第七章 spss之均數(shù)間的比較

第七章均數(shù)間的比較■■CompareMeans菜單詳解（醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)之星:張文彤）

上次更新日期：藪Means過(guò)程7.1.1界面說(shuō)明7.1.2結(jié)果解釋One-SamplesTTest過(guò)程7.2.1界面說(shuō)明7.2.2結(jié)果解釋Independent-SamplesTTest過(guò)程7.3.1界面說(shuō)明7.3.2結(jié)果解釋Paired-SamplesTTest過(guò)程7.4.1界面說(shuō)明7.4.2分析實(shí)例7.4.3結(jié)果解釋One-WayANOVA過(guò)程7.5.1界面說(shuō)明7.5.2分析實(shí)例7.5.3結(jié)果解釋知道嗎？在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中有個(gè)著名的80/20規(guī)則，也就是在奔騰及更早的CPU所采用的CISC指令集中，有80%的任務(wù)是被20%的最常用指令所完成的；換言之，另外80%的復(fù)雜指令只完成20%的不常用任務(wù)。好了，言歸正傳?，F(xiàn)在我要非常高興的向大家宣布：80/20規(guī)則在SPSS的使用中同樣有效！僅以Analyze菜單為例，其中最常用的子菜單為：DiscriptiveStatisticsCompareMeansGeneralLinearModel（第一項(xiàng)）CorrelateRegression（前半截）只要掌握了它們的使用秘籍，你就可以理直氣壯的宣稱你已經(jīng)可以用SPSS解決80%的統(tǒng)計(jì)學(xué)難題。如果不滿足，你在召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)的時(shí)候還可以對(duì)以上指標(biāo)進(jìn)行四舍五入:）。'C戚此時(shí)課堂上有一美眉提問(wèn)：老師，那我們是不是可以只學(xué)這幾項(xiàng)功能就行了？我…我…氣死我了...好，言歸更正傳。在以上五個(gè)菜單中，CompareMeans是最簡(jiǎn)單的一個(gè)，但使用頻率卻幾乎最高！因此，他的重要性也就不用我多說(shuō)了吧...（以下省略五十萬(wàn)字）。下面讓我們大家一起踏上CompareMeans之旅。該菜單集中了幾個(gè)用于計(jì)量資料均數(shù)間比較的過(guò)程。具體有：Means過(guò)程對(duì)準(zhǔn)備比較的各組計(jì)算描述指標(biāo)，進(jìn)行預(yù)分析，也可直接比較。One-SamplesTTest過(guò)程進(jìn)行樣本均數(shù)與已知總體均數(shù)的比較。Independent-SamplesTTest過(guò)程進(jìn)行兩樣本均數(shù)差別的比較，即通常所說(shuō)的兩組資料的t檢驗(yàn)。Paired-SamplesTTest過(guò)程進(jìn)行配對(duì)資料的顯著性檢驗(yàn)，即配對(duì)t檢驗(yàn)。One-WayANOVA過(guò)程進(jìn)行兩組及多組樣本均數(shù)的比較，即成組設(shè)計(jì)的方差分析，還可進(jìn)行隨后的兩兩比較?！?.1Means過(guò)程和上一章所講述的幾個(gè)專門的描述過(guò)程相比，Means過(guò)程的優(yōu)勢(shì)在于各組的描述指標(biāo)被放在一起便于相互比較，并且如果需要，可以直接輸出比較結(jié)果，無(wú)須再次調(diào)用其他過(guò)程。顯然要方便的多。7.1.1界面說(shuō)明[DependentList框】用于選入需要分析的變量。[IndependentList框】用于選入分組變量。[Options鈕】彈出Options對(duì)話框，選擇需要計(jì)算的描述統(tǒng)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)分析：oStatistics框可選的描述統(tǒng)計(jì)量。它們是：sum，numberofcases總和，記錄數(shù)mean,geometricmean,harmonicmean均數(shù)，幾何均數(shù)，修正均數(shù)standarddeviation，variance，standarderrorofthemean標(biāo)準(zhǔn)差，均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤，方差median,groupedmedian中位數(shù)，頻數(shù)表資料中位數(shù)（比如30歲組有5人，40歲組有6人，則在計(jì)算groupedmedian時(shí)均按組中值35和45進(jìn)行計(jì)算）。