第4讲单因素组间比较(一)-3学时

第四讲

单因素组间比较（一）三、医学统计工作的步骤（一）统计设计（三）整理资料（二）收集资料(四)分析资料统计推断统计描述DepartmentofHealthStatistics卫生统计学教研室3三、医学统计工作的步骤统计描述参数估计假设检验分析资料统计推断教学的设计和理念强调SPSS结果解释强调设计模型以实例引入第一：影响因素是单因素还是多因素；第二：判断拟分析的资料属于哪种类型：定量变量、无序分类变量或有序等级变量；第三：资料是单一样本、两组样本还是多组样本；第四：判断资料所属的设计方式，是完全随机设计、配对设计、随机区组设计还是其他设计类型；第五：判断资料是否符合拟采用的统计分析方法的应用条件，必要时可考虑变量变换。统计方法的选择假设检验WhyWhatHowWhere依据随机样本对未知事物进行判断和决策

－－假设检验一是需要从全局的范围，即从总体上对问题作出判断，单纯比较样本会有风险；二是不可能或不允许对研究总体的每一个个体均作观察。Why

假设检验(hypothesistesting)亦称显著性检验(significancetesting)：它是利用小概率反证法思想，目的是通过考察一部分样本对总体作出二择一的决策。What实例通过以往大规模调查，已知某地一般新生儿的头围均数为34.50cm，标准差为1.99cm。为研究某矿区新生儿的发育状况，现从该地某矿区随机抽取新生儿55人，测得其头围均数为33.89cm，问该矿区新生儿的头围总体均数与一般新生儿头围总体均数是否不同？

假设检验的目的——就是判断差别是由哪种原因造成的。①

抽样误差造成的②

本质差异造成的How

根据变量和资料类型、设计方案、统计推断的目的、是否满足特定条件等（如数据的分布类型）选用适当的统计方法，选择并计算相应的统计量(如t,u,,F值)。WhereP值概念

P值概念——错误拒绝H0的概率。即在H0所规定的总体中作随机抽样，得到绝对值等于或大于上一步计算出的检验统计量的概率。

若P<α,结论为按所取α检验水准拒绝H0，接受H1，差别有统计学意义；其统计学依据是，在H0成立的情况下，得到现有统计量的概率P<α，是小概率事件，因为小概率事件不可能在一次抽样中发生，所以拒绝H0。

若P>α，结论为按所取检验水准不拒绝H0，差别没有统计学意义。不拒绝H0，但不能下“无差别”或“相等”的结论，只能下“根据目前试验结果，尚不能认为有差别”的结论。P值和α的关系

P和α本质相同，都为概率，P是根据当前试验计算的概率，α是预先给定的概率，为检验水准，是定义了的小概率上限。因此计算得到的P值要与α进行比较才能给出假设检验的结论。P值的意义：如果总体状况和H0一致，统计量获得的现有数值以及更不利于H0的数值的可能性（概率）有多大？α值的意义：错误地拒绝H0

的概率或接受H1

的风险。一般α=0.05或0.01假设检验的注意事项

（1）可比性（2）正确选用假设检验方法（3）判断结论时不能绝对化，提倡使用精确P值。（4）单侧检验与双侧检验（5）可信区间与假设检验各自不同的作用，要结合使用。95％CI既能说明差别的大小，也具有检验的作用，建议使用。单因素计量资料的分析StatisticalInference计量资料（或定量变量）

measurmentdata，quantitativedata定义：测定每个观察单位的某项指标量的大小，所得的资料称为计量资料。其变量值是定量的，一般带有度量衡或其它单位。

特点：每个观察单位的观察值之间有量的区别。

常用统计指标的特点及其应用场合指标特点应用场合精确，易受极端值影响均匀分布的小样本数据或近似正态分布数据稳定，不受特大或特小值的影响应用范围广，特别是大样本偏态分布资料粗糙，不受极端数值的影响小样本的探索性数据同一资料，几何均数<均数近似对数正态分布数据，等比级数资料标准差与均数的比值，无单位比较不同资料或同类资料均数相差悬殊时变异程度计量资料的描述性统计样本均数与已知总体均数比较两样本均数比较配对样本均数比较多个样本均数比较完全随机设计的单因素方差分析随机区组设计的两因素方差分析单因素计量资料的分析两组样本样本均数与已知总体均数比较样本与总体比较正态或转换后为正态非正态单样本t检验（均数）Wilcoxon符号秩和检验（中位数）例1

通过以往大规模调查，已知某地一般新生儿的头围均数为34.50cm，标准差为1.99cm。为研究某矿区新生儿的发育状况，现从该地某矿区随机抽取新生儿55人，测得其头围均数为33.89cm，问该矿区新生儿的头围总体均数与一般新生儿头围总体均数是否不同？

例2

某地正常成年男子凝血酶时间(TT)均数为16.00s。某研究小组测得30例男性肺癌患者的凝血酶时间均数为18.39s，标准差为4.66s，问肺癌患者的凝血酶时间是否高于正常男子?

