單因素重復(fù)測(cè)量方差案例分析
一、案例介紹
為研究某誘導(dǎo)方法對(duì)患者收縮壓的影響,將手術(shù)要求基本相同的15名患者,在手術(shù)過程中采用A麻醉誘導(dǎo)方法,并在T0(誘導(dǎo)前)、T1、T2、T3、T4五個(gè)時(shí)刻測(cè)量患者的收縮壓,試著進(jìn)行方差分析。
二、問題分析
可以從案例得到,樣本數(shù)據(jù)包括誘導(dǎo)前T0、T1、T2、T3、T4五個(gè)時(shí)刻,所以考慮使用重復(fù)測(cè)量方差進(jìn)行單因素重復(fù)測(cè)量方差,對(duì)于重復(fù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方差分析一般需要考慮組內(nèi)的影響。
三、軟件操作及結(jié)果解讀
(一) 數(shù)據(jù)導(dǎo)入
1.數(shù)據(jù)格式
重復(fù)測(cè)量方差數(shù)據(jù)的特殊之處在于需要有ID號(hào),比如病例號(hào)等,以及時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù),同一個(gè)ID(病例)會(huì)有多個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù),比如10個(gè)樣本分別有5個(gè)相同測(cè)量時(shí)間點(diǎn),一個(gè)樣本有5個(gè),那么就有10*5=50行數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式如下:
2.導(dǎo)入數(shù)據(jù)
將整理好的數(shù)據(jù)上傳至SPSSAU系統(tǒng)內(nèi),如下:
上傳結(jié)果如下:
(二) 適用條件判斷
1.異常值
和大多數(shù)分析一樣,一般在分析前都需要進(jìn)行一些檢驗(yàn),重復(fù)測(cè)量方差需要檢查數(shù)據(jù)是否存在異常值,以及因變量是否滿足正態(tài)分布。
異常值分析數(shù)據(jù)中不正常的值,也稱離群值。異常值的檢驗(yàn)方法有很多,比如可以采用描述統(tǒng)計(jì)判斷法(一般認(rèn)為介于3倍標(biāo)準(zhǔn)差外的數(shù)據(jù)),或者箱線圖等。這里使用箱線圖進(jìn)行判斷。利用SPSSAU描述分析,結(jié)果如下:
從箱線圖可以粗略的判斷沒有異常值。接下來查看因變量是否滿足正態(tài)分布。
2. 正態(tài)性檢驗(yàn)
判斷數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布有很多種方法,比如正態(tài)性檢驗(yàn)(最為嚴(yán)格),描述統(tǒng)計(jì)法(查看偏度和峰度),以及圖示法等等,這里使用直方圖進(jìn)行判斷。
發(fā)現(xiàn)“收縮壓”呈現(xiàn)倒扣的鐘形,所以滿足正態(tài)性分布標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)滿足方差分析的前提條件,可進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差。
(三)單因素重復(fù)測(cè)量方差分析
1. 軟件操作
重復(fù)測(cè)量方差的分析路徑為點(diǎn)擊【實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)/研究】→【重復(fù)測(cè)量方差】然后進(jìn)行分析:
2. 結(jié)果解讀
數(shù)據(jù)滿足分析條件,接下來進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差,首先查看球形度檢驗(yàn)的結(jié)果:
球形度檢驗(yàn)可以看到p值大于0.05,所以通過球形度檢驗(yàn)不需要校正p值?!咎貏e提示:進(jìn)行球形度檢驗(yàn)p值大于0.05則通過檢驗(yàn)不需要校正p值,如果p值小于0.05,則沒有通過球形度檢驗(yàn)需要校正p值,接下來在看球形度W值,若w值小于0.75則使用GG校正,反之使用HF校正】。
組內(nèi)分析:
