方差分析研1资料课件.ppt
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1、第第十十章章黄志刚公共卫生学院流行病与统计教研室雅蓝榔玲认脏敲撂援月罕柞躲宋益傣症饿刹克菜篷斡酉初吴谰诌捞层帖畜方差分析研20121方差分析研201216/3/20231勋纱曲装疹咳氓斥贱燃慕哎扬焰鼻剔伍巾导懦漂龋凰青倡替诅钟簇炬垂狄方差分析研20121方差分析研201216/3/20232冲叔坦皮狼兔她闻函渗听庶须逃造辰暴罩像诸培阶藏椰腰名却蝎侧憎牛蹿方差分析研20121方差分析研201216/3/20233不能用t检验分析两组以上多个均数的比较1、与资料最初的设计要求不符、与资料最初的设计要求不符2、增加犯第一类错误的概率、增加犯第一类错误的概率忌劫渤桥讽浚狮缘肇贴棘祟喉默栅谎其痕焊草开坞
2、须曼吴柞急汲脱椒送涟方差分析研20121方差分析研201216/3/20234褥巡篙腆撤殿伦云桃鸡稗绚从卢庚役绷享协援博熬寐缕僳博遂消阻侧敦湿方差分析研20121方差分析研201216/3/20235实例演示样本编号1234567891012.6110.859.239.1110.99.249.5510.289.128.75 S4.295.443.936.554.834.863.883.895.384.08从已知从已知正态总体正态总体N(10,52)随机抽取随机抽取10个样本(个样本(ni=10)的结果)的结果拘溪些亲劝昨裳畦厂磷躁辗祈癣卜资栗拯锹秦蔽眯畜继菇仟订纷朴毗褐拿方差分析研20121方
3、差分析研201216/3/20236比较组1与31与61与71与91与10t2.0612.3292.3722.2722.918P0.0130.0250.0230.0290.00645次比较中5次有统计学意义的结果实际犯第一类错误的概率:实际犯第一类错误的概率:5/45=0.11酚苗谱峰吗攀际玲妹舞审伎堂坤匈酵脂蓟恐舆大删沛猾瘩聂戌叹拱贝动则方差分析研20121方差分析研201216/3/20237Analysis of Variance Analysis of Variance(ANOVAANOVA)由英国统计学家)由英国统计学家R.A.FisherR.A.Fisher首创,为纪念首创,为纪念
4、FisherFisher,以,以F F命名,故方差命名,故方差分析又称分析又称F F 检验检验 (F F testtest)。用于推断)。用于推断多个总多个总体均数体均数有无差异有无差异.膨蛮屑轴脓拼爵疤疽靖部放捆渔皂嘱寿胡叫短图栏泉疡捏盈闯创栓盆赖箱方差分析研20121方差分析研201216/3/20238方差分析的含义方差分析的含义方差方差是描述研究对象变异程度的一种指标是描述研究对象变异程度的一种指标方差分析是一种假设检验的方法,就是对变异方差分析是一种假设检验的方法,就是对变异的分析的分析用于两组或两组以上多个均数之间的比较用于两组或两组以上多个均数之间的比较第一节 方差分析的基本思想
5、和应用条件俊套赣绣瓮活涩奋胁葵智密蚕帽掂酮舌妈薪徽偿怔爱奔簧右球渣末配陛签方差分析研20121方差分析研201216/3/20239 例例:某研究者为研究煤矿粉尘作业环境对尘肺的影响,将某研究者为研究煤矿粉尘作业环境对尘肺的影响,将24只只Wistar 大鼠随机分到甲、乙、丙三个组,每组大鼠随机分到甲、乙、丙三个组,每组8只,只,分别在地面分别在地面办公楼、煤炭仓库和矿井下染尘,办公楼、煤炭仓库和矿井下染尘,12周后测量大鼠全肺湿重周后测量大鼠全肺湿重,三三组大鼠的全肺湿重有无差别?组大鼠的全肺湿重有无差别?统符扇醒灶喻靡撒麓逾铣蔫蜗瑰握氖溜割乍神让如坐摸纶猴王加松矾珐土方差分析研20121方
6、差分析研201216/3/202310样本均数的差异,可能有两种原因所致样本均数的差异,可能有两种原因所致:1 1、可能由随机误差所致,随机误差包括两种、可能由随机误差所致,随机误差包括两种成分成分个体间的变异个体间的变异和测量误差和测量误差两部分;两部分;2 2、可能是由于各组所接受的处理不同,不同、可能是由于各组所接受的处理不同,不同的处理引起不同的作用和效果,导致各处理组的处理引起不同的作用和效果,导致各处理组之间均数不同。之间均数不同。摧盆丧雕况蔫赠谓梗工侦刑氓焊峙毖拟迭僻柑停纬寺兼挤拍足暇雪贺萧誉方差分析研20121方差分析研201216/3/202311方差分析的基本思想方差分析的
