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Metodologia clinica 5.4 Le persone
Come possiamo trarre
conclusioni attendibili sui
parametri a partire dalle stime
campionarie?
C.I. di Metodologia clinica
I metodi per la sintesi e la comunicazione delle
informazioni sulla salute
Alla fine di questa lezione dovreste essere in grado di:
 Interpretare la distribuzione di campionamento
gaussiana
 Leggere la distribuzione di campionamento gaussiana
standardizzata
 Definire il significato di approssimazione gaussiana alla
binomiale
I metodi per la produzione delle informazioni sulla salute
Metodologia clinica 5.1
I risultati
osservati
La domanda
di studio
La struttura della ricerca clinica
Il protocollo
di studio
Pianificazione
Lo studio
effettuato
Realizzazione
Popolazione
obiettivo
Popolazione
studiata
Campione
studiato
Errori Errori
Inferenza
La ‘verità’ StimaParametro
ˆ iE ˆ
Le conclusioni
dello studio

Il fenomeno
di interesse
Le variabili
da misurare
Le misure
osservate
Distribuzione
campionaria
casuali
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La probabilità di un evento è il rapporto tra il numero dei casi favorevoli
all'evento e il numero dei casi possibili, purché questi ultimi siamo tutti
ugualmente probabili.
soggettiva
classica
La probabilità è il grado di fiducia che una persona ha nel verificarsi di
un evento
La probabilità di un evento è il limite della frequenza relativa dei
successi, quando il numero delle prove tende all'infinito
frequentista
Probabilità: Definizioni
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La probabilità di un evento è il rapporto tra il numero dei casi favorevoli
all'evento e il numero dei casi possibili, purché questi ultimi siamo tutti
ugualmente probabili.
classica
soggettiva
La probabilità è il grado di fiducia che una persona ha nel verificarsi di
un evento
La probabilità di un evento è il limite della frequenza relativa dei
successi, quando il numero delle prove tende all'infinito
frequentista
Probabilità: Definizioni
La probabilità di un evento è il rapporto tra il numero dei casi favorevoli
all'evento e il numero dei casi possibili, purché questi ultimi siamo tutti
ugualmente probabili.
classica
Metodologia clinica 5.4 Le persone
mm Hg 90 100 110 120 130 140 150
m
.
Come interpretare il risultato?
La singola misura non è interpretabile se non in riferimento ad una
distribuzione di probabilità della variabile, da cui la misura osservata
verosimilmente deriva.
E’ importante definire che relazione probabilistica esiste fra campione e
popolazione
Metodologia clinica 5.4 Le persone
 Discreta: Specifica tutti i possibili risultati della
variabile casuale e la loro probabilità
 Esempi: Binomiale, Poisson
Distribuzioni di probabilità
 Continua: Associa una probabilità a un possibile
range di risultati
 Esempi: Gaussiana, t di Student, chi-quadrato
Secondo la ditta produttrice, un nuovo farmaco
antidolorifico ha una probabilità di 0,70 di far passare il
mal di testa
Esempio
Cioè su 100 persone trattate ci si aspetta che ne
guariscano 70 anche se non sappiamo quali
Abbiamo trattati 7 malati con il nuovo farmaco, ma
abbiamo osservato un miglioramento in 3 casi. Come
interpretiamo questo risultato? Il farmaco non è efficace
come si dice?
P(x = 3 successi in 7 prove) = P(x = 3 7 prove)
    

43
0.30.7
)(4!)(3!
7!
