Основные этапы статистического исследования

ЭП принадлежит к мас­совым явлениям, в сфере которых проявляют свое действие статис­тические законы. Поэтому при изучении и анализе ЭП весьма эф­фективными оказываются приемы и методы математической статистики (биометрии).

С их помощью можно группировать, сис­тематизировать данные, выявлять закономерности и особенности развития ЭП во времени и в пространстве, определять причинно - следственные связи, объективно оценивать эффективность проти­воэпизоотических мероприятий и прогнозировать тенденцию раз­вития ситуации.

Сравнимость и сопоставимость статистических данных достига­ется использованием унифицированных программ, номенклатур, методических приемов и показателей. Статистическое исследова­ние состоит из четырех последовательных этапов:

1-й этап заключается в следующем:

- определяют цели и задачи исследования, составляют план и программу наблюдения (устанав­ливают объект и единицу наблюдения);

- определяют учетные при­знаки (выбирают форму учетного документа, вид и способ статис­тического наблюдения — по времени, степени охвата, характеру наблюдения);

- составляют программу сводки материалов (устанав­ливают принципы группировки, выявляют группировочные при­знаки, определяют необходимые комбинации признаков, состав­ляют макеты разработочных таблиц).

Программа исследований должна включать в себя координиро­ванные вопросы, которые обеспечивают четкие, ясные и катего­ричные ответы (да, нет, цифры, подчеркивание) и способствуют взаимному контролю. Существенную помощь в уточнении про­граммы сводки может оказать пробное заполнение разработанных учетных документов.

Статистическое наблюдение может быть единовременным, при котором статистические данные собирают за определенный период времени, и текущим, при котором исследуемые факты собирают путем постоянной повседневной регистрации в течение изучаемого периода по мере их возникновения. Кроме уже описанных в ста­тистике используют следующие методы:

- анкетный метод — использование различных форм анкетирования;

- метод основного массива — статистическое наблюдение за объ­ектами, в которых наиболее полно представлены все факты, отно­сящиеся к изучаемому явлению (например, изучение чумы, инфек­ционного гепатита собак по данным специализированных ветери­нарных лечебниц, заразных болезней птиц — по данным крупнейших птицефабрик и специализированных диагностических лабораторий, а не всех ветеринарных учреждений);

- метод монографического описания — наблюдение небольшого числа объектов, но детально и подробно проведенное.

Цель подоб­ного исследования — показать лучшие образцы работы, передовой опыт различных ветеринарных учреждений; выборочный метод статистического наблюдения применяют, что­бы отыскать типичные характеристики какой-либо совокупности: с этой целью изучают не все единицы данной совокупности, а часть из них.

Выборочную совокупность (выборку) формируют та­ким образом, чтобы обеспечить равную возможность для всех еди­ниц исходной совокупности попасть под наблюдение. Различают механическую, или случайную, типологическую и гнездовую вы­борки.

В эпизоотологической статистике чаще используют гнездо­вую выборку, когда в общей совокупности по территориальному, административному или иному признаку отбирают «очаги», «гнез­да» для сплошного наблюдения: например, для статистического наблюдения в области выбирают наиболее типичные районы, хо­зяйства и населенные пункты.

Преимущество выборочного метода состоит в том, что для исследования требуется меньше времени, сил и средств. При правильной организации выборочного наблюдения, полученные показатели имеют не меньшую точность, чем показатели, полученные при сплошном наблюдении

2 й этап — статистическое наблюдение (регистрация) — вклю­чает в себя инструктаж, обеспечение формами регистрации, сбор материалов, контроль качества регистрации.

3 й этап — статистическая сводка и группировка материалов — первая операция статистической обработки, в процессе которой массу единичных наблюдений систематизируют, сводят в опреде­ленные программой группы и оформляют в виде статистических таблиц.

Научной основой сводки служит метод группировок; сово­купность изучаемых данных разбивают на однородные типичные группы по наиболее существенным признакам.

Группировочные признаки бывают количественными и качественными (атрибутив­ными). Первые выражаются числом (возраст, масса, количество за­болевших животных и т. д.).

В эпизоотологическом эксперименте эти признаки можно подразделить на факториальные и результа­тивные.

Факториальные характеризуют условие, определяющее опыт или наблюдение (пол, возраст, форма и тяжесть заболевания, метод лечения, дозы лекарственных препаратов, режим содержа­ния животных и т. д.); результативные отражают результаты конк­ретного наблюдения (исход болезни, сроки выздоровления, частота осложнений и др.), на которые влияют факториальные признаки.

