t检验和方差ppt课件.ppt

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1、2022-8-7流行病学与卫生统计学教研室1数据推断的基础数据推断的基础2统计推断的基本步骤统计推断的基本步骤资料的输入（注意数据格式）资料的输入（注意数据格式）选取合适的统计推断方法选取合适的统计推断方法合理的解释或选取结果合理的解释或选取结果 3均数的比较均数的比较-Compare Means菜单菜单4均数间的比较-Compare Means菜单菜单预分析预分析Means过程过程单样本设计单样本设计t检验检验两独立样本两独立样本t检验检验配对设计配对设计t检验检验单因素方差分析单因素方差分析5一、预分析Means过程该过程更倾向于对样本进行描述该过程更倾向于对样本进行描述按分组变量计算描述

2、指标，进行检验前的预分析按分组变量计算描述指标，进行检验前的预分析6分析变量分析变量分组变量分组变量一、预分析Means过程7可输出常用统计量，如样本含量、可输出常用统计量，如样本含量、均数、标准差、中位数、最小值、均数、标准差、中位数、最小值、最大值、几何均数（最大值、几何均数（Geometric Mean）对分组变量进行单因素方差分析对分组变量进行单因素方差分析（Anova table and eta）进行线性相关性检验（进行线性相关性检验（Test for linearity）一、预分析Means过程例：初步分析肿瘤病人的性别及分期对例：初步分析肿瘤病人的性别及分期对PKC的值有无影响的

3、值有无影响（pkc.sav）8一、预分析Means过程9一、预分析Means过程10一、预分析Means过程11二.单样本设计t检验One Samples T Test 过程12 例：已知某水样中含例：已知某水样中含CaCO3的真值为的真值为20.7mg/l，现用某法，现用某法测定该水样测定该水样11次，数据为次，数据为“CaCO3测定测定”，均数为，均数为21.0373mg/l，标准差为，标准差为1.0516，问该法测得的均数是否偏，问该法测得的均数是否偏高？高？二.单样本设计t检验One Samples T Test 过程13分析变量分析变量总体均数总体均数二.单样本设计t检验One Sa

4、mples T Test 过程1414 结果解释结果解释 t t=1.064=1.064，P P=0.312=0.312，因此不拒绝，因此不拒绝H H0 0，尚不能认为测定结果所对应的总，尚不能认为测定结果所对应的总体均数与给定总体均数间的差别有统计学意义体均数与给定总体均数间的差别有统计学意义二.单样本设计t检验One Samples T Test 过程应用条件（正态性）应用条件（正态性）1.样本量较大时：只要数据分布不是强烈偏态，一般而言单样本量较大时：只要数据分布不是强烈偏态，一般而言单样本样本t检验都是适用的检验都是适用的2.样本量较小时：正态性检验（样本量较小时：正态性检验（K-S检

5、验）检验） 作图法（作图法（P-P图、图、Q-Q图）图）二.单样本设计t检验One Samples T Test 过程16三、两独立样本t检验Independent-Samples T Test 过程173.应用条件：应用条件： （1） 独立性：根据资料性质判断独立性：根据资料性质判断 （遗传性疾病、传染性疾病非独立）（遗传性疾病、传染性疾病非独立） （2）正态性：有一定耐受性（稍微偏离正态，结果很稳定）正态性：有一定耐受性（稍微偏离正态，结果很稳定） 正态性的考察：直方图、正态性检验、正态性的考察：直方图、正态性检验、P-P图图 （3）方差齐性（对结果影响较大）：）方差齐性（对结果影响较大）

6、：Explor过程过程三、两独立样本t检验Independent-Samples T Test 过程18应用案例应用案例 分别测得分别测得1414例老年性慢性支气管炎病人及例老年性慢性支气管炎病人及1111例健康人的例健康人的尿中尿中1717酮类固醇排出量如下，试比较两组均数有无差别。酮类固醇排出量如下，试比较两组均数有无差别。（zhiqiguan.savzhiqiguan.sav）病人病人2.905.415.484.604.035.104.974.244.362.722.372.097.105.92健康人健康人5.188.793.146.463.726.645.604.577.714.994

