单因素方差分析结果怎么看比较?

单因素方差分析结果怎么看比较?

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为调查A、B、C三种治疗措施对患者谷丙转氨酶(ALT)的影响,某科室将45名患者随机分为三组,每组15人,分别采取A、B、C三种治疗措施。治疗后ALT水平(U/L)如下。试问应用三种治疗措施后,患者的ALT水平是否有差异?

表1. 三组患者治疗后的ALT水平(U/L)

整个数据资料涉及3组患者,每组15人,测量指标为血常规报告的ALT水平,因此属于多组设计的定量资料。 要想知道不同治疗措施对ALT水平的影响是否相同,则要比较3组的总体均数之间的差异是否具有统计学意义。若各组观察值满足独立性,服从正态分布或近似正态分布,并且各组之间的方差齐,可选用单因素方差分析。如果差异有统计学意义,并不意味着任意两组之间的均数差异都有统计学意义。想进一步了解哪两个组间的ALT水平存在差异,还需要做样本均数间的多重比较。

1)主对话框设置:将分析变量(ALT)送入Dependent Variable 框中→将分组变量(Group)送入Fixed Factor(s) 框中。

2) Options设置:点击Options按钮,勾选Descriptive statistics(显示统计描述)和Homogeneity tests(方差齐性检验)→Continue→OK。

(1)点击Post Hoc按钮,将Group送入Post Hoc Tests for框中→在Equal Variances Assumed(方差齐)框中,勾选几种常用的多重比较方法:

LSD、S-N-K、Bonferroni、Tukey、Šidák、Scheffé's、Dunnett

(2)在Dunnett选项下面,Control Category选择First(以A组作为对照组),Test框中勾选2-sided→Continue→OK。

Descriptive Statistics表格给出了三组和总体ALT水平的部分统计信息,包括组别(Group)、均数(Mean)、标准差(Std. Deviation)和例数(N)。

Levene’s Test of Equality of Error Variances表格给出了方差齐性检验的结果。F值=0.791,P(Sig.)=0.460,说明三组数据方差齐,满足方差分析的适用条件。

Tests of Between-Subjects Effects表格给出了方差分析的结果。其中,Corrected Total一行表示总变异,Group一行表示组间变异,Error一行表示组内变异,Type Ⅲ Sum of Squares表示离均差平方和,Mean Square表示均方。方差分析的结果主要看Group一行,F值=68.810,P(Sig.)<0.001。

Multiple Comparisons表格给出了部分方法的多重比较结果,分别列出了每个组和其他组比较的均数的差值(Mean Difference (I-J))、标准误(Std. Error)、P值(Sig.)和均数差值的95%置信区间(95% Confidence Interval)。检验水准α设为0.05,组间差异有统计学意义的结果已用*标出。

不同多重比较方法的选择,需要结合研究设计和每个方法各自的特点及适用条件。我们以Bonferroni法和Dunnett法的结果为例,进行解读:

Bonferroni法结果显示,A组与B组的ALT水平相比,Mean Difference=-15.160 U/L,P(Sig.)<0.001;A组与C组相比,Mean Difference=1.133 U/L,P(Sig.)=1.000;B组与C组相比,Mean Difference=16.293 U/L,P(Sig.)<0.001。

Bonferroni法和Šidák法的检验原理为根据需要比较的次数来调整检验水准。以Bonferroni法为例,调整的方法有两种:1、将α’=α/m作为检验水准的调整值(m为共需比较的次数,假设m=C32=3,α’=0.05/3=0.017),两两比较得出的P值与α’进行比较,即P<0.017时才能拒绝零假设;2、将计算得到的P值扩大为原来的m倍为P’,然后将P’与0.05比较,即P’<0.05时拒绝零假设。SPSS采取的是第二种方法,直接为我们给出了Bonferroni法和Šidák法调整后的P’值,故将调整后的P’值与检验水准0.05比较即可,不用再自行计算。

Dunnett法结果显示,B组与A组的ALT水平相比,Mean Difference=15.160 U/L,P(Sig.)<0.001;C组与A组相比,Mean Difference=-1.133 U/L,P(Sig.)=0.688。

Homogeneous Subsets表格同样给出了部分方法的多重比较结果。我们以Student-Newman-Keuls(S-N-K)法的结果为例,进行解读:

C组ALT水平的均数为12.147 U/L,A组均数为13.280 U/L,C组和A组被分到一个亚组(Subset 1),P(Sig.)=0.469;B组均数为28.440 U/L,被单独分到另一个亚组(Subset 2),P(Sig.)>0.999。

A组患者ALT水平为(13.28 ± 4.39)U/L,B组患者ALT水平为(28.44 ± 3.65)U/L,C组患者ALT水平为(12.15 ± 4.64)U/L,A、B、C三种治疗措施对患者ALT水平的影响差异具有统计学意义(F=68.810,P<0.001)。其中,B组与A组,B组与C组间患者的ALT水平差异均具有统计学意义(P<0.001),A组与C组间患者的ALT水平差异无统计学意义(P>0.05)。

1. 单因素方差分析也可以通过Analyze→Compare Means→One-Way ANOVA进行,将ALT送入Dependent List框中,将Group送入Factor框中,其结果与本例的操作是一样的,感兴趣的亲可以自己动手试一下!

2. 单因素方差分析适用于只有一个处理因素的完全随机设计,处理因素可以有2个及以上的处理水平,观察指标为连续变量。适用条件包括:

1)观测指标满足独立性;

2)各组观测指标均来自正态分布总体;

3)各组观测指标方差相等。

在实际中由于方差分析具有稳健性,因此对正态性的条件要求不是很严格,但是对方差齐的要求比较严格。 3. SPSS中均数间多重比较方法可以分为两大类,包括多重两两比较的检验(Multiple Comparisons)和对极差进行亚组同质性的检验(Homogeneous Subsets),二者结果的表现形式有所不同,如本例结果所示。

两两比较检验给出了每个组和其他组比较的结果。亚组同质性检验则先按照每个组均数的大小进行排序,将组间均数差异无统计学意义的均数分到一个亚组,这样会形成若干个亚组,同一亚组内的均数差异无统计学意义,不同亚组间的均数差异有统计学意义。

本例中,C组和A组被分到一个亚组,说明两组间均数差异无统计学意义;B组被单独分到一个亚组,说明B组与A组、B组与C组间的均数差异都有统计学意义。

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