文稿分析成果

第二實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 課件FTP及實(shí)習(xí)分班調(diào)理論課、實(shí)習(xí)課課件以及分班 地址為：下的 只能在校內(nèi)局域網(wǎng) 調(diào)班截止時間為本周五（9月2日實(shí)驗(yàn)研實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 上講回實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的

處理1處理因素處理2哪個更好？

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 例1將全部n個受試對象隨機(jī)地分入兩個藥物組，實(shí)驗(yàn)因素的水k單因素兩水平分析方法：兩組獨(dú)立樣本的t檢兩組獨(dú)立樣本的秩和檢

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 例2將240名高血壓患者完全隨機(jī)分到三種降壓藥實(shí)驗(yàn)因素的水k單因素3水平設(shè)分析方法：多組定量資料的方差分多組定量資料的秩和檢例1、例2所使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法都是完全

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 后觀察每只大鼠乳腺腫例3欲研究某藥物在體內(nèi)抗 后觀察每只大鼠乳腺腫治療后體積

分析方法：配對資料的t檢實(shí)驗(yàn)因素的水k自身

配對資料的符號

配對設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 例例4現(xiàn)欲選取36名胃潰瘍患者，接受三種藥物治療，（已知胃潰瘍患者的病情嚴(yán)重程度影響患者的預(yù)后隨機(jī)區(qū)組

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 本講內(nèi)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(randomizedblock交叉設(shè)計(jì)(cross-over析因設(shè)計(jì)(factorial重復(fù)測量設(shè)計(jì)(repeatedmeasurement

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 一、隨機(jī)區(qū)組設(shè)有關(guān)三種藥物治療高血脂癥的臨床mmol/L，在18~65歲，簽署知情同意書，育齡期婦女必須有有效的研究總 受試對 體

區(qū)組…區(qū)組…區(qū)組

k>=本例K個水平K個水…K個水…K個水K個水

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 1.1總變異（totalvariation）方總變異（totalvariation）One-way

SSSSSSSSSSSSSS

比較研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 1）方差分析的基本 SS總=SS組間+SSMSv.s.MS比較方

SS總=SS處理+SS區(qū)組+SSMSv.s.MS誤差MSv.s.MS MS組

MS處

MS區(qū) 組 如果F值大于某個臨界值，表示處理組（區(qū)組）間的效應(yīng)不同；如果F值小于臨界值，表示處理組（區(qū)組）間效應(yīng)

比較研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料方差分析的計(jì)算公式

( X N MS處理MSMS區(qū)組MS處理MSMS區(qū)組MSkSS處 b(kj

X

k SS處理 k k(X X2i誤 SS誤差SS總SS處理SS區(qū)

b SS區(qū)組(k1)(b SS誤差如果零假設(shè)成立，F(xiàn)值不會很大，服從F如果F值很大，則P值很小，那么零假設(shè)

比較研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 例5某 個區(qū)組，每組4只家兔，分別接受這四種A、B、C、D處理。區(qū)組編

動物編號 隨機(jī) 32143組 DBCBACDADBCBADC

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 1234

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料的分隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料的方差Two-way隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料的秩和Friedman

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 例6：三種飼料增重效果的比料喂養(yǎng)斷奶仔豬的增重效果。影響仔豬生長的因素很多，個區(qū)組3只仔豬，并且滿足同一區(qū)組的仔豬是同窩別、同、同日齡、體重最接近，共配成10個區(qū)組。然個區(qū)組內(nèi)隨機(jī)將3只仔豬分配到各實(shí)驗(yàn)組。比較喂養(yǎng)10天）

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表1生物蛋白粉、血漿蛋白粉和普通飼料飼養(yǎng)仔豬增重量

普通飼 血漿蛋 生物蛋123456789X. 統(tǒng)計(jì)描統(tǒng)計(jì)描實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型、資料的類型表2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料方差分析的計(jì)算

( X N MS處理MSMS區(qū)組MS處理MSMS區(qū)組MSkSS處 b(kj

X

k SS處理 k k(X X2i誤 SS誤差SS總SS處理SS區(qū)

b SS區(qū)組(k1)(b SS誤差如果零假設(shè)成立，F(xiàn)值不會很大，服從F分布如果F值很大，則P值很小，零假設(shè)