7、.01三、两独立样本t检验Independent-Samples T Test 过程19三、两独立样本t检验Independent-Samples T Test 过程分析变量分析变量分组变量分组变量20 结果解释结果解释 结果分为两部分，第一部分为结果分为两部分，第一部分为LevenesLevenes方差齐性检验结果，用于判断两总体方差是否方差齐性检验结果，用于判断两总体方差是否齐。本例，齐。本例，F F=0.440=0.440，P P=0.514=0.514，方差齐；第二部分则分别给出两组所在总体方差齐和不齐时，方差齐；第二部分则分别给出两组所在总体方差齐和不齐时的的t t检验结果：第一行代

8、表方差齐的结果，第二行代表方差不齐时的检验结果：第一行代表方差齐的结果，第二行代表方差不齐时的tt检验结果。检验结果。本例方差齐，故本例方差齐，故t t=-1.807=-1.807，P P=0.084=0.084，因此不拒绝，因此不拒绝H H0 0，尚不能认为两组人群该指标有差别。，尚不能认为两组人群该指标有差别。三、两独立样本t检验Independent-Samples T Test 过程21四、配对设计t检验Paired-Samples T Test 过程3.配对设计：配对设计：同一受试对象处理前后的数据（混杂时间因素，不推荐）同一受试对象处理前后的数据（混杂时间因素，不推荐）同一受试对象

9、两个部位的数据同一受试对象两个部位的数据同一样品用两种方法（仪器等）检验的结果同一样品用两种方法（仪器等）检验的结果配对的两个受试对象分别接受两种处理后的数据配对的两个受试对象分别接受两种处理后的数据四、配对设计t检验Paired-Samples T Test 过程23应用案例应用案例例：例：10例患者治疗前后的血红蛋白见数据例患者治疗前后的血红蛋白见数据“血红蛋白血红蛋白.sav”。问治疗对血。问治疗对血红蛋白量有无作用？红蛋白量有无作用？四、配对设计t检验Paired-Samples T Test 过程24待选变量待选变量配对变量配对变量四、配对设计t检验Paired-Samples T

10、Test 过程25 结果解释结果解释配对配对t检验结果显示，检验结果显示，t=-1.307，P=0.224，故尚不能认为治疗对血红蛋白量有作用，故尚不能认为治疗对血红蛋白量有作用四、配对设计t检验Paired-Samples T Test 过程26要求：要求：1 1、建立一个文件夹，将分析结果保存、建立一个文件夹，将分析结果保存2 2、主要关注内容为：、主要关注内容为：a.a.统计描述结果；统计描述结果； b.b.方差齐性检验方差齐性检验结果：结果：F F值、值、P P值；值； c. c. t t检验检验结果：结果：t t值、值、P P值；值； d.d.分析结论分析结论综合练习综合练习271.

11、 1. 采用完全随机设计的方法，将采用完全随机设计的方法，将1919只体重、出生日期等相仿的小白鼠只体重、出生日期等相仿的小白鼠随机分为两组，其中一组喂养高蛋白饲料，另一组喂养低蛋白饲料，然随机分为两组，其中一组喂养高蛋白饲料，另一组喂养低蛋白饲料，然后观察喂养后观察喂养8 8周后各小白鼠所增体重（周后各小白鼠所增体重（mgmg）情况，问两组膳食对小白鼠增）情况，问两组膳食对小白鼠增加体重有无不同？（饲料加体重有无不同？（饲料.sav.sav）综合练习综合练习2. 2. 为研究女性服用某避孕新药后是否影响其血清总胆固醇，将为研究女性服用某避孕新药后是否影响其血清总胆固醇，将2020名女名女性按