Soluzione
 0.00810.34335
= 0.0972
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Statistica Inferenziale
a) La distribuzione Gaussiana
b) Il rapporto standardizzato
c) La distribuzione delle medie
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La distribuzione Gaussiana
Altezza (cm)
Frequenza
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195
0510152025303540455055
Altezza (cm)
Frequenza
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195
0510152025303540455055 Media m
(171.5 cm)
Deviazione
Standard s
(8.5 cm)
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La distribuzione Gaussiana
1. È una distribuzione continua
2. È simmetrica rispetto alla media: m
3. Media , mediana e moda coincidono
4. È definita da due parametri: media e
deviazione standard: (m , s)
5. È una distribuzione di probabilità
Caratteristiche
1. È la distribuzione di molte variabili continue
2. È la distribuzione di molte variabili non-normali dopo una
opportuna trasformazione di scala (log, radice)
3. È la distribuzione della media campionaria (vedi di seguito)
Importanza
Funzione di Densita Variabile Casuale Gaussiana
0,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,5
-4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 x
f(x)
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La distribuzione Gaussiana
140 150 160 170 180 190 200
m160
s8
m180
s8
140 150 160 170 180 190 200
m170
s4
m170
s16
140 150 160 170 180 190 200
m160
s8
m180
s4
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La distribuzione Gaussiana cumulativa
Altezza (cm)
PercentualeCumulativa
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195
0102030405060708090100
Altezza (cm)
PercentualeCumulativa
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195
0102030405060708090100
Permette di calcolare la
probabilità legata ad un
qualunque intervallo di
valori come differenza tra
le ordinate corrispondenti:
P(xsup) - P(xinf)
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La distribuzione Gaussiana Standardizzata
Il rapporto standardizzato
permette di passare da una
distribuzione all’altra
s
m

X
Z
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 )
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
-4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 z
f(z)
Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 8.5 )
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 x
f(x)
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Rapporto Standardizzato e Calcolo delle Probabilità
Qual è la probabilità di avere
un soggetto con altezza
superiore a 180 cm?
P(x >180) = ?
1
5.8
5.171180


Z
Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 8.5 )
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 x
f(x)
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 )
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
-4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 z
f(z)
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La tavola della distribuzione Gaussiana Standardizzata
Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464
0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425
0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386
0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348
0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312
0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278
0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245
0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215
0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187
0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161
1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138
1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117
1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099
1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082
1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068
1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056
1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046
1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037
1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029
1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023
2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018
2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014
2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011
2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008
2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006
2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005
2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004
2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003
2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
-4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x
f(x)
0.159
P(x >180) = 0.159
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Esempio di Calcolo delle probabilità (1)
Qual è la probabilità di avere
un soggetto con altezza
inferiore a 160 cm?
P(x <160) = ?
35.1
5.8
5.171160


Z
Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 8.5 )
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 x
f(x)
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 )
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
-4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 z
f(z)
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Esempio di Calcolo delle probabilità (1)
Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464
0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425
0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386
0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348
0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312
0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278
0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245
0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215
0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187
0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161
1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138
1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117
1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099
1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082
1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068
1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056
1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046
1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037
1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029
1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023
2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018
2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014
2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011
2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008
2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006
2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005
2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004
2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003
2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
-4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x
f(x)
0.089
P(x <160) = 0.089
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Esempio di Calcolo delle probabilità (2)
Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464
0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425
0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386
0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348
0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312
0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278
0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245
0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215
0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187
0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161
1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138
1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117
1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099
1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082
1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068
1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056
1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046
1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037
1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029
1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023
2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018
2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014
2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011
2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008
2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006
2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005
2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004
2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003
2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
-4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x
f(x)
0.025
Quale intervallo
centrato intorno alla
media ha una
probabilità del 95% di
contenere i valori
della popolazione?
P(m-x< X< m+x) = 0.95
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Esempio di Calcolo delle probabilità (2)
L’intervallo centrato intorno
alla media con una
probabilità del 95% di
contenere i valori della
popolazione è (155 , 188)
P(155< m< 188) = 0.95
1885.171)5.8*96.1(
1555.171)5.8*96.1(


x
x
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 )
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
-4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 z
f(z)
Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 8.5 )
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 x
f(x)
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Medie
Campionarie
Altezza (cm)
Frequenza
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195
051015202530354045
La distribuzione delle medie
171.5
POPOLAZIONE
Qual è la
distribuzione
dei 44 gruppi?
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La distribuzione delle medie (stem and leaf )
Medie dei 44 campioni di studenti (cm)
166 | 2
167 |
168 | 1113
169 | 1257899
170 | 266899
171 | 13477889
172 | 0112234447789
173 | 078
174 | 13
Le foglie sono la prima
cifra decimale delle
medie campionarie
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La distribuzione attesa delle medie
Altezza (cm)
Frequenza
150 154 158 162 166 170 174 178 182 186 190 194
05101520
Altezza (cm)
Frequenza
150 154 158 162 166 170 174 178 182 186 190 194
05101520
Media m
(171.5 cm)
Deviazione standard della
popolazione divisa per la
radice di n:
9.1205.8 ns
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Media m
(171.5 cm)
Effetto della Numerosità del Campione
150 155 160 165 170 175 180 185 190 195150 155 160 165 170 175 180 185 190 195150 155 160 165 170 175 180 185 190 195
n = 5
n = 20
n = 40
Distribuzione delle medie
campionarie
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Distribuzione delle medie e Calcolo delle Probabilità (1)
Qual è la probabilità che
l’altezza media di un gruppo
sia superiore a 175 cm?
