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1、第十二章 重复测量设计资料的方差分析,暨南大学医学院医学统计学教研室林汉生,重复测量的概念,本章的重复测量实验：对同一观察对象（病人，受试者、动物、标本，等）的同一观察指标在不同时间点上进行的多次测量。同一受试者的多次测量之间可能存在某种相关性，用通常的统计方法不能揭示内在的特点，有时甚至会得出错误的结论。,第一节 重复测量资料的数据特征,前后测量设计设立对照的前后测量设计重复测量设计设立对照的重复测量设计,一、前后测量设计,前后测量设计的统计方法,前提条件：在假定测量时间对观测结果没有影响时，才能推断处理是否有效。统计方法：用配对 t 检验或配对秩和检验高血压患者治疗前后的舒张压平均下降了1
2、6mmHg。经配对t检验，t=16.18，P0.000能说明治疗有效吗？住院休息，环境和情绪的改变？考虑了吗？,二、设立对照的前后测量设计,高血压患者治疗前后的舒张压（mmHg）,确定疗效的前后测量设计必须增加平行对照,平行对照：处理组和对照组的受试对象来自同一人群，试验同时进行。用哪些已经学过的统计方法处理该资料？两组治疗前有差别吗（均衡性如何）？成组t检验（t=0.417,P=0.681），两组血压均衡对两组的差值进行成组t检验 成组t检验（t=4.33,P=0.001）对两组的差值进行成组t检验，信息损失较大，如编号1（114-130-16）,设立对照的前后测量设计的统计方法,对两组的差
3、值进行成组t检验或秩和检验，简单易懂，使用普遍，但信息损失较大。重复测量设计资料的方差分析。可以分析时间因素是否有作用（包括两组）（time）两组间的血压是否不同（包括治疗前后）（group）两组间的血压变化幅度是否不同（timegroup）,时间因素是否有作用（包括两组）（time）两组间的血压是否不同（包括治疗前后）（group）两组间的血压变化幅度是否不同（timegroup）,三、重复测量设计,当前后测量设计的重复测量次数m3时，称重复测量设计或重复测量数据。重复测量设计设立对照的重复测量设计未设立对照的重复测量设计,1.设立对照的重复测量设计,将手术要求基本相同的15名患者随机分3组
4、，在手术过程中分别采用A，B，C三种麻醉诱导方法，在T0（诱导前）、T1、T2、T3，T4 五个时相测量患者的收缩压，数据记录见表。,2.未设立对照的重复测量数据,越是相邻的点，相关系数越大还是越小？,越是相邻的时间点，数据之间的相关性越大,各列数据处理之间存在不同程度的相关性，而且越是相邻的时间点，数据之间的相关性越大。理论上讲，当重复测量数据之间相关，用随机区组设计方差分析考察各时间点之间的差别，会增加I类错误的概率。如果只重复2次，不涉及多重比较，故不涉及该问题。,随机区组设计数据,先将全部受试对象按某种或某些特征分为若干个区组（block），使每个区组内的观察对象随机地接受研究因素某一
5、水平的处理。,重复测量数据与随机区组设计的区别,第二节 重复测量数据的两因素两水平分析,高血压患者治疗前后的舒张压（mmHg）,可以分析：,治疗前后舒张压的主效应有无差别（主效应：不同时间）？处理组与对照组舒张压的主效应有无差别（主效应：不同组间）？处理组和对照组治疗前后的舒张压变化幅度是否有差别（交互作用）？,AnalyzeGeneral Linear ModelRepeated Measures,将“治疗前”,“治疗后”选入将“分组”选入,分别 单击Plots、Options,将分组和time选入，单击Add，单击Continue,选择“Descriptive statistics”单击C
6、ontinue,单击OK,结果解释,SPSS结果解释,这是多变量方差分析结果，不是本章讨论内容,“球对称”检验结果：因只重复两次测量，不能进行“球对称”检验。,“球对称”假设,球对称假设：重复测量数据之间不相关。两个时间点的重复测量，不涉及多重比较。不进行“球对称”检验。,治疗前后舒张压的主效应有差别(F=55.01,P=0.000)；处理组和对照组治疗前后的舒张压变化幅度有差别(F=18.78,P=0.000)，处理组舒张压的下降幅度大于对照组。故处理组的疗效好。,不考虑测量时间，处理组与对照组舒张压的主效应未见差别（F=1.57,P=0.226）。若存在交互作用，单独分析主效应意义不大。,
7、第三节 重复测量数据的两因素多水平分析,例12-3：将手术要求基本相同的15名患者随机分3组，在手术过程中分别采用A，B，C三种麻醉诱导方法，在T0（诱导前）、T1、T2、T3，T4 五个时相测量患者的收缩压，数据记录见表。试进行方差分析。,数据文件,Analyze General Linear Model Repeated Measures,结果解释,“球对称”假设成立（P=0.178），可选择Sphericity Assumed法,不同麻醉诱导时相间的收缩压存在差别（F=106.59,P=0.000）；在不同的诱导方法下，患者收缩压随时相变化的趋势不同（F=19.11,P=0.000），其
8、中A组不同诱导时相的收缩压较为稳定(以下图形可帮助分析)。,A组不同诱导时相的收缩压较为稳定,黑白打印论文中使用,如不考虑测量时间，不同麻醉诱导方法的收缩压存在组间差别（F=5.78,P=0.000）。,每个患者的收缩压变化：单击Plots,单击Add，返回,（1）哪一组的收缩压变化较为稳定？（2）为什么要比较个体的变化情况,第四节 重复测量设计（无对照组）,与随机区组设计的方差分析比较,数据文件,Analyze General Linear Model Repeated Measures,没有分组变量！单击OK,“球对称”假设不成立（P=0.008），可选择Epsilon()对自由度进行校正
9、。可选择0.528，或0.657，或0.333。折中的方法是选择Greenhouse-Geisser 0.528。,“球对称”假设,球对称假设：重复测量数据之间不相关。如不满足球对称假设，应采用校正方法。方法是校正后的自由度变小，F界值变大。如未校正前F0.05,(3.21)=3.07，当校正系数为0.536时，校正后F界值为F0.05,(1.6,11.3)F0.05,(1,11)4.84。从而减小I型错误。,F=79.14尽管两者的P值在小数点3位时一样：P0.000，但精确的P值不一样。Sphericity Assumed:P=1.303629031394 e-011Greenhouse-Geisser:P=5.36754297376 e-007e-007 的含义是 10-7,第五节 重复测量数据统计分析常见的误用情况,重复进行各时点的 t 检验差值缺乏效度忽略个体曲线变化特征,作业：227,简答题：1，3计算分析题：2，5,
