北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部spss-t檢驗(yàn)與方差分析

SPSS軟件入門(mén)〔三〕SPSS軟件中的T檢驗(yàn)和方差分析介紹編輯課件例：藥物臨床實(shí)驗(yàn)新研制出一種治療高血脂的藥物，設(shè)計(jì)其臨床實(shí)驗(yàn)。分別選兩組高血脂病人，一組用新藥，另一組不用藥，過(guò)一段時(shí)間后分別測(cè)兩組病人的血脂〔X〕。經(jīng)檢驗(yàn)兩組μ相等，那么藥物無(wú)效。經(jīng)檢驗(yàn)兩組μ不相等，用藥人群的血脂低于不用藥人群，那么藥物有效。μ1≠?μ2一、假設(shè)檢驗(yàn)概述編輯課件假設(shè)檢驗(yàn)根本思想：首先假設(shè)兩樣本來(lái)自同一總體，通過(guò)計(jì)算估計(jì)這一假設(shè)成立的可能性大還是小。假設(shè)這一假設(shè)成立是小概率事件那么認(rèn)為假設(shè)不成立，兩樣本來(lái)自不同總體；假設(shè)是大概率事件，兩樣本來(lái)自同一總體。假設(shè)μ1=μ2計(jì)算P〔即假設(shè)成立的概率〕P>0.05假設(shè)成立P<0.05假設(shè)不成立編輯課件假設(shè)檢驗(yàn)根本步驟

建立假設(shè)

確定顯著性水平

計(jì)算統(tǒng)計(jì)量

判斷概率值P作出統(tǒng)計(jì)學(xué)推論編輯課件T檢驗(yàn)和方差分析都是用于均數(shù)比較的假設(shè)檢驗(yàn)方法對(duì)均數(shù)的假設(shè)檢驗(yàn)要求數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布CompareMeans兩個(gè)均數(shù)的比較——T檢驗(yàn)多個(gè)均數(shù)的比較——方差分析編輯課件二、常用T檢驗(yàn)方法：?jiǎn)我粯颖綯檢驗(yàn)：樣本均數(shù)與一個(gè)總體均數(shù)比較樣本數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布兩個(gè)獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)：兩個(gè)樣本均數(shù)比較獨(dú)立性、正態(tài)性、等方差性配對(duì)樣本T檢驗(yàn)：配對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩樣本均數(shù)比較配對(duì)資料：實(shí)驗(yàn)對(duì)象經(jīng)過(guò)配對(duì)，或同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象不同時(shí)間、不同方法的觀測(cè)值。編輯課件比較一組或兩組數(shù)值變量的數(shù)據(jù)庫(kù)形式單一樣本獨(dú)立樣本配對(duì)樣本編輯課件獨(dú)立樣本和配對(duì)樣本T檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)比較分組變量測(cè)量結(jié)果變量，包括兩個(gè)組測(cè)量結(jié)果數(shù)值獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)配對(duì)樣本T檢驗(yàn)一組測(cè)量結(jié)果二組測(cè)量結(jié)果編輯課件SPSS過(guò)程：

CompareMeans單一樣本T檢驗(yàn)

One-SampleTTest兩個(gè)獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

Independent-SamplesTTest配對(duì)樣本T檢驗(yàn)

Paired-SamplesTTest編輯課件單一樣本T檢驗(yàn)例：成年男性的平均脈搏是72次/分，某研究在山區(qū)隨機(jī)調(diào)查抽取了25名成年男性，其脈博測(cè)量值見(jiàn)數(shù)據(jù)t1，山區(qū)成年男性的脈搏與一般人是否相同？One-SampleTTest檢驗(yàn)變量總體均數(shù)H0：山區(qū)成年男性的脈搏與一般人相同H1：山區(qū)成年男性的脈搏與一般人不同編輯課件輸出結(jié)果樣本的根本指標(biāo)統(tǒng)計(jì)量值與p值P<0.05，拒絕H0，山區(qū)成年男性的脈搏與一般人不同編輯課件例：病例組和對(duì)照組的平板運(yùn)動(dòng)時(shí)間〔數(shù)據(jù)t2〕兩獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)檢驗(yàn)變量分組變量需比較的組如果分組變量是數(shù)值變量，可用Cutpoint分組編輯課件輸出結(jié)果：兩樣本的統(tǒng)計(jì)描述方差齊性檢驗(yàn)及T檢驗(yàn)方差齊性檢驗(yàn)方差齊時(shí)看第一行結(jié)果，方差不齊時(shí)看第二行結(jié)果編輯課件方差齊性檢驗(yàn)H0：σ12=σ22H1：σ12≠σ22α=0.10〔方差齊性檢驗(yàn)的顯著性水準(zhǔn)通常要高一些〕F=0.137，P=0.716P>0.1，方差齊。編輯課件