P(x > 175) = ?
84.1
20/5.8
5.171175


Z
Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 1.9 )
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
165 170 175 180 x
f(x)
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 )
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
-4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 z
f(z)
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Distribuzione delle medie e Calcolo delle Probabilità (1)
Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464
0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425
0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386
0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348
0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312
0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278
0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245
0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215
0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187
0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161
1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138
1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117
1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099
1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082
1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068
1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056
1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046
1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037
1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029
1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023
2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018
2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014
2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011
2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008
2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006
2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005
2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004
2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003
2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
-4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x
f(x)
0.033
P(x > 175) =0.033
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Distribuzione delle medie e Calcolo delle Probabilità (2)
Qual è la probabilità che
l’altezza media di un gruppo
sia inferiore a 166.2 cm?
P(x < 166.2 ) = ?
79.2
20/5.8
5.1712.166


Z
Variabile Casuale Gaussian
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
-4.0 -3.0 -2.0 -1.0
f(z)
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
165 170 175 180
Metodologia clinica 5.4 Le persone
Distribuzione delle medie e Calcolo delle Probabilità (2)
Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464
0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425
0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386
0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348
0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312
0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278
0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245
0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215
0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187
0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161
1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138
1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117
1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099
1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082
1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068
1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056
1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046
1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037
1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029
1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023
2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018
2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014
2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011
2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008
2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006
2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005
2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004
2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003
2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001
Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
-4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x
f(x)
0.003
P(x<166.2)=0.003
Metodologia clinica 5.4 Le persone
La Distribuzione Delle Medie Campionarie
1. La media della distribuzione campionaria è uguale alla
media µ della popolazione
2. La deviazione standard della distribuzione delle medie
campionarie è uguale a sn. Questa quantità è nota
come Errore Standard
3. La forma della distribuzione delle medie campionarie è
approssimativamente normale, posto che n sia
sufficientemente grande
Proprietà
Metodologia clinica 5.1
I risultati
osservati
La struttura della ricerca clinica
Il protocollo
di studio
Lo studio
effettuato
Realizzazione
Popolazione
studiata
Campione
studiato
Errori
Inferenza
Stima
ˆ iE ˆ
Le conclusioni
dello studio
Le variabili
da misurare
Le misure
osservate
Distribuzione
campionaria
casuali
Inferenza
 Stima
(intervalli di confidenza)
 Verifica dell’ipotesi
(significatività statistica)
L’inferenza si basa sulla
distribuzione campionaria

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Lezione 4 - statistica

  • 1. Metodologia clinica 5.4 Le persone Come possiamo trarre conclusioni attendibili sui parametri a partire dalle stime campionarie? C.I. di Metodologia clinica I metodi per la sintesi e la comunicazione delle informazioni sulla salute
  • 2. Alla fine di questa lezione dovreste essere in grado di:  Interpretare la distribuzione di campionamento gaussiana  Leggere la distribuzione di campionamento gaussiana standardizzata  Definire il significato di approssimazione gaussiana alla binomiale I metodi per la produzione delle informazioni sulla salute
