常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析

常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析案例130只腫瘤小白鼠,按照腫瘤大小可分為三組(大,中,小),研究某中藥方劑提取物對(duì)腫瘤得抑制作用(腫瘤壞死因子)。將30只小鼠得按照腫瘤大小分成三組,每組10只小白鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,給予或不給予中藥方劑提取物。案例230只腫瘤小白鼠,按照腫瘤大小可分為三組(大,中,小),研究某中藥方劑提取物對(duì)腫瘤得抑制作用(腫瘤壞死因子),及腫瘤大小對(duì)中藥方劑抑制效果得影響將30只小鼠得按照腫瘤大小分成三組,每組10只小白鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,給予或不給予中藥方劑提取物。案例316只腫瘤小白鼠,按照腫瘤大小可分為4組(超大,大,中,小),每組按照種系可以分為4類小白鼠(各1只),該研究某中藥方劑提取物(濃度分為4個(gè)水平,分別為1U,2U,3U,4U)對(duì)腫瘤得抑制作用。表3腫瘤小白鼠得案例3種系超大大中小甲1U2U3U4U乙2U3U4U1U丙3U4U1U2U丁4U1U2U3U案例430只腫瘤小白鼠,按照腫瘤大小可分為三組(大,中,小),研究某中藥方劑提取物不同時(shí)點(diǎn)(0h,1h,2h,3h)對(duì)腫瘤得抑制作用(腫瘤壞死因子)將30只小鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,分別在0h,1h,2h,3h測(cè)量腫瘤壞死因子水平。將30只小鼠得按照腫瘤大小分成三組,每組10只小白鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,分別在0h,1h,2h,3h測(cè)量腫瘤壞死因子水平。大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜完全隨機(jī)設(shè)計(jì)只涉及一個(gè)處理因素,兩個(gè)或多個(gè)水平,也稱單因素設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)得分析可分以下幾種情況:當(dāng)處理因素只有兩個(gè)水平即兩個(gè)處理組時(shí),可選用兩樣本均數(shù)比較得t檢驗(yàn)、u檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)。當(dāng)處理因素有多個(gè)水平即多個(gè)處理組時(shí)可考慮單因素方差分析或秩和檢驗(yàn)。

隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)主要用于人體或試驗(yàn)單位之間有明顯差異或?qū)嵸|(zhì)性差異得情況。她通常將受試對(duì)象按性質(zhì)(如動(dòng)物得性別、體重,病人得病情、年齡、性別等非實(shí)驗(yàn)因素)相同或相近者分成b個(gè)區(qū)組,每個(gè)區(qū)組中得k個(gè)受試對(duì)象分別隨機(jī)分配到k個(gè)處理組中去;或?qū)ν粋€(gè)受試對(duì)象在同一處理得不同水平間進(jìn)行比較。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)例1某研究者將24名貧血患兒按年齡及貧血程度分成8個(gè)區(qū)組group(b＝8),每區(qū)組中三名兒童用隨機(jī)得方式分配給A、B、C三種不同得治療方法treat(處理組,k＝3)。治療后血紅蛋白得增加量y(g/L)列表如下,數(shù)據(jù)見quzu、sav。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)

配伍組由于每種組合搭配只有一個(gè)觀察值,因此交互作用、方差齊性和正態(tài)性無法考察隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)

給出處理組和區(qū)組得樣本含量分析結(jié)果(1)兩因素表隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)分析結(jié)果(2)效應(yīng)檢驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)P=0、001,可以認(rèn)為三種治療方法對(duì)血紅蛋白得增量有差別

可安排一個(gè)實(shí)驗(yàn)因素、兩個(gè)區(qū)組因素。三因素水平數(shù)相同,以實(shí)驗(yàn)因素得水平數(shù)為基準(zhǔn)。要求三因素之間不存在交互作用(或交互作用可忽略不計(jì))。該設(shè)計(jì)可以看出縱橫兩向都就是配伍組,比隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)多了一個(gè)控制因素,但并不因此而增加實(shí)驗(yàn)例數(shù),所以比隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)誤差更小,效率更高。拉丁方設(shè)計(jì)例3

