Trần Yến Nhi- Bài tập: Xử lý và phân tích dữ liệu bằng R

Bài 1:Lập bảng tần số nhóm tuổi

   Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
   18.0    45.0    54.0    52.9    61.0    91.0 
Bài 1. Lập bảng tần số nhóm tuổi
Tổ tuổi Tần số Tần suất (%) Tần số tích lũy Tần suất tích lũy (%)
20- 2 1.74 2 1.74
30- 16 13.91 18 15.65
40- 22 19.13 40 34.78
50- 41 35.65 81 70.43
60- 25 21.74 106 92.17
70- 8 6.96 114 99.13
80- 0 0.00 114 99.13
90-100 1 0.87 115 100.00
Tổng 115 100.00 115 100.00

Câu hỏi 1: Nhóm tuổi nào có tần số cao nhất?

Nhóm tuổi có tần số cao nhất là nhóm 50- với 41 người.

câu hỏi 2: Bao nhiêu % người bệnh dưới 60 tuổi?

68.7 % người bệnh dưới 60 tuổi.

Bài 2: Lập bảng tần số HOMA2-IR

Bài 2. Lập bảng tần số HOMA2-IR
Nhóm HOMA2-IR Tần số Tần suất (%) Tần số tích lũy Tần suất tích lũy (%)
0.0-<0.5 2 1.72 2 1.72
0.5-<1.0 15 12.93 17 14.66
1.0-<1.5 41 35.34 58 50.00
1.5-<2.0 31 26.72 89 76.72
2.0-<2.5 17 14.66 106 91.38
2.5-<3.0 4 3.45 110 94.83
3.0-<3.5 4 3.45 114 98.28
3.5-<4.0 2 1.72 116 100.00
Tổng 116 100.00 116 100.00

câu hỏi 3: Khoảng HOMA2-IR nào có tần số cao nhất?

Khoảng HOMA2-IR có tần số cao nhất là 1.0-<1.5 với 41 người.

Bài 3: Thống kê mô tả cho triglycerid và HOMA2-IR

Bài 3. Thống kê mô tả cho Triglycerid và HOMA2-IR
Bien Mean TB hình học Median R IQR Variance SD CV (%) Nhận xét phân bố
Triglycerid 1.98 1.68 1.65 6.05 1.23 1.53 1.24 62.42 Lệch phải
HOMA2-IR 1.63 1.49 1.50 3.67 0.78 0.45 0.67 41.19 Lệch phải

câu hỏi 4: Bảng 2×2 và kiểm định chi-square

Triglycerid lệch phải rõ hơn. Thứ nhất, với Triglycerid, Mean = 1,98 lớn hơn Median = 1,65 khá rõ, trong khi HOMA2-IR có Mean = 1,63 và Median = 1,50, mức chênh lệch nhỏ hơn. Thứ hai, trên Histogram, Triglycerid có đuôi phân bố kéo dài rõ về phía bên phải, xuất hiện một số giá trị lớn khoảng trên 4 đến 6, trong khi phần lớn quan sát tập trung ở vùng thấp hơn. HOMA2-IR cũng có đuôi phải nhưng mức độ kéo dài ít hơn. Do đó, dựa trên sự chênh lệch Mean–Median và hình dạng Histogram, có thể kết luận Triglycerid là biến lệch phải rõ hơn HOMA2-IR.

Bài 4: Bảng 2×2 và kiểm định chi-square

Bài 4. Bảng 2×2 và kiểm định Chi-square
Kháng insulin = 0 Kháng insulin = 1 Tổng hàng
Không 57 8 65
32 19 51
Tổng cộng 89 27 116
p-value Chi-square: 0.0016

Kết luận: Có mối liên quan giữa TG tăng và kháng insulin.

Câu hỏi sâu

Có thể sử dụng Odds Ratio (OR) để lượng hóa mức độ liên quan giữa TG tăng và kháng insulin. OR cho biết odds kháng insulin ở nhóm TG tăng cao gấp bao nhiêu lần so với nhóm không TG tăng.