  • 3. Metodologia clinica 5.1 I risultati osservati La domanda di studio La struttura della ricerca clinica Il protocollo di studio Pianificazione Lo studio effettuato Realizzazione Popolazione obiettivo Popolazione studiata Campione studiato Errori Errori Inferenza La ‘verità’ StimaParametro ˆ iE ˆ Le conclusioni dello studio  Il fenomeno di interesse Le variabili da misurare Le misure osservate Distribuzione campionaria casuali
  • 4. Metodologia clinica 5.4 Le persone La probabilità di un evento è il rapporto tra il numero dei casi favorevoli all'evento e il numero dei casi possibili, purché questi ultimi siamo tutti ugualmente probabili. soggettiva classica La probabilità è il grado di fiducia che una persona ha nel verificarsi di un evento La probabilità di un evento è il limite della frequenza relativa dei successi, quando il numero delle prove tende all'infinito frequentista Probabilità: Definizioni
  • 5. Metodologia clinica 5.4 Le persone La probabilità di un evento è il rapporto tra il numero dei casi favorevoli all'evento e il numero dei casi possibili, purché questi ultimi siamo tutti ugualmente probabili. classica soggettiva La probabilità è il grado di fiducia che una persona ha nel verificarsi di un evento La probabilità di un evento è il limite della frequenza relativa dei successi, quando il numero delle prove tende all'infinito frequentista Probabilità: Definizioni La probabilità di un evento è il rapporto tra il numero dei casi favorevoli all'evento e il numero dei casi possibili, purché questi ultimi siamo tutti ugualmente probabili. classica
  • 6. Metodologia clinica 5.4 Le persone mm Hg 90 100 110 120 130 140 150 m . Come interpretare il risultato? La singola misura non è interpretabile se non in riferimento ad una distribuzione di probabilità della variabile, da cui la misura osservata verosimilmente deriva. E’ importante definire che relazione probabilistica esiste fra campione e popolazione
  • 7. Metodologia clinica 5.4 Le persone  Discreta: Specifica tutti i possibili risultati della variabile casuale e la loro probabilità  Esempi: Binomiale, Poisson Distribuzioni di probabilità  Continua: Associa una probabilità a un possibile range di risultati  Esempi: Gaussiana, t di Student, chi-quadrato
  • 8. Secondo la ditta produttrice, un nuovo farmaco antidolorifico ha una probabilità di 0,70 di far passare il mal di testa Esempio Cioè su 100 persone trattate ci si aspetta che ne guariscano 70 anche se non sappiamo quali Abbiamo trattati 7 malati con il nuovo farmaco, ma abbiamo osservato un miglioramento in 3 casi. Come interpretiamo questo risultato? Il farmaco non è efficace come si dice?
  • 9. P(x = 3 successi in 7 prove) = P(x = 3 7 prove)       43 0.30.7 )(4!)(3! 7! Soluzione  0.00810.34335 = 0.0972
  • 10. Metodologia clinica 5.4 Le persone Statistica Inferenziale a) La distribuzione Gaussiana b) Il rapporto standardizzato c) La distribuzione delle medie
  • 11. Metodologia clinica 5.4 Le persone La distribuzione Gaussiana Altezza (cm) Frequenza 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 0510152025303540455055 Altezza (cm) Frequenza 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 0510152025303540455055 Media m (171.5 cm) Deviazione Standard s (8.5 cm)
  • 12. Metodologia clinica 5.4 Le persone La distribuzione Gaussiana 1. È una distribuzione continua 2. È simmetrica rispetto alla media: m 3. Media , mediana e moda coincidono 4. È definita da due parametri: media e deviazione standard: (m , s) 5. È una distribuzione di probabilità Caratteristiche 1. È la distribuzione di molte variabili continue 2. È la distribuzione di molte variabili non-normali dopo una opportuna trasformazione di scala (log, radice) 3. È la distribuzione della media campionaria (vedi di seguito) Importanza Funzione di Densita Variabile Casuale Gaussiana 0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 x f(x)
  • 13. Metodologia clinica 5.4 Le persone La distribuzione Gaussiana 140 150 160 170 180 190 200 m160 s8 m180 s8 140 150 160 170 180 190 200 m170 s4 m170 s16 140 150 160 170 180 190 200 m160 s8 m180 s4
  • 14. Metodologia clinica 5.4 Le persone La distribuzione Gaussiana cumulativa Altezza (cm) PercentualeCumulativa 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 0102030405060708090100 Altezza (cm) PercentualeCumulativa 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 0102030405060708090100 Permette di calcolare la probabilità legata ad un qualunque intervallo di valori come differenza tra le ordinate corrispondenti: P(xsup) - P(xinf)
  • 15. Metodologia clinica 5.4 Le persone La distribuzione Gaussiana Standardizzata Il rapporto standardizzato permette di passare da una distribuzione all’altra s m  X Z Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 ) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 z f(z) Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 8.5 ) 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 x f(x)
  • 16. Metodologia clinica 5.4 Le persone Rapporto Standardizzato e Calcolo delle Probabilità Qual è la probabilità di avere un soggetto con altezza superiore a 180 cm? P(x >180) = ? 1 5.8 5.171180   Z Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 8.5 ) 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 x f(x) Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 ) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 z f(z)