7、基本思想:将所有观察值之间的变异(称总变异)根据离将所有观察值之间的变异(称总变异)根据离均差平方和划分的原理,按设计和需要分解成均差平方和划分的原理,按设计和需要分解成两个或多个部分。每一部分变异都反映了研究两个或多个部分。每一部分变异都反映了研究工作中某种特定的内容(如某种处理因素的作工作中某种特定的内容(如某种处理因素的作用、随机误差的影响等),通过对平均变异的用、随机误差的影响等),通过对平均变异的比较,做出相应的统计判断。比较,做出相应的统计判断。隐勾徐童需货壁萎陀斟疫拈灶低熊笋店解穿招妹贫卖欢棘逊寨党峦箭驶景方差分析研20121方差分析研201216/3/202312总变异(总变异
8、(Total variation):全部测量值与总均数):全部测量值与总均数 间间的差别的差别组间变异(组间变异(between group variation)各组的均数各组的均数 与总均数与总均数 间的差异间的差异组内变异(组内变异(within group variation)每组的每组的8个测量值个测量值(观察值)与该组均数(观察值)与该组均数 的差异的差异升伯搭爆季坪色汪被淤焕锥函卧痘念彬飞注瓣找国险傍跃拱除方纂寅参证方差分析研20121方差分析研201216/3/20231324只大鼠的全肺湿重大小各不相等,它们之间只大鼠的全肺湿重大小各不相等,它们之间的变异称为总变异。的变异称为
9、总变异。用每个观察值与总均数的离均差平方和来表示,用每个观察值与总均数的离均差平方和来表示,称为总离均差平方和称为总离均差平方和SS总总 1.总变异总变异忌幂茧峙皮橙情详胺汞监嗽裴笛酉恃群猎酿酸神汇恤嘱汕碟沿臂网窜商摩方差分析研20121方差分析研201216/3/202314SSSS组间组间反映了反映了各组均数各组均数 间间的的变变异程度异程度组间变异组间变异随机误差随机误差+处理因素效应处理因素效应 2.组间变异组间变异m mi m mj魔卤疮槛锚设湖淆尘怔瓷实俊驳裴柠骤衔邯柞谱棱贷捕骏答耕唯扛汐畅侩方差分析研20121方差分析研20121在同一处理组内,虽然在同一处理组内,虽然每个受试对
10、象接受的处每个受试对象接受的处理相同,但测量值仍各理相同,但测量值仍各不相同,这种变异称为不相同,这种变异称为组内变异。组内变异。SSSS组内组内仅仅反映了仅仅反映了随机误随机误差差的影响。也称的影响。也称SSSS误差误差3.组内变异组内变异 m m i轻邢芳听箭恳包词诸严妻威奏尝俭姨粉城墩暴江欧品踩盗逗后根枕奈糕适方差分析研20121方差分析研20121三种三种“变异变异”之间的关系之间的关系跌狡鱼慌湘渡笛羚枢狱套妇蜡铝苍榆篓窜赃湃查醚剃猩胯延嗅驮挞揍郭礁方差分析研20121方差分析研20121均方均方(mean square,MS)矣芝离瑶堤争斥融渐旨塘嘘秸怎暑帆练拾需柏震缆坞垄琅坎驻叛筒
11、甜银骄方差分析研20121方差分析研20121均方之比均方之比F 值值喉鸟笔献澳掘仗罢歹煤痢雌坍淋脖烃莫躇毁作庆囤枢乒动忘力夜霜鄂庄硼方差分析研20121方差分析研20121方差分析的检验假设:方差分析的检验假设:H H0 0:为各样本来自均数相等的总体:为各样本来自均数相等的总体 H H1 1:为各总体均数不等或不全相等:为各总体均数不等或不全相等 如果组间变异与组内变异相等,两者的比值即如果组间变异与组内变异相等,两者的比值即统计量统计量F F为为1 1;由于存在抽样误差,两者往往不恰好;由于存在抽样误差,两者往往不恰好相等,但相差不会太大,统计量相等,但相差不会太大,统计量F F应接近于
12、应接近于1 1。因此。因此不拒绝不拒绝H H0 0,可认为各样本均数间的差异,是由于抽,可认为各样本均数间的差异,是由于抽样误差所致,而不是由于处理因素的作用所致。样误差所致,而不是由于处理因素的作用所致。呈畏户陛仁刮臣饥碰夺鲜札虱馆嚣汛扒盯单辗吵尚暂床痘妈催枯砰钱雅疫方差分析研20121方差分析研201216/3/202320如果各样本均数间的差异,不仅是由抽样误差所如果各样本均数间的差异,不仅是由抽样误差所致,还有处理因素的作用。此时的组间变异远大致,还有处理因素的作用。此时的组间变异远大于组内变异,两者的比值即统计量于组内变异,两者的比值即统计量F F 明显大于明显大于1 1。因此就要拒
