醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課件：第十二章重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)資料的方差分析

1、第十二章 重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)資料的方差分析Repeated measures ANOVA,重復(fù)測(cè)量的概念,本章的重復(fù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)： 對(duì)同一觀察對(duì)象（病人，受試者、動(dòng)物、標(biāo)本，等）的同一觀察指標(biāo)在不同時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行的多次測(cè)量。 同一受試者的多次測(cè)量之間可能存在某種相關(guān)性，用通常的統(tǒng)計(jì)方法不能揭示內(nèi)在的特點(diǎn)，有時(shí)甚至?xí)贸鲥e(cuò)誤的結(jié)論。,第一節(jié) 重復(fù)測(cè)量資料的數(shù)據(jù)特征,前后測(cè)量設(shè)計(jì) 設(shè)立對(duì)照的前后測(cè)量設(shè)計(jì) 重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì) 設(shè)立對(duì)照的重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì),一、前后測(cè)量設(shè)計(jì),前后測(cè)量設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)方法,前提條件：在假定測(cè)量時(shí)間對(duì)觀測(cè)結(jié)果沒(méi)有影響時(shí)，才能推斷處理是否有效。 統(tǒng)計(jì)方法：用配對(duì) t 檢驗(yàn)或配對(duì)秩和檢驗(yàn) 高血壓患者治療前

2、后的舒張壓平均下降了16mmHg。 經(jīng)配對(duì)t檢驗(yàn)，t =16.18， P0.000 能說(shuō)明治療有效嗎？ 住院休息，環(huán)境和情緒的改變？考慮了嗎？,二、設(shè)立對(duì)照的前后測(cè)量設(shè)計(jì),高血壓患者治療前后的舒張壓（mmHg）,確定療效的前后測(cè)量設(shè)計(jì)必須增加平行對(duì)照,平行對(duì)照：處理組和對(duì)照組的受試對(duì)象來(lái)自同一人群，試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。 對(duì)兩組治療前后的血壓差值進(jìn)行兩樣本t檢驗(yàn)，信息損失較大。如編號(hào)1（130-11416），編號(hào)8（138-12216）。,三、重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì),當(dāng)前后測(cè)量設(shè)計(jì)的重復(fù)測(cè)量次數(shù)m3時(shí)，稱重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)或重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)。 重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì) 設(shè)立對(duì)照的重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì) 未設(shè)立對(duì)照的重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì),1. 設(shè)立對(duì)照

3、的重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì),將手術(shù)要求基本相同的15名患者隨機(jī)分3組，在手術(shù)過(guò)程中分別采用A，B，C三種麻醉誘導(dǎo)方法，在T0（誘導(dǎo)前）、T1、T2、T3，T4 五個(gè)時(shí)相測(cè)量患者的收縮壓，數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表。,2. 未設(shè)立對(duì)照的重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù),越是相鄰的點(diǎn)，相關(guān)系數(shù)越大還是越??？,越是相鄰的時(shí)間點(diǎn)，數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性越大,各列數(shù)據(jù)處理之間存在不同程度的相關(guān)性，而且越是相鄰的時(shí)間點(diǎn)，數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性越大。 理論上講，當(dāng)重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)之間相關(guān)，用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析考察各時(shí)間點(diǎn)之間的差別，會(huì)增加I類錯(cuò)誤的概率。 如果只重復(fù)2次，不涉及多重比較，故不涉及該問(wèn)題。,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),先將全部受試對(duì)象按某種或某些特征分為若干個(gè)區(qū)

4、組（block），使每個(gè)區(qū)組內(nèi)的觀察對(duì)象隨機(jī)地接受研究因素某一水平的處理。,重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)與隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的區(qū)別,第二節(jié) 重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的兩因素兩水平分析,高血壓患者治療前后的舒張壓（mmHg）,可以分析：,治療前、后的舒張壓均數(shù)是否不同？ （時(shí)間主效應(yīng)） 處理組與對(duì)照組的舒張壓均數(shù)是否不同？ （組間主效應(yīng)） 組間的舒張壓均數(shù)差異是否隨時(shí)間改變？（或各組舒張壓的下降幅度是否相同，或各組舒張壓隨時(shí)間變化的趨勢(shì)是否相同） （交互作用）,AnalyzeGeneral Linear ModelRepeated Measures,將“治療前”,“治療后”選入將“分組”選入,分別 單擊Plots 、Option