  • 17. Metodologia clinica 5.4 Le persone La tavola della distribuzione Gaussiana Standardizzata Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464 0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425 0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386 0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348 0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312 0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278 0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245 0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215 0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187 0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161 1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138 1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117 1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099 1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082 1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068 1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056 1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046 1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037 1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029 1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023 2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018 2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014 2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011 2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008 2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006 2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001 Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x f(x) 0.159 P(x >180) = 0.159
  • 18. Metodologia clinica 5.4 Le persone Esempio di Calcolo delle probabilità (1) Qual è la probabilità di avere un soggetto con altezza inferiore a 160 cm? P(x <160) = ? 35.1 5.8 5.171160   Z Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 8.5 ) 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 x f(x) Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 ) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 z f(z)
  • 19. Metodologia clinica 5.4 Le persone Esempio di Calcolo delle probabilità (1) Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464 0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425 0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386 0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348 0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312 0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278 0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245 0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215 0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187 0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161 1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138 1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117 1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099 1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082 1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068 1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056 1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046 1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037 1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029 1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023 2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018 2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014 2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011 2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008 2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006 2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001 Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x f(x) 0.089 P(x <160) = 0.089
  • 20. Metodologia clinica 5.4 Le persone Esempio di Calcolo delle probabilità (2) Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464 0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425 0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386 0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348 0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312 0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278 0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245 0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215 0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187 0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161 1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138 1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117 1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099 1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082 1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068 1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056 1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046 1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037 1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029 1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023 2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018 2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014 2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011 2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008 2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006 2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001 Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x f(x) 0.025 Quale intervallo centrato intorno alla media ha una probabilità del 95% di contenere i valori della popolazione? P(m-x< X< m+x) = 0.95
  • 21. Metodologia clinica 5.4 Le persone Esempio di Calcolo delle probabilità (2) L’intervallo centrato intorno alla media con una probabilità del 95% di contenere i valori della popolazione è (155 , 188) P(155< m< 188) = 0.95 1885.171)5.8*96.1( 1555.171)5.8*96.1(   x x Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 ) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 z f(z) Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 8.5 ) 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 x f(x)
  • 22. Metodologia clinica 5.4 Le persone Medie Campionarie Altezza (cm) Frequenza 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 051015202530354045 La distribuzione delle medie 171.5 POPOLAZIONE Qual è la distribuzione dei 44 gruppi?
  • 23. Metodologia clinica 5.4 Le persone La distribuzione delle medie (stem and leaf ) Medie dei 44 campioni di studenti (cm) 166 | 2 167 | 168 | 1113 169 | 1257899 170 | 266899 171 | 13477889 172 | 0112234447789 173 | 078 174 | 13 Le foglie sono la prima cifra decimale delle medie campionarie
  • 24. Metodologia clinica 5.4 Le persone La distribuzione attesa delle medie Altezza (cm) Frequenza 150 154 158 162 166 170 174 178 182 186 190 194 05101520 Altezza (cm) Frequenza 150 154 158 162 166 170 174 178 182 186 190 194 05101520 Media m (171.5 cm) Deviazione standard della popolazione divisa per la radice di n: 9.1205.8 ns