注意：医学中一些公认的生理常数一般可看作总体均数µ0。凝血酶时间21.2215.8015.8314.4616.3412.0621.2118.3716.4015.2712.6718.0821.8519.5525.3312.8027.6521.8017.3918.0819.6922.6611.3312.5429.8825.2518.0019.3114.1616.85例2SPSS操作结果正态性检验结果P=0.200>0.05，资料符合正态分布。基本统计描述均数标准差标准误单样本t检验结果P值自由度t值与总体均数差值的可信区间检验统计量t=2.811，P=0.009<0.05，差异有统计学意义。例3

已知某地正常人尿氟含量的中位数为45.30μmol/L。今在该地某厂随机抽取10名工人，测得尿氟含量见表第（1）栏。问该厂工人的尿氟含量是否高于当地正常人的尿氟含量？

尿氟含量44.2145.3046.3949.4751.0553.1653.2657.3771.0587.37例3SPSS操作结果正态性检验结果P=0.029<0.05，资料不符合正态分布。各组编秩情况：检验结果：正秩和与负秩和结论：检验统计量为-2.490，P=0.013<0.05，差异有统计学意义。Wilcoxon符号秩和检验结果统计分析步骤单变量分析；资料类型为计量资料；样本均数与已知的总体均数比较；该资料是否符合正态分布；若资料符合正态分布，则采用单样本t检验；若不符合正态分布，则考虑变量变换或选用非参数检验方法。两独立样本比较正态、方差齐(可变换)方差不齐/非正态独立样本t检验（均数）Wilcoxon秩和检验(中位数)/t’检验配对样本比较差值正态(可转换)差值非正态配对样本t检验（均数）Wilcoxon符号秩和检验(中位数)两样本比较配对样本均数比较实验设计类型对同窝、同性别大鼠施以两种处理；对双胞胎生理、心理测量结果等。对同一份血液样品用两种方法进行检测。对同一病人自身治疗前后比较；将同一份标本一分为二分别处理等。1.两个同质受试对象分别接受不同处理2.同一受试对象分别接受不同的处理3.同一受试对象接受处理前后例410名战士在平原与高原的血氧饱和度(%)见表，试检验平原与高原的血氧饱和度相差是否显著。例5例4SPSS操作结果正态性检验结果P=0.200>0.05，资料符合正态分布。基本统计描述配对t检验结果t值P值差值均数的95%可信区间差值均数差值的标准差差值均数的标准误检验统计量t=12.319，P=0.000<0.05，差异有统计学意义。

例6

为了解坦克兵在坦克障碍训练前后体液的变化，某军区后勤防疫队测定了某部12名坦克兵在训练前后血清中多种重金属离子的含量。表7-1为该12名战士训练前后的血铅值（μmol/L）测定结果，问训练前后战士血铅值有无改变？

战士编号123456789101112训练前0.250.250.270.130.350.400.300.260.140.100.220.18训练后0.880.820.200.550.351.010.970.940.750.170.860.74差值0.630.57-0.070.420.000.610.670.680.610.070.640.56训练前后血清铅测定结果例6SPSS操作结果正态性检验结果P=0.001<0.05，资料不符合正态分布。各组编秩情况：检验结果：正秩和与负秩和结论：检验统计量为-2.803，P=0.005<0.05，差异有统计学意义。Wilcoxon符号秩和检验结果统计分析步骤单变量分析；资料类型为计量资料；配对设计的样本均数比较；该资料是否符合正态分布的条件；若资料符合正态分布，则选用配对t检验；若不符合正态分布，则考虑变量变换或选用配对的秩和检验。两独立样本均数比较例7

某高原研究组将籍贯相同、年龄相同、身高体重接近的20名新战士随机分为甲、乙两组，甲组为锻炼组，每天除常规训练外，接受中速长跑与健身操锻炼，乙组为对照组，按常规训练，一月后测定肺活量(L)结果见表。试比较两组的肺活量有无差别。

表5-220名战士肺活量(L)锻炼组4.414.884.463.984.784.463.934.014.184.08对照组3.324.444.323.443.863.983.983.964.053.56例8例7SPSS操作结果基本统计描述独立样本t检验结果F值P值（方差齐性检验）方差齐性检验方差齐方差不齐检验统计量F=0.003，P=0.960>0.05，方差齐性。t检验结果均数差值均数差值的标准误均数差值的95%可信区间t值自由度P值独立样本t检验结果检验统计量t=2.734，P=0.014<0.05，差异有统计学意义。例9

