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1、SPSS软件在医学科研中的应用软件在医学科研中的应用何平平何平平北大医学部流行病与卫生统计学系北大医学部流行病与卫生统计学系Tel：82801619连续变量的假设检验连续变量的假设检验（t检验、方差分析）检验、方差分析）一、一、t检验检验（一）样本均数与已知总体均数的比较（一）样本均数与已知总体均数的比较（二）完全随机设计（成组设计）的两样本均数比较（二）完全随机设计（成组设计）的两样本均数比较（三）配对设计的两样本均数比较（三）配对设计的两样本均数比较二、方差分析二、方差分析（一）完全随机设计（成组设计）的单因素方差分析（一）完全随机设计（成组设计）的单因素方差分析（二）随机区组设计（配伍设
2、计）的两因素方差分析（二）随机区组设计（配伍设计）的两因素方差分析t检验的目的检验的目的 推断两个推断两个总体总体均数是否相等均数是否相等一、一、t检验检验假设检验的结论假设检验的结论 具有概率性。具有概率性。 当当P 0.05，拒绝拒绝H0 时，有可能犯时，有可能犯第一类错误第一类错误（ ） 当当P 0.05，不拒绝不拒绝H0时，有可能犯时，有可能犯第二类错误第二类错误（ ） 为为事事先先指指定定的的检检验验水水平平（一一般般取取0.050.05）， 未未知知；增增大样本量大样本量n，可以同时减小可以同时减小 和和 。（一）样本均数与已知总体均数的比较（一）样本均数与已知总体均数的比较（单样
3、本（单样本t检验）检验）一、一、t检验检验例例1 通过大量调查，已知某地正常男婴出生体重通过大量调查，已知某地正常男婴出生体重为为3.26kg。某医生随机抽取。某医生随机抽取20名难产男婴，测名难产男婴，测得出生体重如下（得出生体重如下（见数据文件见数据文件p192.sav）。问）。问该地难产男婴出生体重均数是否与正常男婴不同该地难产男婴出生体重均数是否与正常男婴不同？3.5 3.5 3.2 3.5 3.3 3.0 3.3 3.2 3.4 2.7 3.4 3.6 3.5 2.8 3.4 2.9 3.5 3.5 4.0 4.0SPSS操作步骤：操作步骤：变量说明：变量说明：weight：出生体重
4、。：出生体重。单样本单样本t检检验验均数比较均数比较已知的总体均数已知的总体均数需要检验的变量需要检验的变量Sig：significancet值值自由度自由度P值值标准误标准误标准差标准差均数均数结论：结论：因为因为t=1.330，P0.1990.05，所以尚不能认为难，所以尚不能认为难产男婴出生体重均数与正常男婴不同。产男婴出生体重均数与正常男婴不同。（二）完全随机设计（成组设计）的两样本均数比较（二）完全随机设计（成组设计）的两样本均数比较（两独立样本（两独立样本t检验）检验）例例2 某医师测得某医师测得12名正常人和名正常人和13名病毒性肝炎名病毒性肝炎患者血清转铁蛋白含量（患者血清转铁
5、蛋白含量（g/L），结果如下（），结果如下（见见数据文件数据文件p193.sav）。问病毒性肝炎患者和正）。问病毒性肝炎患者和正常人血清转铁蛋白含量有无差异？常人血清转铁蛋白含量有无差异？一、一、t检验检验病毒性肝炎患者：病毒性肝炎患者：2.34 2.47 2.22 2.31 2.36 2.38 2.15 2.57 2.19 2.25 2.28 2.31 2.42正常人：正常人：2.61 2.71 2.73 2.64 2.68 2.81 2.76 2.55 2.91 2.85 2.71 2.64变量说明：变量说明：group：分组，：分组，1 1患者；患者；2 2正常人。正常人。X：血：血清转
6、铁蛋白。清转铁蛋白。SPSS操作步骤：操作步骤：独立样本独立样本t检验检验组别组别需要检验的变量需要检验的变量F值值P值值校正校正的的t值值t值值P值值方差齐性检验方差齐性检验当当P0.10，选择，选择t检验；当检验；当P 0.10 ，选择，选择校正校正t检验。检验。分别给出两组的分别给出两组的均数、标准差及均数、标准差及标准误标准误结论：结论：经经Levene方差齐性检验，方差齐性检验，P0.10，认为两组方差齐，因此采用，认为两组方差齐，因此采用t检验，检验，得到得到t8.812，P0.05，所有尚不能认为新药，所有尚不能认为新药和常规药降低血清总胆固醇的效果不同。和常规药降低血清总胆固醇
7、的效果不同。二、二、 方差分析方差分析（analysis of variance,简称为简称为ANOVA)方差分析方差分析的目的的目的 推断多个推断多个总体总体均数是否相等均数是否相等方差分析的适用条件方差分析的适用条件各处理组样本来自正态总体各处理组样本来自正态总体 各样本是相互独立的随机样本各样本是相互独立的随机样本 各处理组的总体方差相等，即方差齐性各处理组的总体方差相等，即方差齐性方差分析的注意事项方差分析的注意事项方差分析的结果解释方差分析的结果解释 方方差差分分析析的的F检检验验，当当P 0.05，可可以以认认为为各各组组总总体体均均数数不不等等或或不不全全相相等等, ,即即总总的
