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1、医学研究设计与分析卫生统计学教研室 任艳峰E-mail:卫生统计学 (Health Statistics)学习目的F 掌握完全随机设计和配对设计的概念；F 熟悉完全随机设计和配对设计的过程及优缺点；F 了解两种设计类型的分析方法。卫生统计学 (Health Statistics) 完全随机设计与分析 配对设计与分析 概念 设计步骤 优缺点 分析方法卫生统计学 (Health Statistics)例 1 将18名乙脑患者分为甲、乙、丙三组，分别给予A、B、C三种退烧药物治疗，比较退热时间。应如何设计？卫生统计学 (Health Statistics)一、概念完全随机设计（completely
2、random design) ：将受试对象完全随机地分配到各个处理组中，接受 不同的处理，进而比较各组实验效应有无差别的 一种单因素实验设计方法。完全随机设计与分析卫生统计学 (Health Statistics)1. 先将全部患者按某种标志编号，本例按就诊顺序编号。2. 查随机数字表：从随机数字表任意指定某行某列某一数开始，向任意方向查均可。查得18个两位数的随机数抄于患者号下。3.将随机数从小到大排列后得序号R，并规定R是16者分入甲组， R是712者分入乙组，R是1318者分入丙组。二、设计步骤卫生统计学 (Health Statistics)患者编号：123456789 10 11 1
3、2 13 14 15 16 17 18随机数字：58 71 96 30 24 18 46 23 34 27 85 13 99 28 44 49 09 79序号(R) ：13 14 17 853 11 496 16 2 18 7 10 12 1 15处理组别：丙 丙 丙 乙 甲 甲 乙 甲 乙 甲 丙 甲 丙 乙 乙 乙 甲 丙规定R值：16为甲组，712为乙组，1318为丙组。 卫生统计学 (Health Statistics)患者 编号123456789101 112131415161718随机 数字587196302418462334278 513992844490979序号 R13141
4、7853114961 621871012115处理 组别丙丙丙乙甲甲乙甲乙甲丙甲丙乙乙乙甲丙卫生统计学 (Health Statistics)若分两组、四组如何分？ 甲组受试对象号：5、6、8、10、12、17乙组受试对象号：4、7、9、14、15、16、丙组受试对象号：1、2、3、11、13、18然后根据三组受试对象分别给予三种药物即可。若分两组、四组如何分组？卫生统计学 (Health Statistics)随机分组时应注意：1.随机数的位数不应小于样本含量的位数。2.查得的随机数如果出现重号，应舍弃。3.如果实验需要例数不相等，可以利用R调整例 数，但一般尽量相等，因为相等时检验效率高
5、。卫生统计学 (Health Statistics)三、优缺点1、设计组数可以是两组也可以是多组。2、各组例数可相等、也可不等，相等时所需总例数少。3、设计方法和分析方法均简单易行,应用广。4、只分析一个因素的实验效应有无差别。卫生统计学 (Health Statistics)四、实验结果分析 (一) 两组比较正态 分布非正态两组比较的秩和检验(wilcoxon)数据变换后用 t 或 F 检验小样本大样本：u 检验定量资料卫生统计学 (Health Statistics)(二) 多组比较方差齐：F检验方差不齐：F 检验(近似F检验)正态 分布多组比较的秩和检验(Kruskal- Wallis
6、test)数据变换后用F检验非正态两组或多组定性资料怎么分析？卫生统计学 (Health Statistics)方差分析的基本思想所有观察值间的变异称总变异，可分成组间变异和组内变异两部分。总变异用SS总表示，其大小为各观察值x与总均数的离均差平方和，即组间变异用SS组间表示，反映处理因素和随机误差引起的变异，其大小为各组观察值的均数与总均数的离均差平方和，即卫生统计学 (Health Statistics)组内变异用SS组内/误差表示，反映随机误差引起的变异,其大小为各组内部每个观察值与该组均数的离均差平方和，即因此，有SS总=SS组间+SS组内/误差卫生统计学 (Health Statis
7、tics)显然，用离均差平方和来表示每一部分变异时，SS总与数据个数有关， SS组间和SS组内也分别与处理组数、组内数据个数有关，确切地说受到每部分自由度的影响。卫生统计学 (Health Statistics) 如果直接将各部分变异进行比较的话，不具有可比性。为更合理地反映各部分的变异，应消除其自由度的影响，用均方（MS）表示每一部分的变异会更加合理，每部分变异也具有可比性。卫生统计学 (Health Statistics)MSB= SSB/ vB，（处理因素和随机误差的作用） MSW= SSW/ v W，（随机误差的作用）如果处理因素确无作用的话， 如果处理因素确有作用的话， 处理因素作用
