方差分析20071024课件

方差分析协和医科大学流行病教研室王艳红流行病学资料分析1教学目的掌握方差分析的基本思想了解和识别实验设计资料的常见类型掌握利用SAS软件进行不同设计类型资料的方差分析正确解读不同设计类型方差分析的结果2一、相关理论的回顾因变量与自变量因变量即：反应变量受其他因素影响的变量自变量即：处理因素或效应因子不受其他因素影响的变量主效应与交互作用主效应效应因子对因变量的独立影响交互作用几个效应因子对因变量产生的交叉影响3一、相关理论的回顾方差分析的用途两个或多个样本均数间的比较两个或多个因素的交互作用回归方程的假设检验方差齐性检验（单向方差分析）5一、相关理论的回顾方差分析的应用条件各样本是相互独立的随机样本各样本均来自正态总体各样本所来自总体的方差相等6一、相关理论的回顾不同处理组样本均数间的差异来源随机误差组间处理因素的差异方差分析的基本思想全部数据的离均差平方和（ss总）分解为：处理组间（ss处理组间）误差（ss误差）自由度（ν总）也相应分解为：处理组间（ν处理组间）误差（ν误差）ss总和ν总的分解往往与特定的设计方案有关7二、方差分析中SAS相关语言8三、常见的实验设计类型（一）、完全随机设计（二）、随机区组设计（三）、拉丁方设计（四）、析因设计10实例某医院妇产科为考察几种卵巢功能异常患者血清中促黄体素的水平，测定其结果如下：卵巢发育不良：42.5038.3135.7633.6031.38丘脑性闭合：6.713.324.591.6710.512.9611.823.868.262.632.20垂体性闭合：4.502.7511.145.981.905.4311.0522.03问：它们之间的差异是否有显著性意义？12练习1为了解烫伤后不同时期切痂对肝脏三磷酸腺苷（ATP）含量的影响，将30只雄性动物随机分成3组，每组10只：A组：烫伤对照组，B组：烫伤后24小时（休克期）切痂组C组：烫伤后96小时（非休克组）切痂组全部动物统一在烫伤后168小时处死测量其肝脏ATP含量，结果见右表。问：三组大鼠肝脏的ATP含量有无差别？14（二）、随机区组设计设计方案15实例为研究注射不同剂量雌激素对大白鼠子宫体重的影响，取4窝不同种系的大白鼠，每窝3只，随机分配到每组内接受不同剂量雌激素的注射，然后测定其子宫重量，结果见下表。问：注射不同剂量的雌激素对大白鼠子宫重量是否有影响？16SAS数据集的建立dataaa;doblock=1to4;dodose=1to3;inputweight@@;output;end;end;cards;106116145426811570111133426387;run;procunivariatedata=aanormal;varweight;classblock;run;procunivariatedata=aanormal;varweight;classdose;run;procanovadata=aa;classblock;modelweight=block;meansblock/hovtest;run;procanovadata=aa;classdose;modelweight=dose;meansdose/hovtest;run;SAS过程步procanovadata=aa;classblockdose;modelweight=blockdose;meansdoseblock;meansdoseblock/snk;run;procglmdata=aa;classblockdose;modelweight=blockdose;meansdose;meansdose/snk;run;17练习2某研究所研制了三个降血脂中药复方制剂，现拟对三个复方与标准降脂药（安妥明）的疗效进行比较。取品种相同，健康的雄性家兔16只，按其体重大小分四个配伍组，每个配伍组中的四只家兔被完全随机地分入四个药物组中接受实验。各药物组的动物均饲以同样高脂饮食，并每日分别灌以不同药物，第45天处死动物，观察其冠状动脉根部动脉粥样硬化斑块大小。研究数据如下比较不同药物对动脉粥样硬化斑块形成的面积大小的影响之间是否有差别？18（三）、拉丁方设计设计方案条件实验过程涉及三个因素各因素的水平数相等（r个水平）各因素间无交互作用将三个因素按水平数r排成一个r×r随机方阵（标准拉丁方表），按照拉丁方阵将受试对象分配到各个处理组中去。20实例观察A、B、C三种中药的促凝作用，以生理盐水作对照，假定每种药物作用的时间很短，观测指标的值很快能恢复到原先的水平，即可以用同一只动物重复做此实验。现取品种相同、体重接近的雄性白兔4只，每只白兔以不同的顺序接受实验，以血浆复钙凝固时间（秒）为指标，资料入表。试比较三组中药和生理盐水对血浆复钙凝固时间影响之间的差别有无显著性意义。21（四）、析因（A×B）设计设计方案定义将两个或多个实验因素的各水平进行组合，对各种可能的组合都进行实验，从而探讨各实验因素的主效应以及各因素间的交互作用。交互作用指两个或多个受试因素间的效应互不独立，当某一因素在各水平间变化时，另一个或多个因素各水平的效应也相应地发生变化。优点：全面高效性全面均衡地对各因素的不同水平进行组合，分组进行实验，以最小的实验次数探讨各因素不同水平的效应，同时获得各因素间的交互作用；通过比较各种实验组合，还能寻求最佳组合。2324假设检验假设1H0：用甲药和不用甲药，胆固醇平均下降值相同H1：用甲药和不用甲药，胆固醇平均下降值不同假设2H0：用乙药和不用乙药，胆固醇平均下降值相同H1：用乙药和不用乙药，胆固醇平均下降值不同假设3H0：甲药的降胆固醇效果不受是否使用乙药的影响；或乙药的降胆固醇效果不受是否使用甲药的影响（即：甲药与乙药无交互作用）H1：甲药和乙药的降胆固醇效果不独立（即：甲药与乙药有交互作用）26SAS数据集的建立dataaa;doa=0to1;dob=0to1;doi=1to3;inputy@@;output;end;end;end;cards;0.4160.6500.4680.7280.8060.5981.4561.1441.0921.6642.0282.080;run;S