Выбор основных признаков, по которым группируют материалы наблюдения, детальность группировок определяются целью и зада­чами исследования.

Примером важной качественной группировки, применяемой в ветеринарной практике при изучении эпизоотиче­ского состояния, служит перечень инфекционных болезней отдель­ных видов сельскохозяйственных животных, птиц, рыб и пчел, под­лежащих обязательной регистрации в отчетах форм 1- й 3-вет.

В отличие от группировки, сводка представляет собой техниче­скую операцию — подсчитывают данные для заполнения таблиц (составление вариационных рядов).

Прежде чем приступить к сводке собранного статистического материала, необходимо его проверить (счетная и логическая проверки). Цель счетной провер­ки — определить полноту материалов наблюдения; логическая сво­дится к качественной оценке записей, приведенных в статистиче­ских документах.

Итоги группировки и сводки материалов наблюдения представ­ляют собой статистические таблицы.

4-й этап — обработка и математический анализ материалов: со­ставляют динамические ряды, вычисляют средние величины, ста­тистическими методами оценивают достоверность выборочных по­казателей, определяют интенсивные и экстенсивные эпизоотологические показатели, проверяют гипотезы, строят графические изображения, выявляют и оценивают связи между явлениями (из­меряют корреляцию), привлекают сравнительные данные и, нако­нец, описывают и публикуют результаты исследования.

Динамическим рядом называют ряд величин, показывающих из­менение какого-либо процесса или признака во времени.

Динами­ческий ряд может быть составлен из абсолютных, относительных чисел или средних величин.

При анализе динамических рядов ис­пользуют следующую систему показателей:

- уровень — это значения показателей, из которых состоит дина­мический ряд;

- прирост или убыль — разность между предыдущим и последую­щим уровнями;

- прирост выражают числами с положительным зна­ком, убыль — с отрицательным;

- темп роста или снижения — отношение каждого последующего уровня к предыдущему, обычно выражают в процентах;

- он также может быть положительным и отрицательным;

- темп прироста или убыли — отношение прироста или убыли каждого последующего члена ряда к уровню предыдущего;

- выра­жают в процентах;

- темп прироста всегда меньше темпа роста на 100;

- абсолютное значение одного процента прироста или убыли — получают путем деления абсолютного показателя прироста или убыли на показатель темпа прироста или убыли за тот же период.

Эпизоотологические индексы. При рассмотрении абсолютных показателей чаще всего можно сделать только некоторые пред­варительные выводы. Для дальнейшего эпизоотологического ана­лиза необходимо сопоставить абсолютные показатели друг с другом.

С этой целью их преобразуют в относительные показатели — эпизоотологические индексы (коэффициенты).

По содержанию статистические коэффициенты подразделяют в основном на четыре вида:

- интенсивные коэффициенты (показате­ли частоты);

- экстенсивные коэффициенты (показатели распреде­ления или структуры);

- коэффициенты (показатели) соотношения;

- коэффициенты (показатели) наглядности.

Интенсивные эпизоотологические коэффициенты характеризуют частоту (напряженность, интенсивность, уровень) эпизоотологи­ческого явления в среде, в которой оно происходит и с которой не­посредственно, органически связано.

Экстенсивные эпизоотологические коэффициенты характеризуют внутреннюю структуру явления или отношение частей к целому (удельный вес).

При вычислении экстенсивных показателей мы име­ем дело только с одной статистической совокупностью и ее составом.

Интенсивность эпизоотического процесса характеризуется ин­дексами заболеваемости, смертности, летальности, инцидентнос­ти, превалентности; коэффициентом очаговости и др.

Коэффици­енты рассчитывают как для конкретных очагов, так и для опреде­ленных административных территорий, стран, регионов.

Заболеваемость — основная эпизоотологическая категория; ин­тенсивный коэффициент, характеризующий охват поголовья ин­фекционной болезнью и представляющий собой отношение числа особей, заболевших данной болезнью, к общему числу восприимчи­вых животных на определенной территории (в группе, стаде) за оп­ределенный период (месяц, год).

Выражают в процентах или индек­сах на 1000, 10 000 или 100 000 животных:

З=Σзж/Σвж,

 

где З — заболеваемость; Σзж — число заболевших животных (в пункте, очаге, реги­оне) за определенный период; Σвж — число восприимчивых животных (в пункте, очаге, регионе).