根據(jù)球形度檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)需要校正p值,從上表可以看出主效應(yīng)的p值小于0.05,呈現(xiàn)0.05水平顯著,使用A麻醉誘導(dǎo)方法不同時(shí)間點(diǎn)的收縮壓有顯著性差異分析,最終結(jié)果如下:
均方(效應(yīng))
平方和SS(效應(yīng))/df(效應(yīng)),例如:1110.28/4=277.57;
均方(誤差)
平方和SS(誤差)/df(誤差),例如:480.92 /4=13.359;
F
F值=均方(效應(yīng))/均方(誤差),例如:277.57/13.359=20.778;
P
P值是由F值得到的。
ges(generalized eta-squared)
平方和SS(效應(yīng))/【平方和SS(效應(yīng))+平方和SS(誤差組內(nèi))+平方和SS(誤差組間)】,例如:1110.28 /(1110.28+1136.48+480.92)=0.407;
偏Eta方
偏Eta方=平方和SS(效應(yīng))/[平方和SS(效應(yīng))+平方和SS(誤差)],例如:745176.32/(745176.32+1136.48)=0.998;
如果主效應(yīng)顯著想要進(jìn)一步兩兩之間比較,可以使用事后多重比較進(jìn)行分析。SPSSAU提供多種事后多重比較方法,對(duì)于他們之間的差異可以查看幫助手冊(cè),這里選擇Tukey方法(各組別的樣本數(shù)量相同時(shí)使用),假如想要了解不同時(shí)間點(diǎn)之間抑郁程度是否有差別。結(jié)果如下:
通過事后多重比較發(fā)現(xiàn)T0和T1、T0和T3、T0和T4等(標(biāo)黃區(qū)域)的數(shù)據(jù)p值小于0.05,即存在差異。說明T0和T1等兩個(gè)時(shí)間測(cè)量的收縮壓有明顯差異。
四、結(jié)論
對(duì)案例數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析,首先整理成正確的數(shù)據(jù)格式,然后分析前檢查數(shù)據(jù)是否滿足相關(guān)檢驗(yàn),接著對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,分析結(jié)果得到數(shù)據(jù)不滿足球形度檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)需要校正p值,并且發(fā)現(xiàn)使用A麻醉誘導(dǎo)方法不同時(shí)間點(diǎn)的收縮壓有顯著性差異分析,利用事后多重比較進(jìn)行具體查看,發(fā)現(xiàn)T0和T1、T0和T3、T0和T4等p值小于0.05,即存在差異。
五、知識(shí)小貼士
1.SPSSAU對(duì)事后多重比較,簡(jiǎn)單效應(yīng)的表格輸出說明如下:
第一、事后多重比較規(guī)則為:針對(duì)組內(nèi)項(xiàng)和組間項(xiàng)(如果有)均輸出事后多重比較;
第二、簡(jiǎn)單效應(yīng)輸出規(guī)則為:僅針對(duì)第1個(gè)組內(nèi)項(xiàng),分別與組間項(xiàng)(如果有)進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)表格輸出,如果組內(nèi)項(xiàng)超過1個(gè),可通過互換組內(nèi)項(xiàng)的位置輸出其余組內(nèi)項(xiàng)與組間項(xiàng)的簡(jiǎn)單效應(yīng)表格。
2.事后多重比較與‘單獨(dú)進(jìn)行事后多重比較’結(jié)果不一致?
單獨(dú)進(jìn)行事后多重比較(進(jìn)階方法->事后多重比較法)時(shí),模型實(shí)質(zhì)上為單因素方差,僅考慮1個(gè)X的情況,標(biāo)準(zhǔn)誤差的計(jì)算并不一致,因此結(jié)果會(huì)不一致,但通常情況下結(jié)論會(huì)保持一致;以及此處事后多重比較使用的是邊際估計(jì)均值(偏最小二乘均值)與一般意義上的平均值有所區(qū)別,類似于SPSS軟件的EMMEANS功能。SPSSAU默認(rèn)針對(duì)組內(nèi)項(xiàng)和組間項(xiàng)均進(jìn)行事后多重比較。