析因设计方差分析
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⑤将析因设计的资料做完全随 机设计的方差分析，会掩盖交 互作用，得出错误的结论。
利用SPSS实现析因设计 资料单独效应分析的 四种方法及比较
• 优点 • 使用条件 • 使用中需要注意的问题
优点
One-Way ANOVA
操作简单，容易理解， 特别适合于对SPSS 软 件程序比较陌生的用户。
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和EMMEANS子句
组员名单： 路瞳 2016041122 孔笛 2016041125 吴峥 2016041128 倪颖 2016041115 努尔斯曼古丽 2016041130
黄登敏 2016041117 张国宏 2016041110 李长伟 2016041102 赵睿峰 2016041108
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析因设计方差分析
Factorial Design ANOVA
2016级预防一班 第三组
CONTENT 目录
Part 01 Part 02 Part 03 Part 04
阅读文献综述
文献设计统计指标及方法
关于析因设计方差分析
利用SPSS实现析因设计 资料单独效应分析的四种 方法及比较
文献综述
1.《南瓜皮与南瓜瓤对糖尿病小鼠的降糖作用的析 因设计研究》 2.《降脂复方与阿托伐他汀联用治疗原发性高脂血 症（痰浊阻遏证）的分层随机对照试验》 3.《使用重组的MUC1 DNA疫苗诱导保护性和治 疗性抗胰腺癌免疫力》 4.《螯合治疗中口服高剂量复合维生素和矿物质与 心梗患者的关系》 5.《SPSS 实现析因设计资料单独效应分析的四种 方法及比较》
使用条件
01 以多种因素(两个或两个以上)为研究对象； 02 每个因素有2个或以上水平； 03 各组样本含量尽可能相同； 04 每一组合涉及全部因素，每一因素只有一个水平参与； 05 观测值为定量数据（需满足随机、独立、正态等方差的ANOVA条件）
使用中需要注意的问题
①析因设计资料分析时应先分析交互效 应，若交互效应有统计学意义，要逐一 分析各因素的单独效应，即固定一个因 素对其他因素进行分析；反之，若交互 效应无统计学意义，则因素间的作用相 互独立，直接分析各因素的主效应。
４.《螯合治疗Baidu Nhomakorabea口服高剂量复合维生素
和矿物质与心梗患者的关系》本研究评估了螯合疗
法试验中的维生素成分以及口服多种维生素是否可以减少心血管事件，及 其安全性。本试验被设计为双盲安慰剂对照2×2析因分析。选取1708名患 者，年龄≥50岁，心梗后≥6周，肌酐水平≤176.8 µmol / L（2.0 mg / dL）。将患者随机分配至口服维生素组（28种成分；高剂量）或安慰剂组。 对每个随机组的研究结果进行分析，主要研究总死亡率，复发性心肌梗塞， 中风，冠状动脉血运重建或心绞痛住院时间。没有证据表明维生素治疗会 产生不良影响。得出结论：服用标准药物的心梗患者口服高剂量维生素和 多种矿物质并没有统计学上显着降低心血管事件的发生。
输出的内容比较全 面，包括析因设计 的方差分析、单独 效应分析及多重比 较的结果等。程序 简单、易学、易用。
① ③
② ④
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和LMATRIX子句
该法输出的内容也 比较全面，且能灵 活定义多重比较中 两两比较的组合。
GLM 模块的 MANOVA 语句
该程序相对简单、 易理解、易用。
① ③
② ④
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和LMATRIX子句
该法的程序主要通过建立 对比系数矩阵来实现单独 效应分析，要求使用者有 比较扎实的数学基础、对 矩阵结构的认识较为深刻， 主要适合于专业统计人员。