Инцидентность — интенсивный коэффициент, отражающий выявление новых случаев болезни за определенный период; харак­теризует частоту заболеваний:

 

И = Σнс/Σвж,

 

где И — инцидентность; Σнс — число новых случаев заболевания за определенный период; Σвж — число восприимчивых животных.

 

Превалентность характеризует степень пораженности популя­ции животных инфекционной болезнью на определенную дату:

 

П = Σбж/Σвж,

 

где П — превалентность; Σбж — число больных животных (в пункте, очаге, регионе) на данный момент времени; Σвж — число восприимчивых животных в популяции.

Модифицированный индекс превалентности рассчитывают, чтобы оценить результаты серологических исследований, цель которых — установить циркуляцию возбудителей болезней и определить эф­фективность профилактической вакцинации животных:

 

П (м) = Σпр/Σиж,

 

где П(м) — превалентность (модифицированная); Σпр — число положительно проре­агировавших животных; Σиж — число исследованных животных.

Смертность — индекс, с помощью которого оценивают тяжесть течения инфекционной болезни:

См = Σпж/Σвж ·100,

 

где См — смертность; Σпж — число павших животных (в пункте, очаге, регионе) за определенный период; Σвж — число восприимчивых животных там же; 100 — пере­счет на проценты.

Летальность — индекс, также характеризующий тяжесть тече­ния болезни:

Л = Σпж/Σзж ·100,

 

где Л — летальность; Σпж — число павших животных (в пункте, очаге, регионе) за определенный период; Σзж — число заболевших животных (в пункте, очаге, регионе) за тот же период; 100 — пересчет на проценты.

 

Индекс неблагополучия (Н) характеризует распространенность болезни или широту ее территориального распространения по ко­личеству (доле) неблагополучных пунктов:

Н = Σнп/Σп ·100,

 

где Н — индекс неблагополучия; Σнп — число неблагополучных по болезни пунктов (стран, административных единиц) на определенной территории; Σп — общее чис­ло пунктов (стран, административных единиц) на той же территории; 100 — пере­счет на проценты.

 

Индекс стационарности характеризует длительность и повторя­емость регистрации болезни на определенной территории:

 

Cm = (Пнп + Пр)/2Пн,

 

где Cm — индекс стационарности; Пнп — число лет (месяцев) с начала наблюде­ния до последней регистрации; Пр — число лет (месяцев) регистрации эпизооти­ческих вспышек или серологического обнаружения возбудителя без клиническо­го проявления; 2Пн — удвоенный период наблюдения.

Нозологический профиль — удельный вес Ув конкретной нозоло­гической единицы среди общей инфекционной заболеваемости, выраженный в процентах:

Ув = А/Б • 100,

 

где А — число неблагополучных пунктов или заболевших животных по отдельной бо­лезни; Б — общее число неблагополучных пунктов (заболевших животных) по всем болезням; 100 — пересчет на проценты.

 

Сезонность — преимущественное проявление инфекционной бо­лезни в определенные периоды года, связанное с влиянием разнооб­разных природных и экономических факторов (сезонные колебания метеорологических условий, сезонное различие в методах содержания и кормления животных, изменение восприимчивости животных к возбудителю, изменение плотности размещения поголовья, появле­ние других заразных болезней, изменение вирулентности и антиген­ных свойств возбудителя, сезонная активность переносчиков и резер­вуаров возбудителя).

Исходным материалом для изучения сезонности болезни служат чаще всего данные по ежемесячной заболеваемости животных (ди­намический ряд) за несколько лет.

Сезонная динамика инфекци­онных болезней может быть охарактеризована показателями, ко­эффициентами и индексом сезонности.

Показатель сезонности представляет собой отношение уровня заболеваемости каждого месяца к среднему уровню динамического ряда:

 

Пс = У/Ус • 100,

 

где Пс — показатель сезонности; У — уровень каждого месяца; Ус — среднемесяч­ный уровень динамического ряда; 100 — пересчет на проценты.

 

Коэффициент сезонности вычисляют по формуле:

 

Кс = (Σ (У/Ус • 100) - 100)/п,

 

где Кс — коэффициент сезонности; ΣУ/Ус•100 — сумма показателей сезонности в целом за год; п - число месяцев; 100 — радиус среднемесячной заболеваемости, при­нимаемый за 100%.

 

Принято считать инфекционное заболевание сезонным, если Кс превышает 30%.

 

Индекс сезонности рассчитывают так:

 

Ис = Зсез/З м.сез,

 

где Ис — индекс сезонности; Зсез — заболеваемость в период сезонного подъема; 3 м.сез — средняя межсезонная заболеваемость.

