医学统计学课件：第十二章 重复测量设计资料的方差分析

111
123
131
B
10
118
114
116
123
133
C
11
131
119
118
135
129
C
12
129
128
121
148
132
C
13
123
123
120
143
136
C
14
123
121
116
145
126
C
15
125
124
118
142
130
2. 未设立对照的重复测量数据
表12-3 受试者血糖浓度（mmol/L）
• 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）
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
处理组 前后 130 114 124 110 136 126 128 116 122 102 118 100 116 98 138 122 126 108 124 106
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，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。
表 12-16 不同麻醉诱导时相患者的收缩压（mmHg）
方法 序号
T0
麻醉诱导时相
T1
.937**
.882**
Sig. (2-tailed)
.001
.004
N
8
8
T135 Pear son Cor relation
.861**
.875**
Sig. (2-tailed)
.006
.004
N
8
8
**. Correlation is significant at the 0.01 lev el (2-tailed).
第十二章 重复测量设计资料的 方差分析
Repeated measures ANOVA
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。
受试者
放置时间（分）
编号
0
45
90
135
1
5.32
5.32
4.98
4.65
2
5.32
5.26
4.93
4.70
3
5.94
5.88
5.43
5.04
4
5.49
5.43
5.32
5.04
5
5.71
5.49
5.43
4.93
6
6.27
6.27
5.66
5.26
7
5.88
5.77
5.43
4.93
8
5.32
5.15
5.04
来自同一人群，试验同时进行。
• 对两组治疗前后的血压差值进行两样本t
检验，信息损失较大。如编号1（130114＝16），编号8（138-122＝16）。
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
重复测量设计
随机区组设计
处理（有对照的重复测 量）是在受试者间随机 分配，区组内的各时间 点是固定的，不能随机 分配
区组内试验单位彼此不 独立，同一受试者的测 量结果可能高度相关
处理只能在区组内随 机分配，每个试验单 位接受的处理是不相 同的。
0.54
0.23
1.50
0.43
0.34
0.28
1.05
0.41
0.21
0.31
0.93
0.68
0.43
0.24
1.35
0.614 0.434 0.314
• 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水平的处理。
重复测量数据与随机区组设计的区别
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
高血压患者治疗前后的舒张压（mmHg）
编号
治疗前
治疗后
差值
1
130
114
16
2
124
110
14
3
136
126
10
4
128
116
12
5
122
102
20
6
118
100
差值
编号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
对照组 前后 118 124 132 122 134 132 114 96 118 124 128 118 118 116 132 122 120 124 134 128
差值
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
18
7
116
98
18
8
138
122
16
9
126
108
18
10
124
106
18
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
16mmHg。 经配对t检验，t =16.18， P＝0.000
T2
T3
T4
A
1
120
108
112
120
117
A
2
118
109
115
126
123
A
3
119
112
119
124
118
A
4
121
112
119
126
120
A
5
127
121
127
133
126
B
6
121
120
118
131
137
B
7
122
121
119
129
133
B
8
128
129
126
135
142
B
9
117
115
4.48
越是相邻的点，相关系数越大 还是越小？
Correlations
T0
T45
T0
Pear son Cor relation
1
.979**
Sig. (2-tailed)
.
.000
N
8
8
T45 Pear son Cor relation
.979**
1
Sig. (2-tailed)
.000
.
N
8
8
T90 Pear son Cor relation
• 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
表4-9 区组
1 2 3 4 5 均数
不同药物作用后小白鼠肉瘤重量（g）
A药
B药
C药
合计
0.82
0.65
0.51
1.98
0.73
T90 .937** .001 8 .882** .004 8 1 . 8 .900** .002 8
T135 .861** .006 8 .875** .004 8 .900** .002 8 1 . 8
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。