GLM 模块的 MANOVA 语句
未能给出各因素单独效应 多重比较的结果，如需各 因素单独效应多重比较的 结果则不适用。
2.《降脂复方与阿托伐他汀联用治疗原发性高脂血症（痰浊阻遏证） 的分层随机对照试验》
统计方法
采用2×2 析因设计、单盲、分层随机对照试验设计，将符合纳入标准的原发性高脂血症（痰 浊阻遏证）患者根据入组血脂水平及危险因素分为ATV 10 mg 组（A 组）、ATV 20 mg组 （B 组）、ATV 10 mg+ 降脂复方治疗组（C 组）、ATV 20 mg+ 降脂复方治疗组（D 组）和 降脂复方治疗组（E 组）共5 组。观察一个疗程（2 周）后的降脂疗效及安全性。
1.《南瓜皮与南瓜瓤对糖尿病小鼠的降糖 作用的析因设计研究》
此研究以研究南瓜皮与南瓜瓤对糖尿病小鼠2h餐后血糖值的影响、及二者 的交互作用为目的；采用了①腹腔注射四氧嘧啶制造糖尿病小鼠模型②按 南瓜皮与南瓜瓤两因素的有无，采用了2×2析因设计进行实验，20d后测量 餐后2h血糖的方法进行实验得到了南瓜皮和南瓜瓤制备液可降低糖尿病小 鼠餐后2h血糖，但两者之间不存在交互作用，南瓜皮制备液和南瓜瓤制备 液间降糖效果存在差异的结果。
３.《使用重组的MUC1 DNA疫苗诱导保护性
和治疗性抗胰腺癌免疫力》
通过克隆一个VNTR重复序列并将克隆的基因插入pcDNA3.1，可以生产MUC1-串联 重复序列（VNTR）DNA疫苗。在预防组中，用疫苗pcDNA3.1或PBS免疫雌性C57BL / 6小鼠，并用panc02-MUC1或panc02细胞攻击；在治疗组中，用panc02-MUC1或 panc02细胞攻击小鼠，然后用疫苗pcDNA3.1或PBS免疫。在这些组之间比较了动物 的肿瘤大小和存活时间。DNA疫苗pcDNA3.1-VNTR可以提高MUC1特异的细胞毒性T 淋巴细胞（CTL）活性。在预防性实验中，小鼠的存活时间显着延长，疫苗组比对照组 （P <0.05）；在治疗实验中，DNA疫苗延长了携带panc02-MUC1的小鼠的存活时间 （P <0.05），在预防和治疗实验中，疫苗组的肿瘤大小均显着小于对照组（P <0.05）。然而，这种pcDNA3.1-VNTR疫苗不能预防受panc02细胞攻击的小鼠，并 且对受panc02细胞攻击的小鼠没有治疗作用。MUC1 DNA疫苗pcDNA3.1-VNTR可 以诱导明显的MUC1特异性CTL反应。并且对panc02-MUC1肿瘤具有预防和治疗作用。 该疫苗可以用作抗胰腺癌的新辅助策略。
统计指标
（1）疗效指标：治疗后 TC 和 LDL-C 水平较治疗前降低程度的百分比 [ 疗效百分比 =（治疗前水平–治疗后水平）÷ 治疗前水平 ×100%]；
（2）安全性指标：血常规、ALT、AST、BUN、Cr、CK、CK-MB 治疗前后 变化， 以及不良反应和不良事件发生率。
3.《使用重组的MUC1 DNA疫苗诱导保护性和治疗性抗胰腺癌免疫力》
使用条件
One-Way ANOVA
直接给出单独效应分析 多重比较的结果。
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和EMMEANS子句
输出的内容全面， 包括析因设计的方 差分析、单独效应 分析及多重比较的 结果。
① ③
② ④
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和LMATRIX子句
输出的内容也比较 全面，且能灵活定 义多重比较中两两 比较的组合
５.《SPSS 实现析因设计资料单独效应 分析的四种方法及比较》
为观察A、B 两种镇痛药物联合运用在产妇分娩时的镇痛效果，取A 药、 B 药各3 个剂量，共9个处理组，并将27名产妇随机等分成9 组，利用 SPSS 软件GLM 过程的univariate 菜单对其进行析因设计方差分析， 结果显示，两药存在交互效应( P = 0. 006) 。
统计方法
t检验、对数秩检验、one-way ANOVA单向方差分析