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 1.建立檢驗(yàn)假設(shè)，確定檢H0:三種飼料的平均增重效果相等H1:三種飼料的平均增重效果不全相等H0:各區(qū)組的總體效應(yīng)相等H1

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 2.計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)表方差分析結(jié)FP29H0，可認(rèn)為三種飼料H0，可認(rèn)為各區(qū)組實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析-3.確定P值，作出比較。比較次數(shù)，累計(jì)檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05，每次假設(shè)檢驗(yàn)的水準(zhǔn)調(diào)整為 0.05/3 H0 H1AB，即相互比較的兩種飼料增重效果

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表4三種飼料的增重效果的多重比較（Bonferroni法對比AXXBtP生物蛋白與普血漿蛋白與普生物蛋白與血生物蛋白飼料和血漿蛋白飼料增重效果均優(yōu)于普

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 方差齊性檢隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì) Xij --

--

----

--

--

PredictedValuefor

(a)處理 (b)區(qū) (c)預(yù)測基本滿足方差分析要求的方差齊同和服從正態(tài)分布的

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 交叉設(shè)服用A服用B服用B服用A服用B服用B段服用A觀察觀察療觀察順序順序順序順序

觀觀察療實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 實(shí)驗(yàn)因素有兩個水平（設(shè)為A、B），先每一個受試對 ----受試者和實(shí)驗(yàn)順序是兩個重要的非實(shí)驗(yàn)因素理的剩余效應(yīng)(carry-overeffects)。兩次處理之間需要適當(dāng)長度的“洗脫期”（washoutperiod）。

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 另一組相反,先接受B,后接受A；先接受A,后接受B，另一個相反。

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 交叉設(shè)計(jì)資料的分

表

(Xijkr-Xk1j1i

g X)

ng( r

E

gk

(X

X

2E

ggngj

(X. X)

jngjni1j

X

內(nèi)誤差SSE2 SS1SS2SS3SSE1(ng-2)(g- 例7：兩種耗氧量的比為了比較兩種體育運(yùn)動（運(yùn)動A和運(yùn)動B）在1小時內(nèi)的耗氧量(ml/h)，征集24名條件相似的運(yùn)動員。采用交叉設(shè)計(jì)，小時再進(jìn)行運(yùn)動B；第二組先進(jìn)行運(yùn)動B，然后休息3小時再進(jìn)行運(yùn)動A。測定結(jié)果如下表所示，試問：兩種體育運(yùn)動的耗氧量ml/h

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表6表624名運(yùn)動員經(jīng)歷兩種體育運(yùn)動后耗氧量測定結(jié)編編1階段編12編號號A運(yùn)動號BA號171728283939445566實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析-表7表7運(yùn)動員的耗氧量的統(tǒng)計(jì)描述(均數(shù)A1042.0811052.2111043.25B1064.7121054.5821063.54

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 建立檢驗(yàn)假

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 交叉設(shè)計(jì)資料的分

表

(Xijkr-Xk1j1i

g X)

ng( r

E

gk

(X

X

2E

ggngj

(X. X)

jngjni1j

X

內(nèi)誤差SSE2 SS1SS2SS3SSE1(ng-2)(g- 計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方差來FP處理效1階段方差來FP處理效1階段效1順序效1間變誤合

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表7運(yùn)動員的耗氧量的統(tǒng)計(jì)描述(均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差1042.081052.211043.251064.711054.581063.54實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析-統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)0.05， H1認(rèn)為動員的平均耗氧量與運(yùn)動方式有關(guān)，結(jié)合8結(jié)，由于運(yùn)運(yùn)動動B時的平均耗氧量高于運(yùn)動時的平均耗氧;統(tǒng)檢5， H有學(xué)意義，結(jié)合表8結(jié)果，可以為階2運(yùn)動的平耗氧量；對順序效應(yīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)得P>0.05，故不 H30，沒有夠 可以認(rèn)為運(yùn)動員的平均耗氧量與這二種運(yùn)動順有各種處理效應(yīng)進(jìn)行兩兩比較如果方差分 了處理各種處理效應(yīng)進(jìn)行兩兩比較本例中由于處理水平數(shù)為2推斷何種運(yùn)動方式的平均耗氧量高，但對于多種運(yùn)動（）