minimum，maximum，range最小值，最大值，全距kurtosis,standarderrorofkurtosis峰度系數(shù)，峰度系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤skewness,standarderrorofskewness偏度系數(shù)，偏度系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤percentageoftotalsum,percentageoftotalN總和的百分比，樣本例數(shù)的百分比oCellStatistics框選入的描述統(tǒng)計(jì)量。oStatisticsforFirstlayer復(fù)選框組Anovatableandeta對(duì)分組變量進(jìn)行單因素方差分析，并計(jì)算用于度量變量相關(guān)程度的eta值。Testforlinearity檢驗(yàn)線性相關(guān)性，實(shí)際上就是上面的單因素方差分析。7.1.2結(jié)果解釋有了上一章的基礎(chǔ)，Means過(guò)程的輸出看起來(lái)就不太困難了。以第一章的數(shù)據(jù)為例，輸出如下：Means上表還是缺失值報(bào)告。常用統(tǒng)計(jì)描述量報(bào)表。這里按默認(rèn)情況輸出均數(shù)，樣本量和標(biāo)準(zhǔn)差。由于我們選擇了分組變量，因此三項(xiàng)指標(biāo)均給出分組及合計(jì)值，可見(jiàn)以這種方式列出統(tǒng)計(jì)量可以非常直觀的進(jìn)行各組間的比較。上表為單因素方差分析表。在選擇了Anovatableandeta或Testforlinearity復(fù)選框時(shí)出現(xiàn)。實(shí)際上就是在檢驗(yàn)各組間均數(shù)有無(wú)差異。上面各項(xiàng)的具體含義將在單因素方差分析一節(jié)中解釋。相關(guān)性度量指標(biāo)，給出Eta值以及Eta值的平方根?！?.2One-SamplesTTest過(guò)程One-SamplesTTest過(guò)程用于進(jìn)行樣本所在總體均數(shù)與已知總體均數(shù)的比較，可以自行定義已知總體均數(shù)為任意值，該對(duì)話框的界面非常簡(jiǎn)單。7.2.1界面說(shuō)明[TestVariables框】用于選入需要分析的變量。[TestValue框】在此處輸入已知的總體均數(shù)，默認(rèn)值為0。[Options鈕】彈出Options對(duì)話框，用于定義相關(guān)的選項(xiàng)，有：oConfidenceInterval框輸入需要計(jì)算的均數(shù)差值可信區(qū)間范圍，默認(rèn)為95%。如果是和總體均數(shù)為0相比，則此處計(jì)算的就是樣本所在總體均數(shù)的可信區(qū)間。oMissingValues單選框組定義分析中對(duì)缺失值的處理方法，可以是具體分析用到的變量有缺失值才去除該記錄(Excludescasesanalysisbyanalysis)，或只要相關(guān)變量有缺失值，則在所有分析中均將該記錄去除(Excludescaseslistwise)。默認(rèn)為前者，以充分利用數(shù)據(jù)。7.2.2結(jié)果解釋One-SamplesTTest過(guò)程的輸出也是比較簡(jiǎn)單的，由描述統(tǒng)計(jì)表和t檢驗(yàn)表組成，比如要檢驗(yàn)數(shù)據(jù)li1_1.sav中血磷值的總體均數(shù)是否等于1，則輸出如下：T-Test所分析變量的基本情況描述，有樣本量、均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)誤。上表為單樣本t檢驗(yàn)表，第一行注明了用于比較的已知總體均數(shù)為1，下面從左到右依次為t值(t)、自由度(df)、P值(Sig.2-tailed)、兩均數(shù)的差值(MeanDifference).差值的95%可信區(qū)間。由上表可知：t=2.975,P=0.007。因此可以認(rèn)為血磷值的總體均數(shù)不等于1?！?.3Independent-SamplesTTest過(guò)程Independent-SamplesTTest過(guò)程用于進(jìn)行兩樣本均數(shù)的比較，即常用的兩樣本t檢驗(yàn)。該對(duì)話框的界面我們?cè)诘谝徽乱呀?jīng)見(jiàn)過(guò)了，和上面的One-SamplesTTest對(duì)話框非常相似。7.3.1界面說(shuō)明[TestVariables框】用于選入需要分析的變量。[GroupingVariable框】用于選入分組變量。注意選入變量后還要定義需比較的組別。[DefineGroups框】用于定義需要相互比較的兩組的分組變量值。心可以這樣來(lái)理解：如果分組變量有3個(gè)取值（即有三組），而我們做t檢驗(yàn)是比較其中的某兩組，這時(shí)就可以用DefineGroups框來(lái)指定需比較的兩組。當(dāng)然，如果分組變量只有2個(gè)取值時(shí)，我們?nèi)匀灰僭摽蛑羞M(jìn)行定義，這也算是SPSS對(duì)話框存在的一個(gè)小缺陷吧。