為比較七種藥液得作用強(qiáng)度,用七個(gè)離體腸管標(biāo)本作試驗(yàn),每個(gè)標(biāo)本可重復(fù)做七次試驗(yàn),觀察指標(biāo)為作用強(qiáng)度計(jì)分。將七個(gè)標(biāo)本看作行區(qū)組,重復(fù)試驗(yàn)次序看作列區(qū)組(注:本例未隨機(jī)排列行和列),七個(gè)藥液看作處理并分別以A,B,C,D,E,F,G七個(gè)字母表示,試驗(yàn)結(jié)果如下,數(shù)據(jù)見latin、sav。拉丁方設(shè)計(jì)biaoben:標(biāo)本號(hào)yaoye:藥液order:用藥次序intensity:作用強(qiáng)度拉丁方設(shè)計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)

不同得藥液作用強(qiáng)度間得差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0、001),但標(biāo)本間和用藥次序間差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。拉丁方設(shè)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)一步對(duì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義得變量yaoye用S-N-K作兩兩比較拉丁方設(shè)計(jì)分析結(jié)果

第2種藥液得作用強(qiáng)度明顯高于其她6種藥液拉丁方設(shè)計(jì)分析結(jié)果

實(shí)驗(yàn)中涉及m個(gè)實(shí)驗(yàn)因素(m≥2)。所有m個(gè)實(shí)驗(yàn)因素得水平都互相搭配到,構(gòu)成s個(gè)實(shí)驗(yàn)條件(s為m個(gè)因素得水平數(shù)之積)。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下至少要做2次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn),即總實(shí)驗(yàn)次數(shù)N≥2S

做實(shí)驗(yàn)時(shí),每次都涉及全部因素,即因素時(shí)同時(shí)施加得。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí),將全部因素視為對(duì)觀測(cè)指標(biāo)得影響就是同等重要得,即因素之間在專業(yè)上就是地位平等得(應(yīng)以專業(yè)知識(shí)為依據(jù)),具體體現(xiàn)在分析每一項(xiàng)(包括主效應(yīng)和交互效應(yīng))時(shí)所用得誤差就是相同得,她被成為模型得誤差項(xiàng)。析因設(shè)計(jì)

析因設(shè)計(jì)不僅考慮各實(shí)驗(yàn)因素得效益(主效應(yīng)),還重點(diǎn)考察交互效應(yīng)。交互效應(yīng)兩個(gè)因素存在情況下,某個(gè)因素得作用由于另外一個(gè)因素得存在而發(fā)生改變正向作用:協(xié)同;負(fù)向作用:拮抗析因設(shè)計(jì)例4為研究家兔神經(jīng)縫合后得軸突通過率(％),采用兩種縫合方法:外膜縫合和束膜縫合,分別于1個(gè)月和2個(gè)月后測(cè)量軸突通過率,結(jié)果如下,試作統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)見xiyin、sav。析因設(shè)計(jì)method:縫合方法time:縫合后時(shí)間rate:軸突通過率析因設(shè)計(jì)析因設(shè)計(jì)

縫合后時(shí)間(time)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＝0、012),縫合方法(method)以及縫合方法和縫合后時(shí)間得交互作用均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。析因設(shè)計(jì)分析結(jié)果重復(fù)測(cè)量得方差分析

