重复测量数据方差分析课件.pptVIP

卫生统计学（第五版） 卫生统计学与数学学教研室 第九章 方差分析 一、?完全随机设计资料的方差分析 二、?随机区组设计资料的方差分析 三、?析因设计资料的方差分析 四、重复测量资料的方差分析 五、 多个样本均数的两两比较 六、方差分析前提条件和数据转换 学习要求： 1.掌握方差分析的基本思想； 2.掌握单因素、双因素方差分析的应用条件、意义及计 算方法； 3.熟悉多个均数间两两比较的意义及方法； 4.了解方差齐性检验和t’检验的意义及方法； 5.熟悉变量变换的意义和方法。 重复测量资料是同一受试对象的同一个观察指标在不同时间点上进行多次测量所得的资料，常用来分析该观察指标在不同时间点上的变化特点。这类资料在临床试验和流行病学研究中较常见。 重复测量资料的反应变量（即被重复测量的观察指标）可以为连续型（定量指标）或离散型（定性或分类指标）。 连续型的重复测量资料较为常见，可以采用方差分析方法进行处理，离散型重复测量资料比较少见，分析方法更为复杂。此处我们主要讨论连续型重复测量资料的统计学处理问题。 实例举例 重复测量设计的优缺点 优点： 每一个体作为自身的对照，克服了个体间的变异。分析时可更好地集中于处理效应. 因重复测量设计的每一个体作为自身的对照，所以研究所需的个体相对较少，因此更加经济。 目的：推断处理、时间、处理×时间作用于试 验对象的试验指标的作用。 资料特征： 处理因素 g （≥1 ）个水平，每个水平有n个试验对象，共计 gn个试验对象。 时间因素 同一试验对象在m（≥2 ）个时 点获得m个测量值，共计gnm个测量值。 方法：方差分析 前后测量设计 前后测量设计资料是重复测量资料中最为常见的资料类型，即g=1, m=2, 如表9-1。 和配对设计的数据形式相同，但两者属于完全不同的实验设计类型。区别如下： 1. 是否随机分配处理（分组）； 2. 差值的独立性问题； 3. 数据处理方式的差异。 2. 配对 t 检验要求同一对子的两个实验单位的观察结果分别与差值相互独立，差值服从正态分布。 前后测量设计前后两次观察结果通常与差值不独立，大多数情况第一次观察结果与差值存在负相关的关系，如表9-1中，治疗前舒张压与差值的相关系数为-0.602。 二、设立对照的前后测量设计 设立对照的前后测量设计 前后测量数据间存在显著差别时，并不能说明这种差别是由前后测量之间施加的处理所产生，还是由于存在于前后两次测量之间的时间效应所致。 为解决上述问题，可通过设置对照组（如安慰剂对照）来排除时间效应的影响。 设置对照后的数据除了存在前后测量的分组因素外，还存在另外一个处理因素对数据进行分组，即对照组和试验组。 表9-3数据的统计学分析问题 计算前后测量数据的差值，上述数据即可转化为完全随机设计（两组）的资料形式。 一般情况下，针对前后测量数据差值的成组t检验方法是可取的，但应注意其应用条件，即方差齐性的问题。 三、重复测量设计 当前后测量设计的重复测量次数超过3时，则称其为重复测量设计。 重复测量数据在形式上与随机区组设计资料相似（每一位受试者可以看作一个区组，前者的测量时间对应于后者的处理因素），但两者存在根本的区别。 1. 区组内部的随机分配问题； 2. 区组内部实验单位的彼此独立性问题。 若重复测量资料满足“球对称（sphericity）”的假设，则可采用随机区组设计资料的方差分析方法进行分析，否则需采用其它方法或对F值进行校正。 实验设计 重复测量资料的方差分析 例9-4 为研究减肥新药盐酸西布曲明片和盐酸西布曲明胶囊的减肥效果是否不同，以及肥胖患者服药后不同时间的体重随时间的变化情况。采用双盲双模拟随机对照试验，将体重指数BMI?27的肥胖患者40名随机等分成两组，一组给予盐酸西布曲明片+模拟盐酸西布曲明胶囊，另一组给予盐酸西布曲明胶囊+模拟盐酸西布曲明片。所有患者每天坚持服药，共服药6个月(24周)，受试期间禁用任何影响体重的药物，而且受试对象行为、饮食及运动与服药前的平衡期均保持一致。分别于平衡期(0周)、服药后的8周、16周、24周测定肥胖患者的体重(kg)得表9-13的资料。 重复测量资料的方差分析 重复测量资料和随机区组设计资料的区别： (1)重复测量资料中同一受试对象(看成区组)的数据高度相关，无论哪位受试对象服用盐酸西布曲明片剂或是胶囊，其服药后8周、16周和24周的体重均和前面时间点(含服药前的0周)的体重相关。表9-14为分不同剂型后使用统计软件包计算得到的各时点简单