  • 25. Metodologia clinica 5.4 Le persone Media m (171.5 cm) Effetto della Numerosità del Campione 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195150 155 160 165 170 175 180 185 190 195150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 n = 5 n = 20 n = 40 Distribuzione delle medie campionarie
  • 26. Metodologia clinica 5.4 Le persone Distribuzione delle medie e Calcolo delle Probabilità (1) Qual è la probabilità che l’altezza media di un gruppo sia superiore a 175 cm? P(x > 175) = ? 84.1 20/5.8 5.171175   Z Variabile Casuale Gaussiana ( m 171.5, s 1.9 ) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 165 170 175 180 x f(x) Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata ( m 0, s1 ) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 z f(z)
  • 27. Metodologia clinica 5.4 Le persone Distribuzione delle medie e Calcolo delle Probabilità (1) Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464 0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425 0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386 0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348 0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312 0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278 0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245 0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215 0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187 0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161 1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138 1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117 1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099 1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082 1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068 1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056 1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046 1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037 1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029 1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023 2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018 2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014 2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011 2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008 2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006 2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001 Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x f(x) 0.033 P(x > 175) =0.033
  • 28. Metodologia clinica 5.4 Le persone Distribuzione delle medie e Calcolo delle Probabilità (2) Qual è la probabilità che l’altezza media di un gruppo sia inferiore a 166.2 cm? P(x < 166.2 ) = ? 79.2 20/5.8 5.1712.166   Z Variabile Casuale Gaussian 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 f(z) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 165 170 175 180
  • 29. Metodologia clinica 5.4 Le persone Distribuzione delle medie e Calcolo delle Probabilità (2) Z 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.0 0.500 0.496 0.492 0.488 0.484 0.480 0.476 0.472 0.468 0.464 0.1 0.460 0.456 0.452 0.448 0.444 0.440 0.436 0.433 0.429 0.425 0.2 0.421 0.417 0.413 0.409 0.405 0.401 0.397 0.394 0.390 0.386 0.3 0.382 0.378 0.374 0.371 0.367 0.363 0.359 0.356 0.352 0.348 0.4 0.345 0.341 0.337 0.334 0.330 0.326 0.323 0.319 0.316 0.312 0.5 0.309 0.305 0.302 0.298 0.295 0.291 0.288 0.284 0.281 0.278 0.6 0.274 0.271 0.268 0.264 0.261 0.258 0.255 0.251 0.248 0.245 0.7 0.242 0.239 0.236 0.233 0.230 0.227 0.224 0.221 0.218 0.215 0.8 0.212 0.209 0.206 0.203 0.200 0.198 0.195 0.192 0.189 0.187 0.9 0.184 0.181 0.179 0.176 0.174 0.171 0.169 0.166 0.164 0.161 1.0 0.159 0.156 0.154 0.152 0.149 0.147 0.145 0.142 0.140 0.138 1.1 0.136 0.133 0.131 0.129 0.127 0.125 0.123 0.121 0.119 0.117 1.2 0.115 0.113 0.111 0.109 0.107 0.106 0.104 0.102 0.100 0.099 1.3 0.097 0.095 0.093 0.092 0.090 0.089 0.087 0.085 0.084 0.082 1.4 0.081 0.079 0.078 0.076 0.075 0.074 0.072 0.071 0.069 0.068 1.5 0.067 0.066 0.064 0.063 0.062 0.061 0.059 0.058 0.057 0.056 1.6 0.055 0.054 0.053 0.052 0.051 0.049 0.048 0.048 0.046 0.046 1.7 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.037 1.8 0.036 0.035 0.034 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 0.029 0.029 1.9 0.029 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.025 0.024 0.024 0.023 2.0 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.019 0.019 0.018 2.1 0.018 0.017 0.017 0.017 0.016 0.016 0.015 0.015 0.015 0.014 2.2 0.014 0.014 0.013 0.013 0.013 0.012 0.012 0.012 0.011 0.011 2.3 0.011 0.010 0.010 0.010 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.008 2.4 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.006 2.5 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 2.6 0.005 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 2.7 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 2.8 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 2.9 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001 Variabile Casuale Gaussiana Standardizzata 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 x f(x) 0.003 P(x<166.2)=0.003
  • 30. Metodologia clinica 5.4 Le persone La Distribuzione Delle Medie Campionarie 1. La media della distribuzione campionaria è uguale alla media µ della popolazione 2. La deviazione standard della distribuzione delle medie campionarie è uguale a sn. Questa quantità è nota come Errore Standard 3. La forma della distribuzione delle medie campionarie è approssimativamente normale, posto che n sia sufficientemente grande Proprietà
  • 31. Metodologia clinica 5.1 I risultati osservati La struttura della ricerca clinica Il protocollo di studio Lo studio effettuato Realizzazione Popolazione studiata Campione studiato Errori Inferenza Stima ˆ iE ˆ Le conclusioni dello studio Le variabili da misurare Le misure osservate Distribuzione campionaria casuali Inferenza  Stima (intervalli di confidenza)  Verifica dell’ipotesi (significatività statistica) L’inferenza si basa sulla distribuzione campionaria