重復(fù)測(cè)量得資料:在日常研究中常需對(duì)一個(gè)觀察單位重復(fù)進(jìn)行多次測(cè)量,這樣所獲得得資料稱之為重復(fù)測(cè)量資料。對(duì)于觀察單位得定義不同,重復(fù)進(jìn)行觀察得方式不同,重復(fù)測(cè)量得資料也有著形形色色得表現(xiàn)。一般來說,研究設(shè)計(jì)中考慮以下問題時(shí)應(yīng)采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì):研究主要目得之一就是考察某在不同時(shí)間得變化情況。研究個(gè)體間變異很大,應(yīng)用普通研究設(shè)計(jì)得方差分析時(shí),方差分析表中得誤差項(xiàng)值將很大,即計(jì)算F值時(shí)得分母很大,對(duì)反應(yīng)變量有作用得因素常難以識(shí)別。有得研究中研究對(duì)象很難征募到足夠多得數(shù)量,此時(shí)可考慮對(duì)所征募到得對(duì)象在不同條件下得反應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。重復(fù)測(cè)量得方差分析基本原理

基本思想:仍然應(yīng)用方差分析得基本思想,將反應(yīng)變量得變異分解成以下四個(gè)部分:研究對(duì)象內(nèi)得變異(即測(cè)量時(shí)間點(diǎn)或測(cè)量條件下得效應(yīng))、研究對(duì)象間得變異(即處理因素效應(yīng))、上述兩者得交互作用、隨機(jī)誤差變異。因素:受試者內(nèi)因素------用于區(qū)分重復(fù)測(cè)量次數(shù)得變量

受試者間因素----在重復(fù)測(cè)量時(shí)保持恒定得因素分析目得:一就是分析受試者間因素得作用;二就是考察隨著測(cè)量次數(shù)得增加,測(cè)量指標(biāo)就是如何發(fā)生變化得,以及分組因素得作用就是否會(huì)隨時(shí)間發(fā)生,即就是否和時(shí)間存在交互作用。應(yīng)用條件

反應(yīng)變量之間存在相關(guān)關(guān)系。反應(yīng)變量得均數(shù)向量服從多元正態(tài)分布。對(duì)于自變量得各取值水平組合而言,反應(yīng)變量得方差協(xié)方差陣相等。實(shí)例分析例2為了研究飲食、活動(dòng)鍛煉種類與人脈搏得關(guān)系,某醫(yī)生將18個(gè)人隨機(jī)分配到飲食結(jié)構(gòu)不同得兩組,且每組成員又被隨機(jī)分配至三種體育鍛煉活動(dòng)組。數(shù)據(jù)見repeated、savRepeatedMeasures過程

定義組內(nèi)變量名pluse,并輸入水平數(shù):3,得pluse(3)RepeatedMeasures過程輸入重復(fù)測(cè)量次數(shù)重復(fù)測(cè)量變量RepeatedMeasures過程RepeatedMeasures過程分析結(jié)果(1)組內(nèi)、組間因素組內(nèi)因素:重復(fù)測(cè)量各時(shí)點(diǎn)變量組間因素:活動(dòng)鍛煉、飲食不同種類

受試者內(nèi)因素、受試者內(nèi)因素與兩個(gè)自變量得一級(jí)、二級(jí)交互作用得多元方差分析統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果。Pillai’sTrace最穩(wěn)健,當(dāng)4個(gè)統(tǒng)計(jì)量結(jié)論不一致時(shí),推薦以她為最終結(jié)論。檢驗(yàn)結(jié)果說明受試者三個(gè)時(shí)期得脈博不同,且不同鍛煉情況、不同飲食得脈搏變動(dòng)情況相似。分析結(jié)果(2)多元方差分析RepeatedMeasures過程三個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)exercise、diet及她們之間得交互作用有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且spss提供了三種校正方法分析結(jié)果RepeatedMeasures過程(3)一元方差分析

結(jié)果表明,p=0、028,說明不服從球形假設(shè)。在資料滿足球形假設(shè)得前提下,一元分析較多檢驗(yàn)效能高;如果不服從球形假設(shè),則看多元分析結(jié)果,或者看一元分析得校正部分。分析結(jié)果(4)球形性檢驗(yàn)Repeated