,計(jì)量資料均數(shù)之間的比較,靳利梅jinlimei520,衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué),假設(shè)檢驗(yàn)的定義,根據(jù)研究目的，對(duì)樣本所屬總體特征提出一個(gè)假設(shè)，然后根據(jù)樣本資料所提供的信息，對(duì)這個(gè)假設(shè)作出拒絕或不拒絕的判斷，此過(guò)程稱為假設(shè)檢驗(yàn)，即顯著性檢驗(yàn)。,先假定原假設(shè)正確，然后對(duì)樣本值與原假設(shè)的差異進(jìn)行分析：,如果有充分的理由證明這種差異完全是由于樣本的隨機(jī)性引起的，就接受原假設(shè)。,如果有充分的理由證明這種差異并非完全是由于樣本的隨機(jī)性引起的，也即這種差異是顯著的，就否定原假設(shè)；,邏輯推理方法反證法,小概率原理：小概率事件在一次試驗(yàn)中幾乎不可能發(fā)生,如果對(duì)總體所作的某種假設(shè)是真的，那么樣本值與原假設(shè)出現(xiàn)顯著性差異的概率是很小的。如果在某一次隨機(jī)抽樣中，出現(xiàn)了顯著性差異，就有理由懷疑這一假設(shè)的真實(shí)性，拒絕這一假設(shè)。,基本思想小概率原理,假設(shè)檢驗(yàn)的推斷,推斷當(dāng)P時(shí)，按水準(zhǔn)拒絕H0，接受H1；當(dāng)P時(shí)，就有理由按水準(zhǔn)接受H0。,計(jì)量資料均數(shù)之間的比較,方差分,t檢驗(yàn),方差分析,1.兩組計(jì)量資料均數(shù)之間的比較,方差分,t檢驗(yàn)的應(yīng)用條件,例1.1：某藥物在某溶劑中溶解后的標(biāo)準(zhǔn)濃度為20.00mg/L。現(xiàn)采用某種方法，測(cè)量該藥物溶解液11次，測(cè)量后得到的結(jié)果為：20.99、20.41、20.10、20.00、20.91、22.41、20.00、23.00、22.00、19.89、21.11。問(wèn)：用該方法測(cè)量所得的結(jié)果是否與標(biāo)準(zhǔn)濃度有所不同？,1.1單樣本資料的t檢驗(yàn),分析步驟：建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)H0：某種方法測(cè)量結(jié)果所對(duì)應(yīng)的總體均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)濃度0相等，即=0H1：0（包括0與0）=0.05,1.1單樣本資料的t檢驗(yàn),1.1單樣本資料的t檢驗(yàn),分析步驟：在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,訪談結(jié)果與析,1.1單樣本資料的t檢驗(yàn),分析步驟：在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,訪談結(jié)果與析,1.1單樣本資料的t檢驗(yàn),分析步驟：根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷。本例所得t=3.056,P=0.012=0.05，因此拒絕H0，接受H1，認(rèn)為該方法測(cè)量結(jié)果所對(duì)應(yīng)的總體均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)濃度0之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。,分析步驟：根據(jù)統(tǒng)計(jì)推斷，結(jié)合專業(yè)知識(shí)，給出一個(gè)專業(yè)結(jié)論。采用題中所指方法測(cè)量該標(biāo)準(zhǔn)濃度溶液的效果欠佳，該測(cè)量方法有待進(jìn)一步改進(jìn)。,1.1單樣本資料的t檢驗(yàn),數(shù)據(jù)特點(diǎn)：兩組樣本成對(duì)出現(xiàn)，一個(gè)對(duì)子通常為統(tǒng)一觀察單位如同一個(gè)病人服藥前后比較；同一血樣采用兩種方法測(cè)量或某些屬性相似的兩個(gè)個(gè)體如將同窩、同雌雄、體重相近的小白鼠配成對(duì)子，對(duì)子中的兩個(gè)個(gè)體通過(guò)隨機(jī)方法分配到兩個(gè)組，分別接受兩種處理_配對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：減少了每一對(duì)子內(nèi)部的非處理因素間的差異,1.2配對(duì)設(shè)計(jì)資料t檢驗(yàn),例1.2：將大鼠配成8對(duì)，每對(duì)分別喂以正常飼料和缺乏維生素E飼料，測(cè)得兩組大白鼠肝中維生素A的含量如表1.2所示，是比較兩組大白鼠肝中維生素A的含量有無(wú)差別。,1.2配對(duì)設(shè)計(jì)資料t檢驗(yàn),1.2配對(duì)設(shè)計(jì)資料t檢驗(yàn),表1.2不同飼料組大白鼠肝中維生素A的含量(IU/g),分析步驟：建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)H0:d=0,即每對(duì)大白鼠肝中維生素A的差值d所對(duì)應(yīng)的總體均數(shù)d來(lái)自均數(shù)為0的正態(tài)總體H1：d0（包括d0與d0）=0.05,1.2配對(duì)設(shè)計(jì)資料t檢驗(yàn),訪談結(jié)果與析,1.2配對(duì)設(shè)計(jì)資料t檢驗(yàn),在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,訪談結(jié)果與析,1.2配對(duì)設(shè)計(jì)資料t檢驗(yàn),在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,訪談結(jié)果與析,1.2配對(duì)設(shè)計(jì)資料t檢驗(yàn),分析步驟：根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷。配對(duì)t檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量為4.207，所對(duì)應(yīng)的雙側(cè)P=0.0040.05，因此拒絕H0，即兩種飼料喂養(yǎng)的大白鼠肝中維生素A的含量差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。,例1.3：采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方法，將19只體重、出生日期等相仿的小白鼠隨機(jī)分為兩組，其中一組喂養(yǎng)高蛋白飼料，另一組喂養(yǎng)低蛋白飼料，然后觀察喂養(yǎng)8周后個(gè)小白鼠所增體重(mg)情況，問(wèn)兩組膳食對(duì)小白鼠增加體重有無(wú)不同？,1.3兩獨(dú)立樣本資料t檢驗(yàn),例1.3：高蛋白組：134、146、104、119、124、161、107、83、113、129低蛋白組：70、118、101、85、107、132、94、97、123,1.3兩獨(dú)立樣本資料t檢驗(yàn),分析步驟：建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)H0：1=0，即高蛋白組與低蛋白組所增體重的總體均數(shù)相等H1：10，即高蛋白組與低蛋白組所增體重的總體均數(shù)不等（包括10與10）=0.05,1.3兩獨(dú)立樣本資料t檢驗(yàn),1.3兩獨(dú)立樣本資料t檢驗(yàn),在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,1.3兩獨(dú)立樣本資料t檢驗(yàn),在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,訪談結(jié)果與析,1.3兩獨(dú)立樣本資料t檢驗(yàn),根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷方差齊性檢驗(yàn)：F=0.089，P=0.770（方差齊）t=1.973，P=0.065，不拒絕H0，即認(rèn)為白蛋白組與低蛋白組小白鼠之間體重增加量的差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。,計(jì)量資料均數(shù)之間的比較,方差分,t檢驗(yàn),方差分析,2.多組計(jì)量資料均數(shù)之間的比較,方差分,方差分析,方差分析的應(yīng)用條件,訪談結(jié)果與析,訪談結(jié)果與析,2.1完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析,完全隨機(jī)設(shè)計(jì)是將同質(zhì)的受試對(duì)象隨機(jī)地分配到各個(gè)處理組，在觀察其效應(yīng)。各組樣本含量可以相等，也可以不等。屬于單項(xiàng)方差分析（one-wayANOVA）,例2.1：為了研究燙傷后不同時(shí)間切痂對(duì)大鼠肝臟三磷酸腺苷(ATP)的影響，現(xiàn)將30只雄性大鼠隨機(jī)分為3組，每組10只：A組為燙傷對(duì)照組，B組燙傷后24小時(shí)切痂組，C組為燙傷后96小時(shí)切痂組。全部大鼠在燙傷168小時(shí)后處死并測(cè)量其肝臟ATP含量，結(jié)果見(jiàn)表2.1。試檢驗(yàn)3組大鼠肝臟ATP總體均數(shù)是否相同。,2.1完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析,2.1完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析,表2.1大鼠燙傷后肝臟ATP含量(mg)的測(cè)量結(jié)果,分析步驟：建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)H0：1=2=3，即不同時(shí)期切痂對(duì)大鼠肝臟ATP含量無(wú)影響；H1：1、2、3不等或不全相等，即不同時(shí)期切痂對(duì)大鼠肝臟ATP含量有影響=0.05,2.1完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析,2.1完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析,分析步驟：在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,訪談結(jié)果與析,2.1完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析,分析步驟：在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,訪談結(jié)果與析,2.1完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析,分析步驟：根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷。統(tǒng)計(jì)量F為15.767，所對(duì)應(yīng)的P值為0.0000.05，因此拒絕H0，即不同時(shí)期切痂對(duì)大鼠肝臟ATP含量有影響。,隨機(jī)分組前，先做人為的區(qū)組處理。在某些研究中，先將受試對(duì)象按可能影響試驗(yàn)結(jié)果的屬性分組(非隨機(jī)組)，分組的原則是將屬性相同或相近的受試對(duì)象分在同一組內(nèi)，如將病人按年齡、性別、職業(yè)或病情分組，或者將動(dòng)物按性別、體重分組，然后再采用隨機(jī)化的方法對(duì)每個(gè)組內(nèi)的受試對(duì)象分配各種處理。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)又稱為雙向方差設(shè)計(jì)（two-wayANOVA）,2.2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析,例2.2：為了比較不同濃度的血水草總生物堿對(duì)血吸蟲(chóng)尾蚴的殺滅作用，現(xiàn)將48只雌性小鼠感染40只血吸蟲(chóng)尾蚴，然后將小鼠按體重從輕到重編號(hào)，將體重相近的4只小鼠配成一個(gè)區(qū)組，共分為12個(gè)區(qū)組，對(duì)每個(gè)區(qū)組內(nèi)的4只小鼠隨機(jī)地施加不同的處理，其中以甲處理為對(duì)照，其余3種處理為不同濃度的血水草總生物堿濃度。試驗(yàn)后小鼠體內(nèi)尾蚴的存活率如表2.1所示，試分析不同濃度的血水草總生物堿對(duì)小鼠體內(nèi)的尾蚴存活率是否有影響。,2.2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析,訪談結(jié)果與析,2.2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析,表2.2不同濃度血水草總生物堿處理小鼠體內(nèi)的尾蚴存活率,分析步驟：建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)H0：1=2=3=4，即不同濃度的血水草總生物堿對(duì)小鼠體內(nèi)的尾蚴存活率無(wú)影響；H1：1、2、3、4不等或不全相等，即不同濃度的血水草總生物堿對(duì)小鼠體內(nèi)的尾蚴存活率有影響=0.05,2.2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析,2.2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,2.2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,2.2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,訪談結(jié)果與析,2.2隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析,分析步驟：根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷。第一行P=0.000，即所選模型有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；第二行各個(gè)處理組所對(duì)應(yīng)的總體均數(shù)不全相等，即不同濃度的血水草總生物堿對(duì)小鼠體內(nèi)的尾蚴存活率有影響；第三行不同區(qū)組的小鼠所對(duì)應(yīng)的尾蚴存活率的總體均數(shù)相等。,醫(yī)學(xué)研究中，許多研究因素之間往往是相互聯(lián)系，相互制約的。當(dāng)一個(gè)因素的質(zhì)或量有改變時(shí)，其他因素的質(zhì)或量也會(huì)隨之改變。當(dāng)幾個(gè)因素間存在交互作用時(shí)，析因設(shè)計(jì)是一種非常理想的設(shè)計(jì)。,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,析因設(shè)計(jì)(FactorialDesign)將兩個(gè)或多個(gè)因素的各個(gè)水平進(jìn)行全面組合、交叉分組地設(shè)計(jì)，用于各個(gè)因素之間的交互作用，比較各個(gè)因素不同水平的平均效應(yīng)和因素間不同水平組合下的平均效應(yīng)。以22析因設(shè)計(jì)(兩個(gè)因素，每個(gè)因素兩個(gè)水平)為例，即檢驗(yàn)兩個(gè)因素各水平之間的差異有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，也可以同時(shí)檢驗(yàn)兩個(gè)因素的交互作用。,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,例2.3將20只家兔隨機(jī)等分為4組，每組5只，進(jìn)行神經(jīng)損傷后的縫合實(shí)驗(yàn)。處理由兩個(gè)因素組合而成，A因素為縫合方法，有兩個(gè)水平，一水平為外膜縫合，記作a1，另一水平為束膜縫合，記作a2；B因素為縫合后的時(shí)間，有兩水平，一水平為縫合后1月，記作b1，另一水平為縫合后2月，記作b2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為家兔神經(jīng)縫合后的軸突通過(guò)率(%,測(cè)量指標(biāo)，視為計(jì)量資料)。