33 строки, а затем в ячейке F35 находим сумму F24:F33;
7. Далее нам необходимо посчитать Yx  выровненные по формуле
   Yx  =a+b*x,  для  чего  в ячейках C37 и С38 находим коэффициенты a и b, введя соответственно формулы C35/10 и С35/E35, а затем в ячейку G24 вводим формулу  =$C$37+$C$38*D24 и копируем эту формулу до G33 включительно;
8. В столбце H определяем абсолютный прирост как разницу между данным уровнем и предыдущим. Мы имеем выровненный прирост со знаком минус: -0,4, что характеризует его как убыль;
9. Одной из важнейших характеристик динамического ряда является темп прироста, а в нашем случае темп убыли. Он определяется как процентное отношение абсолютной убыли к предыдущему уровню ряда. Для этого в ячейку I25 нужно ввести формулу  =H25/G24*100 и копируем ее до I33;
10. В ячейке B42 рассчитайте средний темп прироста (в нашем случае снижения) в процентах по формуле:Тсн  при четном
    числе уровней;
11. На диаграмме «Показатели заболеваемости ОРВИ среди привитой части населения  Выборгского района Санкт-Петербурга за последние 10 лет»  постройте еще один ряд с выровненными данными из
    Таблицы №2;
12. Постройте круговую диаграмму с показателями темпа убыли динамического ряда по годам. Значения ряда – в столбце I Таблицы №2.

Приложение №2

Приложение №3

Приложение №4

Приложение№5

«Теория для выполнения лабораторных работ по медицинской статистике».

Статистика – самостоятельная общественная наука, изучающая количественную сторону массовых общественных явлений в неразрывной связи с их качественной стороной в конкретных исторических условиях места и времени. Предмет изучения – общественные явления.

Статистические методы – это совокупность приемов обработки материалов массовых

Наблюдений (группировка, показателей, их статистический анализ и т.д.). Применяется в разных отраслях народного хозяйства и различных науках.

Цель статистики – числовая характеристика явлений, выявление и подтверждение закономерностей.

Статистика, изучающая вопросы, связанные с медициной, гигиеной и общественным здоровьем и здравоохранением, получила название медицинской статистики.

Выделяют 5 групп вопросов, которые относятся к области медицинской статистики:

1. Изучение состояния общественного здоровья населения в целом и его основных групп путем собирания и исследования статистических данных.
2. Выявление и установление связей общего уровня заболеваемости и смертности от каких-либо отдельных болезней с различными факторами окружающей среды.
3. Собирание и изучение числовых данных о сети медицинских учреждений для планирования и оценки деятельности этих учреждений .
4. Оценка применения мероприятий по предупреждению и лечению заболеваний.
5. Определение достоверности результатов исследования в клинике и эксперименте.

Статистические величины

Абсолютные величины несут важную информацию о размере того или иного явления и могут быть использованы в анализе, в том числе в сравнительном. Однако они часто не отвечают на все поставленные вопросы, так, например, врачу интересны сведения о здоровье обслуживаемого населения (показатели заболеваемости и др.), а у него есть информация только в абсолютных числах, которые термин "заболеваемость" не характеризуют.

Для более углубленного анализа  используются обобщающие показатели, называемые относительными величинами.  Различают четыре вида относительных величин:

1. экстенсивные,
2. интенсивные,
3. соотношения
4.  наглядности.

Экстенсивный показатель.

Это показатель удельного веса, доли, части целой совокупности..

Для его расчета необходимо иметь данные о численности всей совокупности и составляющих ее частях .Рассчитывается обычно в процентах, где совокупность в

целом принимается за 100%, а отдельные части — за "X".

Способ получения экстенсивной величины выглядит следующим

образом:

                                        часть совокупности (явления)*100%

Экстенсивный показатель = ____________________________________

                                        вся совокупность (явление)

Таким образом, для получения экстенсивного показателя нужна

совокупность и ее составные части или отдельная часть. Экстенсивный

показатель отвечает на вопрос, сколько процентов приходится на каждую

конкретную часть совокупности.

Пример расчета экстенсивного показателя

В районе А в текущем году было зарегистрировано 500 случаев инфекционных заболеваний, из них: эпидемического паротита — 60 случаев; кори — 100 случаев; прочих инфекционных заболеваний — 340 случаев.