8、的说说来来各各组组总总体体均均数数有有差差别别，但但并并不不意意味味着着任任何何两两组组总总体体均均数数都都有有差差别别。要要想想确确定定哪哪些些组组间间有差别，需进一步作两两比较。有差别，需进一步作两两比较。多个样本均数间的两两比较多个样本均数间的两两比较 当当样样本本数数大大于于2 2时时，不不宜宜再再用用前前述述t检检验验方方法法分分别别作作两两两两比较比较，否则会增大犯，否则会增大犯第一类错误第一类错误的概率。的概率。（一）完全随机设计（成组设计）的单因素（一）完全随机设计（成组设计）的单因素ANOVA 二、二、 方差分析方差分析例例4 某社区随机抽取某社区随机抽取30名糖尿病患者、糖
9、耐量减低名糖尿病患者、糖耐量减低（IGT）者和正常人进行载脂蛋白（）者和正常人进行载脂蛋白（mg/dL）测定，）测定，结果如下（结果如下（见数据文件见数据文件p201.sav），问三种人载），问三种人载脂蛋白有无差别？脂蛋白有无差别？ 糖尿病患者：糖尿病患者：85.70 105.20 109.50 96.00 115.20 95.30 110.00 100.00 125.60 111.00 106.50IGT异常者：异常者： 96.00 124.50 105.10 76.40 95.30 110.00 95.20 99.00 120.00 正常人：正常人：144.00 117.00 110.0
10、0 109.00 103.00 123.00 127.00 121.00 159.00 115.00（一个研究因素，（一个研究因素，k个水平）个水平）变量说明：变量说明：X: :载脂蛋白（载脂蛋白（mg/dL）；）；group: :组别，组别，1=1=糖尿病糖尿病患者，患者，2=2=IGT异常者；异常者；3=3=正常人。正常人。SPSS操作步骤：操作步骤：单因素方差分析单因素方差分析均数比较均数比较方法一方法一 菜单菜单“One-Way ANOVA”因变量因变量因素因素进行两两进行两两比较比较选项选项（方差齐性检验）（方差齐性检验）假定方假定方差齐性差齐性假定方假定方差不齐差不齐Post Ho
11、c对话框：对话框：方差齐性检验方差齐性检验Options对话框：对话框：F值值P值值组内组内组间组间总总SSMSF值值P值值方差齐性检验方差齐性检验结论：结论：经经Levene方差齐性检验，方差齐性检验，P0.1，因此各组方差齐性。，因此各组方差齐性。采用完全随机设计的单因素方差分析，采用完全随机设计的单因素方差分析，F=5.854，P=0.0080.05，可以认为总的来说三种人载脂蛋白有差别。，可以认为总的来说三种人载脂蛋白有差别。多重比较多重比较P值值结论：结论：经经LSD两两比较，糖尿病患者与正常人、两两比较，糖尿病患者与正常人、IGT异常异常者与正常人的载脂蛋白有差别（者与正常人的载脂
12、蛋白有差别（P0.05）。）。同一列，无差别；同一列，无差别；不同列，有差别不同列，有差别SNK结论：结论：经经SNK两两比较，糖尿病患者与正常人、两两比较，糖尿病患者与正常人、IGT异常异常者与正常人的载脂蛋白有差别（者与正常人的载脂蛋白有差别（P0.05）。）。方法二方法二 菜单菜单“General Linear Model”广义线性模型广义线性模型单因变量的检验单因变量的检验因变量因变量固定因素固定因素两两两两比较比较选项选项方差齐性方差齐性时两两比时两两比较的方法较的方法方差不齐方差不齐时两两比时两两比较的方法较的方法Post Hoc对话框：对话框：方差齐方差齐性检验性检验Option
13、s对话框：对话框：组间组间组内组内总总P值值F值值MSdfSS（III型）型）除方差分析表不同以外，方法二与方法一的其他输出结果除方差分析表不同以外，方法二与方法一的其他输出结果相同。方法二的方差分析表如下：相同。方法二的方差分析表如下：（二）随机区组设计（配伍设计）的两因素（二）随机区组设计（配伍设计）的两因素ANOVA二、二、 方差分析方差分析例例5 三批甘蓝叶样本分别在甲、乙、丙、丁四三批甘蓝叶样本分别在甲、乙、丙、丁四种条件下测量核黄素浓度，试验结果如下（种条件下测量核黄素浓度，试验结果如下（见见数据文件数据文件p205.sav）。问四种条件下测量的）。问四种条件下测量的结果是否具有差
14、异结果是否具有差异？（一个研究因素（一个研究因素（a个水平），一个配伍因素（个水平），一个配伍因素（b个水平）个水平）变量说明：变量说明：X: :核黄素浓度（核黄素浓度（g /g）；）；condition: :条件，条件，1=1=甲，甲，2=2=乙，乙，3=3=丙，丙，4=4=丁；丁；kind: :批次。批次。SPSS操作步骤：操作步骤：两两两两比比较较选选择择模模型型Model对话框：对话框：自定义自定义主效应主效应（不包括交互效应）（不包括交互效应）注：因为本例无重复数据，所以不能分析交互作用。注：因为本例无重复数据，所以不能分析交互作用。方差齐性方差齐性时两两比时两两比较的方法较的方法方差不齐方差不齐时两两比时两两比较的方法较的方法Post Hoc对话框：对话框：结论：结论：采用随机区组设计的两因素方差分析，对四种条件采用随机区组设计的两因素方差分析，对四种条件进行检验，得到进行检验，得到F=31.196，P0.05），其他条件两两之间均有差别（），其他条件两两之间均有差别（P0.05），其他条件两两之间均有差别（），其他条件两两之间均有差别（P0.05）。