12、年龄配成性按年龄配成1010对，每对随机抽取一人服用新药，另一人服用安慰剂，对，每对随机抽取一人服用新药，另一人服用安慰剂，经过一段时间后，测得血清总胆固醇含量，问该新药是否影响女性血清经过一段时间后，测得血清总胆固醇含量，问该新药是否影响女性血清总胆固醇？（总胆固醇？（pair.savpair.sav）28综合练习综合练习293.3.已知中学一般男生的心率平均值为已知中学一般男生的心率平均值为7474次次/ /分钟分钟, ,为了研究经常参加体育锻为了研究经常参加体育锻炼的中学生心脏功能是否与一般的中学生相同，现收集了某地区中学常年炼的中学生心脏功能是否与一般的中学生相同，现收集了某地区中学常

13、年参加体育锻炼的参加体育锻炼的1616名男生的心率资料，问能否认为常年参加体育锻炼的男名男生的心率资料，问能否认为常年参加体育锻炼的男生心率次数低于一般男生？（生心率次数低于一般男生？（xinlv.savxinlv.sav）综合练习综合练习304.184.18名黑热病兼贫血患者被随机分成两组各名黑热病兼贫血患者被随机分成两组各9 9名，分别用葡萄糖锑钠（名，分别用葡萄糖锑钠（A A）和复方葡萄糖锑钠（和复方葡萄糖锑钠（B B）治疗，观察治疗前后血色素（）治疗，观察治疗前后血色素（% %）的变化，测定）的变化，测定结果如下。试评价这两种药是否都有效。结果如下。试评价这两种药是否都有效。A,BA,

14、B两药的疗效是否有差别。两药的疗效是否有差别。（heire.savheire.sav）综合练习综合练习2022-8-7流行病学与卫生统计学教研室31方差分析方差分析32方差分析方差分析单因素方差分析单因素方差分析广义线性模型广义线性模型完全随机设计资料的方差分析完全随机设计资料的方差分析随机区组设计资料的方差分析随机区组设计资料的方差分析交叉设计资料的方差分析交叉设计资料的方差分析析因设计资料的方差分析析因设计资料的方差分析重复测量资料的方差分析重复测量资料的方差分析33一、单因素方差分析One-Way ANOVA4.要求：要求：独立性独立性正态性：正态性不满足时，方差分析的结果不会受到太大影

15、响正态性：正态性不满足时，方差分析的结果不会受到太大影响方差齐性：只要最大方差齐性：只要最大/最小方差之比小于最小方差之比小于3.结论都稳定结论都稳定 均衡性：可弥补正态性和方差齐性不满足时对检验效能产生的影响均衡性：可弥补正态性和方差齐性不满足时对检验效能产生的影响一、单因素方差分析One-Way ANOVA35操作提示：操作提示：Analyze Compare Means One-Way ANOVA 待选变量待选变量分析变量分析变量分组变量分组变量两两比较两两比较其他选项其他选项一、单因素方差分析One-Way ANOVA36两两比较方法的选择策略（供参考）：两两比较方法的选择策略（供参考

16、）： 1.事先计划好时：事先计划好时：LSD、Bonferroni 2.事先没有计划好：事先没有计划好： （1）多个试验组与对照组比较：）多个试验组与对照组比较：Dunnett （2） 任两组比较且各组样本含量相同：任两组比较且各组样本含量相同：Tukey （3） 任两组比较且各组样本含量不同时：任两组比较且各组样本含量不同时：Scheffe方差齐时两两比较方法方差齐时两两比较方法方差不齐时两两比较方法方差不齐时两两比较方法一、单因素方差分析One-Way ANOVA371、Statistics复选框：复选框： Descriptive：输出常用统计描述指标：输出常用统计描述指标 Homogen

17、eity of variance test：方差齐性检验：方差齐性检验2、Means plot：用各组均数作均数图：用各组均数作均数图一、单因素方差分析One-Way ANOVA38例例 某职业病防治院对某职业病防治院对31名石棉矿工中的石棉肺患者、可疑患者及非患名石棉矿工中的石棉肺患者、可疑患者及非患者进行了用力肺活量（者进行了用力肺活量（L）测定，问三组石棉矿工的用力肺活量有无差）测定，问三组石棉矿工的用力肺活量有无差别？（别？（lung.sav）lH0及及H1l对适用条件的检查：对适用条件的检查： 正态性、方差齐性正态性、方差齐性l方差分析表的阅读方差分析表的阅读一、单因素方差分析One