Задание:

Определить проанализировать и представить графически.

Решение:

заболеваний принимается за 100 %, составные части определяются как

искомые. Удельный вес случаев эпидемического паротита составит: 60 x

100% / 500 = 12%.

Аналогично рассчитывается удельный вес других заболеваний.

Вывод: В структуре инфекционных заболеваний

доля эпидемического паротита составила 12%,

кори — 20%,

прочих инфекционных заболеваний — 68%.

Интенсивный показатель.

Показатель частоты, уровня, распространенности процессов, явлений, совершающихся в определенной среде. Он показывает, как часто встречается изучаемое явление в изучаемой среде.

Таким образом, способ получения интенсивного показателя выглядит

следующим образом:

                                        явление

Интенсивный показатель =  ________________ *100 (1000, 100000 и т.д.)

                                        среда

Множитель (основание) зависит от распространенности явления в среде — чем реже оно встречается, тем больше множитель. В практике для вычисления некоторых интенсивных показателей множители (основания) являются общепринятыми (так, например, показатели заболеваемости с временной утратой трудоспособности рассчитываются на 100 работающих или учащихся, показатели летальности, частоты осложнений и рецидивов заболеваний — на 100 больных, демографические показатели (рождаемость, смертность продолжительность жизни ) и некоторые показатели заболеваемости — на 1000, 100 000 населения).

Пример расчета интенсивного показателя.

В городе проживает 120 000 человек (среда). В предыдущем году родилось 108 детей (явление).

Определить показатель рождаемости (рассчитывается на 1000 населения).

Таким образом, рождаемость в городе составила 9%.

Показатель соотношения.

Характеризует соотношение между двумя не связанными между собой совокупностями (обеспеченность населения койками, врачами, дошкольными учреждениями, соотношение родов и абортов, соотношение врачей и медицинских сестер и др.).

Для получения этого показателя нужны две (совокупность № 1 и № 2). Абсолютная величина, характеризующая одну совокупность (совокупность № 1) делится на абсолютную величину, характеризующую другую, с ней не связанную совокупность (совокупность № 2) и умножается на множитель* (100, 1000, 10 000 и т.д.):

Показатель соотношения = совокупность №1 / совокупность №2 * 10 000

• При расчете показателя соотношения множитель можно не учитывать , например, определяя соотношение родов и абортов

Пример: В городе 120 000 населения, общее число терапевтических коек — 300

Число коек — совокупность № 1, численность населения — совокупность №2

Требуется рассчитать обеспеченность населения терапевтическими койками.

Показатель соотношения = 300 / 120 000 х 10 000

Вывод: На 10 000 населения в городе приходится 25 терапевтических коек, или обеспеченность населения города терапевтическими койками равна 25 коек на 10 000 населения.

Показатель наглядности Применяется для анализа однородных чисел и используется когда необходимо "уйти" от показа истинных величин (абсолютных чисел, относительных И средних величин). Как правило, эти величины представлены в динамике. Для вычисления показателей наглядности одна из сравниваемых величин принимается за 100% (обычно, это исходная величина), а остальные рассчитываются в процентном отношении к ней. Особенно их целесообразно использовать, когда исследователь проводит сравнительный анализ одних и тех же показателей, но в разное время или на разных территориях.

Пример

1 Рассчитать показатели Наглядности для уровней госпитализации в больничные учреждения городов Н. и К. в динамике за 5 лет наблюдения и представить графически. Таблица 5 Уровень госпитализации в больничные учреждения в городах Н. и К. за 5 лет (на 100 человек населения)

Ощибка

ВНИМАНИЕ! Сравнивать интенсивные показатели можно только за равные промежутки времени (например, уровень травматизма за зимние месяцы предыдущего года сравнивается с уровнем травматизма за аналогичный период изучаемого года).

Ошибка

Когда при сравнении полученных показателей за несколько месяцев делается заключение о тенденциях к снижению или повышению уровня данного явления.

Пример. Непрерывное увеличение показателей рождаемости за любые несколько месяцев не свидетельствует о наметившейся тенденции к повышению рождаемости на данной территории, а характеризует динамику явления только за этот период.

ВНИМАНИЕ! Выводы о динамике явления можно делать только по результатам в целом за год при сравнении с уровнями изучаемого явления за несколько предыдущих лет.