H0：μ1=μ2

H1：μ1≠μ2α=0.05t=1.873，P=0.080。P>0.05，不拒絕H0，尚不能認(rèn)為兩總體均數(shù)不相等，不能認(rèn)為病人與健康人平板時(shí)間不同。T檢驗(yàn)編輯課件配對(duì)T檢驗(yàn)例：某研究者欲研究控制飲食是否對(duì)高血脂病人有療效，對(duì)18名高血脂病人控制飲食一年，觀察這18名病人控制飲食前后血清膽固醇的變化，數(shù)據(jù)見(jiàn)t3，控制飲食對(duì)降血脂是否有效？配對(duì)數(shù)據(jù)編輯課件輸出結(jié)果配對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)描述差值的統(tǒng)計(jì)描述t檢驗(yàn)結(jié)果編輯課件

H0：μd=0H1：μd≠0α=0.05檢驗(yàn)過(guò)程P>0.05，不拒絕H0，差異無(wú)顯著性，不能認(rèn)為控制飲食對(duì)高血脂病人有療效。t=0.214，p=0.833編輯課件三、方差分析成組設(shè)計(jì)的方差分析，或稱(chēng)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析或單因素方差分析，分析處理因素的作用。要求各樣本服從正態(tài)性、方差齊性、獨(dú)立隨機(jī)。CompareMeans—One-wayANOVA方差分析常用于多個(gè)樣本均數(shù)的比較。方差分析的方法較多，其中最根本的是成組設(shè)計(jì)的方差分析。編輯課件方差分析的原理：根據(jù)變異的不同來(lái)源，將全部觀察值總的變異(及自由度)分解為兩個(gè)或多個(gè)局部，每個(gè)局部的變異主要表示一種因素的作用，通過(guò)比較可能由某因素所致的變異與隨機(jī)誤差，從而判斷該因素對(duì)測(cè)量結(jié)果有無(wú)影響。編輯課件總變異〔所有觀察值的變異程度〕組內(nèi)變異〔每個(gè)組內(nèi)各觀察值的變異，即隨機(jī)誤差〕組間變異〔各處理組間的變異〕例：完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析〔成組設(shè)計(jì)的多個(gè)樣本均數(shù)比較〕編輯課件總變異=組內(nèi)變異+組間變異SS總=SS組內(nèi)+SS組間變異用離均差平方和來(lái)表示，對(duì)于完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析，就有如下總變異和總自由度的分解：總自由度=組內(nèi)自由度+組間自由度ν總=ν組內(nèi)+ν組間均方MS=編輯課件如果用不同方法處理的樣本組來(lái)自同一總體，那么理論上MS組間應(yīng)該等于MS組內(nèi)；但是由于抽樣誤差，二者不一定相等，但是不能相差太大；如果MS組間/MS組內(nèi)與1相差很大，說(shuō)明各樣本來(lái)自同一總體的可能性很小。根據(jù)這個(gè)原理，我們用F檢驗(yàn)來(lái)做方差分析。編輯課件例：研究四組不同攝入方式病人血漿游離嗎啡水平，將19名受試者隨機(jī)分組，數(shù)據(jù)見(jiàn)anova1，血漿游離嗎啡水平與給藥方式是否有關(guān)？檢驗(yàn)變量分組變量每?jī)山M間的比較編輯課件方差分析的數(shù)據(jù)成組設(shè)計(jì)的方差分析數(shù)據(jù)包括兩個(gè)變量：分組變量〔處理組因素，factor〕、因變量〔結(jié)果變量，DependentVariable〕。編輯課件變異來(lái)源離均差平方和SS自由度DF均方MSFP組間變異(處理組間)組內(nèi)（誤差）總變異方差分析的結(jié)果以表格的形式說(shuō)明各局部的值，即：方差分析表SPSS輸出的方差分析表：編輯課件H0：不同攝入方式病人血漿游離嗎啡水平相同H1：不同攝入方式病人血漿游離嗎啡水平不全相等或全不相等。α=0.05F=3.13，P>0.05P>0.05，差異無(wú)顯著性，不能拒絕H0，不能認(rèn)為不同攝入方式病人血漿游離嗎啡水平不同。方差分析結(jié)果表：變異來(lái)源離均差平方和SS自由度DF均方MSFP組間變異(處理組間)57319.0003.1320.057組內(nèi)（誤差）91156.067總變異14818編輯課件多個(gè)樣本均數(shù)間的兩兩比較當(dāng)P<0.05時(shí)，Ｆ檢驗(yàn)的結(jié)論是至少有兩組均數(shù)的差異有顯著性；如果直接使用T檢驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)多個(gè)樣本中其中每?jī)蓚€(gè)均數(shù)之間的差異，會(huì)使犯Ⅰ類(lèi)錯(cuò)誤的概率增加；當(dāng)各組均數(shù)間差異有顯著性時(shí)，每?jī)山M均數(shù)的比較可以用多重比較的方法POSTHOC編輯課件練習(xí)：20世紀(jì)80年代某地男孩的平均出生體重是3300g，數(shù)據(jù)data1是2021年該地抽樣研究得到的測(cè)量數(shù)據(jù)，該地2021年出生的男嬰出生體重與80年代是否相同