常用試驗設(shè)計方差分析課件

常用試驗設(shè)計方案的常用試驗設(shè)計完全隨機設(shè)計隨機區(qū)組設(shè)計拉丁方設(shè)計重復測量設(shè)計析因設(shè)計正交設(shè)計案例130只腫瘤小白鼠，按照腫瘤大小可分為三組（大，中，?。芯磕持兴幏絼┨崛∥飳δ[瘤的抑制作用（腫瘤壞死因子）。將30只小鼠的按照腫瘤大小分成三組，每組10只小白鼠隨機分為實驗組和對照組，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，?。?，研究某中藥方劑提取物對腫瘤的抑制作用（腫瘤壞死因子），及腫瘤大小對中藥方劑抑制效果的影響將30只小鼠的按照腫瘤大小分成三組，每組10只小白鼠隨機分為實驗組和對照組，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，?。?，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個水平，分別為1U，2U，3U，4U）對腫瘤的抑制作用。表3腫瘤小白鼠的案例3種系超大大中小甲1U2U3U4U乙2U3U4U1U丙3U4U1U2U丁4U1U2U3U

隨機區(qū)組設(shè)計主要用于人體或試驗單位之間有明顯差異或?qū)嵸|(zhì)性差異的情況。它通常將受試對象按性質(zhì)（如動物的性別、體重，病人的病情、年齡、性別等非實驗因素）相同或相近者分成b個區(qū)組，每個區(qū)組中的k個受試對象分別隨機分配到k個處理組中去；或?qū)ν粋€受試對象在同一處理的不同水平間進行比較。隨機區(qū)組設(shè)計隨機區(qū)組設(shè)計隨機區(qū)組設(shè)計

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

給出處理組和區(qū)組的樣本含量分析結(jié)果（1）兩因素表隨機區(qū)組設(shè)計分析結(jié)果（2）效應檢驗隨機區(qū)組設(shè)計P=0.001，可以認為三種治療方法對血紅蛋白的增量有差別例3

為比較七種藥液的作用強度，用七個離體腸管標本作試驗，每個標本可重復做七次試驗，觀察指標為作用強度計分。將七個標本看作行區(qū)組，重復試驗次序看作列區(qū)組（注：本例未隨機排列行和列），七個藥液看作處理并分別以A,B,C,D,E,F,G七個字母表示，試驗結(jié)果如下，數(shù)據(jù)見latin.sav。拉丁方設(shè)計biaoben：標本號yaoye：藥液order：用藥次序intensity：作用強度拉丁方設(shè)計拉丁方設(shè)計拉丁方設(shè)計進一步對有統(tǒng)計學意義的變量yaoye用S-N-K作兩兩比較拉丁方設(shè)計分析結(jié)果

第2種藥液的作用強度明顯高于其他6種藥液拉丁方設(shè)計分析結(jié)果

實驗中涉及m個實驗因素（m≥2）。所有m個實驗因素的水平都互相搭配到，構(gòu)成s個實驗條件（s為m個因素的水平數(shù)之積）。在每個實驗條件下至少要做2次獨立重復實驗，即總實驗次數(shù)N≥2S

做實驗時，每次都涉及全部因素，即因素時同時施加的。進行統(tǒng)計分析時，將全部因素視為對觀測指標的影響是同等重要的，即因素之間在專業(yè)上是地位平等的（應以專業(yè)知識為依據(jù)），具體體現(xiàn)在分析每一項（包括主效應和交互效應）時所用的誤差是相同的，它被成為模型的誤差項。析因設(shè)計例4

為研究家兔神經(jīng)縫合后的軸突通過率（％），采用兩種縫合方法：外膜縫合和束膜縫合，分別于1個月和2個月后測量軸突通過率，結(jié)果如下，試作統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)見xiyin.sav。析因設(shè)計method：縫合方法time：縫合后時間rate：軸突通過率析因設(shè)計析因設(shè)計