Динамические ряды в практической и практико-научной медицинской деятельности. Построение динамических рядов с помощью MS Excel.

Расчет показателей динамического ряда.

В практической и научно практической деятельности врачу нередко приходится анализировать происходящие во времени изменения.

Например:

Исследовать тенденции увеличения или уменьшения количества конкретного заболевания в данной возрастной группе на конкретной территории и т.п.

Для этого необходимо построить динамический ряд величин, характеризующих это явление.

Определение:

Динамический ряд – ряд однородных величин, характеризующих процесс изменения явления во времени.

Динамические ряды могут быть представлены только однотипными величинами: абсолютными, относительными или средними величинами.

Приемы для установления тенденций или закономерностей

.Преобразование ряда —применяется для большей наглядности изменений изучаемых явлений Одно число ряда принимается за 1, чаще всего за 100 или 1000, и, по отношению к данному числу ряда, рассчитываются остальные.

Выравнивание ряда —применяется при скачкообразных изменениях (колебаниях) уровней ряда. Цель выравнивания —устранить влияние случайных факторов и выявить тенденцию изменений значений явлений (или признаков), а в дальнейшем установить закономерности этих измененийСпособы выравнивания динамического ряда

.

Способами выравнивания динамического ряда являются:

1. укрупнение периодов,
2. расчет групповой средней,
3. расчет скользящей средней,
4. метод наименьших квадратов

Остановимся на последнем методе, как на наиболее точном:

Метод наименьших квадратов применяется для более точной количественной оценки динамики изучаемого явления. Этим способом получаются такие выровненные значения уровней ряда, квадраты отклонений которых от истинных (эмпирических) показателей дают наименьшую сумму. Наиболее простой и часто встречающейся в практике является линейная зависимость, описываемая уравнением:

Ух= а + вХ,

либо   Утеоретич.= Усреднее+ вХ,

где Ух—теоретические (расчетные) уровни ряда за каждыйпериод;

а —среднеарифметический показатель уровня ряда, рассчитывается по формуле:

а = ΣУфакт./ n;

в — параметр прямой, коэффициент, показывающий различие между теоретическими уровнями ряда за смежные периоды, определяется путем расчета по формуле:

 в= Σ(ХУфакт)/ ΣХ2где

n —число уровней динамического ряда;

X —временные точки, натуральные числа, проставляемые от середины (центра) ряда в оба конца. При наличии нечетного ряда уровень, занимающий

Срединное положение, принимается за 0.

Например, при 9 уровнях ряда: -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4.  

При четном  числе уровней ряда две величины, занимающие срединное положение, обозначаются через -1 и +1, а все остальные —через 2 интервала.

Например, при 6 уровнях ряда: -5, -3, -1, +1, +3, +5. Расчеты проводят в следующей последовательности:

1.Представляют фактические уровни динамического ряда (Уф) (см. табл.).

2.Суммируют фактические уровни ряда и получают сумму Уфакт.

3.Находят условные (теоретические) временные точки ряда X, чтобы их сумма (ΣХ) была равна 0.

4.Возводят теоретические временные точки в квадрат и суммируют их, получая ЕX2.

5.Рассчитывают произведение Х на У и суммируют, получая ΣХУ.

6. Рассчитывают параметры прямой:

а = ΣУфакт/ n в = Σ(Х Уфакт) / ΣX27.

7. Подставляя последовательно в уравнение Ух= а + аУ значения X,

находят выровненные уровни Ух.

Показатели динамического ряда

Для углубленного изучения процессов во времени рассчитывают показатели динамического ряда.

Для характеристики скорости изменения процесса применяются такие показатели, как

• абсолютный прирост (убыль),
• темп прироста (убыли).

Абсолютный прирост (убыль) характеризует скорость изменения процесса (абсолютную величину прироста (убыли) в единицу времени).

Абсолютный прирост рассчитывается как разность между данным уровнем и предыдущим; обозначается знаком "+", характеризуя прирост, или знаком "—", характеризуя убыль.

Темп прироста (убыли) характеризует величину прироста (убыли) в относительных показателях в % и определяется как процентное отношение абсолютного прироста (убыли) к предыдущему уровню ряда; обозначается знаком "+" (прирост) или знаком "—" (убыль).