简略寿命表Excel 程序的编制及在居民健康状况评价中的应用陈青山,王锋,李晓珍,杨剑,胡军(510632广州,暨南大学医学院流行病学教研室)[摘要] 目的 在Excel 中编制现时简略寿命表的计算程序,为评价居民健康状况提供一套简便的计算工具。
方法 应用Excel 的数学函数和计算公式,编写现时简略寿命表的计算程序,结合居民健康状况的实例资料评价Excel 程序的计算结果。
结果 在Excel 中可以计算现时简略寿命表中年龄组死亡概率(n x q )、尚存人数(x l )、死亡人数(n x d )、生存人年数(n x L )、生存总人年数(x T )和预期寿命(x e ),计算结果与教科书、SAS 一致,且操作简单、运算快捷。
结论 在居民健康状况评价过程中,现时简略寿命表的Excel 程序可以方便快捷、准确可靠地完成其各指标的计算。
[关键词] Excel ;程序;居民健康;寿命表;死亡概率;预期寿命寿命表亦称生命表(1ife table),是一种根据特定人群的年龄组死亡率编制的、用于比较和评价社会卫生状况的统计表[1],是研究人群健康水平、特征及其变化规律的重要工具,在卫生统计学、社会医学、流行病学、生物学以及其它领域中得到较为广泛的应用。
由于现时简略寿命表的计算繁琐、容易出错,权威统计软件没有固定的计算模板和运算菜单,本文结合实例,在Excel 中编写现时简略寿命表相关指标的计算程序,快速简便地完成其各指标的计算。
1 材料、原理1.1 计算软件Microsoft Office 软件中的Excel 组件,含IF 、AND 语句和函数等。
1.2 计算原理及相关指标假定有同时出生的一代人(一般为10万人),按照一定的年龄组死亡率先后死去,直到死完为止,计算这一代人在不同年龄组的“死亡概率”、“死亡人数”、刚满某年龄时的“尚存人数”和“预期寿命”等一系列指标,主要包括:1.2.1 年龄组(x~) 指刚满x 岁时的年龄,如“1~”,则表示刚满1岁时的年龄。
简略寿命表中“0~”和“1~”岁组组距分别为1岁和4岁,最大组段的组距依据实际数据确定,其它组组距为5岁。
1.2.2 年龄组死亡概率(n x q ) 表示同时出生的一代人,刚满x 岁的尚存者在今后n 年内死亡的可能性。
编制寿命表时,0岁组死亡概率一般用婴儿死亡率或校正婴儿死亡率0m 估计,最后一个年龄组(x=w)的死亡概率为1,其他各年龄组中,当年龄组距n ≤5时,n x q 与n x m (表示某年龄组人口在n 年内的平均死亡水平)呈近似函数关系,即x n q =0,02,021,n xn x m x n m x w n m x w ⎧=⎪⎪<<⎨+⎪⎪=⎩ 其中,nnn x n xD m P =。
x 岁尚存在者在今后一年或n 年内的生存概率为:1x x p q =-或1n x n x p q =- 1.2.3 尚存人数(x l )及死亡人数(n x d ) 尚存人数表示同时出生的一代人中活满x 岁的人数;死亡人数亦称寿命表死亡人数,表示同时出生的一代人活满x 岁时,在今后n 年内死亡的人数。
尚存人数与死亡人数的计算式如下:x nd =x l ·x n qn x l +=x l -x n d1.2.4 生存人年数(n x L )及生存总人年数(x T ) 生存人年数指x 岁尚存者在今后n 年内的生存人年数,其计算公式概括为:100,0(),02,n xx x n wwl a d x n L l l x w l x w m+⎧⎪+=⎪⎪=+<<⎨⎪⎪=⎪⎩ 0L 应将0~岁组死亡者的平均存活年数计算在内,0a :每个死亡婴儿平均存活年数,本例取00.15a =。
生存总人年数 指活满x 岁者今后尚能生存的总人年数,即x 岁及以上各年龄组生存人年数(n x L )的总和,x nx T L =∑。
1.2.5 预期寿命(x e ) 指活满x 岁者今后尚能存活的年数(即岁数),x e =xxl T 。
2 编程步骤2.1 电子表格的结构与编程2.1.1建立Excel 电子表格结构 包括年龄组、平均人口数、死亡数、死亡率、死亡概率、生存人数、死亡人数、生存人年数、生存总人年数、预期寿命,分别占用各单元格。
H5单元格设定生存人数的预设值。
其中红框以下部分为数据录人区域,红框右侧部分为结果区域,如图1。
图1 简略寿命表的Excel 电子表格结构2.1.2编程(如表1)①在B 列输入各年龄组的起始年龄 B6输入“0”,B7输入“1”,作为两个独立组;B8输入“5”,B9输入“10”,其余组距皆为5岁,依次类推,直至最后,本例最后一组为“80~”。
②输入年龄组起止符号“~” C6单元格中录入:=IF(B6<>"","~",""),然后在C6单元格右下角呈现“”时,按住鼠标左键不放,垂直下拉至C23放开。
此步简记:C6=IF(B6<>"","~","")→确定→下拉→C23。
下同。
③计算死亡率n x m F6=IF(B6<>"",E6/D6,"")→确定→下拉→F23。
④死亡概率n x q G6=IF(AND(B7<>"",D6<>""),IF(B6=0,F6,2*(B7-B6)*F6/(2+(B7-B6)*F6)), IF(AND(B7="",D6<>""),1,""))→确定→下拉→G23。
⑤死亡人数n x d I6=IF(B6<>"",H6*G6,"")→确定→下拉→I23。