Odds Ratio = 4.23

Bài 5: Biểu đồ

5.1. Histogram cho HOMA2-IR

Nhận xét: HOMA2-IR có phân bố lệch phải. Phần lớn đối tượng có HOMA2-IR tập trung khoảng từ 1 đến 2, trong khi một số giá trị cao kéo dài đến khoảng 4, tạo thành đuôi phân bố về phía bên phải.

5.2. Boxplot một nhóm cho HOMA2-IR

Nhận xét: HOMA2-IR có một số giá trị ngoại lệ ở phía trên. Trung vị khoảng 1,5 và các giá trị ngoại lệ tập trung ở mức trên 3, cho thấy một số đối tượng có HOMA2-IR cao hơn đáng kể so với phần lớn mẫu.

5.3. Boxplot HOMA2-IR theo giới

Nhận xét:HOMA2-IR giữa nam và nữ có sự khác biệt nhưng không quá lớn. Trung vị của nữ khoảng 1,6, cao hơn nhẹ so với nam khoảng 1,5. Nhóm nam xuất hiện nhiều giá trị ngoại lệ cao, trong đó có giá trị khoảng 4, cho thấy HOMA2-IR ở nam có một số quan sát cao bất thường.

5.4. Biểu đồ cột cho Triglycerid tăng

Nhận xét: Trong 116 đối tượng, có 65 người (56%) không tăng Triglycerid và 51 người (44%) tăng Triglycerid. Như vậy, nhóm không tăng Triglycerid chiếm tỷ lệ cao hơn nhóm tăng Triglycerid, tuy nhiên chênh lệch giữa hai nhóm không quá lớn.

Nếu lựa chọn: Nên chọn Boxplot để so sánh phân bố HOMA2-IR giữa ba mức hoạt động thể lực. Boxplot thể hiện được trung vị, độ phân tán, khoảng tứ phân vị và các giá trị ngoại lệ của từng nhóm, nên phù hợp hơn biểu đồ chỉ so sánh Mean, đặc biệt khi dữ liệu HOMA2-IR có xu hướng lệch phải và có giá trị ngoại lệ.

Bài 6: Hồi quy tuyến tính

Bài 6. Kết quả hồi quy tuyến tính
Biến Beta p Diễn giải ngắn gọn
HbA1c 0.361 0.0222 Beta dương, có ý nghĩa
Triglycerid 0.123 0.0167 Beta dương, có ý nghĩa

Câu hỏi 5: Khi giữ các biến khác không đổi, Beta dương của HbA1c hoặc TG có ý nghĩa gì đối với HOMA2-IR?

Khi giữ các biến khác không đổi, nếu Beta của HbA1c hoặc Triglycerid dương thì khi HbA1c hoặc Triglycerid tăng, HOMA2-IR có xu hướng tăng. Cụ thể, khi biến độc lập tăng 1 đơn vị, HOMA2-IR trung bình tăng một lượng bằng Beta, trong điều kiện các biến khác không đổi.

Câu hỏi tư duy

Không mâu thuẫn. p-value < 0,05 của TG cho thấy TG có mối liên hệ có ý nghĩa thống kê với HOMA2-IR khi đã kiểm soát các biến khác. Trong khi đó, R² thấp cho thấy toàn bộ mô hình chỉ giải thích được một phần nhỏ sự biến thiên của HOMA2-IR. Vì vậy, một biến riêng lẻ có thể có ý nghĩa thống kê nhưng mô hình tổng thể vẫn có khả năng giải thích chưa cao.

Bài 7. Hồi quy logistic

Bài 7. Kết quả hồi quy logistic
Biến OR KTC 95% p Diễn giải ngắn gọn
tg_tang TG tăng 4.05 1.57 – 10.49 0.0039 OR > 1: tăng odds kháng insulin
hba1c_tang HbA1c tăng 3.23 1.07 – 9.75 0.0372 OR > 1: tăng odds kháng insulin
tang_vong_bung Tăng vòng bụng 3.05 0.81 – 11.48 0.0993 OR > 1: tăng odds kháng insulin

Câu hỏi 6: Với biến phụ thuộc là kháng insulin (1 = Có), OR > 1 và OR < 1 có ý nghĩa gì so với nhóm tham chiếu?