8、越大，组间变异也越大，F值将明显大 于1，要大到多少才有统计学意义呢？可查F界值表 。卫生统计学 (Health Statistics) 若FFa(n 1,n 2)，则Pa。按a水准，拒绝H0，接受H1，认为有统计学意义。可以认为多个总体均数不全相同，即多个总体均数中至少有两个不同。 若Fa。按a水准，不拒绝H0，认为无统计学意义。还不能认为多个总体均数不全相同。卫生统计学 (Health Statistics)完全随机设计资料方差分析的基本步骤（One-way ANOVA）1、建立假设，确定检验水准H0:三种不同喂养方式下大白鼠体重变化相等，H1：三种不同喂养方式下大白鼠体重变化不全相等。2
9、、求F: 先求基础数据,见表卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)例8-3的方差分析表变异来源SSdfMSFP组间31291.67 215645.8331.36 F0.05(2,33, P0.05,差别有统计意义，在0.05水准上，拒绝H0,可以认为多个总体均数不全相同，即多个总体均数中至少有两个不同。 要了解哪些组均数间有差别，哪些组均数间没有差别，需进一步作两两比较。卫生统计学 (Health Statistics) 1、打开Microsoft Excel 2、按教材格式输入数据
10、 3、点击工具 数据分析 单因素方差分析（无重复） 确定 4、在输入区内输入的数据范围 确定。ExcelExcel软件的应用软件的应用卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)方差分析：单因素方差分析SUMMARY组观测数求和平均方差列 1123520.429293.3691606.1631列 2122873.94239.495350.4978列 3122697.38224.7817540.312方差分析差异源SSdfMSFP-valueF crit组间31292.53215646.2731.355812.34E-083.284918组
11、内16466.733498.991总计47759.2335 SPSSSPSS软件的应用软件的应用卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)例2 某外科医生欲观察丙酸睾酮离子导入法对骨折愈合的促进作用，拟与石膏固定法对照，欲用16例应怎样设计？
12、配对设计与分析 卫生统计学 (Health Statistics)配对设计（paired design）：先将受试对象按一定条件配成对子，再把每对中的两个受试对象随机分配到两个处理组。一、概念卫生统计学 (Health Statistics)二、设计步骤1.先按主要非处理因素配对，即按年龄、性别、骨折类型、骨折部位尽量相同的两个患者配对，每对编上1、2号，共配成8对。2.查随机数字表，将随机数字抄于患者对子号下。3.事先规定：遇单数1号分入甲组，2号分入乙组，遇双数1号分入乙组，2号分入甲组，遇0当双数看。卫生统计学 (Health Statistics)受试者1.12.13.14.15.16
13、.17.18.1编 号1.22.23.24.25.26.27.28.2随机数25014378处 理乙甲乙甲乙甲甲乙组 别甲乙甲乙甲乙乙甲分入甲组的受试对象有：1.2、2.1、3.2、4.1、5.2、6.1、7.1、8.2分入乙组的受试对象有：1.1、2.2、3.1、4.2、5.1、6.2、7.2、8.1卫生统计学 (Health Statistics)1、组间均衡性好。因先按主要的非处理因素配对，后随机分组，使得两组的非处理因素较均衡。2、由于人为的控制了非处理因素的干扰，组间误差小，需要的例数少，提高了检验效率。3、要求两组个体数相等，且具备配对条件。三、优缺点卫生统计学 (Health S
14、tatistics)四、实验结果分析 计数资料：配对四格表资料的2检验。 计量资料正态分布：配对t 检验非正态：配对设计差值的符号秩和 检验(Wilcoxon配对法)卫生统计学 (Health Statistics)表8.1 10例高血压患者用某中药治疗前后舒张压的变化患者号 舒 张 压 差值d d2治疗前 治疗后1 115 116 -1 12 110 90 20 4003 129 108 21 4414 109 89 20 4005 110 92 18 3246 116 90 26 6767 116 110 6 368 116 120 -4 169 120 88 32 102410 104 96 8 64146 3382卫生统计学 (Health Statistics)检验目的：两总体均数是否相等；或 差值总体均数是否为0检验条件：1、欲比较的两总体均为正态分布2、已知的两组样本必须是配对（相关）样本卫生统计学 (Health Statistics)检验公式:卫生统计学 (Health Statistics)SPSSSPSS软件的应用软件的应用卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (Health Statistics)卫生统计学 (