⑥生存人数x l H6=IF(AND(B6=0,D6<>""),100000,IF(AND(B6<>0,D6<>""),H5-I5,""))→确定→下拉→H23。
⑦计算生存人年数n x L J6=IF(AND(B7<>"",D6<>""),IF(B6=0,H7+0.15*I6,(B7-B6)/2*(H6+H7)),IF(AND(B7="",D6<>""),H6/F6,""))⑧计算生存总年数x T"",D6<>""),J6,""))⑨计算预期寿命x e表1 简略寿命表的编制3 实例计算与评价3.1 实例计算 为了评价某市男性居民的健康状况,某研究者收集了2000年该市男性居民年龄组人口数及实际死亡人数(如图2红字区域),试应用简略寿命表的方法,计算相关评价指标[1]。
在Excel计算程序的数据录入区域录入实例数据,即得结果,如图2所示:图2 2000年某市男性居民简略寿命表的Excel计算结果3.2 结果评价引用教科书中的例题(包括实例资料)[1-4],Excel计算的平均期望寿命e与教科书、SAS的结果比较,见表2。
表2 Excel、教科书、SAS对平均期望寿命的计算结果引用实例平均期望寿命e Excel 教科书SAS孙振球主编《医学统计学》(第二版)379页例17-8 69.94 69.94 69.94刘桂芬主编《医学统计学》(第二版)299页例17-11 74.54 74.53 74.54倪宗瓒主编《医学统计学》173页例13-1 72.70 72.70 72.70方积乾主编《卫生统计学》(第6版)364页例19-1 75.67 75.67 75.674 讨论寿命表是一种根据特定人群不同年龄组死亡率编制的统计表。
寿命表计算的相关指标,特别是平均期望寿命,能反映一个国家或地区社会经济的发展和人民生活水平的状况,是制定有关社会、经济人口政策的基础,也是联合国考察某个国家或地区经济、文化、健康和社会进步的重要标志之一[5]。
因此,应用较为广泛。
实际运算时,寿命表相关指标的计算较为繁琐,SAS 、SPSS 等权威软件没有现成的固定模块或菜单,需要较为复杂的编程计算,且结果显示与数据录入分属不同页面之中,不够简捷直观,存在一些不便。
Excel 软件具有编程并自动填充的功能,在实际应用中既充当数据库又用作计算工具,而且操作界面直观,使用起来相当便利[6-7]。
目前,借助于Excel 平台已实现了随机分组、统计描述和统计图表的制作、医学参考值估算、常用统计量的检验假设以及相关回归分析、组内相关系数ICC 、圆形分布、生存分析、灰色序列模型、因子分析、Cox 回归分析、序贯检验、秩和比法、Delphi 法等[8]。
利用Excel 中IF 、AND 语句和函数等可编制简略寿命表中不同年龄组的死亡概率(n x q )、尚存人数(x l )、死亡人数(n x d )、生存人年数(n x L )、生存总人年数(x T )及预期寿命(x e )等指标的计算程序,操作时只需录入不同年龄组的人口数和死亡人数,即刻在同一界面显示全部指标的计算结果;编程时由于考虑了年龄的不同分组,程序可适合各种年龄组划分的寿命表,包括简略寿命表、完全寿命表以及其它寿命表的计算;尽管有报道Excel 作为计算工具时存在一定的计算误差[9-10],但对简略寿命表各指标的计算中,在精度为10-2时,除四舍五入的原因外,与教科书、SAS 的计算结果完全一致,没有差异;使用者在Excel 的操作过程中要注意程序中红体字的数据录入部分(用覆盖的方式录入数据)和黑体字的结果呈现部分(分析结果的显示区域,根据提示直接读出计算结果)。
此外,如果年龄组超出了现有Excel 程序表格的范围,可应用其下拉编程功能,实现补充程序的快速编制。
可见,寿命表的Excel 程序具有操作简便、直观易行的特点,是应用寿命表指标评价居民健康状况的有力计算工具。
参考文献:[1] 孙振球,徐勇勇.医学统计学[M].第2版.北京:人民卫生出版社,2006;377-381. [2] 刘桂芬.医学统计学[M].第2版.北京:中国协和医科大学出版社,2007:298-299. [3] 倪宗瓒.医学统计学[M].北京:高等教育出版社.2003:173-174. [4] 方积乾.卫生统计学[M].第6版.北京:人民卫生出版社,2008:364-365.[5] 陆青云,蓝绍颖等.寿命表的编制及其应用发展[J].交通医学.2006.20(4):481-483.[6] 陈青山,王声涌,池桂波,等.应用完成性病GM 模型的预测和评价[J].疾病控制杂志,2003,7(5):451-453.[7] 中国台湾荣钦科技著,杨志波改编.Excel 2003在统计学中的应用[M].北京:中国电子工业出版社,2005.[8] 王峰娟.应用Excel完成不同类型资料的Meta分析[D].广州:暨南大学医学院2011.[9] Cabaleiro DR, Stockl D, Thienpont. LM. Error messages when calculating chi-square statistics withMicrosoft Excel [J]. Clin Chem Lab Med,2004,42(2):243.[10] Rohatgi A, Widdison AL. An audit of cystic duct closure in laparoscopic cholecystectomies [J].SurgEndosc,2006,20(6):875-877.。