Với biến phụ thuộc là kháng insulin (1 = Có), OR > 1 cho thấy nhóm có yếu tố đó có odds kháng insulin cao hơn nhóm tham chiếu. Ngược lại, OR < 1 cho thấy odds kháng insulin thấp hơn nhóm tham chiếu. OR = 1 cho thấy không có sự khác biệt về odds giữa hai nhóm.

Câu hỏi tư duy

Không thể chỉ dựa vào OR > 1 để kết luận yếu tố nguy cơ có ý nghĩa thống kê. Cần xem thêm KTC 95% và p-value. Nếu KTC 95% của OR không chứa 1 (tương đương p < 0,05), mối liên quan mới có ý nghĩa thống kê. Nếu KTC 95% chứa 1 hoặc p ≥ 0,05 thì chưa đủ bằng chứng để kết luận có mối liên quan có ý nghĩa thống kê.

Bài 8: Từ câu hỏi lâm sàng đến kế hoạch phân tích

Bài 8. Từ câu hỏi lâm sàng đến kế hoạch phân tích
Câu hỏi Biến phụ thuộc Biến độc lập chính Loại biến Mô tả/biểu đồ Kiểm định hoặc mô hình
TG tăng có liên quan với tình trạng kháng insulin không? Kháng insulin TG tăng Nhị phân – nhị phân Biểu đồ cột Chi-square
Vòng eo lớn hơn có liên quan với HOMA2-IR cao hơn không? HOMA2-IR Vòng eo Định lượng – định lượng Scatter plot + đường hồi quy Hồi quy tuyến tính
HOMA2-IR có khác nhau giữa 3 mức hoạt động thể lực không? HOMA2-IR Mức hoạt động thể lực Định lượng – định tính Boxplot ANOVA một yếu tố
HbA1c có liên quan tuyến tính với HOMA2-IR không? HOMA2-IR HbA1c Định lượng – định lượng Scatter plot + đường hồi quy Hồi quy tuyến tính

Bài 9: Chọn phép kiểm định nào?

Bài 9. Chọn phép kiểm định nào?
Tình huống Điều cần kiểm tra trước Phương pháp em chọn Lý do
So sánh TG giữa nhóm có và không kháng insulin. Phân phối chuẩn và phương sai t-test độc lập / Mann–Whitney So sánh biến định lượng giữa 2 nhóm độc lập.
So sánh HOMA2-IR giữa nam và nữ. Phân phối chuẩn và phương sai t-test độc lập / Mann–Whitney So sánh biến định lượng giữa 2 nhóm giới.
So sánh HOMA2-IR giữa 3 mức hoạt động thể lực. Phân phối chuẩn và phương sai ANOVA / Kruskal–Wallis So sánh biến định lượng giữa 3 nhóm độc lập.
Đánh giá mối liên quan giữa TG tăng và kháng insulin. Tần số kỳ vọng Chi-square Hai biến đều là biến phân loại.
Đánh giá tương quan giữa TG liên tục và HOMA2-IR. Tính tuyến tính và phân phối dữ liệu Pearson / Spearman Hai biến đều là biến định lượng.

Bài 10: Nhiễu: OR thô và OR đã hiệu chỉnh có giống nhau không?

Bài 10. So sánh OR thô và OR đã hiệu chỉnh
Mô hình OR TG tăng KTC 95% p Nhận xét thay đổi OR
Mô hình thô 3.85 1.61 – 9.23 0.0025 OR thô, chưa hiệu chỉnh
Mô hình hiệu chỉnh 4.39 1.68 – 11.49 0.0026 OR thay đổi đáng kể sau hiệu chỉnh (14%)

Câu hỏi 10.1. Nếu OR thay đổi đáng kể sau hiệu chỉnh, điều đó gợi ý điều gì?