统计指标
免疫小鼠的平均肿瘤体积（平均值±S.E.M.）、肿瘤攻击小鼠存活时间、 血清中的MUC1特异性IgG抗体、DNA疫苗疗法后荷瘤小鼠的生存时间
4.《螯合治疗中口服高剂量复合维生素和矿物质与心梗患者的关系》
统计方法
2×2析因分析研究口服大剂量复合维生素和复合矿物质补充剂是否改善 二级预防患者的心血管结局。使用双向显著性检验比较治疗组的随机性 （意向性治疗）。对数秩检验用于就临床终点进行治疗的统计比较。根 据Kaplan-Meier方法计算累积事件发生率。使用Cox比例风险模型计算 了具有相关置信区间（CI）的风险比（HR）。Cox模型还用于通过测试 治疗与预先指定用于亚组分析的基线特征之间的相互作用以及分配给主 动或安慰剂输注来评估治疗效果的一致性。使用Pearson卡方检验进行 简单比例的组比较。使用SAS软件进行最终统计分析。
②当考虑的因素较多，处理组数会很大， 这时候采用析因设计不是最佳选择。
③析因设计的优点之一是可以考虑交互作 用，但有时高阶交互作用是很难解释的， 实际工作中常只考虑一、二阶交互作用。
④析因设计与完全随机设计的 区别：完全随机析因设计与完 全随机设计表面类似，但是其 设计理念不同，方差分析方法 不同—— 1）完全随机设计为单因素设 计，不能分析因素间交互作用； 2）析因设计为多因素设计， 可以分析交互作用。
关于析因设计 方差分析
• 优点 • 使用条件 • 使用中需要注意的问题
优点
01
不仅可以检验两因素各水平之间的差异有无统计学意义，而且可 以检验两因素间的交互作用；
02 通过研究各因素是否存在交互作用，得到最佳组合；
03 可同时观察多个因素的效应，提高了实验效率；
04
允许一个因素在其他各因素的几个水平上来估计其效应，所得 结论在实验条件的范围内是有效的。
GLM 模块的 MANOVA 语句
不能给出各因素单 独效应多重比较的 结果。
使用中需注意的问题
One-Way ANOVA
没有给出总的比较结果，直接 给出多重比较的结果，且使用 者需要自行挑选个人研究所需 结果，查看结果过程费时、费 力。
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和EMMEANS子句
要求用户能灵活使用 SPSS 软件程序，并 能根据析因设计的因 素及相应的水平对程 序进行适当的修改。
统计指标
连续变量表示为中位数和四分位间距（IQR）。
5.《SPSS 实现析因设计资料单独效应分析的四种方法及比较》
统计方法
（1）巧用One-Way ANOVA 菜单 （2）GLM 模块：UNIANOVA 语句和EMMEANS子句 （3）GLM 模块：UNIANOVA 语句和LMATRIX子句 （4）GLM 模块：MANOVA 语句
文献中设计的 统计指标和方法
1.《南瓜皮与南瓜瓤对糖尿病小鼠的降糖作用的析因设计研究》
统计方法
2×2析因设计设计资料使用多因素方差分析，南瓜瓤和南瓜皮两组间比 较使用t检验，数据处理使用SPSS11.5 统计分析软件， 交互效应图使用 Excel 制作。
统计指标
食用南瓜瓤和南瓜皮20d后小鼠餐后2h血糖值及其平均值、标准差， 得到离均差平方和SS、均方MS、F值和P值。
2.《降脂复方与阿托伐他汀联用治疗原发
性高脂血症（痰浊阻遏证）的分层随机对
照试验》本研究拟通过对中医诊断为痰浊阻遏证型的原发性高脂血
症患者进行降脂复方治疗与 ATV（阿托伐他汀）的联合干预，观察联合干 预的降脂疗效和安全性，并分析药物交互作用。将符合纳入标准的受试者 根据入组血脂水平及危险因素划分为3个治疗层次，第一、二层又各分为 2 组，第三层为 1 组，共 5 组，第一层与第二层的受试者采用随机分配的方 法分配到该层的两组中，ATV 10 mg 组（A 组）、ATV 20 mg组（B 组）、 ATV 10 mg+ 降脂复方治疗组（C 组）、ATV 20 mg+ 降脂复方治疗组 （D 组）和降脂复方治疗组（E 组）。结果显示：ATV 10 mg+降脂复方 治疗与ATV 20 mg治疗在降低TC和LDL-C水平方面的疗效相当；降脂复方 治疗与 ATV 联用无显著交互作用，两者短期疗程联用的安全性较高。