18、-Way ANOVA一、单因素方差分析One-Way ANOVA40 结果解释结果解释方差齐性检验结果方差齐性检验结果方差分析结果方差分析结果认为样本所在的认为样本所在的各总体方差齐各总体方差齐认为三组矿工用力认为三组矿工用力肺活量不全相同肺活量不全相同一、单因素方差分析One-Way ANOVA采用采用Scheffe法的两两比较结果法的两两比较结果石棉肺患者、可疑患者和非患者三组间均有差别石棉肺患者、可疑患者和非患者三组间均有差别一、单因素方差分析One-Way ANOVA采用采用S-N-K法的两两比较结果法的两两比较结果结果解释：表格纵向上各组均数按从小到大排序，表格的横向被分成若结果解释

19、：表格纵向上各组均数按从小到大排序，表格的横向被分成若干亚组，不同亚组的干亚组，不同亚组的P值小于值小于0.05，而统一亚组的各均数比较的，而统一亚组的各均数比较的P值大于值大于0.05一、单因素方差分析One-Way ANOVA43均数图均数图一、单因素方差分析One-Way ANOVA44待选变量待选变量分析变量分析变量固定效应固定效应随机效应随机效应协变量协变量模型设定模型设定两两比较两两比较其他选项其他选项二、随机区组设计资料的方差分析二、随机区组设计资料的方差分析Univariate过程过程固定因素：固定因素： 该因素在样本中所有可能的水平都出现了该因素在样本中所有可能的水平都出现了

20、随机因素：随机因素： 该因素所有可能的取值在样本中没有或不可能都出现该因素所有可能的取值在样本中没有或不可能都出现 注意：在无重复数据的多因素方差分析中，随机效应无法注意：在无重复数据的多因素方差分析中，随机效应无法被估计，此时可当固定因素处理被估计，此时可当固定因素处理二、随机区组设计资料的方差分析二、随机区组设计资料的方差分析Univariate过程过程Full factorial：分析所有分：分析所有分类自变量的主效应和交互类自变量的主效应和交互作用作用Custom：有选择的分析进：有选择的分析进入模型的因素交互作用级入模型的因素交互作用级别别二、随机区组设计资料的方差分析二、随机区组设

21、计资料的方差分析Univariate过程过程二、随机区组设计资料的方差分析二、随机区组设计资料的方差分析Univariate过程过程 为探索丹参对肢体缺血再灌注损伤的影响，将为探索丹参对肢体缺血再灌注损伤的影响，将30只纯种新西兰只纯种新西兰实验用大白兔，按窝别相同、体重相近划分为实验用大白兔，按窝别相同、体重相近划分为10个区组。每个个区组。每个区组区组3只大白兔随机采用只大白兔随机采用A、B、C三种处理方案，即在松止血三种处理方案，即在松止血带前分别给与丹参带前分别给与丹参2ml/kg、丹参、丹参1ml/kg、生理盐水、生理盐水2ml/kg，在，在松止血带前及松后松止血带前及松后1小时分别

22、测定血中白蛋白含量（小时分别测定血中白蛋白含量（g/L），问），问各区组间及各处理间无有差异？（各区组间及各处理间无有差异？（danshen.sav）二、随机区组设计资料的方差分析二、随机区组设计资料的方差分析Univariate过程过程二、随机区组设计资料的方差分析二、随机区组设计资料的方差分析Univariate过程过程二、随机区组设计资料的方差分析二、随机区组设计资料的方差分析Univariate过程过程三、交叉设计资料的方差分析三、交叉设计资料的方差分析Univariate过程过程例例 为研究为研究12名高血压病人用名高血压病人用A、B量方案疗效的差别，随机让其中量方案疗效的差别，随机