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 析因設(shè)涉及k≥2個實(shí)驗(yàn)因素，當(dāng)同時研究這些實(shí)驗(yàn)因素的效果，每種因素又有多于兩個水平時，某種因素的水平變化有可能使另一種因素的效應(yīng)也隨之發(fā)生變化，需采用析因設(shè)計(jì)（也稱為全因子實(shí)驗(yàn)將k個因素的水平全面組合，設(shè)組合數(shù)為設(shè)m組，分別接受m

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 優(yōu)點(diǎn)可各實(shí)驗(yàn)因素的主效檢驗(yàn)兩因素各水平之間的差異有無統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)因間的交互效檢驗(yàn)兩因素間是否存在交互作用缺點(diǎn)所需的實(shí)

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 例8:探討貝那普利聯(lián)合應(yīng)用氯沙坦是否可預(yù)防

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 機(jī)分為4貝那

氯沙合 不 不 合

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 析因設(shè)計(jì)資料的分析因設(shè)計(jì)資交互效主效

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析-

2×2析2×2析因

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 析因設(shè)計(jì)的有關(guān)術(shù)單獨(dú)效應(yīng)（simple主效應(yīng)（main交互效應(yīng)

比較研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 例9:為研究甲乙兩藥治療高膽固醇血癥的療表9兩種藥物不同搭配方案的膽固醇降低值甲用不用不用 公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)與流行病學(xué) B固定在1水平時，AB固定在2水平時，AA固定在1水平時，BA固定在2水平時，B

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析-

甲甲22析因設(shè)（表格內(nèi)數(shù)字代表均值乙藥用不平均b-

B單55－37獨(dú)27－20應(yīng)

A單獨(dú)效a1-a1-實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 主效應(yīng)（Main實(shí)驗(yàn)中，某一因素在各實(shí)驗(yàn)條件下效應(yīng)的平(單獨(dú)效應(yīng)的平均值A(chǔ)的主效應(yīng):B的主效應(yīng)：(18＋

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 不用

甲甲22析因設(shè)（表格內(nèi)數(shù)字代表均值乙藥用不平均b-

B單55－37獨(dú)27－20應(yīng)B平a1-

A單獨(dú)效

A或46-

主或41-效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 交互效應(yīng)AB的交互效應(yīng)(單獨(dú)效應(yīng)差值的平均值（28－17）/2=或：（187）/2

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 不用

甲甲22析因設(shè)（表格內(nèi)數(shù)字代表均值乙藥用不平均b-

B單55－37獨(dú)27－20應(yīng)B平a1-

A單獨(dú)效

A或46-

交互效或

主或41-效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析-

B1(用藥

AB 體均

表示4個處理組A1B1A1B2A2B1A2B2存在交互效

正交互效應(yīng)（協(xié)同作用）： 0) 兩因素聯(lián)合（共用）作用大于其單獨(dú)作用之負(fù)交互效應(yīng)（拮抗作用 兩因素聯(lián)合（共用）作用小于其單獨(dú)作

比較研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 總變異（totalvariation）的分總變異（totalvariation）的分SS

(a-((ab-BSS(a-1)(b-

比較研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 2.2分SS總=SSA+SSB+SSAB+SS

F

v.s.MSv.s.MSv.s.MS

1

誤

3誤

比較研究設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表

2×2析因設(shè)計(jì)方差分析表異來 SS (X N1N1ab1a1SSA (a1)MSAMSEb1SSB 1)MSBMSE總變異 ( X處 處

ABABSSABABSS

n.(X X)MSAB MSE MSAB MSE n.(X X) j處 SS (a1)(b1) SSAB[(a1)(b處 誤 SSE SS SS處 ab SSE ( ab)

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 某醫(yī)生在造模過程中，欲研究四氧嘧啶（ALX）的劑量和造模前12小時禁食對制作小鼠模型的影響。四氧嘧啶劑量（A因素）：150mg/kg（A1）、200mg/kg（2），飲食控制（B因素）：造模前2小時禁食（B1）、（B21B1BBB合。將0只小鼠隨機(jī)分配到四種實(shí)驗(yàn)組合中，每種組合只小鼠，造模后72小時測量小鼠的血糖濃度（mol/L），四種組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表1140只小 造模后72小時血糖濃度150mg/kg 200mg/kg禁食不禁食禁食不禁食X 19.94(X