利用SPSS实现析因设计 资料单独效应分析的 四种方法及比较
• 优点 • 使用条件 • 使用中需要注意的问题
优点
One-Way ANOVA
操作简单，容易理解， 特别适合于对SPSS 软 件程序比较陌生的用户。
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和EMMEANS子句
组员名单： 路瞳 2016041122 孔笛 2016041125 吴峥 2016041128 倪颖 2016041115 努尔斯曼古丽 2016041130
黄登敏 2016041117 张国宏 2016041110 李长伟 2016041102 赵睿峰 2016041108
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Factorial Design ANOVA
2016级预防一班 第三组
CONTENT 目录
Part 01 Part 02 Part 03 Part 04
阅读文献综述
文献设计统计指标及方法
关于析因设计方差分析
利用SPSS实现析因设计 资料单独效应分析的四种 方法及比较
文献综述
1.《南瓜皮与南瓜瓤对糖尿病小鼠的降糖作用的析 因设计研究》 2.《降脂复方与阿托伐他汀联用治疗原发性高脂血 症（痰浊阻遏证）的分层随机对照试验》 3.《使用重组的MUC1 DNA疫苗诱导保护性和治 疗性抗胰腺癌免疫力》 4.《螯合治疗中口服高剂量复合维生素和矿物质与 心梗患者的关系》 5.《SPSS 实现析因设计资料单独效应分析的四种 方法及比较》
使用条件
01 以多种因素(两个或两个以上)为研究对象； 02 每个因素有2个或以上水平； 03 各组样本含量尽可能相同； 04 每一组合涉及全部因素，每一因素只有一个水平参与； 05 观测值为定量数据（需满足随机、独立、正态等方差的ANOVA条件）
使用中需要注意的问题
①析因设计资料分析时应先分析交互效 应，若交互效应有统计学意义，要逐一 分析各因素的单独效应，即固定一个因 素对其他因素进行分析；反之，若交互 效应无统计学意义，则因素间的作用相 互独立，直接分析各因素的主效应。
４.《螯合治疗Baidu Nhomakorabea口服高剂量复合维生素
和矿物质与心梗患者的关系》本研究评估了螯合疗
法试验中的维生素成分以及口服多种维生素是否可以减少心血管事件，及 其安全性。本试验被设计为双盲安慰剂对照2×2析因分析。选取1708名患 者，年龄≥50岁，心梗后≥6周，肌酐水平≤176.8 µmol / L（2.0 mg / dL）。将患者随机分配至口服维生素组（28种成分；高剂量）或安慰剂组。 对每个随机组的研究结果进行分析，主要研究总死亡率，复发性心肌梗塞， 中风，冠状动脉血运重建或心绞痛住院时间。没有证据表明维生素治疗会 产生不良影响。得出结论：服用标准药物的心梗患者口服高剂量维生素和 多种矿物质并没有统计学上显着降低心血管事件的发生。
输出的内容比较全 面，包括析因设计 的方差分析、单独 效应分析及多重比 较的结果等。程序 简单、易学、易用。
① ③
② ④
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和LMATRIX子句
该法输出的内容也 比较全面，且能灵 活定义多重比较中 两两比较的组合。
GLM 模块的 MANOVA 语句
该程序相对简单、 易理解、易用。
① ③
② ④
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和LMATRIX子句
该法的程序主要通过建立 对比系数矩阵来实现单独 效应分析，要求使用者有 比较扎实的数学基础、对 矩阵结构的认识较为深刻， 主要适合于专业统计人员。
GLM 模块的 MANOVA 语句