 

Коэффициент очаговости показывает, сколько больных животных приходится на один неблагополучный пункт:

 

Ко = Σзж/ Σнп,

 

где Ко — коэффициент очаговости; Σзж - число заболевших животных; Σ нn — число неблагополучных пунктов.

Индекс эпизоотичности используют, чтобы оценить эпизоотиче­скую ситуацию по времени:

Иэ = t/Т,

где Иэ — индекс эпизоотичности; t — число дней (мес, лет), в течение которых реги­стрировали данную болезнь; Т— число дней (мес, лет) наблюдения.

Коэффициент напряженности эпизоотической ситуации рассчи­тывают, так как большой интерес представляет сравнительная харак­теристика конкретных территорий по степени распространения ЭП (интенсивности проявления) для отдельных нозологических форм:

 

W'= n/N • t/T,

 

где W' — коэффициент напряженности эпизоотической ситуации; п — число небла­гополучных пунктов в районе (области); N— общее число пунктов в районе (области).

Коэффициент территориальности характеризует степень (широту) территориального распространения (распространен­ности) болезни:

 

Кт = Т₁/Т₀ ,

 

где Кт — коэффициент территориального распространения; Т₁ — площадь неблаго­получных территориальных единиц; Т₀ — общая площадь района.

 

Пораженность отдельных видов животных (структура неблаго­получия, заболеваемости, выраженная в процентах) определяют следующим образом:

Сз = Ао/Бв • 100,

 

где Сз — структура заболеваемости; Ао — число неблагополучных пунктов, заболев­ших или павших животных отдельного вида; Бв — число неблагополучных пунк­тов, заболевших или павших животных всех видов (в районе, области); 100 — пере­счет на проценты.

 

Для качественного и количественного анализа причин и факто­ров распространения болезни используют картографирование, определяют корреляционную связь этих факторов с распростране­нием болезни.

В том случае, если достоверность такой связи под­твердилась, соответствующие факторы считают причинами рас­пространения эпизоотии.

Коэффициенты соотношения характеризуют численное соотно­шение двух не связанных между собой совокупностей, сопостав­ляемых только логически, по их содержанию.

К ним относят такие показатели: как, например, число ветеринарных специалистов на 1000 голов обслуживаемого скота, плотность размещения животных на фермах (на 1 м²) или на пастбищах (на 100 га сельхозугодий) и т. д.

Коэффициенты наглядности применяют, чтобы сравнить ряды аб­солютных, относительных или средних показателей. Они представ­ляют собой технический прием преобразования цифровых показате­лей.

При вычислении коэффициента наглядности один из сравни­ваемых показателей принимают за 100%, а остальные — с помощью обычной пропорции пересчитывают в коэффициенты по отноше­нию к этому числу. Чаще всего за 100% принимают первый исход­ный показатель ряда.

Для математической обработки полученных данных, чтобы оце­нить их объективность и достоверность, используют также широко известные методы математической статистики (биометрии).

В ча­стности, вычисляют следующие показатели:

- среднюю арифметическую величину вариационных рядов (М) и ее средние ошибки (m); среднее (стандартное) квадратичное отклонение (σ);

- критерий значимости Стьюдента (t) (показатель существенной разницы); корреляционную связь (r) - прямую (положительную) и обратную (отрицательную); достоверность различий — с уровнем вероятности не менее 95% (Р); и другие показатели, подробно описанные в соответствующих руководствах.

Графические изображения. В ветеринарно-статистических и эпизоотологических исследованиях наряду с табличными исполь­зуют как один из приемов научного анализа изучаемых явлений графические изображения (графики, диаграммы, картограммы и картодиаграммы).

Картограмма представляет собой географическую карту или ее схему, на которой различной краской, штриховкой или значками изображена степень распространения какого-либо явления на раз­ных участках территории, причем окраска (штриховка) тем интен­сивнее, чем больше распространено анализируемое явление.

Картодиаграмма — это такое графическое изображение, когда на географическую карту или ее схему статистические данные на­носят в виде столбиковых, секторных или других диаграмм.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные задачи статистического исследования.

2. Какие статистические и математические показатели используют для характеристики эпизоотического процесса?

3. Из каких последовательных этапов состоит статистическое исследова­ние?

ГЛАВА 5 ПОЛЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ (БИОСТАТИСТИКА)

1. Полевые испытания являются эквивалентом лабораторного эксперимента в плане оценки профилактического или лечебного вмешательства.