縫合后時間（time）有統(tǒng)計學意義（P＝0.012），縫合方法（method）以及縫合方法和縫合后時間的交互作用均無統(tǒng)計學意義。析因設(shè)計分析結(jié)果重復測量的方差分析

重復測量的資料：在日常研究中常需對一個觀察單位重復進行多次測量，這樣所獲得的資料稱之為重復測量資料。對于觀察單位的定義不同，重復進行觀察的方式不同，重復測量的資料也有著形形色色的表現(xiàn)。一般來說，研究設(shè)計中考慮以下問題時應采用重復測量設(shè)計：研究主要目的之一是考察某在不同時間的變化情況。研究個體間變異很大，應用普通研究設(shè)計的方差分析時，方差分析表中的誤差項值將很大，即計算F值時的分母很大，對反應變量有作用的因素常難以識別。有的研究中研究對象很難征募到足夠多的數(shù)量，此時可考慮對所征募到的對象在不同條件下的反應進行測量。重復測量的方差分析基本原理

基本思想：仍然應用方差分析的基本思想，將反應變量的變異分解成以下四個部分：研究對象內(nèi)的變異（即測量時間點或測量條件下的效應）、研究對象間的變異（即處理因素效應）、上述兩者的交互作用、隨機誤差變異。因素：受試者內(nèi)因素------用于區(qū)分重復測量次數(shù)的變量

受試者間因素----在重復測量時保持恒定的因素分析目的：一是分析受試者間因素的作用；二是考察隨著測量次數(shù)的增加，測量指標是如何發(fā)生變化的，以及分組因素的作用是否會隨時間發(fā)生，即是否和時間存在交互作用。應用條件

反應變量之間存在相關(guān)關(guān)系。反應變量的均數(shù)向量服從多元正態(tài)分布。對于自變量的各取值水平組合而言，反應變量的方差協(xié)方差陣相等。實例分析例2

為了研究飲食、活動鍛煉種類與人脈搏的關(guān)系，某醫(yī)生將18個人隨機分配到飲食結(jié)構(gòu)不同的兩組，且每組成員又被隨機分配至三種體育鍛煉活動組。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過程輸入重復測量次數(shù)重復測量變量RepeatedMeasures過程RepeatedMeasures過程分析結(jié)果（1）組內(nèi)、組間因素組內(nèi)因素：重復測量各時點變量組間因素：活動鍛煉、飲食不同種類

受試者內(nèi)因素、受試者內(nèi)因素與兩個自變量的一級、二級交互作用的多元方差分析統(tǒng)計學檢驗結(jié)果。Pillai’sTrace最穩(wěn)健，當4個統(tǒng)計量結(jié)論不一致時，推薦以它為最終結(jié)論。檢驗結(jié)果說明受試者三個時期的脈博不同，且不同鍛煉情況、不同飲食的脈搏變動情況相似。分析結(jié)果（2）多元方差分析RepeatedMeasures過程三個時間點對exercise、diet及它們之間的交互作用有無統(tǒng)計學意義，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)的前提下，一元分析較多檢驗效能高；如果不服從球形假設(shè)，則看多元分析結(jié)果，或者看一元分析的校正部分。分析結(jié)果（4）球形性檢驗RepeatedMeasures過程

根據(jù)正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進行試驗，這些有代表性的點具備了“均勻分散，齊整可比”的特點，因此該設(shè)計是一種高效率、快速、經(jīng)濟的實驗設(shè)計方法。

SPSS的Data菜單中OrthogonalDesign子菜單用于正交設(shè)計功能，用戶只需要按研究目的選好試驗因素數(shù)、水平數(shù)以及樣本例數(shù)，系統(tǒng)就會自動生成相應設(shè)計格式的數(shù)據(jù)文件。正交設(shè)計例5

在一項小白鼠試驗研究中，將影響小白鼠某細胞提取率的4個因素反應溫度（℃）、反應時間（h）、藥物濃度（％）以及操作方法進行正交試驗，因素