FDR和定量差異分析方法在體育科研中的應(yīng)用研究TOC\o"1-3"\h\u1研究對象與方法 11.1研究對象 11.2主要研究方法 11.2.1q值法q-value法 12.2.2定量差異分析 22研究結(jié)果 22.1男女越野運動員身體成分比較 22.2男女越野運動員無氧功率比較 23研究結(jié)論 33.1QD在體育科學(xué)中的應(yīng)用 33.2q評價在體育科學(xué)中的應(yīng)用 44結(jié)語 4參考文獻 51研究對象與方法1.1研究對象研究對象：廣州體育學(xué)院越野隊運動員，下表為運動員的基本情況。表1-1越野隊運動員基本情況變量女運動員（n=21）男運動員（n=19）PqQD年齡/yrs22.58（1.38）22.57（1.51）0.9870.6220.000身高/cm163.33（2.64）173.86（4.60）0.0000.0000.130體重/kg54.42（4.94）64.14（6.15）0.0010.0020.341BMI/kg·m20.39（1.68）21.19（1.31）0.2960.3100.080訓(xùn)練年限/yrs1.51（0.32）1.43（0.41）0.7620.6000.113從表1可知身高對應(yīng)的q值為0.000，體重為0.002，均小于0.025，具有統(tǒng)計差異，與P值統(tǒng)計方法相一致；身高對應(yīng)的QD值為0.130<0.27，與P值統(tǒng)計方法以及q值評價均不相符，不存在統(tǒng)計差異；體重對應(yīng)的QD值為0.341>0.27,具有顯著的統(tǒng)計差異。1.2主要研究方法1.2.1q值法q-value法以benjami-ni為代表的學(xué)者最先提出FDR估計方法,該方法是用來判斷錯誤陽性檢驗結(jié)果在所有檢驗結(jié)果中的占比。在十余種FDR估計方法中，學(xué)者Storey提出的q-value法最具代表性，該方法基于FDR的原始控制，對無差異變量的比例P0進行估算(1)假設(shè)P值服從0-1間的連續(xù)分布*{P＞λ}=m0(1-λ)=mP0(1-P0=*{P＞λ}/m(1-λ其中*表示滿足括號中條件的變量個數(shù)，選擇λ（0＜λ＜1）需要在對P0（2）假設(shè)在無差異情況下p值服從均勻分布，則有F0F(P)=order(Pi實際上P0＜1，若保守估計將P0=1帶入Bayes公式，則得FDR=Pm/（4）將FDR的估算數(shù)值設(shè)為Q，表達式如下：Q(Pi其中，q代表FDR。2.2.2定量差異分析假設(shè)兩個任意數(shù)的絕對值為x、y，那么l級定量差異就是用1來度量兩者之間的相對差異，其表達式為：l=｜logr(x/y)｜=｜lg(x/y)/lgr｜對于年齡，l＜0.22,0.22≤l＜0.44,0.44≤l＜1.00和l≥1.00分別表示完全沒有定量差異，稍許定量差異，顯著定量差異和極顯著定量差異，對于關(guān)鍵非必需功能，器官和整體層次l＜0.27,0.27≤l＜0.47,0.47≤l＜0.80與l≥0.80和分子細胞層次l＜0.47,0.47≤l＜0.80,0.80≤l＜1.27與l≥1.27分別表示完全沒有定量差異、稍許定量差異、顯著定量差異和極顯著定量差異。2研究結(jié)果2.1男女越野運動員身體成分比較從表2-1可知，q值法與P值方法具有較高的統(tǒng)一性，軀干肌肉、脂肪百分比、下肢肌肉、全身肌肉和脂肪百分比屬于組織水平的比較，因此實用的QD范圍為0.47≤l＜0.80，只有軀干肌肉(QD:O.459＜0.47)沒有達到顯著量級，和傳統(tǒng)P值統(tǒng)計方法不符，其他參數(shù)均一致。將q值評價結(jié)果和定量差異分析結(jié)果進行比對，可以看出軀干肌肉這一項兩個結(jié)果背道而馳，脂肪百分比這一項具有顯著的一致性，其他指標(biāo)比較相符，使用定量差異分析法計算的QD結(jié)果差異性更加明顯。2.2男女越野運動員無氧功率比較在無氧運動能力方面，男越野運動員無氧功率顯著大于女性運動員(相對最小功率除外，見表2-2).