未能给出各因素单独效应 多重比较的结果，如需各 因素单独效应多重比较的 结果则不适用。
2.《降脂复方与阿托伐他汀联用治疗原发性高脂血症（痰浊阻遏证） 的分层随机对照试验》
统计方法
采用2×2 析因设计、单盲、分层随机对照试验设计，将符合纳入标准的原发性高脂血症（痰 浊阻遏证）患者根据入组血脂水平及危险因素分为ATV 10 mg 组（A 组）、ATV 20 mg组 （B 组）、ATV 10 mg+ 降脂复方治疗组（C 组）、ATV 20 mg+ 降脂复方治疗组（D 组）和 降脂复方治疗组（E 组）共5 组。观察一个疗程（2 周）后的降脂疗效及安全性。
1.《南瓜皮与南瓜瓤对糖尿病小鼠的降糖 作用的析因设计研究》
此研究以研究南瓜皮与南瓜瓤对糖尿病小鼠2h餐后血糖值的影响、及二者 的交互作用为目的；采用了①腹腔注射四氧嘧啶制造糖尿病小鼠模型②按 南瓜皮与南瓜瓤两因素的有无，采用了2×2析因设计进行实验，20d后测量 餐后2h血糖的方法进行实验得到了南瓜皮和南瓜瓤制备液可降低糖尿病小 鼠餐后2h血糖，但两者之间不存在交互作用，南瓜皮制备液和南瓜瓤制备 液间降糖效果存在差异的结果。
３.《使用重组的MUC1 DNA疫苗诱导保护性
和治疗性抗胰腺癌免疫力》
通过克隆一个VNTR重复序列并将克隆的基因插入pcDNA3.1，可以生产MUC1-串联 重复序列（VNTR）DNA疫苗。在预防组中，用疫苗pcDNA3.1或PBS免疫雌性C57BL / 6小鼠，并用panc02-MUC1或panc02细胞攻击；在治疗组中，用panc02-MUC1或 panc02细胞攻击小鼠，然后用疫苗pcDNA3.1或PBS免疫。在这些组之间比较了动物 的肿瘤大小和存活时间。DNA疫苗pcDNA3.1-VNTR可以提高MUC1特异的细胞毒性T 淋巴细胞（CTL）活性。在预防性实验中，小鼠的存活时间显着延长，疫苗组比对照组 （P <0.05）；在治疗实验中，DNA疫苗延长了携带panc02-MUC1的小鼠的存活时间 （P <0.05），在预防和治疗实验中，疫苗组的肿瘤大小均显着小于对照组（P <0.05）。然而，这种pcDNA3.1-VNTR疫苗不能预防受panc02细胞攻击的小鼠，并 且对受panc02细胞攻击的小鼠没有治疗作用。MUC1 DNA疫苗pcDNA3.1-VNTR可 以诱导明显的MUC1特异性CTL反应。并且对panc02-MUC1肿瘤具有预防和治疗作用。 该疫苗可以用作抗胰腺癌的新辅助策略。
统计指标
（1）疗效指标：治疗后 TC 和 LDL-C 水平较治疗前降低程度的百分比 [ 疗效百分比 =（治疗前水平–治疗后水平）÷ 治疗前水平 ×100%]；
（2）安全性指标：血常规、ALT、AST、BUN、Cr、CK、CK-MB 治疗前后 变化， 以及不良反应和不良事件发生率。
3.《使用重组的MUC1 DNA疫苗诱导保护性和治疗性抗胰腺癌免疫力》
使用条件
One-Way ANOVA
直接给出单独效应分析 多重比较的结果。
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和EMMEANS子句
输出的内容全面， 包括析因设计的方 差分析、单独效应 分析及多重比较的 结果。
① ③
② ④
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和LMATRIX子句
输出的内容也比较 全面，且能灵活定 义多重比较中两两 比较的组合
５.《SPSS 实现析因设计资料单独效应 分析的四种方法及比较》
为观察A、B 两种镇痛药物联合运用在产妇分娩时的镇痛效果，取A 药、 B 药各3 个剂量，共9个处理组，并将27名产妇随机等分成9 组，利用 SPSS 软件GLM 过程的univariate 菜单对其进行析因设计方差分析， 结果显示，两药存在交互效应( P = 0. 006) 。
统计方法
t检验、对数秩检验、one-way ANOVA单向方差分析
统计指标