Nếu OR thay đổi đáng kể sau khi hiệu chỉnh, điều đó cho thấy các biến được thêm vào có thể là yếu tố gây nhiễu, làm thay đổi mối liên quan giữa TG tăng và kháng insulin. Vì vậy, OR hiệu chỉnh phản ánh mối liên quan của TG tăng sau khi đã kiểm soát các yếu tố khác.

Câu hỏi 10.2. “Hiệu chỉnh nhiều biến hơn” có phải lúc nào cũng tốt hơn không? Hãy nêu ít nhất một lý do.

Hiệu chỉnh nhiều biến hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn. Nếu đưa vào những biến không cần thiết, mô hình có thể phức tạp hơn, làm giảm độ chính xác của ước lượng hoặc gây quá khớp. Chỉ nên đưa các biến có cơ sở lý thuyết hoặc có khả năng gây nhiễu vào mô hình.

Bài 11: Phân tích nhạy cảm: định nghĩa kết cục thay đổi thì kết quả có thay đổi không?

Bài 11. Phân tích nhạy cảm: định nghĩa kết cục thay đổi
Biến kết cục Số ca có kháng insulin Tỷ lệ (%) Nhận xét
ir_homa19 31 26.72 Tiêu chí phân loại ban đầu
ir_homa20 27 23.28 Tỷ lệ kháng insulin giảm

Câu 11.1. Khi ngưỡng để gọi “có bệnh” cao hơn, em dự đoán số ca sẽ tăng hay giảm?

Nếu ngưỡng để gọi “có bệnh” cao hơn, số người được phân loại là có kháng insulin sẽ giảm, vì cần mức chỉ số cao hơn mới được xếp vào nhóm bệnh.

Câu 11.2. Vì sao nhà nghiên cứu phải nêu rõ tiêu chí/điểm cắt trước khi phân tích?

Nhà nghiên cứu phải nêu rõ tiêu chí hoặc điểm cắt trước khi phân tích để tránh việc thay đổi ngưỡng dựa trên kết quả thu được, từ đó làm giảm tính khách quan và có thể dẫn đến sai lệch kết quả nghiên cứu.

Bài 12: Thám tử dữ liệu: missing, mã hóa và giá trị bất thường

12.1. Kiểm tra số liệu thiếu

Bài 12.1. Kiểm tra số liệu thiếu
Biến Số missing Tỷ lệ missing (%)
ma_bn ma_bn 3 2.59
hdtl_cao_phut hdtl_cao_phut 64 55.17
hdtl_tb_phut hdtl_tb_phut 107 92.24
hdtl_thap_phut hdtl_thap_phut 107 92.24
nhom_tuoi nhom_tuoi 1 0.86

Nhận xét:

Không phải mọi giá trị missing đều cần xóa. Cần xem xét tỷ lệ missing và nguyên nhân thiếu dữ liệu trước khi quyết định cách xử lý.

12.2. Kiểm tra mã hóa giới, hoạt động thể lực, kháng insulin

Bài 12.2. Kiểm tra mã hóa biến
Biến Giá trị đang có
gioi gioi 0, 1
tang_vong_bung tang_vong_bung 0, 1
tg_tang tg_tang 0, 1
hba1c_tang hba1c_tang 0, 1
ir_homa19 ir_homa19 0, 1
ir_homa20 ir_homa20 0, 1

Nhận xét:

Cần kiểm tra mã hóa trước khi phân tích để đảm bảo giá trị 0/1 được hiểu đúng. Nếu mã hóa sai, việc diễn giải kết quả kiểm định hoặc mô hình có thể bị sai.

12.3. Tìm giá trị cực trị của Triglycerid và HOMA2-IR

Histogram + Boxplot Triglycerid

Histogram + Boxplot Triglycerid HOMA2-IR

Dựa vào histogram và boxplot:

  • Triglycerid: Boxplot cho thấy một số giá trị cực trị cao, khoảng 4,9–6,5. Histogram cũng cho thấy phân bố kéo dài về phía bên phải. Đây là các quan sát có giá trị cao bất thường so với phần lớn mẫu.
  • HOMA2-IR: Boxplot xuất hiện một số giá trị cực trị cao, khoảng 3,2–4,0. Histogram cũng cho thấy một đuôi phải kéo dài.