5、s,將分組和time選入，單擊Add，單擊Continue,選擇“Descriptive statistics”單擊Continue,單擊OK,結(jié)果解釋,SPSS結(jié)果解釋,這是多變量方差分析結(jié)果，不是本章討論內(nèi)容,“球?qū)ΨQ”檢驗(yàn)結(jié)果：因只重復(fù)兩次測(cè)量，不能進(jìn)行“球?qū)ΨQ”檢驗(yàn)。,“球?qū)ΨQ”假設(shè),球?qū)ΨQ假設(shè)：各時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)的兩兩相關(guān)系數(shù)為常數(shù)。 兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的重復(fù)測(cè)量，不進(jìn)行“球?qū)ΨQ”檢驗(yàn)。,治療前后舒張壓均數(shù)有差別( F =55.01, P=0.000)； 組間的舒張壓均數(shù)差異隨時(shí)間改變( F =18.78, P =0.000)，處理組舒張壓均數(shù)的下降幅度大于對(duì)照組。,處理組與對(duì)照組舒張壓均數(shù)的差別

6、無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F = 1.57, P = 0.226）。,第三節(jié) 重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的兩因素多水平分析,例12-3：將手術(shù)要求基本相同的15名患者隨機(jī)分3組，在手術(shù)過(guò)程中分別采用A，B，C三種麻醉誘導(dǎo)方法，在T0（誘導(dǎo)前）、T1、T2、T3，T4 五個(gè)時(shí)相測(cè)量患者的收縮壓，數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表。試進(jìn)行方差分析。,數(shù)據(jù)文件,Analyze General Linear Model Repeated Measures,結(jié)果解釋,“球?qū)ΨQ”假設(shè)成立（ P=0.178 ），可選擇Sphericity Assumed法,不同麻醉誘導(dǎo)時(shí)相間的收縮壓均數(shù)存在差別（F = 106.56, P = 0.000）； 不同誘導(dǎo)方

7、法患者收縮壓均數(shù)的差別隨時(shí)相改變（F = 19.10, P = 0.000），其中A組不同誘導(dǎo)時(shí)相的收縮壓較為穩(wěn)定(見(jiàn)圖)。,A組不同誘導(dǎo)時(shí)相的收縮壓較為穩(wěn)定,黑白打印論文中使用如何改變縱標(biāo)目的文字方向？,在Word中添加縱標(biāo)目后，需要與圖片組合：設(shè)置圖片格式為浮于文字上方；按Ctrl鍵同時(shí)選擇縱標(biāo)目和圖片，選擇繪圖中的組合，復(fù)制并粘貼到Photoshop，另存為JPEG圖片格式文件。,組合方法：先單擊縱標(biāo)目，然后單擊圖片，從菜單繪圖選擇“組合”,統(tǒng)計(jì)圖的文字說(shuō)明最好用英文，不僅可以在SPSS中進(jìn)行各種編輯，而且著名的醫(yī)學(xué)期刊一般都要求統(tǒng)計(jì)圖用全英文說(shuō)明。,不同麻醉誘導(dǎo)方法患者收縮壓均數(shù)的差別

8、有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F = 5.78, P =0.017）。,每個(gè)患者的收縮壓變化：?jiǎn)螕鬚lots,單擊Add，返回,（1）哪一組的收縮壓變化較為穩(wěn)定？ （2）為什么要比較個(gè)體的變化情況,第四節(jié) 重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)（無(wú)對(duì)照組）,與隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的方差分析比較,數(shù)據(jù)文件,Analyze General Linear Model Repeated Measures,沒(méi)有分組變量！單擊OK,“球?qū)ΨQ” 假設(shè)不成立（ P=0.008 ），可選擇Epsilon ()對(duì)自由度進(jìn)行校正?？蛇x擇0.528，或0.657，或0.333。折中的方法是選擇Greenhouse-Geisser 0.528。,“球?qū)ΨQ”假設(shè),球?qū)ΨQ

9、假設(shè)：各時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)的兩兩相關(guān)系數(shù)為常數(shù)。 如不滿足球?qū)ΨQ假設(shè)，應(yīng)采用校正方法。方法是校正后的自由度變小，F(xiàn)界值變大。如未校正前F0.05,(3.21)=3.07，當(dāng)校正系數(shù)為0.536時(shí)，校正后F界值為F0.05,(1.6,11.3) F0.05,(1,11 ) 4.84。從而減小I型錯(cuò)誤。,F=79.14 盡管兩者的P值在小數(shù)點(diǎn)3位時(shí)一樣：P0.000，但精確的P值不一樣。 Sphericity Assumed: P=1.303629031394 e-011 Greenhouse-Geisser: P=5.36754297376 e-007 e-007 的含義是 10-7,第五節(jié) 重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析常見(jiàn)的誤用情況,重復(fù)進(jìn)行各時(shí)點(diǎn)的 t 檢驗(yàn) 差值缺乏效度 忽略個(gè)體曲線變化特征 重復(fù)測(cè)量的間隔時(shí)間不等時(shí)，統(tǒng)計(jì)圖的繪制,重復(fù)測(cè)量的間隔時(shí)間不等時(shí)，統(tǒng)計(jì)圖的繪制P217，表12-5 患