免疫小鼠的平均肿瘤体积（平均值±S.E.M.）、肿瘤攻击小鼠存活时间、 血清中的MUC1特异性IgG抗体、DNA疫苗疗法后荷瘤小鼠的生存时间
4.《螯合治疗中口服高剂量复合维生素和矿物质与心梗患者的关系》
统计方法
2×2析因分析研究口服大剂量复合维生素和复合矿物质补充剂是否改善 二级预防患者的心血管结局。使用双向显著性检验比较治疗组的随机性 （意向性治疗）。对数秩检验用于就临床终点进行治疗的统计比较。根 据Kaplan-Meier方法计算累积事件发生率。使用Cox比例风险模型计算 了具有相关置信区间（CI）的风险比（HR）。Cox模型还用于通过测试 治疗与预先指定用于亚组分析的基线特征之间的相互作用以及分配给主 动或安慰剂输注来评估治疗效果的一致性。使用Pearson卡方检验进行 简单比例的组比较。使用SAS软件进行最终统计分析。
②当考虑的因素较多，处理组数会很大， 这时候采用析因设计不是最佳选择。
③析因设计的优点之一是可以考虑交互作 用，但有时高阶交互作用是很难解释的， 实际工作中常只考虑一、二阶交互作用。
④析因设计与完全随机设计的 区别：完全随机析因设计与完 全随机设计表面类似，但是其 设计理念不同，方差分析方法 不同—— 1）完全随机设计为单因素设 计，不能分析因素间交互作用； 2）析因设计为多因素设计， 可以分析交互作用。
关于析因设计 方差分析
• 优点 • 使用条件 • 使用中需要注意的问题
优点
01
不仅可以检验两因素各水平之间的差异有无统计学意义，而且可 以检验两因素间的交互作用；
02 通过研究各因素是否存在交互作用，得到最佳组合；
03 可同时观察多个因素的效应，提高了实验效率；
04
允许一个因素在其他各因素的几个水平上来估计其效应，所得 结论在实验条件的范围内是有效的。
GLM 模块的 MANOVA 语句
不能给出各因素单 独效应多重比较的 结果。
使用中需注意的问题
One-Way ANOVA
没有给出总的比较结果，直接 给出多重比较的结果，且使用 者需要自行挑选个人研究所需 结果，查看结果过程费时、费 力。
GLM 模块的 UNIANOVA 语句 和EMMEANS子句
要求用户能灵活使用 SPSS 软件程序，并 能根据析因设计的因 素及相应的水平对程 序进行适当的修改。
统计指标
连续变量表示为中位数和四分位间距（IQR）。
5.《SPSS 实现析因设计资料单独效应分析的四种方法及比较》
统计方法
（1）巧用One-Way ANOVA 菜单 （2）GLM 模块：UNIANOVA 语句和EMMEANS子句 （3）GLM 模块：UNIANOVA 语句和LMATRIX子句 （4）GLM 模块：MANOVA 语句
文献中设计的 统计指标和方法
1.《南瓜皮与南瓜瓤对糖尿病小鼠的降糖作用的析因设计研究》
统计方法
2×2析因设计设计资料使用多因素方差分析，南瓜瓤和南瓜皮两组间比 较使用t检验，数据处理使用SPSS11.5 统计分析软件， 交互效应图使用 Excel 制作。
统计指标
食用南瓜瓤和南瓜皮20d后小鼠餐后2h血糖值及其平均值、标准差， 得到离均差平方和SS、均方MS、F值和P值。
2.《降脂复方与阿托伐他汀联用治疗原发
性高脂血症（痰浊阻遏证）的分层随机对
照试验》本研究拟通过对中医诊断为痰浊阻遏证型的原发性高脂血
症患者进行降脂复方治疗与 ATV（阿托伐他汀）的联合干预，观察联合干 预的降脂疗效和安全性，并分析药物交互作用。将符合纳入标准的受试者 根据入组血脂水平及危险因素划分为3个治疗层次，第一、二层又各分为 2 组，第三层为 1 组，共 5 组，第一层与第二层的受试者采用随机分配的方 法分配到该层的两组中，ATV 10 mg 组（A 组）、ATV 20 mg组（B 组）、 ATV 10 mg+ 降脂复方治疗组（C 组）、ATV 20 mg+ 降脂复方治疗组 （D 组）和降脂复方治疗组（E 组）。结果显示：ATV 10 mg+降脂复方 治疗与ATV 20 mg治疗在降低TC和LDL-C水平方面的疗效相当；降脂复方 治疗与 ATV 联用无显著交互作用，两者短期疗程联用的安全性较高。