某研究室在用药物预防高原肺水肿的动物实验中，模拟海拔4000m状态下12小时后处死实验大白鼠，测得给药组与不给药（对照）组肺含水量（g·g干重）资料，试检验两组大鼠肺含水量有无差别？

表

两组大鼠肺含水量（g·g干重）比较给药组3.623.623.643.753.813.943.984.044.154.23对照组3.834.014.044.064.314.404.644.725.155.88例9SPSS操作结果方差齐性检验结果P=0.033<0.05，方差不齐。各组编秩情况：检验结果：各组的秩和与平均秩和结论：检验统计量为-2.837，P=0.005<0.05，差异有统计学意义。Wilcoxon秩和检验结果统计分析步骤单变量分析；资料类型为计量资料；完全随机设计的两样本均数比较；该资料是否符合正态分布和方差齐性的条件；若资料符合正态分布和方差齐性，则选用独立样本比较t检验；若不符合正态分布和方差齐性，则考虑变量变换或选用两样本比较的秩和检验。动动脑筋随机单位组设计正态、方差齐(可变换)方差不齐/非正态随机单位组设计方差分析（均数）Friedman秩和检验(中位数)完全随机设计正态、方差齐(可变换)方差不齐/非正态完全随机设计方差分析（均数）Kruskal-Wallis秩和检验(中位数)多样本比较完全随机设计多样本均数比较例10

某高原研究组将籍贯相同、年龄相同、身高体重接近的30名新战士随机分为三组，甲组为对照组，按常规训练，乙组为锻炼组，每天除常规训练外，接受中速长跑与健身操锻炼，丙组为药物组，除常规训练外，服用抗疲劳药物，一月后测定第一秒用力肺活量(L)，结果见表。试比较三组第一秒用力肺活量有无差别。

分组肺活量对照组3.253.323.293.343.163.643.603.283.523.26锻炼组3.663.643.483.643.483.203.623.563.443.82药物组3.443.623.483.363.523.603.323.443.163.28例11基本统计描述例数均数标准差标准误均数95%可信区间最小值最大值例10SPSS操作结果方差齐性检验Levene统计量自由度P值P=0.897>0.05，方差齐性。完全随机设计单因素方差分析表组间组内平方和均方F值P值检验统计量F=3.729，P=0.03,7<0.05，差异有统计学意义。多重比较（LSD法）P值均数差值例12

为筛选预防急性高原反应的药物，某军区医院研究人员将进驻海拔5200m的某部38名战士随机分成4组。将乙酰唑胺、银杏叶片、酪氨酸、复方党参于进入高原前4天开始服药，到哨卡第3天停药，服12ｄ。于进入高原第3天记录受试者急性高原反应症状，然后评分。表7-6即为评分结果，试问这几种药物对急性高原反应的预防效果有无差别？

分组评分结果乙酰唑胺组1.653.313.554.123.535.517.046.876.643.64银杏叶片组2.621.842.841.414.293.642.415.464.98

酪氨酸组9.4213.385.288.668.292.843.6613.0311.84

复方党参组8.94.193.568.9314.147.126.188.264.461.91例12SPSS操作结果方差齐性检验结果P=0.039<0.05，方差不齐。各组编秩情况：检验结果：各组的平均秩和结论：检验统计量为12.441，P=0.006<0.05，差异有统计学意义。Kruskal-Wallis

test秩和检验结果2023/2/466调整后的检验水准：组别乙、银乙、酪乙、复银、酪银、复酪、复1.09362.18171.47913.19242.53310.7421P>0.050.025<P<0.05P>0.05P<0.0050.01<P<0.05P>0.05两两比较统计分析步骤单变量分析；资料类型为计量资料；完全随机设计的多样本（k>2）均数比较；该资料是否符合正态分布和方差齐性的条件；若资料符合正态分布和方差齐性，则选用单因素方差分析(0ne-wayANOVA)；若不符合正态分布和方差齐性，则考虑变量变换或选用成组设计多样本秩和检验(Kruskal-Wallis

test)。

若检验结果有统计学意义，则还需进行两两比较(LSD)。不能用t检验（会导致Ⅰ型错误概率增大）随机单位组设计多样本均数比较例13

表5-6是11名战士在不同海拔高度的血氨值()。试作方差分析。例13SPSS操作结果方差齐性检验结果P=0.723>0.05，方差齐性。基本统计描述随机单位组方差分析表平方和自由度均方F值P值检验统计量F=8.503，P=0.002<0.05，不同海拔高度血胺值差异有统计学意义。检验统计量F=3.015，P=0.017<0.05，不同战士血胺值差异有统计学意义。多重比较P值均数差值2023/2/474例14

欲对3位运动员的综合技术作出评价，以不同专业层次的8位教师对3位运动员的技术作评