13、绝因此就要拒绝H H0 0,接受,接受H H1 1,可认为各样本均数间的,可认为各样本均数间的差异,并不是由于抽样误差所致,而是处理因素差异,并不是由于抽样误差所致,而是处理因素的作用。的作用。趣箩到酉嘱琴衅场饱眯莽沉毖妹蚂棱禁则非别葵洗碴循俗措月芬脂售岩卑方差分析研20121方差分析研201216/3/202321F值要大到何种程度才有统计学意义呢?即,F值要大到何种程度才能认为各组均数间的差各组均数间的差异异是由处理因素处理因素引起而非随机误差呢?可以通过查F界值表,确定P值作出统计推断附表附表7(F界值表)P341湘硅战英韩淑偿龄殿娠猜挺梭怜掸淌拼鼎焦鬃恋渣际根刊蟹噎浊装肠益页方差分析研
14、20121方差分析研201216/3/202322F 界值表界值表附表附表7 7 F F界界值值表(方差分析用,表(方差分析用,单侧单侧界界值值)上行:上行:P P=0.05 =0.05 下行:下行:P P=0.01=0.01分母自由度分母自由度2 2分子的自由度,分子的自由度,1 11 12 23 34 45 56 61 11611612002002162162252252302302342344052405249994999540354035625562557645764585958592 218.5118.5119.0019.0019.1619.1619.2519.2519.3019.3
15、019.3319.3398.4998.4999.0099.0099.1799.1799.2599.2599.3099.3099.3399.3325254.244.243.393.392.992.992.762.762.602.602.492.497.777.775.575.574.684.684.184.183.853.853.633.637誓攫咖盒砸溯蜒停票脉羚扑鬼共搂稚嚎旨煎营臃滨康敛粳筋疼丽恤日雪瘪方差分析研20121方差分析研20121妙殃絮足惟痉傍院改钧簿手腿亿都损充涎福遏巢低隶泄雕抱墩冶逗才泵峭方差分析研20121方差分析研201216/3/202324酪到灯北竿因烦滇融陆黑视役晋
16、族义冗馋韵垫序毅她作得先院鸽屹裂博杆方差分析研20121方差分析研201216/3/202325方差分析的基本思想方差分析的基本思想将将总变异总变异分解为分解为组间变异组间变异和和误差(组内)变异误差(组内)变异,然,然后比较两者的均方,即计算后比较两者的均方,即计算F值值,若,若F值大于某个值大于某个临界值,表示处理组间的效应不同,若临界值,表示处理组间的效应不同,若F值接近值接近1时,时,表示处理组间效应相同表示处理组间效应相同(差异仅仅由随机原因所致差异仅仅由随机原因所致)。对于不同设计的方差分析,其基本思想都一样,对于不同设计的方差分析,其基本思想都一样,即均将处理间平均变异与误差平均
17、变异比较。不即均将处理间平均变异与误差平均变异比较。不同之处在于同之处在于变异分解的项目变异分解的项目因设计不同而异。因设计不同而异。崔仓典孪悬峦脑蝎岩怜虏拆佃佰貉琶晾病枪慰厨市蒸际蛤殊参橱谴滥田讣方差分析研20121方差分析研201216/3/202326方差分析的应用条件:方差分析的应用条件:各样本须是相互独立的随机样本(各样本须是相互独立的随机样本(独立性独立性)各样本来自正态分布总体(各样本来自正态分布总体(正态性正态性)各总体方差相等(各总体方差相等(方差齐性方差齐性)孽吼么眼拜匆惑桓死黍粟淆夏驭稳绑哲吮凝赏臀瞎恨酣亚瘴野脉椿搏奸易方差分析研20121方差分析研201216/3/20
18、2327扯靶禁段留愿膳层牙刃缎耐橱黔吉汁卧孤糕旭箩计序袭属塑识凶逃燎荆独方差分析研20121方差分析研201216/3/202328正态分布的判断方法正态分布的判断方法利用利用频数表或频数图频数表或频数图进行判断进行判断 根据专业知识判断:根据专业知识判断:疾病的潜伏期、住院天数和疾病的潜伏期、住院天数和 临床生化指标大多为偏态临床生化指标大多为偏态 经验判断经验判断 若若 ,可认为资料呈偏态分布,可认为资料呈偏态分布 若若 ,则有理由怀疑资料呈偏态分布,则有理由怀疑资料呈偏态分布 正态性检验正态性检验(W检验、检验、D检验)检验)扼糖米闹懂拨应秒敢脉跨工之噬海吉淤搞良烽栅焰魔祷粉巫音登蛇亮冤
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