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表1222析因設(shè)計(jì)四種組合的總體均數(shù)A因素 兩種ALX劑B200mg/kg 150mg/kg 對應(yīng)的總體均數(shù)禁食

不禁食

()為ALX因素和禁食因素的交互效為ALX因素的主效應(yīng)，表示不禁食情況下的兩種ALX劑為B因素的主效應(yīng)，表示ALX劑量為150mg/kg情況不禁食對應(yīng)的總

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- B因

表1322析因設(shè)計(jì)四種組合的均數(shù)X.150mg/kg(A2)200mg/kg禁食

不禁食

Xi. 樣本對應(yīng)A因素的主效應(yīng)為-4.07，B因素的主效應(yīng)為AB的交互相應(yīng)為2.32

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表1222B因

A因素X.150mg/kg(A2)200mg/kg禁食

不禁食

Xi.

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 1.建立檢驗(yàn)假設(shè)，確定檢驗(yàn) 0檢驗(yàn)是否存在交互作用。即檢驗(yàn)對于禁食與不禁H11：()0也可以認(rèn)為檢驗(yàn)對于兩種不同的ALX劑量而言，禁食不禁食對應(yīng)的總體均數(shù)之差是否相 H31：

檢驗(yàn)ALXALX0。即：檢驗(yàn)150mgk200mg/檢驗(yàn)水準(zhǔn)為

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 2.2.計(jì)算檢驗(yàn)表兩因素析因設(shè)計(jì)資料的方差分析計(jì)算結(jié)變異變異FP處3ALX1禁食1ALX與禁食交互1誤

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 確定P對交叉效應(yīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)得P>0.05，故不能 因此，采用無交互效應(yīng)的兩因素方差分析（將SSABSS合并為新的SS誤差），具體分析結(jié)果

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 變異來FP總變處變異來FP總變處2ALX1禁食因1誤2，./高劑量比低劑量的平均血糖濃度高

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 表15析因設(shè)計(jì)資料的方差分析計(jì)算結(jié)果（無交互效應(yīng)變異來FP總變處2ALX1禁食因1誤

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 析因設(shè)計(jì)資料的殘差圖分析因設(shè)計(jì)資料Xij Xij -

-

-

PredictedValuefor

(a)A因 (b)B因 (c)預(yù)測基本滿足方差分析要求的方差齊同和服從正態(tài)分布的

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 4將受試每一組同一個受試對象在幾個時間點(diǎn)上幾個時間點(diǎn)上的觀測

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- (20mg/kg)和 (20mg/kg)對大鼠肌電圖頻數(shù)051005103090180123456789

情形每一組同一個受試對象在幾個部位上幾個部位上的觀測值“打包”分情形將受試對每一組同一個受試對象在幾個組織上幾個組織上的觀測值“打包”分

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 重復(fù)測量資料的分重復(fù)測量資料的方處理主效時間主效它們的

實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- F1F1F2EF3E

表16重復(fù)測量資料的

F

gg nm(X.j j

ng(t

X...)

2

n(X. X X.j X..t j1tg

m(Xij. X.j.i1j2 2

(Xijt X.j. Xij.j1i1t1

X.jt

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實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析-實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析-轉(zhuǎn)氨酶（ALT）水平的影響，根據(jù)統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)和入選標(biāo)準(zhǔn)（其中要求受試者沒有接受同類其它治療）收治20名慢性乙型肝炎患者隨機(jī)分為試驗(yàn)組和對照組，試驗(yàn)組服用試驗(yàn)藥，對照組服用對照藥。對每一患者在治療前、治療后2周、4周、6周分別測量一次T水平，試驗(yàn)結(jié)果見表，兩組4個時點(diǎn)的樣本均數(shù)變化趨勢如下表。表17兩種藥物治療慢性乙型肝炎不同時間 轉(zhuǎn)氨（ALT）水平 組 觀察對1

治療 12 24 36試驗(yàn) 對照 實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析- 0 1