Kết luận: Giá trị cực trị không nhất thiết là giá trị sai và không nên tự động xóa. Cần kiểm tra lại nguồn dữ liệu, đơn vị đo và điều kiện thu thập. Nếu các giá trị này hợp lý về mặt thực tế thì nên giữ lại, vì chúng có thể phản ánh những đối tượng thực sự có TG hoặc HOMA2-IR cao. Chỉ nên loại bỏ khi xác định đó là lỗi nhập liệu hoặc lỗi đo lường.

12.4. Kiểm tra missing

Bài 12.4. Kiểm tra missing hoạt động thể lực
Biến Số missing Tỷ lệ missing (%)
hdtl_cao_phut 64 55.17
hdtl_tb_phut 107 92.24
hdtl_thap_phut 107 92.24

Missing cao có thể do cấu trúc câu hỏi/phân nhánh, không nhất thiết là dữ liệu lỗi; cần kiểm tra logic bảng hỏi trước khi xử lý.

Bài 13: Viết kết quả như một sinh viên y khoa

Bài 13. Viết kết quả như một sinh viên y khoa
Kết quả chọn Câu báo cáo của em Có vượt quá dữ liệu cho phép kết luận không?
Kết quả có ý nghĩa thống kê Số liệu cho thấy có mối liên quan có ý nghĩa thống kê giữa số thành phần lipid bất thường và kháng insulin. Không
Kết quả không có ý nghĩa thống kê Kết quả không có ý nghĩa thống kê, do đó chưa đủ bằng chứng để kết luận có mối liên quan. Không

Bài 14: Tự đặt một đề tài nhỏ từ cùng bộ dữ liệu

Nội dung Trả lời
Câu hỏi nghiên cứu Số thành phần lipid bất thường có liên quan với kháng insulin không?
Giả thuyết Số thành phần lipid bất thường càng nhiều thì khả năng kháng insulin càng cao.
Biến phụ thuộc Kháng insulin (ir_homa19)
Biến độc lập Số thành phần lipid bất thường
Loại biến Biến phụ thuộc: nhị phân; biến độc lập: định lượng rời rạc
Biểu đồ Biểu đồ cột hoặc boxplot HOMA2-IR theo số thành phần lipid bất thường
Phép kiểm định / mô hình Hồi quy logistic
Cách diễn giải dự kiến Nếu OR > 1 và p < 0,05, số thành phần lipid bất thường nhiều hơn có liên quan có ý nghĩa thống kê với odds kháng insulin cao hơn. Không kết luận đây là quan hệ nhân quả.

Tạo biến số thành phần lipid bất thường

Bảng 14.1. Phân bố số thành phần lipid bất thường theo tình trạng kháng insulin
Số thành phần lipid bất thường Không kháng insulin Có kháng insulin
0 thành phần 48 10
1 thành phần 28 11
2 thành phần 9 10

Vẽ biểu đồ

Chạy hồi quy Logistic


Call:
glm(formula = ir_homa19 ~ so_lipid_bt, family = binomial(), data = df14)

Coefficients:
            Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
(Intercept)  -1.6290     0.3263  -4.993 5.94e-07 ***
so_lipid_bt   0.8156     0.2861   2.850  0.00437 ** 
---
Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

(Dispersion parameter for binomial family taken to be 1)

    Null deviance: 134.68  on 115  degrees of freedom
Residual deviance: 126.21  on 114  degrees of freedom
AIC: 130.21

Number of Fisher Scoring iterations: 4

Chạy OR + KTC 95% + p-value

Mối liên quan giữa số thành phần lipid bất thường và kháng insulin
Biến OR KTC.95. p.value
so_lipid_bt Số thành phần lipid bất thường 2.26 1.3 – 4.03 0.0044