Однако они проводятся не в контролируемых лабораторных условиях на ограниченном поголовье, как правило, стандартных животных, а в полевых условиях, где число и сила факторов воздействия значительно отличаются. А поголовье сильно различается по возрасту и имуннологическому статусу.

Знания об особенностях проведения полевых испытаний особенно важны в настоящее время, поскольку резко возросла потребность в проведении самих испытаний.

Осознание особенностей полевых испытаний позволяет не только лучше понимать и использовать литературные данные практикующими ветеринарными специалистами, но служит основой клинической эпидемиологии и неотъемлимым этапом внедрения любых новых препаратов и схем профилактики и лечения.

Кроме того, зачастую практикующих ветеринарных специалистов привлекают к сотрудничеству в полевых испытаниях исследовательские центры, производители лекарств, государственные органы и службы, что требует от участников знания и понимания целей, задач и ограничений данного метода эпидемиологии.

До некоторой степени каждый практикующий ветеринарный специалист вовлечен в полевые испытания и клиническую эпидемиологию, отрабатывая лечебно-профилактические приемы в своей каждодневной работе.

Суть всех экспериментальных методов состоит в том, что вних запланировано сравнение результатов различных уровней воздействия.

Примером при этом могут служить следущие:

-для уровней воздействия: вакинированные-невакцинированные группы, подвергшиеся обработке-интактные;

- для результатов: выживаемость, уровень заболеваемости или летальности в группах наблюдаемых;

2. Планируя полевые испытания, эпизоотолог стоит перед вопросом: как снизить до минимума количество объектов испытания без снижения точности полученных результатов.

Как правило, решение находят в том, что подбирают сопостовимые группы для каждого уровня обработки. Сравнимость групп зависит не только от подборок групп, но и от последующих условий содержания в процессе исследования.

3. В лабораторных опытах экспериментатору довольно легко однородно разместить животных по группам, а так же контролировать дозу, способ и время воздействия разрешающего фактора (например, контрольного заражения при испытании вакцин).

При полевых испытаниях, даже при удачном подборе групп животных, исследователь, как правило, не в силах влиять на факторы воздействия (например, естественное заражение животных при полевых испытаниях вакцины не подвластно экспериментатору), а так же на сопутствующие биотические и абиотические факторы.

Поэтому критерием эффективности препаратов на практике является эффективность при полевых испытаниях в условиях многофакторных внешних воздействий.

В настоящее время трехстадийное полевое испытание является обязательным для внедрения новых препаратов и обработок в жизнь.

Третий этап испытаний самый продолжительный во времени (не менее 2-х лет).

4. Кроме испытаний конкретных препаратов и методов, полевые испытания могут использоваться для подтверждения (проверки) научных гипотез, проверки результатов наблюдений и лабораторных опытов.

5. При выборе конкретного метода полевых испытаний следует предусмотреть решение таких вопросов, как:

-достоверность полученных результатов;

- минимизация ошибок 1и 2- го рода;

- пригодность избранного метода для конкретных условий.

6. Клинические испытания - наиболее часто встречающийся тип полевых испытаний. Данная разновидность испытаний решает вопросы диагноза, прогноза, лечения конкретного заболевания с использованием средств и методов.

Поэтому знание и понимание приемов и методов полевых испытаний вообще, и клинических испытаний в частности, способствует переходу от интуитивного принятия решения об оптимальных схемах и методах к объективной (количественной) оценке полученных результатов.

8. Полевые испытания, как правило, сосредотачивают свое внимание не на лечебном, а на профилактическом эффекте, хотя это не абсалютный критерий. Обычно полевые испытания охватывают большое число особей на значительной территории.

9. Третий этап полевых испытаний – это широкомасштабные испытания, при котором охватываются значительные территории.

10. Несмотря на указанные выше различия, всем без исключения присущ ряд характерных особенностей, которые схематически представлены на рис.5.1.

Формулирование гипотезы происходит на основе либо предварительных лабораторных опытов, либо на основе результатов аналитических исследований.

Накопленные данные экстраполируются на популяцию, а испытание начинают с выбора референтной популяции.

Подбор экспериментальных групп - крайне важный элемент планирования и реализации полевых испытаний.

 

Рисунок 5.1 Основные элементы полевых испытаний

 

Неверно отобранные группы не позволяют делать обобщения, т.е. распространять, экстраполировать полученные результаты за пределы проведенного исследования на всю целевую популяцию. Пример неверного решения при отборе экспериментальных групп представлен в табл.5.1.

 

 

Таблица 5.1