[Options鈕】和One-SamplesTTest對(duì)話框的Options鈕完全相同，此處不再重復(fù)。7.3.2結(jié)果解釋比如要檢驗(yàn)數(shù)據(jù)li1_1.sav中克山病患者與健康人的血磷值是否相同，用Independent-SamplesTTest過(guò)程的結(jié)果輸出如下：T-Test兩組需檢驗(yàn)變量的基本情況描述?？梢?jiàn)該結(jié)果分為兩大部分：第一部分為L(zhǎng)evene's方差齊性檢驗(yàn)，用于判斷兩總體方差是否齊，這里的戒嚴(yán)結(jié)果為F=0.032,P=0.860，可見(jiàn)在本例中方差是齊的；第二部分則分別給出兩組所在總體方差齊和方差不齊時(shí)的t檢驗(yàn)結(jié)果，由于前面的方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果為方差齊，第二部分就應(yīng)選用方差齊時(shí)的t檢驗(yàn)結(jié)果，即上面一行列出的t=2.524，v=22,P=0.019。從而最終的統(tǒng)計(jì)結(jié)論為按a=0.05水準(zhǔn)，拒絕H0，認(rèn)為克山病患者與健康人的血磷值不同，從樣本均數(shù)來(lái)看，可認(rèn)為克山病患者的血磷值較高。最后面還附有一些其他指標(biāo)，如兩組均數(shù)的可信區(qū)間等，以對(duì)差異情況有更直觀的了解。上表的標(biāo)題內(nèi)容翻譯如下：Levene方差齊性檢驗(yàn)兩均數(shù)是否相等的t檢驗(yàn)F值P值t值自由度P值（雙側(cè)）均數(shù)差值差值的標(biāo)準(zhǔn)誤差值的95%可信區(qū)間下限上限血磷值假設(shè)方差齊.032.8602.52422.019.4363.17297.777E-02.7948假設(shè)方差不齊2.52421.353.020.4363.17297.716E-02.7954曖如果你覺(jué)得上表太寬，用第三章學(xué)過(guò)的行列轉(zhuǎn)置功能可以使它變的緊湊許多?！?.4Paired-SamplesTTest過(guò)程該過(guò)程用于進(jìn)行配對(duì)設(shè)計(jì)的差值均數(shù)與總體均數(shù)0比較的t檢驗(yàn)，對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)比較熟悉的朋友可以看出，他的功能實(shí)際上是和One-SamplesTTest過(guò)程相重復(fù)的（等價(jià)于已知總體均數(shù)為0的情況），但Paired-SamplesTTest過(guò)程使用的數(shù)據(jù)輸入格式和前者不同，即我們所稱的統(tǒng)計(jì)表格格式，因此仍然有存在的價(jià)值。心對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析格式不太熟悉的朋友請(qǐng)先學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)軟件第一課7.4.1界面說(shuō)明整個(gè)界面上只有一個(gè)PairedVariable框需要介紹，他用于選入希望進(jìn)行比較的一對(duì)或幾對(duì)變量--注意這里的量詞是對(duì)而不是個(gè)。選入變量需要成對(duì)成對(duì)的選入，即按住Ctrl鍵，選中兩個(gè)成對(duì)變量，再單擊匚□將其選入。如果只選中一個(gè)變量，則匚口按鈕為灰色，不可用。7.4.2分析實(shí)例例7.1某單位研究飲食中缺乏維生素E與肝中維生素A含量的關(guān)系,將同種屬的大白按性別相同，年齡、體重相近者配成對(duì)子，共8對(duì)，并將每對(duì)中的兩頭動(dòng)物隨機(jī)分到正常飼料組和維生素E缺乏組，過(guò)一定時(shí)期將大白鼠殺死，測(cè)得其肝中維生素A的含量，問(wèn)不同飼料的大白鼠肝中維生素A含量有無(wú)差別（衛(wèi)統(tǒng)第三版例）?大白鼠對(duì)號(hào)正常飼料組維生素E缺乏135502450220002400330001800439503200

380032503750270034502500175030503800325037502700345025001750解：為了說(shuō)明問(wèn)題，此處假設(shè)輸入數(shù)據(jù)時(shí)就按照上表格式輸入，其中正常飼料組變量名為G1，維生素E缺乏組變量名為G2。操作如下：同時(shí)選中G1、62：選入PairedVariables框單擊OK鈕7.4.3結(jié)果解釋以例7.1為例，其輸出結(jié)果如下：T-Test配對(duì)變量各自的統(tǒng)計(jì)描述，此處只有1對(duì)，故只有Pair1。此處進(jìn)行配對(duì)變量間的相關(guān)性分析。等價(jià)于Analyze==>Correlate==>Bivariate。