從表2-2可知，q值法與P值方法具有較高的統(tǒng)一性，無氧功率屬于組織水平的比較關(guān)鍵非必須功能，因此適用的QD范為0.27≤l＜0.47,只有軀干肌肉(QD:O.459＜0.47)沒有達到顯著量級，與傳統(tǒng)的p值統(tǒng)計一致。當(dāng)q值法與定量差異分析比較的時候，在前5秒功率(W/kg)這個指標(biāo)上兩者統(tǒng)計結(jié)果相反，其余參數(shù)上基本一致，定量差異分析的QD值更為明確。表2-2運動員身體成分指標(biāo)比較表2-3無氧功率比較3研究結(jié)論上文對p值統(tǒng)計法、q值評價法以及定量差異分析法進行了系統(tǒng)的對比，可以看出后兩者與p值統(tǒng)計法的一致性較為明顯，也可以將兩者視為深入分析p值統(tǒng)計法的結(jié)果，兩種方法可以將統(tǒng)計失誤率進一步的降低，提升假陽性檢驗結(jié)果的發(fā)現(xiàn)率。3.1QD在體育科學(xué)中的應(yīng)用對于兩組數(shù)據(jù)的平均值，定量差異分析方法可以將兩者的差異進行有效的區(qū)分，并從生物醫(yī)學(xué)角度，對該差異進行明確，這也是對p值統(tǒng)計弊端的彌補。目前，在研究運動人體科學(xué)方面，經(jīng)常會用到該分析方法，而在體育科學(xué)方面的應(yīng)用并不多見，對于建立在血清代謝組學(xué)基礎(chǔ)上的2型糖尿病，學(xué)者李蕾等進行了大鼠運動干預(yù)實驗，并從生物學(xué)角度對其進行了定量研究，結(jié)論顯示，定量差異分析法可以對造模時以及造模后的差異進行有效區(qū)分，而p值統(tǒng)計無法做到。并且，使用定量差異分析法計算出的QD數(shù)值差異性更加明顯。3.2q評價在體育科學(xué)中的應(yīng)用對于大規(guī)模統(tǒng)計中存在的錯誤，目前較為有效的解決方法就是在錯誤發(fā)現(xiàn)率(FDR:FalseDiscoveryRate)的基礎(chǔ)上進行多重假設(shè)，以此來檢驗(MHT:MultipleHypoth-esisTesting)，較早應(yīng)用在計量經(jīng)濟學(xué)中.FDR估計方法的優(yōu)勢有以下幾個方面：(1)對于錯誤率的假設(shè)性檢驗，可以將FDR作為控制指標(biāo)，并且可以根據(jù)統(tǒng)計需要對控制的具體數(shù)值進行調(diào)整，而取值較為固定的統(tǒng)的假設(shè)檢驗(FW-ER)，通常定為0.05；（2）FDR的意義明確，可以作為評價指標(biāo)對篩選出的差異變量進行評價，而FWER不具備評價功能，是I類錯誤的控制指標(biāo)。兩者的相互關(guān)系為:控制FDR的結(jié)果與控制FWER的結(jié)果在無效假設(shè)均為真時一致，在體育科研領(lǐng)域里，該方法還未得到應(yīng)用。從統(tǒng)計學(xué)的角度來看，該方法的應(yīng)用領(lǐng)域可能會延伸至基因水平以及機體細胞受運動因素影響的研究。但是，還需要對q值評價法以及定量差異分析法進行更加深入的分析和研究，提高其統(tǒng)計精度。4結(jié)語本研究首次對p值統(tǒng)計法、FDR評價法以及定量差異分析法進行了系統(tǒng)的對比和分析，結(jié)果顯示FDR評價法可以有效判斷錯誤陽性檢驗結(jié)果，使用定量差異分析法計算出的QD數(shù)值差異性更加明顯，并且這兩種方法與傳統(tǒng)的p值統(tǒng)計法有著顯著的一致性。FDR可以提升假陽性檢驗結(jié)果的發(fā)現(xiàn)率。對于兩組數(shù)據(jù)的平均值，定量差異分析方法可以將兩者的差異進行有效的區(qū)分，并從生物醫(yī)學(xué)角度，對該差異進行明確，而p值統(tǒng)計無法做到。并且，使用定量差異分析法計算出的QD數(shù)值差異性更加明顯。在體育科研領(lǐng)域，這兩種方法的應(yīng)用較少，需要對其進行更加深入的分析和研究，針對數(shù)據(jù)處理，建立更加精準(zhǔn)有效的方法。

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