《医学统计学》医统-第八章方差分析
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医学统计学方差分析方差分析是一种统计学方法,用于比较三个或三个以上的组之间的平均值是否存在显著差异。
在医学研究中,方差分析常用于比较不同治疗方法或不同个体群体之间的差异,以确定是否存在统计学上的显著差异。
方差分析的基本原理是比较组间离散程度与组内离散程度的比值,即组间均方与组内均方的比值。
组间方差表示不同组之间的差异性,组内方差表示同一组内个体之间的变异程度。
如果组间离散程度显著大于组内离散程度,即组间均方大于组内均方,就可以得出组间存在显著差异的结论。
在医学研究中,方差分析可以应用于很多不同的情况。
举例来说,我们可以使用方差分析来比较不同药物对同一疾病的治疗效果,或者比较不同药物剂量对同一疾病的治疗效果。
我们还可以使用方差分析比较不同年龄组、性别组或不同地区患者之间的其中一种疾病发病率。
方差分析的核心是比较组间差异与组内差异。
组间差异可以通过计算组间均方来得到。
组间均方的计算公式为组间平方和除以组间自由度。
组间平方和是每个组内数据与该组均值之差的平方的总和。
组间自由度等于组数减1、组内差异可以通过计算组内均方来得到。
组内均方的计算公式为组内平方和除以组内自由度。
组内平方和是每个组内数据与该组均值之差的平方的总和。
组内自由度等于总体样本量减去组数。
计算得到组间均方和组内均方之后,即可计算F值。
F值等于组间均方除以组内均方。
F值的计算结果可以与F分布的临界值进行比较,以判断组间均方是否显著大于组内均方。
如果F值大于F分布的临界值,就可以得出组间存在显著差异的结论。
除了F值,方差分析还可以计算一些其他的统计量。
例如,可以计算每个组的均值和标准差,以了解不同组之间的差异程度。
还可以计算方差分析表,其中包含了组间平方和、组间自由度、组间均方、组内平方和、总平方和、总自由度、组内自由度和组内均方等统计量。
需要注意的是,在进行方差分析之前,需要检验数据的正态性和方差齐性。
正态性检验可通过绘制正态概率图、Shapiro-Wilk检验或Kolmogorov-Smirnov检验进行。
例1、某地用A 、B 和C 三种方案治疗血红蛋白含量不满10g 的婴幼儿贫血患者,A 方案为每公斤体重每天口服2.5%硫酸亚铁1ml ,B 方案为每公斤体重每天口服2.5%硫酸亚铁0.5ml ,C 方案为每公斤体重每天口服3g 鸡肝粉,治疗一月后,记录下每名受试者血红蛋白的上升克数,资料见下表,问三种治疗方案对婴幼儿贫血的疗效是否相同? 表 A 、B 、C 三种方案治疗婴幼儿贫血的疗效观察治疗方案血红蛋白增加量(g )A 1.8 0.5 2.3 3.7 2.4 2.0 1.5 2.7 1.10.9 (n =20)1.4 1.22.3 0.7 0.5 1.4 1.73.0 3.2 2.5 B 0.2 0.5 0.3 1.9 1.0 2.4 -0.4 2.0 1.6 2.0 (n =19)0.0 1.6 3.0 1.6 0.0 3.0 0.7 1.2 0.7 C 2.1 1.9 1.7 0.2 2.0 1.5 0.9 1.1 -0.2 1.3 (n =20) -0.7 1.3 1.1 0.2 0.7 0.9 0.8 -0.30.7 1.4完全随机设计方差分析计算表变异来源 SS ν MS F 总变异2211()in k iji j Xx X C ==-=-∑∑∑N -1 组间(处理) 2211()()kki iii i iX n x x C n ==-=-∑∑∑k -1 SS TR /νTRMS TR /MS e组内(误差)SS T -SS TRN -kSS e /νe()N X C 2∑=F 检验步骤: (1)建立假设:H 0:μA =μB =μC ,三种治疗方案治疗婴幼儿贫血的疗效相同; H 1:三种治疗方案治疗婴幼儿贫血的疗效不全相同或全不相同。
(2)确立检验水准:α=0.05 (3)计算检验统计量:①计算各组基础数据:i X ∑和2i X ∑以及总的X ∑和2X ∑。
AB C 总和 iX ∑ 36.80 23.30 18.60 78.70 2iX∑83.56 47.01 28.86 159.43 n i20192059②分别计算SS T ,SS TR ,和SS e 。