數(shù)據(jù)見(jiàn)表2.3。,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,表2.3家兔神經(jīng)縫合后的軸突通過(guò)率(%),建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)對(duì)于A因素H0:外膜縫合和束膜縫合的軸突通過(guò)率的總體均數(shù)相等H1:兩組方法的軸突通過(guò)率的總體均數(shù)不相等對(duì)于B因素H0:術(shù)后1月和術(shù)后2月的軸突通過(guò)率的總體均數(shù)相等H1:術(shù)后1月和術(shù)后2月的軸突通過(guò)率的總體均數(shù)不相等,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)對(duì)于A因素對(duì)于B因素對(duì)于交互作用ABH0:不同縫合方式對(duì)不同術(shù)后時(shí)間的軸突通過(guò)率無(wú)影響，即兩因素?zé)o交互作用H1:不同縫合方式對(duì)不同術(shù)后時(shí)間的軸突通過(guò)率有影響，即兩因素存在交互作用=0.05,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷,2.3析因設(shè)計(jì)資料的方差分析,根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷A因素主效應(yīng)(F=0.600,P=0.450)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義B因素主效應(yīng)(F=8.067,P=0.012)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義A因素和B因素的交互作用(F=0.067,P=0.800)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：尚不能認(rèn)為兩種縫合方法對(duì)神經(jīng)軸突通過(guò)率有影響，以及兩個(gè)因素間不存在交互作用；可以認(rèn)為縫合后2月與1月相比，神經(jīng)軸突通過(guò)率提高了。,交叉設(shè)計(jì)(Cross-overDesign)是一種特殊的自身對(duì)照設(shè)計(jì)，讓各設(shè)計(jì)對(duì)象分幾個(gè)階段，按隨機(jī)分配的順序交叉地接受幾種處理。本次以完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方法安排研究對(duì)象的平衡的兩階段交叉設(shè)計(jì)為例(也可有多個(gè)階段)，或者按照隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)安排研究對(duì)象。,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,訪談結(jié)果與析,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,在醫(yī)學(xué)研究中，欲將A、B兩種處理先后施加于同一批研究對(duì)象，隨機(jī)地使半數(shù)受試者先接受A后接受B，而另一半正好相反，即先接受B后接受A。A、B兩種處理先后以同等的機(jī)會(huì)交叉出現(xiàn)在兩個(gè)研究階段中，故稱作兩階段交叉設(shè)計(jì)。,例2.4：A、B兩種閃爍液測(cè)定血漿中3H-cGMP的交叉試驗(yàn)結(jié)果。第階段1,3,4,7,9號(hào)用A液測(cè)定，2,5,6,8,10號(hào)用B液測(cè)定；第階段1,3,4,7,9號(hào)用B液測(cè)定，2,5,6,8,10號(hào)用A液測(cè)定。試對(duì)交叉試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,表2.4兩種閃爍液測(cè)定血漿3H-cGMP的結(jié)果,建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)對(duì)于兩種閃爍液H0:兩種閃爍液測(cè)定血漿中3H-cGMP的總體均數(shù)相等H1:兩種閃爍液測(cè)定血漿中3H-cGMP的總體均數(shù)不相等對(duì)于不同階段H0:兩階段測(cè)定血漿中3H-cGMP的總體均數(shù)相等H1:兩階段測(cè)定血漿中3H-cGMP的總體均數(shù)不相等,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,建立假設(shè)檢驗(yàn)，確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)對(duì)于兩種閃爍液對(duì)于不同階段對(duì)于不同個(gè)體H0:不同個(gè)體之間的血漿中3H-cGMP含量相等H1:不同個(gè)體之間的血漿中3H-cGMP含量不相等=0.05,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,在SPSS中選擇檢驗(yàn)方法和計(jì)算統(tǒng)計(jì)量,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差分析,根據(jù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)推斷。,2.4交叉設(shè)計(jì)的方差