SigmaPlot软件在医学研究生中的教学实践与体会*

空军军医大学卫生统计学教研室(710032)

谭志军 王 陵 梁 英 杨 喆 张海悦 李 晨 尚 磊 夏结来 张玉海△

【提 要】 SigmaPlot是一款常用的科研数据分析与图形可视化软件包，在我教研室设置的研究生医学数据统计分析软件选修课中是一个重要的讲授内容。本文介绍了SigmaPlot的功能特点和在医学研究生中的教学实践，从数据管理、统计分析、统计制图三个方面总结了SigmaPlot的教学体会，以期为SigmaPlot在医学研究生科研能力培养中发挥更重要的作用。

SigmaPlot是一款常用的科研数据分析与图形可视化软件包，广泛应用于生物、化学、实验室、临床研究等领域的数据管理与分析[1-3]。目前，SigmaPlot在医学研究生教学中并不常见。本教研室开设的医学研究生选修课医学数据统计分析软件中，SigmaPlot是主要讲授内容。现简要介绍SigmaPlot的功能特点，并总结近几年积累的一些粗浅的教学经验与体会，以期为SigmaPlot在医学研究生科研能力培养中发挥更重要作用。

SigmaPlot的功能特点

作为一款极佳的科学制图软件，SigmaPlot主要有以下三个功能特点[4]：

1.制图精密美观。SigmaPlot可绘制100多种常见的2D或3D的统计图、曲线拟合图，生成的学术图形精密美观，几乎不用修改就能够达到各类学术杂志的发表要求，还提供了EPS、TIFF、JPEG等多种输出格式，可以满足不同展示载体的质量要求。

2.统计功能全面。嵌入Systat模块后，其统计分析功能覆盖了医学基础统计方法(t检验、方差分析、非参数检验、卡方检验等)、高级统计方法(多元线性回归、logistic回归、生存分析等)和基本的样本量估计方法。此外，还内建了100多组拟合方程。统计分析功能可以满足医学领域中实验室和临床研究数据分析的需求。

3.操作简单灵活。操作界面类似于Office中的Excel，使用者只须有办公软件操作经验便可轻易操作。SigmaPlot可导入多种格式的二维数据表和数据库，可与其他的应用软件如Word、Excel和PowerPoint无缝对接。系统自带的图库使图形绘制工作简单高效。

SigmaPlot的教学实践

1.课程设置背景

医学统计学是我校医学研究生的公共必修课程，该课程配套了软件实习课。但是，实习课的学时数不足，学员难以系统地掌握应用统计软件进行数据处理的技能。此外，实习课授课内容的针对性和软件的可选择性不强，导致实习重点不够清晰，学习兴趣不高。为提高我校研究生科研能力培养水平，满足基础与临床方向的不同需求，教研室单独开设了医学数据统计分析软件选修课，讲授SPSS、PASS、SigmaPlot和Origin四个常用软件。该课程针对性和实用性强，授课效果较好，受到医学研究生的普遍欢迎。

2.SigmaPlot教学内容

SigmaPlot在SPSS和PASS软件之后讲授，分配12个学时，授课内容和知识点见表1。由于SPSS已讲授各类统计方法的基本原理和统计结果解读，SigmaPlot授课更侧重于统计绘图。授课形式为教员演示+学员操作+课堂答疑(主讲教员和辅讲教员)。教员演示采用SigmaPlot自带的统计实例数据，学员实习采用研究生用书《医学统计学》(孙振球主编，第4版)的配套数据[5]。考核采用上机操作的形式。

SigmaPlot的教学体会

经过三年的教学实践，现将SigmaPlot软件在数据管理、统计分析、统计制图的教学体会以及整体教学效果作简要总结。

1.数据管理

在数据管理方面，SigmaPlot有两个突出的优点。一是同一种统计分析方法兼容多种数据结构，例如进行t检验或方差分析时，数据既可以是一组观测为一列的Raw结构，也可以是含样本量、均数、标准差或标准误等中间结果的结构，还可以是分组因素单独成列、观测指标为一列的indexed结构。二是可以将一次分析中的数据和产生的统计分析报告、图形结果等不同类型的文件，打包存储在一个后缀为.jnb的文件中，下次只需打开jnb文件即可同时打开数据、统计分析结果和图形。以上两个优点使得医学研究数据的管理更为方便、灵活和高效，但学生习惯了SPSS单一数据管理模式后，需要一定的时间来适应和掌握。

表1 SigmaPlot的授课内容与知识点

2.统计分析

SigmaPlot以资料类型和分析目的为依据划分统计分析功能，将其分为Single Group、Compare Two Groups、Compare Many Groups、Before and After、Repeated Measures、Rate and Proportions、Regression、Correlation、Survival等几大块，这种划分能使非统计专业或者初学者更容易找到合适的统计分析方法。同时，还提供了非常实用的Adivisor导航功能，当使用者不知道选用何种统计方法时，该功能可通过一步步设问帮助使用者选择合适的统计分析方法。当资料满足正态性而选择了非参数检验时，系统会弹出“正态性检验通过，是否更改检验方法”的提醒，进一步降低错用统计分析方法的可能性。SigmaPlot帮助文件中提供了Statistical Samples实例库，涵盖了所有统计分析功能的实例，每一个实例打包了数据、统计结果、图形，是非常好的教学案例和初学者练习材料。与SPSS和SAS统计分析结果相比，SigmaPlot的统计分析结果文件对结论的文字解释更多、更贴近学术论文中的表述方式，部分结论可直接用于学术论文的结果表达。不足之处在于，分析结果没有采用表格形式，结构性不强，这一点不及SPSS和SAS方便，有待进一步改进。

3.统计制图

在统计制图方面，除提供了包括100多种图形的图库外，使用者还可以基于统计分析结果文件绘制相应的统计图，例如配对设计t检验中的Before&After Line Plot、方差分析中的Multiple Comparison Plot和Main Effects图、相关分析中的Scatter Matrix Plot、生存分析中的Adjusted Survival Curves。对于医学基础研究中常用的误差图，SigmaPlot通过调整类型、Error bar的方向和大小，可个性化定制10多种形式各异的误差条图[6]。SigmaPlot具备强大的后期编辑功能，使用者可在初步绘制的统计图上，像操作Office一样灵活精准地作形式、颜色、文本、大小等方面的修改。SigmaPlot的Graph Page文件一页可存放多张统计图且可自动排版，当需要集中展示多张图时，可省去后期合成图片的麻烦，是一项非常实用的功能。

4.教学效果

近3年的教学评价问卷调查结果显示，选课学员对统计制图软件需求较大，通过系统学习之后，86.36%的学生赞同目前的授课内容能够满足实际应用的需求，对于Sigmaplot软件，有53.49%的学生认为其主要优点是绘图精美，且大部分学生(90.91%)能够掌握数据分析与统计制图的基本技能。在使用意愿方面，有32.56%的学生愿意选择Sigmaplot绘制统计图。可见，课程教学提高了SigmaPlot的认知度和使用率，但普及程度有待进一步提高。

小 结

综合近几年的教学、实践经验以及选课学员的反馈来看，SigmaPlot是一款非常实用的统计分析与制图软件，使医学研究非统计专业人员多了一项选择。相比统计分析功能，学员使用统计制图功能的频率更高，在以后的教学中要更加注重制图授课的系统性、实用性和趣味性，不断改善教学效果，进一步提高普及度和使用率，发挥SigmaPlot在医学研究生科研数据分析与结果展示能力培养中的作用。