23、让其中6名名病人先以病人先以A法治疗，后以法治疗，后以B法治疗；另外法治疗；另外6名病人先以名病人先以B法治疗，后以法治疗，后以A法治疗，记录治疗后血压的下降值（法治疗，记录治疗后血压的下降值（kPa），试分析两方案疗效有），试分析两方案疗效有无差别（无差别（crossover.sav）三、交叉设计资料的方差分析三、交叉设计资料的方差分析Univariate过程过程四、析因设计资料的方差分析四、析因设计资料的方差分析Univariate过程过程例例 治疗缺铁性贫血病人治疗缺铁性贫血病人12例，分例，分4组给予不同治疗，一个月后观察红组给予不同治疗，一个月后观察红细胞增加数，现于研究甲乙要单独使

24、用的疗效如何？同时使用的疗效细胞增加数，现于研究甲乙要单独使用的疗效如何？同时使用的疗效又如何？又如何？(xiyin.sav)四、析因设计资料的方差分析四、析因设计资料的方差分析Univariate过程过程四、析因设计资料的方差分析四、析因设计资料的方差分析Univariate过程过程561、某医生为了研究一种四类降糖新药的疗效，以统一的纳、某医生为了研究一种四类降糖新药的疗效，以统一的纳入和排除标准选择了入和排除标准选择了60名名2型糖尿病患者，按完全随机设型糖尿病患者，按完全随机设计方案将患者分为三组进行双盲临床试验。其中，降糖新计方案将患者分为三组进行双盲临床试验。其中，降糖新药高剂量组

25、药高剂量组21人、低剂量组人、低剂量组19人、对照组人、对照组20人。对照组服人。对照组服用公认的降糖药物，治疗用公认的降糖药物，治疗4周后测得其餐后两小时血糖的周后测得其餐后两小时血糖的下降值，问治疗下降值，问治疗4周后，餐后周后，餐后2小时血糖下降值的三组总体小时血糖下降值的三组总体平均水平是否不同？平均水平是否不同？（jiangtang.sav） 练练 习习57练习为了研究克拉霉素的抑菌效果，某实验室对为了研究克拉霉素的抑菌效果，某实验室对28个短小芽孢杆菌平板依个短小芽孢杆菌平板依据菌株的来源不同分成了据菌株的来源不同分成了7个区组，每组个区组，每组4个平板用随机的方式分配给个平板用随

26、机的方式分配给标准药物高剂量组（标准药物高剂量组（SH）、标准药物低剂量组（）、标准药物低剂量组（SL），以及克拉霉），以及克拉霉素高剂量组（素高剂量组（TH）、克拉霉素低剂量组（）、克拉霉素低剂量组（TL）。给予不同的处理后，）。给予不同的处理后，观察抑菌圈的直径。试对该资料进行分析。（观察抑菌圈的直径。试对该资料进行分析。（kelameisu.sav） 为研究某降血糖药物对糖尿病及正常大鼠心肌磺脲类药物受体为研究某降血糖药物对糖尿病及正常大鼠心肌磺脲类药物受体SUR1的的mRNA的影响，某研究者进行了如下实验：将的影响，某研究者进行了如下实验：将24只大鼠随机等分成只大鼠随机等分成4组：两

27、组正常大鼠，另两组制成糖尿病模型，糖尿病模型的两组分组：两组正常大鼠，另两组制成糖尿病模型，糖尿病模型的两组分别进行给药物和不给药物处理，剩余两组正常大鼠也分别进行给药物别进行给药物和不给药物处理，剩余两组正常大鼠也分别进行给药物和不给药物处理，测得各组和不给药物处理，测得各组mRNA吸光度的值吸光度的值(%) ,分析主效应和交互分析主效应和交互效应作用如何？效应作用如何？练习研究不同温度对家兔血糖浓度的影响，某研究者进行了如下实验：将研究不同温度对家兔血糖浓度的影响，某研究者进行了如下实验：将24只家兔按窝别配成只家兔按窝别配成6个区组，每组个区组，每组4只，分别随机分配到温度只，分别随机分