配對(duì)t檢驗(yàn)表，給出最終的檢驗(yàn)結(jié)果，由上表可見(jiàn)P=0.004,故可認(rèn)為兩種飼料所得肝中維生素A含量有差別，即維生素E缺乏對(duì)大白鼠肝中維生素A含量有影響。上表的標(biāo)題內(nèi)容翻譯如下：對(duì)子間的差異差值均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)誤均數(shù)的95%可信區(qū)間t值自由度P值（雙側(cè)）下限上限第一對(duì)G1-G2812.5000546.2535193.1298355.82071269.17934.2077.004§7.5One-WayANOVA過(guò)程One-WayANOVA過(guò)程用于進(jìn)行兩組及多組樣本均數(shù)的比較，即成組設(shè)計(jì)的方差分析，如果做了相應(yīng)選擇，還可進(jìn)行隨后的兩兩比較，甚至于在各組間精確設(shè)定哪幾組和哪幾組進(jìn)行比較，在本章的內(nèi)容中，他是最為復(fù)雜的一個(gè)，但是有了前面的基礎(chǔ)，拿下他應(yīng)該不成問(wèn)題。曖對(duì)統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)格式不太熟悉的朋友，請(qǐng)一定先去看看統(tǒng)計(jì)軟件第一課：論統(tǒng)計(jì)軟件中的數(shù)據(jù)錄入格式，會(huì)大有幫助的。7.5.1界面說(shuō)明[DependentList框】選入需要分析的變量，可選入多個(gè)結(jié)果變量（應(yīng)變量）。[Factor框】選入需要比較的分組因素，只能選入一個(gè)。[Contrast鈕】彈出Contrast對(duì)話框，用于對(duì)精細(xì)趨勢(shì)檢驗(yàn)和精確兩兩比較的選項(xiàng)進(jìn)行定義，由于該對(duì)話框太專業(yè)，也較少用，這里只做簡(jiǎn)單介紹。oPolynomial復(fù)選框定義是否在方差分析中進(jìn)行趨勢(shì)檢驗(yàn)。oDegree下拉列表和Polynomial復(fù)選框配合使用，可選則從線性趨勢(shì)一直到最高五次方曲線來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。oCoefficients框定義精確兩兩比較的選項(xiàng)。這里按照分組變量升序給每組一個(gè)系數(shù)值，注意最終所有系數(shù)值相加應(yīng)為0。如果不為0仍可檢驗(yàn)，只不過(guò)結(jié)果是錯(cuò)的。比如說(shuō)在下面的例7.2中要對(duì)第一、三組進(jìn)行單獨(dú)比較，則在這里給三組分配系數(shù)為1、0、-1，就會(huì)在結(jié)果中給出相應(yīng)的檢驗(yàn)內(nèi)容?！綪ostHoc鈕】彈出PostHocMultipleComparisons對(duì)話框，用于選擇進(jìn)行各組間兩兩比較的方法，有：oEquarVariancesAssumed復(fù)選框組一組當(dāng)各組方差齊時(shí)可用的兩兩比較方法，共有14中種這里不——列出了，其中最常用的為L(zhǎng)SD和S-N-K法。oEquarVariancesNotAssumed復(fù)選框組一組當(dāng)各組方差不齊時(shí)可用的兩兩比較方法，共有4種，其中以Dunnetts'sC法較常用。oSignificanceLevel框定義兩兩比較時(shí)的顯著性水平，默認(rèn)為0.05。'CSS此處只是介紹可用的方法，并不是要推薦說(shuō)那種最好，使用時(shí)請(qǐng)認(rèn)真參考有關(guān)統(tǒng)計(jì)書籍。[Options鈕】彈出Options對(duì)話框，用于定義相關(guān)的選項(xiàng)，有：oStatistics復(fù)選框組選擇一些附加的統(tǒng)計(jì)分析項(xiàng)目，有統(tǒng)計(jì)描述(Descriptive)和方差齊性檢驗(yàn)(Homogeneity-of-variance)。oMeansplot復(fù)選框用各組均數(shù)做圖，以直觀的了解它們的差異。oMissingValues單選框組定義分析中對(duì)缺失值的處理方法，可以是具體分析用到的變量有缺失值才去除該記錄(Excludescasesanalysisbyanalysis)，或只要相關(guān)變量有缺失值，則在所有分析中均將該記錄去除(Excludescaseslistwise)。默認(rèn)為前者，以充分利用數(shù)據(jù)。7.5.2分析實(shí)例例7.2某職業(yè)病防治院對(duì)31名石棉礦工中的石棉肺患者、可疑患者及非患者進(jìn)行了用力肺活量（L）測(cè)定，問(wèn)三組石棉礦工的用力肺活量有無(wú)差別（衛(wèi)統(tǒng)第三版例5.1）?石棉肺患者可疑患者非患者TOC\o"1-5"\h\z2.32.92.13.22.12.72.12.12.82.62.72.53.