28、配到温度15、20、25、30摄氏度的摄氏度的4个处理组中，测量家兔的血糖浓度值个处理组中，测量家兔的血糖浓度值(mmol/L)，结果如下表结果如下表9.4所示，分析所示，分析4种温度下测量家兔的血糖浓度值是否不同种温度下测量家兔的血糖浓度值是否不同？ （血糖浓度（血糖浓度.sav）练习某医师研究某医师研究A、B两种药物对失眠患者改善睡眠的效果，将两种药物对失眠患者改善睡眠的效果，将12名患者名患者按交叉设计方案随机分为两组，观察两种药物、两个阶段睡眠时间增按交叉设计方案随机分为两组，观察两种药物、两个阶段睡眠时间增加量加量(小时小时)，每个阶段两周，间隔两周。第一组患者为，每个阶段两周，间隔

29、两周。第一组患者为AB顺序，即顺序，即第一阶段服用第一阶段服用A药，第二阶段服用药，第二阶段服用B药；第二组为药；第二组为BA顺序，即第一顺序，即第一阶段服用阶段服用B药，第二阶段服用药，第二阶段服用A药，试分析两方案疗效有无差别？药，试分析两方案疗效有无差别？练习五、重复测量资料的方差分析五、重复测量资料的方差分析Repeated Measures重复测量资料重复测量资料 同一受试对象的某项观测指标进行多次测量所得到的数据同一受试对象的某项观测指标进行多次测量所得到的数据资料特点资料特点:p 同一个个体的不同测量间存在相关性（球对称性）同一个个体的不同测量间存在相关性（球对称性）球对称假设的

30、检验方法：球对称假设的检验方法：Mauchly检验、检验、Box检验、检验、Huynh-Feldt检验检验不满足球对称条件：调整自由度、多变量分析不满足球对称条件：调整自由度、多变量分析例例 在在anxiety2.sav中判断中判断：（：（1）anxiety和和tension对实验结果（对实验结果（trail1trail4）有无影响；（）有无影响；（2）四次试验间有无差异；（）四次试验间有无差异；（3）试验次数和）试验次数和两个变量有无交互作用两个变量有无交互作用多元方差分析检验：判断多元方差分析检验：判断trail、trail和和anxiety、tension间的交互作用是否存在统计学意间的

31、交互作用是否存在统计学意义义四种多元检验方法如果不同应以四种多元检验方法如果不同应以Pillai轨迹的结果为准轨迹的结果为准Trail的四次测量间存在统计学差异，的四次测量间存在统计学差异，trail和和anxiety、tension间的交互作用无统计学意义间的交互作用无统计学意义球形检验结果：球形检验结果：P=0.097，说明，说明trail四次重复测量的数据满足直接进行一元方四次重复测量的数据满足直接进行一元方差分析的差分析的Huynh-Feld条件，结果不需要校正条件，结果不需要校正再次条件下如多元分析结果和一元分析结果发生冲突，以一元分析结果为准再次条件下如多元分析结果和一元分析结果发

32、生冲突，以一元分析结果为准一元方差分析检验：判断一元方差分析检验：判断trail、trail和和anxiety、tension间的交互间的交互作用是否存在统计学意义作用是否存在统计学意义球形分布假设成立时：看第一种球形分布假设成立时：看第一种（Sphericity Assumed）结果）结果球形分布假设不成立时：以多元球形分布假设不成立时：以多元检验的结果为准并参考下面三种检验的结果为准并参考下面三种校正方法的结果，推荐校正方法的结果，推荐G-G法法要求检验没有统计学意义，否则说明变化趋势不服从该曲线要求检验没有统计学意义，否则说明变化趋势不服从该曲线各次重复测量间变化趋势的分析各次重复测量间变化趋势的分析组间效应的方差分析结果组间效应的方差分析结果Anxiety和和tension均无统计学意义均无统计学意义四次测量均数变动趋势以线性为最佳四次测量均数变动趋势以线性为最佳